مدلسازی و ارزیابی مدیریت بهینه مصرف آب در بخش کشاورزی با استفاده از نرم افزار WEAP
مطالعه موردی ولسوالی انجیل ولایت هرات
DOI::
https://doi.org/10.61438/jsrqj.v7i4.12کلمات کلیدی:
مدل WEAP, تغییر اقلیم, هریرود, افغانستان, مدیریت منابع آبچکیده
با توجه به کمبود و محدودیت منابع آبی، استفاده کار آمد از آنها ضروری به نظر می رسد. برای دستیابی به مدیریت بهینه شناخت وضعیت این منابع و برنامهریزی به اساس تغیرات آنها لازم میباشد. محدوده مطالعاتی ولسوالی انجیل در ولایت هرات با داشتن منابع آب سطحی همچون رودخانه هریرود، به دلیل سو مدیریت و عدم مدیریت بهینه منابع و مصارف آب با کمبود منابع آب در بخشهای مختلف بخصوص مصارف کشاورزی مواجه است. از این رو در این پژوهش سعی گردید با مدلسازی محدوده و اجرای سناریوهای متفاوت راهکارهایی در جهت مدیریت بهینه منابع و مصارف این حوضه آبریز ارائه گردد. هدف از این پژوهش آن است که با بررسی و مدلسازی شرایط موجود محدوده مطالعاتی ولسوالی انجیل با استفاده از نرمافزار (WEAP ) و همچنین اجرای سناریوهای مختلفی همچون سناریو افزایش 15 درصدی راندمان کشاورزی (S1)، تغییر الگوی کشت منطقه مورد مطالعه (S2)، ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر منابع آب سطحی و تامین نیازها (S3) و بررسی توام اثر تغییر اقلیم و تغییر الگوی کشت در منطقه مورد مطالعه (S4) در شرایط فعلی و آینده (سال 2030) به بررسی تأمین و یا عدم تأمین مصارف محدوده بپردازد. برای رسیدن به این هدف در این پژوهش در گام اول به بررسی مدلهای اقلیمی متفاوت پرداخته شد. از بین مدلهای مورد بررسی (GFDL- ESM2M، IPSL-CM5A-LR و CSIRO-MK3.6) مدل اقلیمی CSIRO-MK3.6 به عنوان مدل منتخب این پژوهش برای شبیهسازی پارامترهای دمای حداکثر و حداقل و پارامتر بارش طی دوره آماری 2021-2030 انتخاب گردید. با پیشبینی دما و بارش برای دوره آتی، به کمک مدل بارش رواناب IHACRES رواناب دوره آتی شبیهسازی گردید. خروجی مدل IHACRES به عنوان دبی رودخانه هریرود طی سالهای 2021-2030 وارد مدل برنامهریزی و مدیریت جامع منابع آب (WEAP) گردید. نتایج شبیهسازی پارامترهای بارش و دمای حداقل و حداکثر برای دوره آتی مشخص کرد که میانگین ماهانه دما به نسبت دوره پایه (1986-2005) افزایشی میباشد (دادههای تاریخی مدلهای اقلیمی تا سال 2005 موجود میباشند) و پارامتر بارش نیز از روند خاصی پیروی نکرده و در بعضی ماهها افزایش و در برخی موارد نیز کاهش مییابد. پیشبینی رواناب نیز نشان داد که الگوی خاصی برای ماههای مختلف وجود ندارد ولی در مجموع مقدار رواناب برای دوره آتی کاهش می-یابد. نتایج اجرای سناریوهای S1، S2، S3 و S4 در مدل WEAP نشان داد که افزایش راندمان کشاورزی میتواند اثرگذار باشد اما نیاز به یک مدیریت جامع و بهینه در منابع و مصارف این محدوده میباشد. سناریوی S2 نشان داد میتوان با تغییر الگوی کشت حاضر به الگوی کشت بهینه پیشنهاد شده که همراه با افزایش راندمان نیز میباشد، نیازهای محدوده ولسوالی انجیل را تا حد زیادی تامین کرد. همچنین نتایج اجرای سناریوهای S3 و S4 نشان داد که بحث تغییر اقلیم در آینده میتواند بر روی تامین مصارف شرب و کشاورزی این محدوده اثر منفی داشته باشد.
دانلود
مراجع
Ahmadvand Kohrizi, M., Rohani, H. (2016). Protective effects of climate change based on downscaled predictions in the 21st century (Case study: Aras Koosha and Noddeh stations in Golestan province). Ecohydrology Journal, 3(4), 597-609.
Hafez Parast, M. (2007). Evaluation and planning of water resources in the integrated operation of river, diversion, and reservoir systems. Master's thesis, Faculty of Civil Engineering, University of Tehran.
Dehghan, Z., Delbari, M., Mohammadrezapour, A.A. (2015). Water resource allocation planning under management scenarios in Gorganrood basin. Water and Soil Sciences Journal, 25, 117-132.
Rezavi Tousi, L., Samani, J. (2013). Priority ranking of some basins in Iran using network process analysis and new combined TOPSIS-ANP fuzzy algorithms. Water and Irrigation Management, 3(2), 75-90.
Saeidinia, M., Samadi Boroujeni, H., Arab, D. (2008). Assessing the transferable water from Karun tributaries to adjacent basins using the WEAP model. The 3rd Iran Water Resources Conference, Tabriz.
Shakery Zare, H., Karam, A., Safari, A., Kiani, T. (2020). Evaluation of environmental flow requirements of the Hirirud border river after the construction and operation of the Salma Dam in Afghanistan (using hydrological methods). Geography and Environmental Hazards, 9(2), 34-46.
Fatemi, A., Jalali, M. (2008). Simulation and study of the interaction of Abu Al-Abbas and Jareh reservoirs using a systemic approach. The 4th National Civil Engineering Congress, University of Tehran.
Ghasemi, R. (2019). Application of system dynamics in the optimal allocation of Nargesi Dam water resources. Master's thesis, Shahrekord University.
Kermanshahi, S., Davari, K., Hasheminya, S.M., Faridhosseini, A., Ansari, H. (2012). Application of the WEAP model in evaluating the impact of irrigation water consumption management on the water resources of Neyshabour plain. Water and Soil Journal (Agricultural Sciences and Industries), 27, 495-505.
Water Resources Planning Report, Ministry of Water and Energy, Afghanistan, 2018.
Hydrology Report, Ministry of Water and Energy, Afghanistan, 2018.
Masah Bavani, A., Moridi, Sh. (2005). The effects of climate change on water resources and agricultural production (Case study: Zayanderud Basin, Isfahan). Iranian Water Research, 1(1), 40-47.
Moshfegh, A., Moridi, A., Attari, J. (2019). Water resource planning based on the principles governing the allocation of transboundary waters (Case study: Hirirud Basin). Iranian Water Research, 14(4), 80-91.
Mohaddesian-Atar, F., Boroujeni, H.S. (2013). Performance evaluation of Zayandehrud network of dams during the drought period using the WEAP model. Journal of Water and Watershed Engineering, 14, 18-28.
Mirzaei, A., Koopahi, M., Karamatzadeh, A. (2007). The effect of water pricing strategies on irrigation water allocation (Case study: Tajan Plain, Mazandaran Province). The 6th Iranian Agricultural Economics Conference.
Nazari Mojdar, H., Moridi, A., Yazdi, J., Khazaie Pool, A. (2019). Sustainability perspective of drinking water and agricultural needs in Dosti Dam under climate change scenarios and operation of Salma Dam. Iranian Water Research, 5(3), 17-32.
Yazdanpanah, T., Khodashenas, S., Davari, K., Ghahraman, B. (2008). Water resource management using the WEAP model (Case study: Azghand basin). Journal of Agricultural Sciences and Industries, Special Issue of Water and Soil, 22(1).
Alfarra, A., 2004. Modelling Water Resources Management In Lake Naivasha. Thesis Submitted to the International Institute for Geo-information Science and Earth Observation
Beijing, M., 2004. Promoting Integrated River Basin Management and Restoring Chinas Living Rivers.CCICED Task Force on Integrated River Basin Management.
IPCC. 2007. Summary for policymakers. In: Field, C.B., Barros, V., Stocker, T.F., Qin, D., Dokken, D.J., Ebi, K.L., Mastrandrea, M.D., Mach, K.J., Plattner, G.-K., Allen, S.K., Tignor, M., and Midgley, P. (Eds.), Managing the Risks of Extreme Events andDisasters to Advance Climate Change Adaptation. Cambridge University Press, 1–19
Larsen, H., et al,.2000. The Application of Model in integrated River basin Management , Asian Institute of Technology, Po Box 4, Klong Luang.
Levite, H., Sally, H., Coure,J., 2003. Testing Water Demand Management Scenarios in a Water-stressed Basin in South Africa: Application of the WEAP Model. Physics and Chemistry of the Earth. 28, pp. 779-786
Li X., Zhao Y., Shi C., Sha J., Wang Z.-L. & Wang Y. 2015. Application of Water Evaluation and Planning (WEAP) model for water resources management strategy estimation in coastal Binhai New Area, China. Ocean & Coastal Management 106, 97-109.
Massah Bavani, A.R. and Morid, S., 2005. The impacts of climate change on water resources and agricultural production. Journal of Water Resources Research; 1, pp. 40–47. (In Persian).
Massah Bovani, A.R., 2006. Risk Assessment of Climate Change and Its Impact on Water Resources, Case Study of Zayandeh Rood Basin of Isfahan. PhD thesis, Department of Hydro Structures Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran. (In Persian)
Mourad K. & Alshihabi O. 2016. Assessment of future Syrian water resources supply and demand by the WEAP model. Hydrological Sciences Journal 61, 393-401
Raskin, P., Hansen, E., Zhu, Z., 2001. Simulation of Water supply And Demand in the Areal Sea Region. Water International, 17, pp. 55-67.
Semenov, M. A., and Barrow, E. M. 2002. A stochastic weather generator for use in climate impact studies. User Manual, Hertfordshire, UK (August):0–27
Sieber, J., Swartz, c., 2005. User Guide for WEAP 21. Stockolm Environment Institute , Tellus Institute.
Tao, F. and Z. Zhang. 2010. Adaptation of maize production to climate change in North China Plain: quantify the relative contributions of adaptation options. Eur. J. Agron. 33: 103-116.
Yates, D., Purkey, D., Sieber, J., Huber, A., Galbraith, J., 2005. A Physically-Based, Water Resource Planning Model of the SACRAMENTO Basin, California USA. ASCE J. Of Water Resources planning and Management
##submission.downloads##
چاپ شده
ارجاع به مقاله
شماره
نوع مقاله
مجوز
حق نشر 2022 فصلنامه علمی - تحقیقی جامی
این پروژه تحت مجوز بین المللی Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 می باشد.