نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران

نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران

برآورد آب تجدیدپذیر زیرحوضه کشکان در دوره‌های زمانی مختلف

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
یداله خمان 1
رضا محمدپور 2
حیدر زارعی 3
اباذر سلگی 4
تورج سبزواری 1
1 گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد استهبان، استهبان، ایران
2 استادیار- دانشگاه آزاد اسلامی واحداستهبان
3 گروه هیدرولوژی و منابع آب، دانشکده آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران
4 گروه هیدرولوژی و منابع آب، دانشکده آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.
10.22125/iwe.2026.584239.1926
چکیده
پایداری کمی منابع آب مستلزم آن است که میزان برداشت سالانه از منابع آب از مقدار آب تجدیدپذیر فراتر نرود؛ ازاین‌رو، برآورد دقیق آب تجدیدپذیر یکی از ارکان اصلی برنامه‌ریزی و مدیریت پایدار منابع آب به شمار می‌رود. در این پژوهش، آب تجدیدپذیر زیرحوضه کشکان در استان لرستان برای سه دوره زمانی شامل دوره بلندمدت (27 ساله)، دوره کوتاه‌مدت (10 ساله) و سال آبی 1403-1402 برآورد شد. برای این منظور، از داده‌های متوسط ماهانه بارش و دمای ایستگاه‌های هواشناسی زیرحوضه طی دوره آماری سال آبی 1377-1376 تا 1403-1402 استفاده شد. پس از تهیه نقشه‌های هم‌بارش و هم‌دما به روش کریجینگ در محیطGIS ، مقادیر متوسط بارش و دما استخراج و با استفاده از روش تورنت‌وایت اصلاح‌شده، مقدار آب تجدیدپذیر محاسبه گردید. نتایج نشان داد که مقدار آب تجدیدپذیر زیرحوضه کشکان در دوره بلندمدت، دوره کوتاه‌مدت و سال آبی 1403-1402 به‌ترتیب برابر با 72/2227، 88/2458 و 26/1618 میلیون مترمکعب است. همچنین، آب تجدیدپذیر در دوره کوتاه‌مدت نسبت به دوره بلندمدت 38/10 درصد افزایش یافت، در حالی که در سال آبی 1403-1402 نسبت به دوره کوتاه‌مدت و بلندمدت به‌ترتیب 19/34 و 36/27 درصد کاهش نشان داد. نتایج نشان داد که تغییرات آب تجدیدپذیر حاصل اثر همزمان بارش و دما است؛ به‌گونه‌ای که افزایش بارش در دوره کوتاه‌مدت اثر افزایش دما را تا حد زیادی جبران کرده، اما کاهش بارندگی همراه با افزایش دما در سال آبی 1403-1402 موجب کاهش قابل توجه آب تجدیدپذیر شده است. این یافته‌ها بر ضرورت پایش مستمر شرایط اقلیمی برای مدیریت پایدار منابع آب تأکید دارد.
کلیدواژه‌ها
'آب تجدیدپذیر'
'زیرحوضه کشکان'
' بارش'
' روش تورنت‌وایت اصلاح شده'
موضوعات

عنوان مقاله English

Renewable Water Estimation in the Kashkan Sub-Basin over Different Time Periods

نویسندگان English

Yadollah Khoman 1
reza mohammadpour 2
Heidar Zarei 3
Abazar Solgi 4
Toraj Sabzevari 1
1 Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Islamic Azad University, Estahban Branch, Estahban, Iran
2 Islamic Azad university-Estahban branch
3 Department of Hydrology and Water Resources, Faculty of Water and Environment, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.
4 Department of Hydrology and Water Resources, Faculty of Water and Environment, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.
چکیده English

Quantitative sustainability of water resources requires that annual water withdrawals do not exceed renewable water resources. Therefore, accurate estimation of renewable water is essential for sustainable water resources planning and management. This study estimated renewable water resources of the Kashkan sub-basin, Lorestan Province, Iran, for three-time scales: a long-term period (27 years), a short-term period (10 years), and the 2023-2024 water year. Monthly mean precipitation and temperature data from meteorological stations within the sub-basin were used for the 1997-1998 to 2023-2024 water years. Spatial precipitation and temperature maps were generated using Kriging interpolation in a GIS environment. Mean precipitation and temperature values were extracted, and renewable water was estimated using the modified Thornthwaite method. Renewable water resources were estimated at 2,227.72, 2,458.88, and 1,618.26 million cubic meters (MCM) for the long-term period, the short-term period, and the 2023–2024 water year, respectively. Renewable water increased by 10.38% during the short-term period compared with the long-term period but decreased by 34.19% and 27.36% in the 2023-2024 water year relative to the short-term and long-term periods, respectively. The results indicate that renewable water variability was governed by the combined effects of precipitation and temperature. Increased precipitation during the short-term period largely offset the impact of rising temperature, whereas reduced precipitation combined with higher temperatures during the 2023-2024 water year caused a substantial decline in renewable water resources. These findings emphasize the importance of continuous climate monitoring for sustainable water resources management.

کلیدواژه‌ها English

Renewable water resources'
Kashkan sub-basin'
Precipitation'
'
Modified Thornthwaite method'
درخشان، ه.، ک. داوری، و ا. مسادی. 1402. مروری بر سیر بازاندیشی در تجدیدپذیری آب‌ زیرزمینی. تحقیقات منابع آب ایران، دوره 19، شماره 3، ص212-230.
زحمت­کش­گورابزرمخی، ر. 1400. برآورد و بررسی آب تجدیدپذیر سالانه در دوره‌های مختلف زمانی با استفاده از اطلاعات ماهواره‌ای در استان خراسان رضوی. پایان­نامه کارشناسی ارشد، رشته مهندسی عمران-محیط زیست، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شاهرود.
شاهدی، م. و ف. طالبی­حسین­آباد. 1395. آشنایی با مفاهیم پایه در سیستم منابع آب. نشریه آب و توسه پایدار، دوره 3، شماره 2، ص 119-117.
شاهدی، م. و ف، طالبی­حسین­آباد. 1392. ارائه چند شاخص کاربردی به منظور بررسی تعادل منابع آب و پایداری توسعه (مطالعه موردی: حوضه آبریز قره­قوم). نشریه آب و توسه پایدار، دوره 1، پیاپی 1، ص79-73.
شعبانی­لکرانی، ا. 1402. برآورد میزان آب قابل تجدید آبخوان دشت سراب و تعیین الگوی بهینه تعداد چاه‌های بهره‌برداری. پایان­نامه کارشناسی ارشد، رشته برنامه­ریزی گردشگری-منابع آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز.
طالبی­حسین­آباد، ف.، م. شاهدی، و س.ا. ولایتی. 1393. برآورد آب تجدیدپذیر به کمک مدل بیلان آب در شرایط کمبود داده. مجله جغرافیا و توسعه ناحیه­ای، دوره 12، شماره 22، ص150-129.
علیزاده، ا. 1384. اصول هیدرولوژی کاربردی. آستان قدس رضوی، دانشگاه امام رضا (ع)، چاپ بیست و چهار، ص882.
Amdar, N., S. Seyoum, J. Al-Bakri and et al. 2024. Developing a water budget for the Amman-Zarqa basin using water accounting plus and the pixel-based soil water balance model. Modeling Earth Systems and Environment, 10: 6997-7017. https://doi.org/10.1007/s40808-024-02159-0
Asikoglu, O.L. 2017. Outlier Detection in Extreme Value Series. Journal of Multidisci plinary Engineering Science and Technology (JMEST), 4(5): 7314-7318.
Burrough, P.A and R.A. McDonnell. 1998. Principles of Geographical Information Systems. Oxford University Press.
Dehghani, S., A. Massah Bavani, A. Roozbahani and et al. 2024. Assessment of Climate Change-Induced Water Scarcity Risk by Using a Coupled System Dynamics and Bayesian Network Modeling Approaches. Water Resources Management, 38: 3853–3874. https://doi.org/10.1007/s11269-024-03843-7
Ding, B., J. Zhang, P. Zheng, Z. Li, Y. Wang, G. Jia and X. Yu. 2024. Water security assessment for effective water resource management based on multi-temporal blue and green water footprints. Journal of Hydrology, 632, 130761. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2024.130761
Goovaerts, P. 1997. Geostatistics for Natural Resources Evaluation. Oxford University Press, New York.
Gosling, S.N and N.W. Arnell. 2016. A global assessment of the impact of climate change on water scarcity. Climatic Change, 134: 371-385. https://doi.org/10.1007/s10584-013-0853-x
Kalantari, M., M.R. Nikoo and N. Talebbeydokhti. 2025. Assessment of renewable water in the face of climate change by a comprehensive analysis of adaptation strategies. Climatic Change, 178, 42. https://doi.org/10.1007/s10584-025-03886-8
Mekonnen, M.M and A.Y. Hoekstra. 2016. Four billion people facing severe water scarcity. Science Advances, 2(2):e1500323. https://doi.org/10.1126/sciadv.1500323
Mianabadi, A., S.M. Hasheminia, K. Davary, H. Derakhshan and M. Hrachowitz. 2021. Estimating the Aquifer’s Renewable Water to Mitigate the Challenges of Upcoming Megadrought Events. Water Resources Management, 35:4927-4942.
Stackpoole, S.M., P.G Oelsner, and et al. 2023. Integrated Water Resources Trend Assessments: State of the Science, Challenges, and Opportunities For Advancement. Journal of the American Water Resources Association, 59 (6): 1181-1197. https://doi.org/10.1111/1752-1688.13137
Thornthwaite, C.W and J.R. Mather. 1957. Instructions and Tables for Computing Potential Evapotranspiration and the Water Balance. Publications in Climatology, 10 (3).
Thornthwaite, C.W. 1948. An Approach toward a Rational Classification of Climate. Geographical Review, 38(1): 55-94. https://doi.org/10.2307/210739
Zou, Z., X. Xiao, J. Dong, Y. Qin, R.B. Doughty, M.A. Menarguez, G. Zhang and J. Wang. 2016. Divergent trends of open-surface water body area in the contiguous United States from 1984 to 2016. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 115 (15): 3810-3815. https://doi.org/10.1073/pnas.1719275115