ارزیابی اثر تغییر اقلیم بر برنامه ریزی تخصیص بهینه منابع آب در استان کهگیلویه و بویراحمد

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

استادیار گروه جغرافیا و برنامه‌ریزی شهری دانشگاه یاسوج

چکیده

چکیده

کاهش نزولات جوی در پی تغییر شرایط اقلیمی در سال‌های اخیر اثرات نامطلوبی بر بخش های مختلف به خصوص منابع آب استان گذاشته است. مدیریت این شرایط نیازمند شناخت دو بعد رفتار اقلیمی و تخصیص بهینه و کارآمد منابع آب در بخش های مهم و آب‌بر مانند کشاورزی است. در این پژوهش ابتدا به شناخت رفتار اقلیمی و پیش یابی تغییرات اقلیمی با نگرش ارزیابی دوره های خشک در دهه میانی بر اساس سناریوی انتشار(RCP4.5) و مدل (HadGEM2-ES) برای پهنه های استان پرداخته شد. پهنه های خطرپذیر در برابر نوسانات اقلیمی شناسایی شدند. در ادامه برای کنترل و تخصیص بهینه منابع آب حوضه آبریز در استان با استفاده از روش برنامه ریزی سازشی(CP) ابتدا معیارهای تخصیص استخراج و وزن دهی شدند و نهایتاً تحلیل حساسیت به نوسانات اقلیمی انجام شد. سهم هر منطقه از موجودیت آب های سطحی تخصیص داده شد. نتایج نشان داد که با لحاظ نمودن وضعیت اقلیمی و تحلیل حساسیت‌پذیری مدل از متوسط 12 میلیارد متر مکعب ذخیره سطحی، مناطقی مانند یاسوج و سی‌سخت با افزایش طول دوره های خشک در آینده حساسیت پذیری بیشتری از خود نشان می دهند و در مقادیر تخصیص بهینه نهایی سهم بیشتری را به خود اختصاص می دهند(به ترتیب 33 و 19 درصد). در مقابل مناطق گرم و خشک مانند باشت، چرام و گچساران بدلیل حساسیت‌پذیری کمتر به ترتیب با 6، 7 و 10 درصد کمترین سهم اختصاصی را دریافت کردند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Evaluating the impact of climate change on the planning of optimal allocation of water resources in Kohgiluyeh and Boyer-Ahmad

نویسنده [English]

  • Seyed Keramat Hashemi ana
Assistant Professor, Department of Geography and Urban Planning, Yasouj University, Iran
چکیده [English]

Evaluating the impact of climate change on the planning of optimal allocation of water resources in Kohgiluyeh and Boyer-Ahmad



Abstract

In recent years, reduction of precipitation following climate change had undesirable effects on various sectors, especially water resources in the province. For Manage these conditions requires recognizing the two dimensions such as, climate behavior and the optimal and efficient allocation of water resources in important and consumer sectors such as agriculture. In this research, investigate climatic behavior and climate change prediction with approach of evaluating dry spells in the middle decade based on the emission scenario RCP4.5 and HadGEM2-ES Model for the province. Identified High risk areas under the influence climate oscillation. Then, for the control and optimal allocation of water resources in the catchment area in the province, using the Compromise Programming method (CP), the first step extracted and weighted allocation criteria, and finally done analysis sensitivity to climate change. Ration each regions of surface water availability allocated. The results showed that with considering the climatic state and sensitivity analysis of the model from an average of 12 billion m3 of surface storage, areas such as Yasuj and Sisakht with increasing the length of dry spells in the future and, they have a larger share in the final optimal allocation values (33% and 19%). In contrast, in hot and dry areas such as Basht, Charam and Gachsaran Because of lower sensitivity, received the lowest optimal allocation values with 6, 7 and 10% in all of the final allocation.





Key Words: Climate change, Optimal allocation, Dry Spells, Drought, Kohgiluyeh and Boyer-Ahmad

کلیدواژه‌ها [English]

  • Climate change
  • Optimal allocation
  • Dry Spells
  • Drought
  • Kohgiluyeh and Boyer-Ahmad
افضلی، زینب؛ زارع مهرجردی، محمدرضا؛ نبی ییان، صدیقه (1397). اولویت­بندی تخصیص منابع آب سد جیرفت تحت رویکرد خشکسالی با کاربرد تکنیک شباهت به گزینه ایده­آل فازی (FTOPSIS)، نشریه مهندسی آبیاری و آب ایران، 33(9)، 112-124.
اکبری فرد، سعید؛ قادری، کوروش؛ بختیاری، بهرام(1397). تخصیص بهینه منابع آب با استفاده از الگوریتم چرخه آب (مطالعه موردی: حوضه آبریز گرگان‌رود). فصلنامه علمی-پژوهشی مهندسی منابع آب، 11(36)، 33-46.
امامی، چوپان؛ خیری قوجه بیگلو، میلاد (1399). تخصیص بهینه و اقتصادی آب در شبکه آبیاری و زهکشی با استفاده از الگوریتم فرا ابتکاری (ICA)، مطالعه موردی: شبکه صوفی‌چای، نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران، 10(3)،  25-39.
حبیبی داویجانی، مصطفی؛ بنی حبیب، محمدابراهیم؛ هاشمی، سیدرضا (1392). مدل بهینه­سازی تخصیص منابع آب در بخش­های کشاورزی، صنعت و خدمات با استفاده از الگوریتم پیشرفته GAPSO، نشریه آب و خاک علوم و صنایع کشاورزی، شماره 27(4)، 691-680.
خاشعی سیوکی، عباس؛ کوچک زاده، قهرمان (1392). کاربرد تخصیص و مدیریت آب کشاورزی با استفاده از تکنیک بهینه­سازی (PSO) مطالعه موردی: دشت نیشابور، آب و خاک، 27(2)، 292-303.
دادمند، فاطمه؛ ناجی عظیمی، زهرا؛ مطهری فریمانی، ناصر؛ داوری، کامران، (1400). تخصیص بهینه منابع آب در شرایط بحرانی تحت عدم قطعیت پارامترها با تأکید بر حفظ پایداری منابع آبی با استفاده از روش دستیابی به آرمان (مطالعه موردی: شهرستان مشهد)، مجله آبیاری و زهکشی ایران، 15(2) ، 388-401.
شرکت آب منطقه­ای استان کهگیلویه و بویراحمد (https://www.kbrw.ir).
شمسی پور، علی اکبر(1392). مدل‌سازی آب­وهوایی نظریه و روش، انتشارات دانشگاه تهران، چاپ اول.
صفاری، نسیم؛ ضرغامی، مهدی (1392). تخصیص بهینه منابع آب سطحی حوضه دریاچه ارومیه به استان­های ذینفع با روش­های تصمیم­گیری، دانش آب و خاک (دانش کشاورزی)، 23(1)، 135-149.
عبدلی، قهرمان؛ مهاجرشجاعی، تیام. (2019). نظریه بازی و کاربرد آن در تخصیص بهینه منابع آب. پژوهش‌های برنامه و توسعه 1(3)، 123-166.
قربانی، بهزاد (1387). عرضه و تقاضای آب و چالش‏های پیش­رو در ایران، اولین کنفرانس بین­المللی بحران آب، دانشگاه زابل، اسفند 1378.
مسعودیان، سید ابوالفضل (1390). آب­وهوای ایران، انتشارات شریعه توس، چاپ اول.
نصیری قیداری، امید و معروفی، صفر (1398). تصمیم‌گیری تخصیص آب در شرایط عدم‌قطعیت با استفاده از بهینه‌سازی چندهدفه همتای استوار، مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک، 25(2)، 714-89.
هاشمی عنا، سید کرامت (1397). دورنمای اقلیم ایران با تأکید بر دوره‏های خشک، چاپ اول، انتشارات مینوفر، مشهد.
هاشمی عنا، سید کرامت (1400). طبقه­بندی تغییرات طول دوره­های خشک وابسته به بارش در ایران. مجله جغرافیای طبیعی, 14(53), 39-55.‎
Babel, M. S., Das Gupta. A. Nayak D. K. (2005). A model for optimal allocation of water to competing demands. Water resources management, 19 (6): 693-712.
Bielsa J. and Duarte R. (2018). ‘An economic model for water allocation in north eastern Spain’, Water Res. Dev. 17(3), 397–410.
Carlos, M. Nagesh Kumar, D.Sorez, F. (2019). Optimal reservoir operation for irrigation of multiple crops using elitist-mutated particle swarm optimization. Hydrology Science Journal, 52(4): 686-701.
Chen, Y. N., Li, W. H., Xu, C. C., and Hao, X. M. (2007). Effects of climate change on water resources in Tarim River Basin, Northwest China. Journal of Environmental Sciences, 19(4), 488-493.
Ficklin, Darren L., Yuzhou Luo, Eike Luedeling, and Minghua Zhang (2009). "Climate change sensitivity assessment of a highly agricultural watershed using SWAT." Journal of Hydrology 374, no. 1-2 (2009): 16-29.
https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2009.05.016.
Gaitan, Carlos F., William W. Hsieh, and Alex J. Cannon. (2019). Comparison of statistically downscaled precipitation in terms of future climate indices and daily variability for southern Ontario and Quebec, Canada." Climate Dynamics. 43:3201-3227.
Gayar, A. E., and Hamed, Y. (2018). Climate change and water resources management in Arab countries. In Euro-Mediterranean Conference for Environmental Integration (pp. 89-91). Springer, Cham.
Georgi, F. and B. Hewitson. (2001). Regional Climate Information Evaluation and Projections, in Climate Change, Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 121: 1413-1449. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2007.07.037.
Giupponi, C., and Gain, A. K. (2020). Integrated water resources management (IWRM) for climate change adaptation. Regional Environmental Change, 17(7), 1865-1867.
Gohari, A., Mirchi, A., and Madani, K. (2019). System dynamics evaluation of climate change adaptation strategies for water resources management in central Iran. Water Resources Management, 31(5), 1413-1434.
Hashemi-Ana, S. K., Khosravi, M., and Tavousi, T. (2015). Validation of AOGCMs Capabilities for Simulation Length of Dry Spells under the Climate Change in the Southwestern Area of Iran. Open Journal of Air Pollution, 4(02), 76-85.‏
Hassanzadeh E, Zarghami M and Hassanzadeh Y, 2012. Determining the main factors in declining the Urmia Lake level by using system dynamics modeling, Water Resources Management 26(1): 129-145.
Howitt, R.E., J. Medellin-Azuara, D. MacEwan, and R. Lund. (2012). Calibrating Disaggregate Economic Models of Agricultural Production and Water Management. Science of the Environmental Modeling and Software, 38: 244-258.
Kronaveter L and Shamir U, (2018). Negotiation support for cooperative allocation of a shared water resource: Methodology. Journal of Water Resources Planning and Management 135(2): 60-69.
Mehrparvar, M., Ahmadi, A., and Safavi, H. R. (2016). Social resolution of conflicts over water resources allocation in a river basin using cooperative game theory approaches a case study. International Journal of River Basin Management, 14(1), 33-45.
Schewe, J., Heinke, J., Gerten, D., Haddeland, I., Arnell, N. W., Clark, D. B., and Gosling, S. N. (2014). Multimodel assessment of water scarcity under climate change. Proceedings of the National Academy of Sciences, 111(9), 3245-3250. http://dx.doi.org/10.1073/pnas.1222460110.‏
Selvaraj RS, Selvis T .(2010). Stochastic modeling of daily precipitation at Aduthurai in India. International journal of climatology, 11(3), pp, 20-29.
Sharma, P. J., Patel, P. L., and Jothiprakash, V. (2016). Efficient discretization of state variables in stochastic dynamic programming model of Ukai reservoir, India. ISH Journal of Hydraulic Engineering, 22(3), 293-304.‏
Van der Zaag P, (2017). Integrated water resources management: relevant concept or irrelevant buzzword? A capacity building and research agenda for Southern Africa. Physics and Chemistry of the Earth 30: 867–871.
Yu.pao-shan, Y.Tao-Chang and W.chih-Kang (2017)."Impact of climate change on water resources in southern Taiwan ".J.Hidro.260:161-175. https://doi.org/ soo22-1694(01)00614-x.
 Zeleny, M. (2012). Multiple criteria decision making Kyoto (1975), Springer Science and Business Media. University of South Carolina Press, Columbia, USA. (Vol. 2).
Zmudzka, E. (2004). The Climatic Background of Agricultural Production in Poland 1951-2000, Miscellanea Geographic, 11: 127-137.
دوره 12، شماره 35 - شماره پیاپی 1
فروردین 1402
صفحه 157-172
  • تاریخ دریافت: 20 بهمن 1400
  • تاریخ بازنگری: 22 خرداد 1401
  • تاریخ پذیرش: 03 تیر 1401
  • تاریخ اولین انتشار: 03 تیر 1401
  • تاریخ انتشار: 01 فروردین 1402