مدیریت بهینه آب آبیاری با تأکید بر بهره وری اقتصادی: (مطالعه موردی : شبکه آبیاری و زهکشی مارون)

الموضوعات : فصلنامه علمی -پژوهشی تحقیقات اقتصاد کشاورزی

لیلا امانت بهبهانی ¹ (گروه مهندسی علوم آب دانشکده کشاورزی دانشگاه علوم و تحقیقات تهران.تهران)
مه نوش مقدسی ² (مهندسی آب- دانشکده کشاورزی-دانشگاه اراک)
حسین ابراهیمی ³ (گروه مهندسی آب ، شهر قدس، دانشگاه آزاد اسلامی ،تهران ،ایر ان)
حسین بابازاده ⁴ (گروه مهندسی آب ،علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران)

تاريخ الإرسال : 25 الأربعاء , شوال, 1441 تاريخ التأكيد : 19 السبت , شعبان, 1444 تاريخ الإصدار : 29 الإثنين , رجب, 1444

الکلمات المفتاحية: "بهره وری اقتصادی تخصیص", "بهینه آب آبیاری", "مدل برنامه ریزی تصادفی چند مرحله ای",

ملخص المقالة :

نیاز به ذخیره آب و افزایش بهره‌وری اقتصادی آب مصرفی در مدیریت منابع آب از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. لذا هدف مطالعه‌ی حاضر تخصیص بهینه آب آبیاری از طریق تعیین الگوهای کشت بهینه‌ی محصولات کشاورزی تحت سناریو‌های جریان مختلف در طول فصول رشد و در شرایط عدم قطعیت با استفاده از روش برنامه‌ریزی تصادفی چند مرحله ای با پارامترهای بازه‌‌ای و مقایسه بهره‌وری اقتصادی مصرف آب در این شرایط با شرایط فعلی می‌باشد. بدین منظور داده‌های هیدرومتری از ایستگاه شبکه مارون طی سالهای 85 الی 95 تهیه گردید. مدل بهینه سازی برای تخصیص و توزیع آب بین فصول مختلف رشد توسعه داده شده است. نتایج نشان داد میانگین شاخص بهره وری اقتصادی در شبکه‌ها برای دو حد پایین و بالا مدل بهینه سازی به ترتیب 16 و 19 درصد بیشتر از میزان این شاخص در مدیریت فعلی ست ضمن اینکه مدیریت مصرف آب با توجه به کاهش 3 و34 درصدی مصرف آب در حد پایین و بالا مدل بهینه سازی نسبت به مدیریت فعلی بهتر صورت گرفته است.

المصادر:

Asad Falsafizadeh N, and Sabouhi M. Determining the optimal water harvesting from the regional runoff of the Kor River catchment area, Dorodzan Dam. Economics and Agricultural Development.2010; 24 (4): 415- 424. https://jead.um.ac.ir/article_27020_079d0d1856537bb9fd4438237b5bc3ff.pdf

2. Bartolini F, Bazzani G. M, Gallerani V, Raggi M, Viaggi D. The impact of water and agriculture policy scenarios on irrigated farming systems in Italy: An analysis based on farm level multi-attribute linear programming models. Agricultural System.2007; 93(1-3): 90-114. [DOI:10.1016/j.agsy.2006.04.006]


3. Brinegar H. R, Ward F. A. Basin impacts of irrigation water conservation policy. Ecological Economics. 2009; 69 (2): 414–426.[DOI:10.1016/J.ECOLECON.2009.07.020].


4. Dai Z.Y , Li Y.P.A multistage irrigation water allocation model for agricultural land-use planning under uncertainty .Agricultural Water Management.2013;129: 69 -79.[ https://doi.org/10.1016/j.agwat.2013.07.013 ]


5. Department of Agriculture and Meteorological Organization. The application plan of irrigation net demand for cropping and gardening products of Iran. 2000


6. Eliasson J. The rising pressure of global water shortages. Nature. 2015; 517(7532). [ DOI: 10.1038/517006a] [PMID: 25557695 ]


7. Fatemi S.M, Mohammad T.A, Soom M.A.B. Proposed model for efficient water management at Razmgan irrigation project, a semi-arid region in Khorasan, Iran. African Journal of Agricultural Research. 2011; 6(13):3203-3216.[ https://doi.org/10.5897/AJAR.9000573 ]


8. Esteve P, Varela-Ortega C, Gutierrez I, Downing T. E. A hydro-economic model for the assessment of climate change impacts and adaptation in irrigated agriculture. Ecological Economics.2015; 120: 49-58. [ https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2015.09.017 ]


9. Hao L, Su X, Singh P. Cropping pattern optimization considering uncertainty of water availability and water saving potential. International Journal of Agricultural and Biological Engineering.2018; 1: 178-186. [DOI: 10.25165/j.ijabe.20181101.3658]


10. He H , Chen A, Yin M, Ma Zh, You J, Xie X. Optimal Allocation Model of Water Resources Based on the Prospect Theory, Water. 2019; 11(6): 1-17. [https://doi.org/10.3390/w11061289]


11. Li M, Guo P, Singh V.P. An efficient irrigation water allocation model under uncertainty, Agricultural systems.2016; 144:46-57. [ https://doi.org/10.1016/j.agsy.2016.02.003 ]


12. 12. Lu W, Li J, Ren L. X , Chen Y. Z. Optimal groundwater security management policies by control of inexact health risks under dual uncertainty in slope factors. Chemosphere.2018;198: 161-173.[ Doi: 10.1016/j.chemosphere.2018.01.121]


13. Ministry of Energy, the exploiting company of maroon irrigation networks. Operation department. Technical report of the exploiting company of maroon irrigation networks.2016.


14. Mohammad Jani I, and Yazdanian N. The Analysis of water crisis conjecture in Iran and the exigent measures for its management. Trend (Trend of Economic Research) . 2014; 21: 117-144. https://www.sid.ir/paper/202249/fa


15. Molen D. J, Sakthivadivel R, Perrye C. J, Charlotte D.F, Kloezen W.H. Indicators for Comparing Performance of irrigated agricultural systems. Research Report 20 . Colombo, Sri Lanka: International Water Management Institute; 1998, pp: 1-34. https://www.iwmi.cgiar.org/Publications/IWMI_Research_Reports/PDF/PUB020/REPORT20.PDF


16. Nikoei A. Integrated economic-hydrological modeling of allocation and use of water in Zayandehrud river basin with emphasis on ecological and drought policies assessment .Ph.D. Thesis of Agricultural Economics. University of Shiraz, Iran.2012


17. Niu G, Li Y. P, Huang G.H , Liu J, Fan Y. R. Crop planning and water resource allocation for sustainable development of an irrigation region in China under multiple uncertainties. Agricultural Water Management , 2016;166: 53-69. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2015.12.011.


18. Ortega Alvarez J.F, J. A , de Juan Valero J.A , Tarjuelo Martın-Benito J.M , Lo pezMata  E . MOPECO: an economic optimization model for irrigation water management, Irrigation Science.2004;23: 61–75 .[DOI 10.1007/s00271-004-0094-x].


19. Ren C, Yang J, Zhang H. An inexact fractional programming model for irrigation water resources optimal allocation under multiple uncertainties. PLoS ONE.2019; 14(6): 1-17. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0217783

 

20. Sabouhi M, and Soltani Gh. Optimization of cropping patterns in the catchment area with emphasis on social interests and net import of virtual water, a case study of Khorasan region. Agricultural Sciences and Technology and Natural Resources.2008;12 (43a): 297-313. (In Persian).http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-840-en.html


21. Shajari Sh , Turkmani J. Suitability of multi-criteria decision making simulations to study irrigation water demand, a case study of Dorodzan river basin, Fars province. Agricultural Economics (Economics and Agriculture). 2007; 1 (3): 331-345. https://www.sid.ir/paper/124558/fa


22. Stratton S. Groundwater management with heterogeneous users: political and economic perspectives. PhD dissertation in agricultural and resource economics, University of California, Berkeley.2008


23. Thomas H.A , Fiering ,M.B. Mathematical synthesis of stream flow sequences for the analysis of river basins by simulation. In: Maass A et al The design of Water Resource Systems edited, Harvard University. Press, Cambridge, Massachusetts; 1962, pp: 459–493.


24. Wang S , Huang G.H. Identifying optimal water resources allocation strategies through an interactive multi-stage stochastic fuzzy programming approach .Water Resours Management.2012;26:2015-2038.[DOI: 10.1007/s11269-012-9996-1]


25. Ward F. A. Economic impacts on irrigated agriculture of water conservation programs in drought. Journal of Hydrology. 2014; 508: 114-127. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2013.10.024


26. Zibaei M , Soltani G.h , Bakhshudeh M. Agricultural water demand management at the farm level, case study, Firoozabad plain .5th Conference of the Iranian Agricultural Economics. Zahedan: Sistan and Baluchestan University. 2005.  https://civilica.com/doc/49796/


27. Zibaei M . Factors Affecting Continuity in the Use of Rain Irrigation Systems in Fars Province: Comparison of Logit Analysis and Audit Analysis. Economics and Agricultural Development (Agricultural Sciences and Industries).2007; 1 (2): 194-183. https://www.sid.ir/paper/443775/fa


28. Zhao J, Li M , Guo P, Zhang C , Tan Q. Agricultural Water Productivity Oriented Water Resources Allocation Based on the Coordination of Multiple Factors, Water.2017; 9 (490): 1-22.https://doi.org/10.3390/w9070490