بررسي تاثير تغيير كاربري اراضي بر سطح آب زيرزميني دشت شازند

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي كشاورزي

كارشناسي ارشد

با وجود اينكه 70 درصد سطح كره زمين را آب فرا گرفته است، تنها 3 درصد آن آب‌هاي شيرين را شامل مي‌شود كه تمام اين مقدار توسط بشر قابل استفاده نيست زيرا بخشي از آن به صورت يخ‌هاي قطبي مي‌باشد. در سال‌هاي اخير، تغييرات اقليمي و بارش‌هاي ناكافي بحران‌هايي را در سرتاسر دنيا ايجاد كرده است كه بايستي با مديريت‌هاي مناسب به كاهش مشكلات ناشي از كم آبي پرداخت. دشت شازند واقع در استان مركزي، به طور همزمان بخش‌هاي كشاورزي، صنعت و شرب را دربردارد و از آن جايي كه وابسته به منابع آب زيرزميني است با بيلان منفي در سال‌هاي اخير مواجه بوده است. در اين پژوهش، با كمك مدل‌هاي ارزيابي آب و خاك SWAT)) و مدل آب زيرزميني MODFLOW)) اثرات تغيير كاربري اراضي كشاورزي بر ميزان احياي آبخوان در دوره مطالعاتي 2009 تا 2019 صورت گرفته است. براي تغيير كاربري اراضي كشاورزي چندين سناريو شامل بهينه سازي سطح زير كشت، كاهش 10، 20، 30 درصد سطح زير كشت، طرح نكاشت در منطقه و جايگزيني نيروگاه خورشيدي به جاي سطح زير كشت، درنظر گرفته شد. نتايج نشان مي‌دهد كه در مرحله واسنجي مدل SWAT ايستگاه پل دوآبp-factor ، r-factor، R2 و NSE به ترتيب برابربا87/0، 11/0، 77/0 و 73/0 و در ايستگاه بازنه مقادير به ترتيب 67/0، 17/0، 48/0 و 44/0 به دست آمد. همچنين در مرحله صحت‌سنجي مقدار R2 و NSE در ايستگاه پل دوآب و بازنه به ترتيب 65/0، 45/0، 57/0 و 40/0 محاسبه شده. در مدل MODFLOW مقادير R2 و RMSE در واسنجي و صحت سنجي دوره ناپايدار به ترتيب 97/0، 95/0، 96/1 و 33/2 به دست آمد. با كمك سناريوهاي مديريتي: (1) طرح نكاشت زراعي، (2) بهينه سازي سطح زير كشت با در نظر گيري همزمان كاهش مصرف آب و كمترين تغيير در وضعيت اقتصادي كشاورز، (3) كاهش 10، 20 و 30 درصدي سطح زير كشت و(4) جايگزيني سطح زير كشت با نيروگاه‌هاي خورشيدي ميزان احياءآبخوان محاسبه شد. به طور كلي نتايج نشان داد كه در پايان هر سال و در پايان دوره مطالعاتي با سناريوي طرح نكاشت به ترتيب 42/0 و 3 متر، با سناريوي بهينه سازي سطح زيركشت02/0 و 28/0متر، با سناريو كاهش سطح زير كشت 10 درصدي، 07/0 و49/0متر، با سناريوي كاهش 20 درصدي 14/0و 1 متر و با سناريوي كاهش 30 درصدي، 21/0 و 5/1 متر انتظار مي‌رود به سطح آبخوان اضافه شود وهمچنين تغيير قابل توجهي در ميزان جريان سطحي در هيچ يك از سناريو‌ها ديده نشد. قابل ذكر است كه در سناريو جايگزيني پنل‌هاي خورشيدي براي مثال با كاهش 30 درصدي سطح زير كشت علاوه بر توليد برق به ميزان 4800 مگاوات وصرفه جوبيي در برداشت از آبخوان، مي‌توان بعد از تقريبا 3 سال هزينه ايجاد نيروگاه خورشيدي و ضرر ناشي از كاهش سطح زير كشت را با فروش برق جبران كرد.

210553

منابع آب

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان

مصطفي گودرزي

عليرضا گوهري، شمس الله ايوبي

جهانگير عابدي كوپايي