توسعه مدل هيدرولوژيكي-اقتصادي براي مديريت كمي و شوري منابع آب در سطح حوضه با استفاده از روش بهينه سازي-شبيه سازي؛مطالعه موردي: حوضه آبريز رودخانه حله

كارشناسي ارشد

حوضه آبريز حله يكي از زيرحوضه‌هاي حوضه آبريز اصلي خليج‌فارس و درياي عمان مي‌باشد كه آبياري مصرف‌كننده غالب آن است و كشت محصولات عمده و مهم كشاورزي مانند نخيلات و گندم و جو در آن رايج است. اين حوضه آبريز از نظر تقسيمات كشوري عمدتاً در دو استان فارس (بالادست) و استان بوشهر (پاييندست) قرار مي‌گيرد و از اين رو چالش‌هايي در تخصيص منابع آب اين حوضه بين دو استان وجود دارد. عمده اين چالش‌ها به دليل تأثير برداشت‌هاي آب در بالادست به دليل نيازهاي توسعه‌اي و در نتيجه كاهش كميت و كيفيت آب در پايين دست بروز مي‌نمايد. مشكل اصلي كيفي اين حوضه، مشكل شوري است. با توجه به اقليم خشك و نيمه‌خشك اين حوضه، عوامل مستعد شوري طبيعي (شرايط زمين‌ساختي مانند سنگ‌ها و گنبدهاي نمكي) در اين حوضه مهيا است. از طرفي با توسعه آبياري كه از آن به عنوان شوري ثانويه ياد مي‌شود، نگراني‌هايي در پايين‌دست حوضه از نظر شوري رودخانه حله و كاهش عملكرد محصولات كشاورزي وجود دارد. در حال‌حاضر طرح‌هاي مختلف توسعه منابع آب و توسعه و بهبود كشاورزي در اين حوضه مطرح است. با اين توجه در اين تحقيق يك روش مدل‌سازي يكپارچه كمي- كيفي منابع آب در سطح حوضه آبريز توسعه مي‌يابد تا بتواند در پيش‌بيني اثرات درازمدت هر يك از تصميمات و برنامه‌هاي توسعه منابع آب و توسعه كشاورزي، بر روي كميت و كيفيت آب و همچنين منافع اقتصادي طرح‌ها مورد استفاده قرار گيرد. به اين منظور مدل هيدرولوژيكي- اقتصادي حوضه آبريز حله تهيه شد. مولفه‌هاي اصلي ماجول هيدرولوژيكي شامل بيلان آب و نمك در اجزاي مختلف سيستم هيدرولوژيكي حوضه آبريز از جمله منطقه ريشه، مخازن و رودخانه‌ها و ماجول اقتصادي، شامل محاسبه منافع ناخالص اقتصادي حاصل از كشاورزي است كه از خروجي‌هاي يك ماجول زراعي استفاده مي‌كند. براي مدل‌سازي منابع- مصارف از نرم‌افزار WEAP استفاده شد. همچنين مدل‌سازي شوري آب بر مبناي بيلان نمك و مدل‌سازي زراعي و اقتصادي در محيط نرم‌افزار MATLAB انجام گرديد. در مرحله اول اين تحقيق با توجه به مشاهدات، مدل وضع مورد واسنجي و تحليل عدم‌قطعيت قرار گرفت و از روش واسنجي خودكار SUFI2 استفاده شد. در گام بعدي، مدل‌سازي شرايط توسعه توسط مدل WEAP انجام گرفت. نتايج مدل‌سازي پنچ گزينه مديريتي نشان داد كه با وجود تأمين آبياري بيشتر و مطمئن‌تر در اثر افزايش راندمان از 50% به 70% و 85%، جريان آب برگشتي اراضي تحت شبكه‌هاي مدرن آبياري از حدود 20 درصد به ترتيب به 10 درصد و 5 درصد كاهش مي‌يابد. اين امر منجر به كم شدن نفوذ عمقي و متعاقباً افزايش تجمع نمك در خاك و در نهايت كاهش عملكرد مي‌شود. به طوري كه باعث كاهش حداقل 40 و 70 درصدي عملكرد محصولات به ازاي راندمان‌هاي آبياري به ترتيب 70% و 85% مي‌شود. همچنين به طور كلي مي‌توان نتيجه گرفت تأثير احداث سدها بر شورتر شدن جريان پايين‌دست تقريباً ناچيز است و در مورد سد چروم در بيشترين حالت و به طور ميانگين، باعث افزايش حدود 5/6 درصدي غلظت نمك ورودي به سد رئيسعلي دلواري به ازاي افزايش راندمان تا 70% براي اراضي خشت (گزينه چهارم) مي‌شود. در مورد سد دالكي هم احداث و بهره‌برداري از اين سد علاوه بر تأمين كمبود آب شبكه دالكي و كاهش وابستگي تأمين آبياري اين شبكه از رودخانه شاپور، باعث كاهش شوري جريان پايين‌دست رودخانه دالكي در ماه‌هاي با نياز آبياري بيشتر مي‌شود.

190632

دانشگاه علم و صنعت ايران

عمران - آب

دكتر حسين عليزاده - دكتر عباس افشار