پیشبینیهای ۲۰۲۶: مرزهای جدید فناوری آب و مدیریت منابع آب آغاز میشود
مقدمه
روندهای نوظهور، سیگنالهایی از عصری جدید مبتنی بر چابکی، اخلاق و تابآوری را برای متخصصان حوزه آب ارسال میکنند. در سال ۲۰۲۵، هوش مصنوعی (AI) در صنعت آب به یک نقطه عطف اساسی رسید؛ تحولی سریع و پذیرشی گسترده که بر پایه چندین سال پیشرفت مداوم بنا شده بود. تاکنون، هوش مصنوعی از کشف دادهها پشتیبانی کرده، نتایج پروژهها را بهبود بخشیده و جریانهای کاری غنی از داده را ارتقا داده است. با نگاهی به آینده، سال ۲۰۲۶ فرصتهای بزرگتر و البته چالشهایی را به همراه خواهد داشت. لازم به ذکر است که نویسنده اصلی تحلیل مربوطه، تمرکز خود را بر بازار و چالشهای ایالات متحده قرار داده است؛ با این حال، شناخت تجربههای سایر کشورها و روندهای جهانی برای مهندسان و مدیران آب در ایران بسیار حیاتی است، چرا که ماهیت چالشهای آبی (مانند تغییر اقلیم و نیاز به نوسازی) مرز نمیشناسد. برای آگاهی از آخرین تحولات جهانی و داخلی، پیگیری مستمر اخبار حوزه آب امری ضروری برای متخصصان این صنعت است تا بتوانند خود را با موج تغییرات همسو کنند. این مقاله با اقتباس از گزارش اصلی (لینک دسترسی در انتها) توسط تیم تخصصی مرکز بینش آب ترجمه و تدوین شده است، نگاهی دقیق به روندهای نوظهور و پیشبینیهای سال ۲۰۲۶ خواهد داشت. مدیریت منابع آب در این دوران نیازمند نگاهی نو و بهرهگیری از فناوری آب کارآمد است تا بتوان بر بحران آب غلبه کرد.نکات کلیدی مقاله
- شتابگیری نوسازی در تاسیسات کوچکتر با کمک بودجههای زیرساختی.
- گذار هوش مصنوعی از یک مفهوم نوظهور به یک ابزار عملیاتی برای مهندسان.
- چالشهای اخلاقی و نیاز به شفافیت دادهها در بکارگیری ابزارهای هوشمند.
- تاثیر تغییرات اقلیمی و رشد جمعیت بر اولویتهای پروژههای زیرساختی.
- اهمیت پایداری و مقررات زیستمحیطی در تصمیمگیریها.
- لزوم چابکی و تسلط بر ابزارهای مدرن برای نسل آینده نیروی کار.
عصر توانمندسازی؛ تاسیسات کوچکتر نوسازی را در آغوش میگیرند
یکی از بزرگترین تغییراتی که در سال ۲۰۲۶ شاهد آن خواهیم بود، شتاب گرفتن فعالیت تاسیسات و شرکتهای آب کوچکتر است. قانون سرمایهگذاری زیرساخت و مشاغل (IIJA)، همراه با برنامههایی مانند صندوقهای گردشی دولتی آب آشامیدنی و آب پاک، کمکهای بلاعوض توسعه روستایی USDA و ابتکارات سطح ایالتی، بودجه قابلتوجهی را برای تاسیسات کوچکتر فراهم کردهاند. در نتیجه، سیستمهای کوچکتر سرمایهگذاری بیشتری بر روی ابزارهای نوین انجام خواهند داد و با نقشهبرداری سیستم، برنامهریزی پیشرفته و ایجاد یک موجودی دیجیتال قوی از داراییهای خود، به سمت نوسازی حرکت خواهند کرد. با داشتن دیدی واضحتر نسبت به داراییها، تاسیسات کوچک میتوانند از ابزارهای هوش مصنوعی برای درک دادههای جمعآوریشده استفاده کنند که این امر به آنها کمک میکند تا به سیستمهایی مقیاسپذیرتر و تابآورتر دست یابند. برای مثال، یک تاسیسات کوچک در تنسی (Tennessee) که اخیراً بودجه دریافت کرده است، اکنون قادر است در مدیریت دارایی و پروژههای بهبود سرمایه آینده سرمایهگذاری کند. شرکت “Barge Design Solutions” با توسعه یک طرح مدیریت دارایی که دادههای تازه GIS را ترکیب میکند، موجودی جامع داراییها را ایجاد کرده و چرخه عمر، وضعیت و ظرفیت داراییهای موجود را ارزیابی میکند، از این تلاش پشتیبانی مینماید. این امر به تاسیسات درکی روشن از زیرساختهایش میدهد و تصمیمگیریهای آگاهانه درباره بهبودهای سرمایه آینده را ممکن میسازد.تعادل میان پیشرفت و اخلاق؛ پذیرش مسئولانه هوش مصنوعی
هوش مصنوعی در سال ۲۰۲۶ به اوجهای جدیدی خواهد رسید و از یک مفهوم نوظهور به یک ابزار عملی تبدیل خواهد شد. در همین راستا، توسعه سریع در حوزه فناوری آب باعث شده تا ابزارهای هوش مصنوعی مکالمهای (مانند ChatGPT، CoPilot، Google Gemini) و عاملهای سفارشی (Custom Agents) در دسترستر شوند و ادغام هوش مصنوعی در جریانهای کاری را برای مهندسان آب آسانتر کرده و کاراییهای جدیدی را آزاد کنند. همزمان، مهندسان با چالش ایجاد تعادل بین این نوآوری و استفاده مسئولانه روبرو خواهند شد. گفتگوها پیرامون ملاحظات اخلاقی هوش مصنوعی همچنان مهندسان را سوق میدهد تا به هوش مصنوعی به عنوان یک ابزار نگاه کنند، نه جایگزینی برای قضاوت انسانی. در سطح سازمانی، شرکتها باید برنامههایی داشته باشند تا اطمینان حاصل کنند که دادهها بهطور مناسب مدیریت میشوند و زمانی که از اطلاعات تولید شده توسط هوش مصنوعی در تصمیمگیری استفاده میشود، شفافیت را در اولویت قرار دهند.«چالش جدید، ایجاد تعادل بین مزایای هوش مصنوعی و فناوری آب با تلاش برای بهبود سلامت بلندمدت و تابآوری سیستمهای آبی خواهد بود. این تعادل، مرز بین بهرهوری و پایداری در آینده صنعت آب را تعیین میکند.»برای درک بهتر روندهای آتی، پیشنهاد میشود مقاله آینده فناوری آب: تحولات سال ۲۰۲۵ و چشمانداز امنیت آبی ۲۰۲۶ را مطالعه کنید.
ساختن برای آینده؛ تغییر اقلیم و گسترش شهری پروژههای زیرساختی را تعریف میکنند
الگوهای تغییر اقلیم (Climate Change) اولویتهای پروژه را در سال جاری هدایت خواهند کرد، زیرا ما همچنان شاهد تغییرات بزرگ در زمانبندی، شدت و فراوانی رویدادهای بارشی هستیم. این تغییرات تاثیر مستقیمی بر جریان ورودی و نفوذ (Inflow and Infiltration – I&I) در سیستمهای فاضلاب دارند. در ادامه مسیر، انتظار میرود که تاسیسات تاکید بیشتری بر ارزیابی سیستمهای جمعآوری و محدودیتهای ظرفیتی خود داشته باشند. مطالعات جریان ورودی و نفوذ، ارزیابیهای هیدرولیکی و برنامهریزی تابآوری به مضامین کلیدی پروژه تبدیل خواهند شد، زیرا تاسیسات برای شرایطی آماده میشوند که متفاوت از آن چیزی است که سیستمهایشان در اصل برای آن طراحی شده بودند. بحث تغییر اقلیم در ایران نیز بسیار جدی است و پیشنهاد میشود تحلیل تقابل روایتها در بحران آب ایران؛ تغییر اقلیم یا سوءمدیریت در حکمرانی آب؟ را مطالعه نمایید. بهطور مشابه، رشد سریع جمعیت، تاسیسات را ملزم میکند تا نیازهای بلندمدت خود را برای پشتیبانی از افزایش تقاضای آب تغییر دهند. ناکسویل (Knoxville) در تنسی نمونهای عالی از این موضوع است؛ گزارشهای اخیر نشان میدهد که این شهر یکی از پرتقاضاترین شهرها در جنوب شرقی آمریکا بوده و پیشبینی میشود برترین شهر برای مهاجرت در سال ۲۰۲۶ باشد. با افزایش رشد جمعیت در سراسر کشور، پروژهها شامل ارزیابی بیشتر تقاضا، مطالعات عمر آب، تحلیل مناطق فشاری و ابتکارات برنامهریزی برای آمادگی و همگامی با چنین رشدی خواهد بود.فشارهای نظارتی و پایداری اولویتها را تغییر میدهند
مقررات نقش عمدهای در تصمیمگیری و برنامهریزی پروژههای آب در سال جاری ایفا خواهند کرد، بهویژه آنهایی که مربوط به مواد شیمیایی PFAS، قانون سرب و مس و تابآوری در برابر آبهای سطحی (Stormwater) هستند. مطالعه عمیق گزارشات تحلیلی منتشر شده نشان میدهد که این مقررات مستلزم مستندسازی بیشتر و مسئولیتهای گزارشدهی افزایشیافته برای تاسیسات است تا اطمینان حاصل شود که بهداشت و ایمنی عمومی در اولویت قرار دارد. با نگاهی عمیقتر، میکروپلاستیکها نیز یک اولویت کلیدی خواهند بود و تاسیسات را ملزم میکنند تا گامهای سنجیدهای برای رسیدگی به حضور آنها در آب آشامیدنی بردارند. این شامل نظارت دقیقتر و ارزیابی جامع میکروپلاستیکها در سیستمهای آبی است. برای اطلاعات بیشتر در مورد خطرات شیمیایی نوظهور، گزارش PFAS: تهدید خاموش در مدیریت منابع آب و راهکارهای فناورانه را مطالعه کنید. پایداری (Sustainability) به عنوان یک استاندارد در نظر گرفته خواهد شد و به عنوان یک اولویت بلندمدت برای شرکتها و تاسیسات ظهور خواهد کرد. این موضوع تاسیسات را وادار میکند تا ردپای کربنی خود را در اولویت قرار دهند و گزینههای انرژی تجدیدپذیر بیشتری را بررسی کنند. در سطح پروژه، استراتژیهای پمپاژ با بازده انرژی بالا، سیستمهای توزیع و مدلسازی و برنامهریزی گسترده عمر آب به اقدامات ضروری تبدیل خواهند شد. انعطافپذیری در این سناریوها بسیار حیاتی خواهد بود و هوش مصنوعی میتواند با امکانپذیر ساختن ارزیابیهای سریع و عملیتر و پایدارتر کردن رویکردها، نقشی کلیدی ایفا کند. شرکتهای مهندسی مانند “Barge” نقشی فزاینده در حمایت از اهداف پایداری از طریق شیوههای برنامهریزی قویتر، از جمله مدلسازی هیدرولیکی، تحلیل دادهها و پیشبینی خواهند داشت.چابکی، نسل بعدی مهندسان آب را تعریف خواهد کرد
مهندسان آب باید آماده باشند تا اصول سنتی را با ابزارهای مدرن ترکیب کنند. درک قوی از فناوری آب و تکنولوژیهای نوظهور برای بهروز ماندن ضروری است. این شامل استفاده مسئولانه از هوش مصنوعی و کار با ابزارهای مدلسازی پیشرفته و جریانهای کاری غنی از داده است. همانطور که نیروی کار فعلی به سن بازنشستگی نزدیک میشود، مهندسان امروز نیز باید در آمادهسازی نسلهای آینده هدفمند باشند. این به معنای در معرض قرار دادن دانشجویان مهندسی با واقعیتهای صنعت و آموزش زودهنگام آنها در تحلیل دادهها و استفاده اخلاقی از هوش مصنوعی است. افزایش مشارکت در برنامههای STEM و تعامل کلاسی به الهامبخشی و تجهیز نسل بعدی مهندسان آب کمک خواهد کرد و راه را برای موفقیت آنها و آینده نیروی کار هموار میسازد. موفقیت صنعت آب با برنامهریزی پیشگیرانه و پذیرش استراتژیک فناوریها تعریف خواهد شد. تاسیسات میتوانند با رسیدگی به فشارهای ناشی از تغییر اقلیم، الزامات نظارتی و گسترش شهری از طریق استراتژیهای آیندهنگر، تابآوری ایجاد کنند. شرکتها میتوانند با نوآوری از طریق هوش مصنوعی از این تحول حمایت کنند و مهندسان را ترغیب کنند تا ضمن استفاده مسئولانه از آن، برنامهریزی قویتر و بینشهای دادهمحور ارائه دهند. با هم، این صنعت برای رشد موقعیتیافته است و از همکاری هوشمندانه برای برآورده کردن تقاضاهای دنیای به سرعت در حال تغییر بهره میبرد.تحلیل اختصاصی تیم Water Insight Hub – مرکز بینش آب
خبر فوق و پیشبینیهای سال ۲۰۲۶ نشاندهنده یک تغییر پارادایم اساسی در مدیریت منابع آب جهانی است که پیامدهای عمیقی برای کشورهایی با تنش آبی بالا مانند ایران دارد. در تحلیل اختصاصی تیم مرکز بینش آب، اولین نکته حائز اهمیت، عبور از مرحله “جمعآوری داده” به مرحله “هوشمندسازی داده” به واسطه فناوری آب است. در حالی که در بسیاری از مناطق ایران ما هنوز با چالشهای اندازهگیری دقیق و دادهبرداری روبرو هستیم، جهان در حال استفاده از هوش مصنوعی برای تفسیر این دادهها و پیشبینی بحرانها قبل از وقوع است. این شکاف در بکارگیری فناوری آب میتواند امنیت آبی کشور را تهدید کند؛ بنابراین، بومیسازی فناوریهای نوظهور و استفاده از متخصصان حوزه آب که به علم داده مسلط هستند، دیگر یک انتخاب لوکس نیست، بلکه یک ضرورت برای بقای تمدنی محسوب میشود. نکته دوم در این تحلیل، تمرکز بر “تاسیسات کوچک” و تمرکز زدایی است. در ساختار حکمرانی آب ایران که اغلب متمرکز است، این بخش از خبر درسهای مهمی دارد. توانمندسازی تاسیسات محلی و روستایی با فناوری آب ارزانقیمت و هوشمند میتواند راهکاری برای حل تنشهای آبی در جوامع کوچک باشد. بحران آب در فلات مرکزی ایران نشان میدهد که راهحلهای کلان و انتقال آب همیشه پاسخگو نیستند و گاهی “مدیریت دارایی دقیق” و بهینهسازی شبکههای موجود در مقیاس خرد با ابزارهای نوین، بازدهی بسیار بالاتری نسبت به پروژههای سازهای عظیم دارد. نوآوری در این سطح میتواند کلید حل بسیاری از مناقشات آبی محلی باشد. نکته سوم: فناوری آب و چالشهای جهانی مستلزم بازنگری جدی در اولویتهای سرمایهگذاری و حکمرانی آب در ایران است. به جای تمرکز صرف بر پروژههای سختافزاری سنتی، باید سرمایهگذاری سنگینی بر روی سیستمهای نظارتی دیجیتال، شبکههای سنجش داده (IoT) در حوضههای آبریز و پلتفرمهای پیشبینی مبتنی بر هوش مصنوعی صورت گیرد. ایجاد یکپارچگی دادهای بین وزارت نیرو، سازمان محیط زیست و سازمانهای استانی برای تصمیمگیری در لحظه (Real-time Decision Making) ضروری است. این تغییر رویکرد، امکان مدیریت منابع آب مشترک و کاهش تنشهای بینبخشی را در شرایط کمبود فراهم میآورد و از هدررفت منابع در اثر تصمیمگیریهای متأخر یا مبتنی بر دادههای قدیمی جلوگیری میکند. نویسنده اصلی: مکنزی مارتین (Mackenzie Martin, PE)، مهندس عمران در گروه آب شرکت Barge Design Solutions و عضو فعال کمیتههای متخصصان جوان و زنان در صنعت آب انجمن کارهای آبی آمریکا (AWWA).برای مطالعه بیشتر کلیک کنید.
سال ۲۰۲۶ زمانی است که هوش مصنوعی در حوزه فناوری آب از یک ابزار آزمایشی به یک ضرورت عملیاتی تبدیل میشود. طبق پیشبینیها، در این سال ابزارهای مکالمهای و عاملهای هوشمند به راحتی در دسترس مهندسان قرار میگیرند و تاسیسات آب با استفاده از این فناوریها، مدیریت دارایی، پیشبینی تقاضا و بهینهسازی مصرف انرژی را با دقتی بیسابقه انجام خواهند داد.
تاسیسات کوچک با بهرهگیری از بودجههای حمایتی و تمرکز بر راهحلهای مقیاسپذیر، میتوانند وارد عرصه نوسازی شوند. تمرکز اصلی آنها بر نقشهبرداری دیجیتال سیستمها (GIS) و ایجاد موجودی دارایی هوشمند است. فناوری آب در این مقیاس به آنها اجازه میدهد تا دادههای پراکنده را به بینشهای مدیریتی تبدیل کرده و بدون هزینههای سنگین عمرانی، کارایی شبکه را افزایش دهند.
تغییرات اقلیمی با ایجاد الگوهای بارش شدید، باعث افزایش جریانهای ورودی و نفوذ (I&I) به شبکههای فاضلاب میشود که فراتر از ظرفیت طراحی شده آنهاست. فناوری آب از طریق مدلسازیهای پیشرفته و سنسورهای هوشمند به مهندسان کمک میکند تا نقاط ضعف شبکه را شناسایی کرده و با مدیریت سیلابهای شهری، از سرریز فاضلاب و آلودگی محیط زیست جلوگیری کنند.
اصلیترین چالش، اطمینان از این است که هوش مصنوعی به عنوان یک ابزار کمکی و نه جایگزین قضاوت انسانی استفاده شود. نگرانیهایی در مورد شفافیت دادهها و امنیت سایبری در زیرساختهای حیاتی وجود دارد. شرکتها باید با تدوین پروتکلهای اخلاقی، تضمین کنند که تصمیمات ناشی از فناوری آب هوشمند، سلامت عمومی و عدالت در توزیع آب را به خطر نمیاندازد.
پایداری و رعایت مقررات زیستمحیطی دیگر یک انتخاب نیستند، بلکه به استانداردهای الزامی تبدیل شدهاند. مقررات جدید در مورد آلایندههایی مانند PFAS و میکروپلاستیکها، شرکتهای آب را مجبور میکند تا از فناوری آب پیشرفته برای تصفیه و پایش دقیقتر استفاده کنند. همچنین، کاهش ردپای کربنی و استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر در تاسیسات آب، به اولویت اصلی پروژههای زیرساختی تبدیل خواهد شد.
ملیکا جعفری
دانشجوی دکتر مهندسی منابع آب