استفاده از مدل WEAP جهت ارزیابی مدیریت مصرف سد ایوشان برای مصارف مختلف

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، دانشکده عمران ، گروه مدیریت منابع آب، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 استادیار گروه عمران دانشکده فنی دانشگاه تهران جنوب

3 استادیار/ گروه مدیریت منابع آب، دانشکده عمران، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

4 دانشیار/ گروه مدیریت منابع آب، دانشکده عمران، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

چکیده

محدودیت منابع آب از یک‌سو و افزایش تقاضای روزافزون آن از سوی دیگر مسئله تخصیص را بیش ‌از پیش مهم جلوه می‌دهد. تخصیص اغلب موارد شامل بحث­ های چندین گروه با نیازها و وضعیت‌های مختلف اجتماعی، اقتصادی و سیاسی است. لذا بایستی راه‌حل مدیریتی برای گستره وسیعی از تقاضاها ارائه شود. هدف این تحقیق، ارائة الگویی برای بهینه کردن تخصیص و مصارف آب شرب و کشاورزی اراضی بالادست و پایین‌دست دشت چغلوندی در استان لرستان با استفاده از مدل WEAP است. شبیه ­سازی حوزه آبریز برای سه سناریوی شرایط موجود، سناریوی مرجع و توسعه اراضی کشاورزی انجام شد. منظور از سناریوی شرایط موجود، آن‌چه که در وضعیت حال حاضر در دشت موجود است؛ سناریوی مرجع مربوط به افزایش جمعیت برای افق 16 ساله و ثابت ماندن دیگر نیازها اما با اولویت نیاز شرب و صنعت در اول و سایر نیازهای ‌محیط زیستی و کشاورزی در اولویت­های دوم و سوم و در نهایت سناریوی سوم همان سناریوی مرجع به‌ اضافه توسعه اراضی کشاورزی پایین‌دست سد ایوشان (افزایش سطح اراضی از 2500 به 5300 هکتار) است. از مقایسه سناریوها مشاهده شد که سناریوی مرجع نسبت به سناریوی توسعه اراضی حجم ذخیره مخزن کم‌تر با شکست مواجه خواهد شد و ضریب اطمینان­ پذیری شبکه‌های آبیاری و زهکشی در شبکه­ های آبیاری و زهکشی چغلوندی، پایین‌دست سد و ویسیان در هر دو سناریوی 100 درصد و در شبکه آبیاری و زهکشی دولیسان در سناریوی توسعه اراضی تأمین آب با افزایش سطح زیرکشت کاهش می­ یابد. نتایج نشان داد که نیاز ‏محیط زیستی منطقه در این شرایط در ماه‌های فروردین و اردیبهشت در طول دوره شبیه­ سازی حدود 10 درصد کم‌تر از حد مجاز تأمین ‌شده و این برای ماه‌های بهار که بایستی حدود 60 درصد باشد، نامطلوب است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


اکبری، ندا، نیک‌سخن، محمدحسین، و اردستانی، مجتبی (1393). تخصیص بهینه آب با استفاده از تئوری بازی‌های همکارانه مطالعه موردی: حوزه آبریز زاینده‌رود. محیط‌شناسی، 40(4)، 875-889.  doi:10.22059/jes.2014.53004
آقایی، سمیه (1392). مدیریت به‌ هم‌ پیوسته منابع آب دشت مشهد- چناران با استفاده از مدلWEAP. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه فردوسی مشهد.
خوش­روش، مجتبی، و نیکزاد طهرانی، اسماعیل (1397). ارزیابی سناریوهای مختلف مدیریت منابع آب دشت تالار با استفاده از مدل‏سازی آب زیرزمینی و سیستم‌های یکپارچه منابع آب. مهندسی آبیاری و آب ایران، 33(1)، 89-101.
دهقان، زهرا، دلبری، معصومه، و محمدرضاپور، ام‌البنی (1394). برنامه ریزی تخصیص منابع آب تحت سناریو‌های مدیریتی در حوضه گرگان‍رود. دانش آب ‌و خاک، 25(3)، ۱۱۷-۱۳۲.
سرگلزایی، علی، محمدرضاپور، ام‌البنین، و دهقان، زهرا (1396). بررسی بهره‌برداری از مخازن چاه نیمه تحت سناریوهای مدیریتی با استفاده از مدل WEAP. پژوهش آب ایران، 11(1)، 21-32.
شاه ولی کوه شوری، سحر، غضنفری مقدم، محمد صادق، و خانجانی، محمدجواد (1397). بهینه سازی مدیریت منابع آب با اعمال سناریوهای مختلف تخصیص (مطالعه موردی: حوضه آبریز دز). علوم و مهندسی آبیاری، 41(1)، 45-55. doi:10.22055/jise.2018.13452
خیراندیش، علی، موسوی، فرهاد، غفوری، حمیدرضا، و فرزین، سعید (1398). بهره‌برداری تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرزمینی با استفاده از مدل شبیه ­سازی WEAP (مطالعه موردی: دشت بهبهان، استان خوزستان). علوم آب و خاک، 23(4)، 125-139. doi:10.47176/jwss.23.4.37382
کاشفی­نژاد، پیمان، و هوشمند، عبدالرحیم (1399). تخصیص بهینه منابع آبی شبکه آبیاری مارون با هدف بیشینه‌سازی سود اقتصادی. پژوهش آب ایران، 14(1)، 41-49.
مکلف سربند، ابراهیم، عراقی نژاد، شهاب، عطاری، جلال، و ابراهیمی، کیومرث (1398). کاربرد برنامه‌ریزی سازشی و شاخص‌های فازی-مکانی در ارزیابی سناریوهای تخصیص آب (مطالعه موردی: حوضه ارس). تحقیقات آب ‌و خاک ایران، 50 (5)، 1265-1278. doi:10.22059/ijswr.2018.262071.667970
 
 
References
Aghaei, S. (2014). Integrated management of Mashhad-Chenaran plain water resources using WEAP model. M.Sc. Thesis, Ferdowsi University of Mashhad. [In Persian]
Akbari, N., Niksokhan, M.H., & Ardestani, M. (2015). Optimization of water allocation using cooperative game theory case study: Zayandehrud Basi. Journal of Environmental Studies, 40(4), 875-889. doi:10.22059/jes.2014.53004 [In Persian]
Alfarra, A., Kemp-Benedict, E., Hötzl, H., Sader, N., & Sonneveld, B. (2012). Modeling water supply and demand for effective water management allocation in the Jordan Valley. Journal of Agricultural Science and Applications, 1(1), 1-7. doi:10.14511/jasa.2012.010101
Behboudian, M., Kerachian, R., Motlaghzadeh, K., & Ashrafi, S. (2021). Evaluating water resources management scenarios considering the hierarchical structure of decision-makers and ecosystem services-based criteria. Science of The Total Environment, 751, 141759. doi:10.1016/j.scitotenv.2020.141759
Chen, C., Huang, G.H., Li, Y.P., & Zhou, Y. (2013). A robust risk analysis method for water resources allocation under uncertainty. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, 27(3), 713-723. doi:10.1007/s00477-012-0634-5
Dehghan, Z., Delbari, M., & Mohammadrezapour, O. (2015). Planning water resources allocation under various managerial scenarios in gorganroud basin. The Journal of Water and Soil Science, 25(3), 117-132. [In Persian]
Gómez-Limón, J.A., Gutiérrez-Martín, C., & Montilla-López, N.M. (2020). Agricultural water allocation under cyclical scarcity: The role of priority water rights. Water, 12(6), 1835. doi:10.3390/w12061835
Hamlat, A.,  Errih, M., & Guidoum, A. (2013). Simulation of water resources management scenarios in western Algeria watersheds using WEAP model. Arabian Journal of Geosciences, 6(7), 2225-2236. doi:10.1007/s12517-012-0539-0
Hamza, A.A., & Getahun, B.A. (2022). Assessment of water resource and forecasting water demand using WEAP model in Beles river, Abbay river basin, Ethiopia. Sustainable Water Resources Management, 8(1), 1-14. doi:10.1007/s40899-022-00615-2
Janjua, S., & Hassan, I. (2020). Transboundary water allocation in critical scarcity conditions: a stochastic bankruptcy approach.  Journal of Water Supply: Research and Technology-AQUA, 69(3), 224-237. doi:10.2166/aqua.2020.014
Kashefi nezhad, P., & Hooshmand, A. (2020). Optimal allocation of water resources of Maroon irrigation network to maximize net benefit. Iranian Water Research,14(1), 41-49. [In Persian]
Kheyrandish, A., Mousavi, S.F., Ghafouri, H.R., & Farzin, S. (2020). Conjunctive use of surface and ground water resources by weap simulation model (a case study: Behbahan Plain, Khouzestan Province). Journal of Hydrology and Soil Science, 23(4), 125-139. doi:10.47176/jwss.23.4.37382  [In Persian]
Khoshravesh, M., & Nikzad-Tehrani, E. (2019). Evaluation of different scenarios of water resources management in Talar plain using groundwater modeling and integrated water resources systems. Journal of Irrigation and Water Engineering, 9(1), 89-101. [In Persian]
Levite, H., Sally, H., & 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, Parts A/B/C, 28(20-27), 779-786. doi:10.1016/j.pce.2003.08.025
Li, S., He, Y., Chen, X., & Zheng, Y. (2020). The improved bankruptcy method and its application in regional water resource allocation. Journal of Hydro-Environment Research, 28, 48-56. doi:10.1016/j.jher.2018.07.003
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. doi:10.1016/j.ocecoaman.2015.01.016
Lin, P., You, J., Gan, H., & Jia, L. (2020). Rule-based object-oriented water resource system simulation model for water allocation.  Water Resources Management, 34(10), 3183-3197. doi:10.1007/s11269-020-02607-3
Loucks, D.P., & Van Beek, E. (2017).  Water resource systems planning and management: An introduction to methods, models, and applications. Springer, 287-298. doi:10.1007/978-3-319-44234-1_4
Moghadam, S.H., Ashofteh, P., & Loáiciga, H. (2022). Optimal Water Allocation of Surface and Ground Water Resources Under Climate Change with WEAP and IWOA Modeling. Water Resources Management, 36, 3181-3205. doi:10.1007/s11269-022-03195-0
Mokallaf Sarband, E., Araghinejad, SH., Attari, J., &  Ebrahimi, K. (2019). Application of compromise programming method and fuzzy-spatial indicators for assessment of water allocation scenarios, (Case Study; Aras Basin). Iranian Journal of Soil and Water Research, 50(5), 1265-1278. doi:10.22059/ijswr.2018.262071.667970 [In Persian]
Özerol, G., Vinke-de Kruijf, J., Brisbois, M.C., Flores, C.C., Deekshit, P., Girard, C., & Schröter, B. (2018). Comparative studies of water governance. Ecology and Society, 23(4).
Saedi, F., Ahmadi, A., & Abbaspour, K.C. (2021). Optimal water allocation of the Zayandeh-Roud reservoir in Iran based on inflow projection under climate change scenarios. Journal of Water and Climate Change, 12(5), 2068-2081. doi:10.2166/wcc.2021.219
Sargolzaii, A., Mohammadrezapour, O., & Dehghan, Z. (2018). Checking of water resource allocation using different planning in Chahnime reservoir using WEAP model. Iranian Water Research, 11(1), 21-32. [In Persian]
Shahvali Kohshori, S., Ghazanfari Moghadam, M.S., & Khanjani, M.J. (2018). Optimal management of water resources using application of various scenarios of water allocation (case study: Dez basin). Journal of Irrigation Sciences and Engineering, 41(1), 45-55. doi:10.22055/jise.2018.13452 [In Persian]
Yao, L., Xu, Z., & Chen, X. (2019). Sustainable water allocation strategies under various climate scenarios: A case study in China. Journal of Hydrology, 574, 529-543. doi:10.1016/j.jhydrol.2019.04.055