شبیه سازی و مدیریت یکپارچه منابع آب تحت سناریوی آب مجازی مطالعه موردی: حوضه هیرمند ایران
Subject Areas : Strategic planningعلی سردار شهرکی 1 , جواد شهرکی 2 , سید آرمان هاشمی منفرد 3
1 - Assistant Professor, Department of Agricultural Economics, University of Sistan and Baluchestan, Iran
2 - Associate Professor, Department of Agricultural Economics, University of Sistan and Baluchestan, Iran
3 - Associate Professor, Department of Civil Engineering, University of Sistan and Baluchestan, Iran
Keywords: شبیه سازی, بخش کشاورزی, مدیریت منابع آب, آب مجازی, حوضه هیرمند,
Abstract :
حوضه هیرمند به دلیل وجود خشکسالی، همچنین رشد روز افزون مصارف آب و رقابت بخشهای مختلف، وارد مرحله بحرانی آب شده است، این خطر در سالهای آتی تشدیدتر خواهد شد. بنابراین برای مقابله با آن می بایست نسبت به انواع مصرف آب با حساسیت بیشتری برخورد کرد. از جمله این مصارف، آب مجازی میباشد. در پژوهش حاضر، تقاضای آب مجازی محصولات کشاورزی منطقه سیستان در سال زراعی 93-1392 محاسبه و با استفاده از مدل WEAP اثرات اجرای این سناریو از سال 2015 تا 2030 بر منابع و مصارف آب پیشبینی گردید. طبق نتایج محصولات گوجهفرنگی و یونجه با اینکه نیازآبی بالایی داشتند، اما به سبب عملکرد بالای تولید، تقاضای آب مجازی کمتری داشتهاند، همچنین بیشترین نیاز آب مجازی برای دو محصول گندم و جو بدست آمد. نتایج مدل WEAP نشان داد که در سناریوی آب مجازی، سالیانه به طور میانگین مقدار تقاضای آب 61 درصد برای کارایی خالص و 17 درصد برای کارایی به حالت فعلی کمتر شده است. تقاضای تأمین نشده حدود 383 میلیون متر مکعب کاهش خواهد یافت. بنابراین با توجه به شرایط خشکسالی حاکم بر منطقه، اجرای این سناریو در جهت حفظ منابع آب بسیار مناسب خواهد بود، از اینرو پیشنهاد می شود که طرحهای توسعه کشاورزی در منطقه سیستان با توجه به این مفهوم آب مجازی، برنامهریزی و سرمایهگذاری شوند.
Abbaspour, K. C., Faramarzi, M., Ghasemi, S.S., & Yang. H. (2009). Assessing the impact of climate change on water resources in Iran. Water Resource Research., 45, 1-16.
Allan, J.A. (1998). Virtual water: A long term solution for water short Middle Eastern economies? Occasional Paper 3, School of Oriental and African Studies (SOAS), Paper presented at the 1997 British Association Festival of Science, Roger Stevens Lecture Theatre, and University of Leeds. Water and Development Session.
Allen, R.G., Pereira, L.S., Raes, D., & Smith, M. (1998). Crop evapotranspiration: Guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper 56, FAO, Rome, Italy. http://www.fao.org/docrep/X0490E/X0490E00.htm
Allen, R.G., Smith, M., Perrier, A., & Pereira. L.S. (1994). An update for the definition of reference evapotranspiration. ICID Bulletin, 43 (2), 1–34.
Ardakanian, R. (2005). Overview of water management in Iran, in Water Conservation, Reuse, and Recycling. Proceedings of an Iranian-American Workshop, The National Academies Press, Washington, D. C. pp. 18–33.
Choi, S., Lee, D.R., Moon, J.W., & Kang, S.K. (2010). Application of K-WEAP (Korea-integrated water resources evaluation and planning model). Journal of Korea Water Resources Association. 43(7), 625-633.
Condom, T., Escobar, M., Purkey, D., Pouget, J.C., Suarez, W., Ramos, C., Apaestegui, J., Zapata, M., Gomez, J., & Vergara. W. (2011). Modeling the hydrologic role of glaciers within a Water Evaluation and Planning System (WEAP): A case study in the Rio Santa watershed (Peru). Hydrology and Earth System Sciences Discussions, 8(1), 869-916.
Dimova, G., Tzanova, E., Ninovb, P., & Ribarova. M. (2014). Complementary use of the WEAP model to underpin the development of SEEAW physical water use and supply tables. Procedia Engineering, 70, 563 –572.
Hanasaki, N., Inuzuka, T., Kanae, S., & Oki, T. (2010). An estimation of global virtual water flow and sources of water withdrawal for major crops and livestock products using a global hydrological model. Hydrology Journal, 384, 232–244.
Hoekstra, A.Y., & Hung, P.Q. (2005). Globalization of water resources: International virtual water flows inrelation to crop trade. Global Environmental Change, 15(1), 45-56
Hollermann, B., Giertz, S., & Diekkrüger, B. (2010). Balancing Future Water Availability and Demand Using the WEAP ‘Water Evaluation and Planning’ System. Water Resource Management, 24, 3591–3613.
Lévite, H., Hilmy, S., & Cour, 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, 28,779–786.
Li, X.E., Zhao, Y., Shi, C., Sha, J., Wang, Z.L., & Wang, Y. (2015). Application of Water Evaluation and Planning (WEAP) mode l for water resources management strategy estimation in coastal Binhai New Area, China. Ocean & Coastal Management, 106, 97-109.
Mounir, Z.M., Ma, C.M., & Amadou, I. (2011). Application of water evaluation and planning (WEAP): a model to assess future water demands in the Niger River (in Niger republic). Modern Applied Science, 5(1), 38-49.
Mugatsia, E. (2010). Simulation and scenario analysis of water resources management in Perkerra catchment using WEAP model’. Unpublished thesis, Department of civil and structural engineering, The University of Moi, Kenya.
Oki, T. & Kanae. S. (2004). Virtual water trade and world water resources. Water Science and Technology, 49(7), 203-209.
Ramirez, J. & Rogers. P. (2004). Virtual Water Flows & Trade Liberalization. Water Science & Technology, 49 (7), 25-32.
Rashki, A., Kaskaoutis, D.G., Rautenbach, C.J.deW., Eriksson, P.G., Qiang, M., & Gupta, P. (2012). Dust storms and their horizontal dust loading in the Sistan region, Iran. Aeolian Research, 5, 51–62.
Sardar Shahraki, A., Shahraki, J., & Hashemi Monfared, S.A. (2016). An Application of WEAP Model in Water Resources Management Considering the Environmental Scenarios and Economic Assessment Case Study: Hirmand Catchment. Modern Applied Science, 10(5), 49-56.
Sardar Shahraki, A., Shahraki, J., & Hashemi Monfared, S.A. (2018). An integrated Fuzzy multi-criteria decision-making method combined with the weap model for prioritizing agricultural development, case study: Hirmand Catchment. ECOPERSIA, 6(4), 205-214.
Shahraki, J., & Sardar Shahraki, A. (2014). Assessing the degree development of Sistan and Baluchestan Cities with emphasis on key indicators of the agricultural sector. Journal of Regional Planning, 4 (15), 13-27.
Shahraki, J., Sardar Shahraki, A., Yaghoubi, M., & Esfandiari, M. (2012). A Survey on the Level of Mechanization Development in Sistan and Baluchestan, Iran. Journal of Applied Sciences Research, 8, 2267-2271.
Smith, M., Allen, R.G., Monteith, J.L., Perrier, A., Pereira, L.S., & Segeren, A. (1992). Report on the expert consultation on revision of FAO methodologies for crop water requirements. FAO, Rome, Italy 28–31 May 1990.
Vonk, E., Xu, Y.P., Booij, M.J., Zhang, X., & Augustijn, D.C.M. (2014). Adapting multi reservoir operation to shifting patterns of water supply and demand a case study for the Xinanjiang-Fuchunjiang reservoir cascade. Water Resource Management, 28, 625–643.
Yaqob, Y., Al-Sa`Ed, R., Sorial, G., and Sudian, M. (2015). Simulation of transboundary wastewater resource management scenarios in the Wadi Zomer watershed, using a WEAP model. International Journal of Basic and Applied Sciences, 4 (1), 27-35.
Zimmer, D., & Renault, D. (2003). Virtual water in food production and global trade: review of methodological issues and preliminary results. In: Hoekstra, A.Y. (Ed.). Virtual Water Trade: Proceedings of the International Expert Meeting on Virtual Water Trade, 12–13 December 2002. Delft. Value of Water Research Report Series No. 12, UNESCO-IHE Institute for Water Education, Delft, the Netherlands.