تعیین عمق بهینه چاه‌ها در یک حوضه با در نظر گرفتن تغییر اقلیم و مدیریت منابع آب (مطالعه موردی: حوضه آبریز خاش)
محورهای موضوعی : فصلنامه علمی -پژوهشی تحقیقات اقتصاد کشاورزی
ابراهیم زراعتی
1
(زاهدان، ایران. دانشگاه سیستان و بلوچستان فارغ التحصیل کارشناسی ارشد مهندسی مدیریت منابع آب.)
سمیرا زین الدینی
2
(دانشجو دکتری، مهندسی و مدیریت منابع آب، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران.ر)
بهاره پیرزاده
3
(استادیار، گروه عمران، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران.)
سید آرمان هاشمی منفرد
4
(دانشیار، گروه عمران، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران)
کلید واژه: تغییر اقلیم, مدیریت منابع آب, آب زیرزمینی, مدل WEAP, عمق بهینه چاه,
چکیده مقاله :
مقدمه و هدف: از روشهای متداول استفاده از آبهای زیرزمینی بهرهبرداری از قنات و حفر چاه‌ها است. همه‌ساله سطح آب زیرزمینی به علت برداشت بیرویه چاه‌ها بیش‌ازحد مجاز پایین میرود دبی آنها به میزان زیادی کاهش مییابد. محدوده مطالعاتی خاش ازجمله مناطقی است که بیلان آب زیرزمینی در آن منفی میباشد و به‌عنوان منبع اصلی تأمین نیاز آبی در منطقه محسوب میشود. با توجه به این موضوع یکی از راه‌حل‌های تأمین نیاز آبی و دستیابی به دبی اولیه، کفشکنی چاه‌ها است. در این تحقیق عمق بهینه چاه‌ها از سال 2014 تا 2044 طوری تعیین گردید که تا سال هدف نیازی به کف شکنی مجدد چاه‌ها وجود نداشته باشد. مواد و روشها: در بررسی تأثیر تغییر اقلیم بر این کاهش دبی، دادههای بارندگی منطقه با استفاده از مدل LARS-WG و تحت مدل MPEH5 و سناریوی A1B تولید شد و با R2، 94/0 توانایی آن مورد تأیید قرار گرفت. درنهایت 8 سناریو در مدل WEAP تعریف و شرایط منطقه تحت آنها شبیه‌سازی و عمق بهینه کف شکنی برای سه چاه، محاسبه گردید. نتایج نشان داد که با ادامه شرایط موجود تا سال 2044، 88/54 درصد از آب ذخیره‌شده در آبخوان خالی میشود و متوسط سطح آب زیرزمینی 67/13 متر افت میکند. یافتهها: سناریوی S8 با بیشترین تاثیرپذیری صرفه جویی در بخش کشاورزی و کاهش سطح زیر کشت موثرثرین سناریو درکاهش آب ذخیره‌شده آبخوان در سال 2036 به میزان 65/10 درصد حجم اولیه است و در آن متوسط سطح آب زیرزمینی در افق زمانی موردمطالعه 67/1 متر افت مییابد و نسبت به سایر سناریوهای مدیریتی در بخش مصارف شرب وضعیت مطلوبتری را به منطقه خواهد داد. این امر، نشانه تاثیر زیاد آب کشاورزی در برنامهریزی برای منابع آب خواهد بود. همچنین، میانگین دبی‌ها ثابت است ولی هزینه‌ها افزایش مییابد درنتیجه دبی تأثیری بر کاهش یا افزایش هزینه‌ها ندارد. بنابراین عمق کف شکنی و هد پمپ‌ها تنها عواملی هستند که تأثیر بیشتری بر تغییرات هزینه‌ها خواهند داشت.
Introduction: Utilization of aqueducts and excavations is one of the most common methods of using groundwater.
Every year, level of groundwater is lowered too much and its flow rate decreases. In the study area (Khash), the water deficit is negative and the annual water level decreases and it is considered as the main source of water supply in the region. By continuing the existing conditions, one of the solutions is well extension for water supply. In this research, the optimal depth of wells was determined from 2014 to 2044, so that there was no need for rehabilitation of wells until the target year.
Materials and Methods: To study the effect of climate change, rainfall data was generated by using the LARS-WG model under the MPEH5 model and A1B scenario. its ability Confirmed with to R2, 94/94 capability .Finally, eight scenarios were defined in the WEAP model and the conditions of region were simulated and the depth of optimum floor was calculated for three wells. The results showed that if the existing conditions continue until 2044, 54.88 percent of the water stored in the aquifer will be empty and the average level of groundwater Decreases 13.67 m
Findings: The best scenario is the S8 scenario, which in this scenario the largest reduction of water stored in the aquifer occurs in 2036 and it is 10.55% of the initial volume, and the average water level is 1.67 m horizontally.
Conclusion: S8 scenario has the least reduction in water stored in the aquifer. In this scenario, the water stored at the end of 2044 is 93.29%, during which time, 6.71% of the stored water will be reduced. The average discharge is constant but costs increase, so discharge has no effect on reducing or increasing costs. Therefore, only the depth of floor and head pumps are the only factors that will have a greater impact on cost changes.
[DOI.org/10.3390/w10101458]
7. Baghanam AH, Nourani V, Sheikhbabaei A, Seifi AJ. Statistical downscaling and projection of future temperature change for Tabriz city, Iran. InIOP Conference Series: Earth and Environmental Science 2020 Jun 1 (Vol. 491, No. 1, p. 012009). IOP Publishing. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1755-1315/491/1/012009/meta
8. Sechi GM, Sulis A. Intercomparison of generic simulation models for water resource systems. In International Congress on Environmental Modelling and Software Modeling for Environment’s Sake, Fifth Biennial Meeting, Ottawa, Canada, 2010; 8: 15.
https://scholarsarchive.byu.edu/iemssconference/2010/all/474/
[DOI .org/10.22059/ijswr.2017.62660]
13. Sangab Zagros Consulting Engineers. Report on the extension of the ban on Khash plain and its integration with Poshtkouh Plain. Ministry of Energy, Regional Water Company of Sistan and Baluchestan Province. 2014. (In Persian)
14. Sieber J, Purkey D. WEAP tutorial. Stockholm Environment Institute. 2008.
15. Safari, H., Navaeenia, B., Sharifi, M. Determination of Optimal Depth for Well Extension Using a Nonlinear Programming Model. Journal of Water and Wastewater; Ab va Fazilab 2005; 15(3): 35-41. (In Persian)
16. Office of Technical Affairs and Compilation of Criteria for Management and Planning Organization. Circular of well’s head. 2017. (In Persian)
17. Mehta VK, Haden VR, Joyce BA, Purkey DR, Jackson LE. Irrigation demand and supply, given projections of climate and land-use change, in Yolo County, California. Agricultural water management. 2013 Jan 31;117:70-82.
[DOI.org/10.1016/j.agwat.2012.10.021]
18. Hosseini M., Ebrahimi N.GH., Mohammadi, E., Makrian Z. Quantitative assessment of extractable
water resources in agriculture and natural resources. Economic Evaluation of Water Resources in Agriculture from a Sectorial
Perspective to an Applied Landscape in Natural Resource Management, 2014. 1-9. (In Persian)