بررسی تاثیر انتقال آب در تخصیص منابع آب سد چغاخور با استفاده از رویکرد پویایی سیستم

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه شهرکرد

2 گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا همدان

3 منابع آب، گروه مهندسی آب دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد،

چکیده

در این مطالعه تخصیص منابع آب سد چغاخور پس از بهره‌برداری از طرح انتقال آب سبزکوه به چغاخور با استفاده از رویکرد پویایی سیستم‌ها مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور داده­های ماهانه دبی ورودی به مخزن و تبخیر از سطح مخزن با استفاده از مدل SARIMA  برای دوره زمانی 98-1394 پیش‌بینی شد و بهترین مدل برازش داده شده برای دبی ورودی به مخزن و تبخیر به‌ ترتیب SARIMA (1,0,3)(1,1,1) و SARIMA (1,0,1)(1,0,1) بدست آمد. به این ترتیب همه‌ عوامل تاثیرگذار بر حجم آب موجود در سد و همچنین برهم‌کنش عرضه و تقاضای آب شرب، صنعت، کشاورزی و زیست محیطی در محیط برنامه‌نویسی VENSIM مدل‌سازی شد. سپس 9 سناریو به منظور تخصیص منابع آب سد برای آینده منطقه ارائه شد. نتایج نشان داد که در بهینه‌ترین سناریو این سد توانایی تامین آب 4300 هکتار از زمین­های  کشاورزی پائین­دست را دارد که در این حالت درصد تامین نیازهای شرب، صنعت، کشاورزی و زیست‌محیطی به‌ترتیب 98، 90، 87 و 94 می‌باشد. علاوه بر این با تغییر سیستم آبیاری از سطحی به تحت فشار و با افزایش 30 درصدی راندمان آبیاری، می‌توان سطح زیر کشت آبیاری سطحی را از 3000 به 3900 هکتار آبیاری تحت فشار افزایش داد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigating the impacts of water transfer to Choghakhor dam on resource allocation using system dynamics approach

نویسندگان [English]

  • Mostafa Kadkhodahosseini 1
  • Shayan Shamohammadi 1
  • Hamed Nozari 2
  • Rsoul Mirabbasi Najafabadi 3
1 Department of Water Engineering, Faculty of Agriculture, Shahrekord University
2 science and water engineering department, Faculty of agriculture, Bu Ali sina Hamedan
3 Assistant Professor, Department of Water Engineering, ShahrekordUniversity, Shahrekord. Iran.
چکیده [English]

In this study allocation of water resources Choghakhor dam after the operation of the water transfer project Sabzkouh to Choghakhor using system dynamics approach is discussed. For this purpose, the inputs discharg to the reservoir and evaporation rates using SARIMA model to forecast for period 2014-2019 and The best model fitted to the data for input to reservoir and evaporation has been respectively SARIMA (1,0,3)(1,1,1) and SARIMA (1,0,1)(1,0,1). In this way all the factors affecting the volume of water in the dam as well as the interaction of supply and demand for drinking water, industry, agriculture and environmental was modeling in programming VENSIM. Then 9 scenarios was defined for the future allocation of water resources. The results showed that the optimal scenario of the dam is able to provide 4,300 hectares of agricultural land in the state percentage water supply, drinking, industry, agriculture and the environment demands, respectively, 98, 90, 87 and 94. In addition, by changing of the irrigation system from surface irrigation to pressurized system and increasing irrigation efficiency by 30% the cultivated area, can be developed up to 3900 hectares.

کلیدواژه‌ها [English]

  • : Inter-basin water transfer
  • Water allocation
  • Irrigation efficiency
  • SARIMA
  • Scenario
  • VENSIM

ایمانی زاده شریف، م. 1389. مدل کردن عملکرد سدها با رویکرد پویایی سیستم ها با استفاده از نرم‌افزار VENSIM  (مطالعه موردی : سد مخزنی صفا). پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، ایران.

بی نام، 1393. مطالعات منابع آب طرح انتقال آب سبز کوه به سد چغاخور. سازمان آب منطقه ای استان چهارمحال و بختیاری. ص 150

بهروزی راد، ب. 1397. حقابه محیط زیست رودخانه ها. ص 288-1.

پایمرد، ش.، س. مرید، ع. باقری و ص. ترابی. 1387. بهینه­سازی با رویکرد سیستم­های پویا در تخصیص آب کشاورزی. سومین کنفرانش مدیریت منابع آب. 23 تا 25 مهر 1387. تبریز. ص 8-1.

ریاحی، ح. 1390. ارزیابی راندمان آبیاری در دشت‌های شهرکرد، بروجن و لردگان. پایان‌نامه کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، ایران.

شیخ خوزانی، ز.، خ. حسینی و م. رحیمیان. 1389. مدل‌سازی بهره­برداری از مخازن چند منظوره به روش پویایی سیستم. نشریه مدل‌سازی در مهندسی، جلد 21، ص 66-57.

عساکره، ح. 1388. الگو سازی ARIMA برای میانگین سالانه دمای شهر تبریز. فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، جلد 92، ص 24-3.

فتوکیان، م.ر.، ن. صفاری و م. ضرغامی. 1396. مدل­سازی پویای سیستم سد مخزنی یامچی با اعمال
الگوی بهینه کشت جهت تدوین سیاست بهره­برداری. نشریه تحقیقات منابع آب ایران. جلد 3، ص 16-1.

نوذری، ح.، م. مصطفی. 1396. مدیریت بهره­برداری از آب مخزن سد امیرکبیر به کمک روش پویایی سیستم و مدل برنامه­ریزی غیرخطی. نشریه تحقیقات آب و خاک ایران. جلد 48. ص 347-335.

Ahmadi, M. H., R. Rajabpour, F. Raeiszadeh and S. Farzin. 2014. Investigation the effects of reservoir operation on providing different demands by System dynamics (Case study: Kowsar dam in Iran). International Journal of Scientific Research and Management, 2(14): 1807-1811.

Ahmad, S and D. Prashar. 2010. Evaluating municipal water conservation policies using a dynamic simulation model. Water Resourse Management, 24: 3371–3395.

Ahmad, S and S. P. Simonovic. 2004. Spatial system dynamics: a new approach for simulation of water resources systems. Journal of Computing Civil Engineering, 18: 331–340.

Bagheri, A., M. Darijani, A. Asgari and S. Morid. 2010. Crisis in urban water systems during the reconstruction period: a system dynamics analysis of alternative policies after 2003 earthquake in Bam– Iran. Water Resourse Management, 24: 2567–2596.

Box, G. E. P., G. M. Jenkins and G. C. Reinsel. 1994. Time series analysis, forecasting and control (3rd edn). Prentice-hall. englewood cliffs, NJ, 423p.

Bozdogan, H. 2000. Akaike’s information criterion and recent developments in information complexity. Journal Math Psychology, 44: 62–91.

Gupta, J and P. van der Zaag. 2008. Interbasin water transfers and integrated water resources management: where engineering, science and politics interlock. Physics and Chemistry of the Earth, 33: 28–40.

Hassanzadeh, E., M. Zarghami and Y. Hassanzadeh. 2012. Determining the main factors in declining the Urmia Lake level by using system dynamics modeling. Water Resourse Management, 26: 129–145.

Hutchinson, C. F., R. G. Varady and S. Drake. 2010. Old and new: changing paradigms in arid lands water management. In: Schneier-Madanes M.F. Courel G. (eds.) Water and sustainability in arid regions, Chapter 3, Springer, Berlin, pp: 311–332.

ICID. 2005. Experiences in inter-basin water transfers for irrigation, drainage or flood management. Unpublished report. International Commission on Irrigation and Drainage ICID-CIID, New Delhi, India.

Langsdale, S., A. Beall, J. Carmichael, S. Cohen, C. Forster and T. Neale. 2009. Exploring the implications of climate change on water resources through participatory modeling: case study of the Okanagan Basin, British Columbia. Journal of Water Resourse Planning Management, 135: 373–381.

Madani, K. 2010. Towards sustainable watershed management: Using system dynamics for integrated water resources planning. Saarbrucken Germany: VDM Verlag. 97p.

Madani, K and M. A. Marino. 2009. System dynamics analysis for managing Iran’s Zayandeh-Rud river basin. Water Resourse Management, 23: 2163–2187.

Mirchi, A and D. Watkins. 2013. A systems approach to holistic TMDL policy: the case of Lake Allegan, Michigan. Journal of Water Resourse Planning Management, 139: 544-553.

Mirchi, A. K. Madani, D. Watkins and S. Ahmad. 2012. Synthesis of system dynamics tools for holistic conceptualization of water resources problems. Water Resourse Management, 26: 2421–2442.

Mirchi, A., D. Watkins and K. Madani. 2010. Modeling for watershed planning, management, and decision making. In: Vaughn J.C. (Ed.) Watersheds: Management, Restoration and Environmental Impact, Chapter 6, Nova Science Publishers, New York, pp: 354-392.

Sadeghi Khalegh abadi, L., A. Shamsai and H. Goharnejad. 2014. An analysis of the sustainability of basin water resources using Vensim model. Journal of Civil Engineering, 19(6): 1941-1949.

Salvatabar, A., M. Zargahami and A. Abrishamchi. 2006. System dynamics model in Tehran urban water management. Journal of Water and Wastewater, 59: 12-28.

Saysel, A. K., Y. Barlas and O. Yenigun. 2002. Environmental sustainability in an agricultural development project: a system dynamics approach. Journal of Environment Management, 64(3): 247-260.

Simonovic, S. P and S. Ahmad. 2000. System dynamics modelling of reservoir operation for flood management. Journal of Computing in Civil Engineering, 14 (3): 190-198.

Shahbazbegian, M and A. Bagheri. 2010. Rethinking assessment of drought impacts: a systemic approach towards sustainability. Journal of Sustainability Science, 5: 223–236.

UN-Water. 2008. Status report on integrated water resources management and water efficiency plans. In: The 16th Session of the Commission on Sustainable Development, USA, New York, 53p.

UN-Water. 2005. A Gender Perspective on Water Resources and Sanitation. Interagency task force on gender and water. In: The 12th Session of the commission on sustainable development, USA, New York, 25p.

Vlachos, D., P. Georgiadis and E. Iakovou. 2007. A system dynamics model for dynamic capacity planning of remanufacturing in closed-loop supply chains. Computers and Operations Research, 34: 367-394.

Wei, S. H., Y. Yong, J. Song, K. Abbaspour and Z. Xu. 2012. System dynamics simulation model for assessing socio-economic impacts of different levels of environmental flow allocation in the Weihe River Basin, China. European Journal of Operational Research. 221(2012): 248–262.