The evaluation of effect of increase irrigation efficiency along with increased acreage on the return water and underground water storage using SWAT model

Subject Areas : Farm water management with the aim of improving irrigation management indicators

فرشته بتوخته ¹ , Farhad Misaghi ² , Hossein Dehghanisanij ³

1 - دانشجو/دانشگاه زنجان
2 - استادیار، گروه مهندسی آب، دانشگاه زنجان
3 - دانشیار پژوهشی، موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی کرج

Received: 2015-12-27 Accepted : 2016-11-03 Published : 2017-01-20

Keywords: SWAT model, groundwater recharge, cultivation, irrigation efficiency,

Abstract :

The continued increase in demand in arid and semi-arid countries, increasing the gap between supply and demand for water in the future. Therefore, in these areas, especially in the agricultural sector an urgent need for water resources management, demand management and allocation is to avoid critical situations. The aim of this study was to evaluate the effects of increasing irrigation efficiency along with the development of cultivation on return water, and the reserves of underground water using SWAT model. SWAT model is a conceptual and half- distribution model at the basin scale that has high computational efficiency. After the simulation basin during the period 2005 to 2014 in base conditions and perform calibration and validation of model outputs, two scenarios of increased irrigation efficiency without increasing the area under cultivation and increasing irrigation efficiency along with increased cultivation was introduced to the models. Based on the results, by increase irrigation efficiency, the water used in agricultural production decreased from 330 million cubic meters per year to 186 million cubic meters per year in base conditions. Also the volume of return flow to the area decreased of 133 million cubic meters per year in base scenario to 0.22 and 1.96 million cubic meters per year in the scenario of increased irrigation efficiency without increasing the area under cultivation and increasing irrigation efficiency along with increased acreage respectively. The return of the amount of water feeding the aquifer from 29.6% in basic conditions with increasing irrigation efficiency reaches zero.

References:

طالبی حسین آباد، ف.، ولایتی، س.، داوری، ک.، ثنائی‌نژاد، ح.، حسینی، ع. 1390. تأثیر آب برگشتی در برآورد آب تجدیدپذیر، مطالعه موردی: استان خراسان رضوی، چهارمین کنفرانس مدیریت منابع آب ایران، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران. اردیبهشت 1390.

طلوعی، ظ.، دلاور، م.، مرید، س.، احمدزاده، ح.، 1392، بررسی تغییرات راندمان حوضه‌ای مصرف آب و جریان ورودی به دریاچه ارومیه در شرایط عدم قطعیت نیاز ناخالص آبیاری: مطالعه موردی حوضه آبریز زرینه رود، سی و دومین گردهمایی و نخستین کنگره بین‌المللی تخصص علوم زمین، وزارت صنعت، معدن، تجارت. بهمن ماه 1392.

علیزاده، ح.ع.، لیاقت، ع. و سهرابی، ت.، 1393، ارزیابی سناریوهای توسعه سیستم‌های آبیاری تحت فشار بر منابع آب زیرزمینی با استفاده از مدل‌سازی پویایی سیستم، نشریه حفاظت منابع آب و خاک: 3(4) 7480-2251 .

ساجدی‌پور، ع.ا.، صدرقائن، ح.، 1392، بررسی استفاده از سیستم‌های آبیاری میکرو بر سطح زیر کشت باغات در استان‌های منتخب، اولین همایش ملی بهینه‌سازی مصرف آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان. اسفند ماه 1392.

داودی.، حنیفه‌لو،ا.، شیردلی،ع، 1386، ارزیابی سیستم‌های آبیاری بارانی در شرایط جوی متفاوت در منطقه ابهر، نهمین سمینار سراسری آبیاری و کاهش تبخیر، کرمان.

Abbaspour, K.C., J. Yang, L. Maximov, R. Siber and K. Bogner et al. 2007. Modelling  hydrology and water quality in the pre-alpine/alpine Thur watershed using SWAT. Journal of  Hydrology., 333: 413-430.

 Cai, X., Ringler, C., and Rosegrant, M. W., 2001. Does efficient water management matter? physical and economic efficiency of water use in the river basin (No. 72) International Food Policy Research Institute (IFPRI). 55 pages.

 Gates. T. K., Garcia. L., Hemphill.R.,Morway. E., Elhaddad. E. 2012. Irrigation Practices, Water Consumption, & Return Flows in Colorado’s Lower Arkansas River Valley. Colorado state university, CWI Completion Report No. 221. 116 pages.

 Heaney, A., Dwyer,G., Beare,S., Peterson,D. and Pechey,l. 2005. Third-party effects of water trading and potential policy responses. Conference Paper for American Agricultural Economics Association Providence, Rhode Island, July 2005.

 Kang,M., Park,S.,2014, Modeling water flows in serial irrigation reservoir system considering irrigation return flows and reservoir operations, Agricultural Water Management, 143(2014) 131-141

 Santhi, c., Muttiah, R. S, Arnold, J.G., Srinivasan, R. 2005. A Gis−Based regional planning tool For irrigation Demand assessment And saving using swat. American Society of Agricultural Engineers. 48(1): 137−147.