ارزيابي اثر تغيير اقليم بر مولفه هاي منابع اب با در نظر گرفتن رد پاي اب و بهينه سازي الگوي كشت در حوضه سيمره

كارشناسي ارشد

چكيده افزايش تقاضاي آب و نيز اثرات ناشي از تغيير اقليم بر مولفه هاي مختلف چرخه آب اثرگذار بوده و سبب تنش فزايندهاي بر اين منبع حياتي در نقاط مختلف جهان گشته است. شناخت اثرات ناشي از خصوصيات فيزيكي و اكولوژيكي حوضه، اقليم، مصارف/برداشت آب بر چرخه هيدرولوژيكي در سطح حوضه آبريز ميتواند در درك مناسب چگونگي تغييرات هيدرولوژيكي در سطح حوضه، سناريوهاي توسعه، اثرات تغيير اقليم و ... اثرگذار باشد. در اين تحقيق، مدل SWAT(Soil and Water Assessement Tool) به منظور مدلسازي هيدرولوژيكي حوضه آبريز سيمره و مطالعه اثرات اقليم آينده بر منابع آب حوضه آبريز، بافرض ثابت ماندن كاربري اراضي در دوره ي 2003-2016 مورد استفاده قرار ميگيرد. كاليبراسيون و اعتبارسنجي مدل هيدرولوژيكي توسعه يافته توسط SWAT-CUP و روش SUFI2 ، براي داده هاي دبي ماهانه )سالهاي 2011 - 2005 كاليبره و براي سالهاي 2014 - 2012 اعتبارسنجي( ايستگاههاي هيدرولوژيكي متعدد در سطح حوضه صورت پذيرفت. همچنين عملكرد ساليانه محصولات حوضه ) گندم، جو، چغندر قند، سيب، انگور و گردو( براي اطمينان بيشتر به نتايج مربوط به شبيه سازي عملكرد محصولات، نيز كاليبره گرديدند. داده هاي اقليم آينده براي سالهاي 2040 - 2020 با استفاده از مدل گردش عمومي HadCM3 براي سناريو هاي A1B,A2 و B1 توليد و بوسيله ي مدل LARS-WG ريزمقياس گشتند و در ادامه مدل SWAT به منظور تحليل مقادير متوسط سالانه بارش، آب آبي، آب سبز )مجموع جريان آب سبز و ذخيره آب سبز( در اثر تغيير اقليم در كل حوضه آبريز، مورد استفاده قرار خواهد گرفت. نتايج نشان دادند كه مقادير متوسط سالانه بارش، آب آبي و آب سبز در سناريوي A1B ، به ترتيب 49.1 ،% 72.1 % و 41.3 %، در سناريوي A2 ، %48.3 ، %69.4 و % 41.5 و در سناريوي B1 ، %45.2 ، %62.3 و 39.5 % نسبت به سناريو شرايط تاريخي افزايش خواهند يافت. در واقع، منطقه در اثر تغيير اقليم، افزايش قابل توجه دبي اوج و دورهي طولاني كمبود آب در فصول گرم را نسبت به شرايط كنوني تجربه خواهد نمود به طوري كه مقادير دبي پيك در ايستگاههاي مختلف هيدرومتري 5 / 1 تا 2 برابر افزايش خواهد يافت. در ادامه با هدف افزايش سود اقتصادي و مديريت منابع آبي با استفاده از مفهوم ردپاي آبي، الگوريتم بهينه سازي چندهدفه هوش جمعي ذرات و مدل SWAT ، براي حل دو مساله مختلف در تعيين الگوي بهينه كشت اراضي باغي و زارعي در مقياس زير حوضه توسعه يافتند. در مساله اول، بيشينه سازي سود و كمينه نمودن نسبت تبخير-تعرق بر مجموع رطوبت خاك و آب آبي و در مساله دوم، بيشينه نمودن سود و استحصال هرچه بيشتر از منابع آب آبي موجود در حوضه، بعنوان توابع هدف در نظر گرفته شدند. بر اساس نتايج حاصل از مساله اول، بطور كلي افزايش اراضي باغي گردو و اراضي زراعي چغندرقند سبب افزايش سود اقتصادي و افزايش ميزان نسبت تبخير تعرق بر مجموع آب آبي و رطوبت خاك گرديده و توسعه الگوي زراعي جو و كشت باغي سيب با كاهش سود اقتصادي و كاهش نسبت تبخير تعرق بر آب آبي و رطوبت خاك همراه خواهد بود. همچنين با توجه به نتايج مساله دوم، در حالتهاي بهينه، حدود 10 الي 12 درصد از منابع آب آبي در حوضه مورد مطالعه اين تحقيق، مورد و استفاده آبياري قرار مي گيرد كه اين مي تواند ناشي از عدم دسترسي به منابع خاك و زمين مناسب كشاورزي و قرارگيري درصد كمي از اراضي كشت در پايين دست سد سيمره )منبع مطمئن تامين آب( نسبت به كل حوضه در اين مورد مطالعاتي باشد. واژههاي كليدي: ردپاي آب، آب سبز، آب آبي، تغيير اقليم، بهينه سازي الگوي كشت، SWAT ، MOPSO ، LARS-WG .

192614

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر عباس افشار

منابع آب

دكتر سعادت پور