تأثیر تغییر الگوی کشت و بهبود راندمان سیستم‌های آبیاری بر کاهش برداشت از منابع آب زیرزمینی تحت سناریوهای تغییر اقلیم (مطالعه موردی: دشت کوار)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان.

2 استاد گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

3 استادیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان.

چکیده

کمبود شدید منابع آب سطحی و زیرزمینی مهمترین محدودیت توسعه پایدار کشاورزی در مناطق خشک و نیمه خشک می‌باشد. در مطالعه حاضر به بررسی شناخت تاثیرات توسعه سیستم‌های آبیاری و تغییر الگوی کشت بر روی نیاز آبیاری در شرایط تغییر اقلیم پرداخته شده است. جهت شبیه‌سازی پارامترهای اقلیمی در آینده و میزان تاثیرآن‌ها بر روی نیاز آبیاری از سناریوهای انتشار RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5 گزارش پنجم تغییر اقلیم استفاده گردید. همچنین برای بررسی همزمان اثر بهبود راندمان آبیاری، تغییراقلیم و تغییر الگوی کشت بر روی نیاز ناخالص آبیاری؛ ابتدا تغییرات الگوی کشت و سیستم‌های آبیاری دشت کوار در طی یک دهه مورد ارزیابی قرار گرفت، سپس سناریوهای مدیریتی مختلفی جهت کاهش برداشت از آبخوان تعریف گردید. نتایج پیش‌بینی پارامترهای اقلیمی بیانگر آن است که در هر سه سناریوی انتشار، دما افزایش و بارندگی کاهش می‌یابد. بر همین اساس میزان افزایش نیاز ناخالص آبیاری برای گیاهان مختلف تحت سناریو RCP2.6 بین 4 تا 8 درصد؛ تحت سناریو RCP4.5 بین 6 تا 13و تحت سناریو RCP8.5 بین 8 تا 18 درصد پیش‌بینی ‌گردید. همچنین بررسی سطوح الگوی کشت دشت کوار در دهه اخیر نشان داد که افزایش راندمان آبیاری در منطقه موجب افزایش 10 درصدی سطح زیرکشت شده و عدم کاهش برداشت آب از آبخوان را به دنبال داشته است. نتایج اعمال سناریوهای آبیاری مختلف نشان داد با طراحی و تنظیم الگوی کشت و بهبود راندمان‌‌های آبیاری سطحی و تحت فشار می‌توان در شرایط خشک و نرمال بین 21 تا 40 درصد، میزان برداشت از منابع آب زیرزمینی دشت را کاهش داد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The effect of changing the cultivation pattern and improving the efficiency of irrigation systems on reducing the withdrawal of groundwater resources under climate change scenarios (Case study: Kavar Plain)

نویسندگان [English]

  • Mohammad Kazem Shaabani 1
  • Jahangir Abedi Koupai 2
  • S. Saeid Eslamian 2
  • Alireza Gohari 3
1 Ph.D. Student, Department of Water Engineering, College of Agriculture, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran.
2 Professor, Department of Water Engineering, College of Agriculture, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran,
3 Assistant Professor, Department of Water Engineering, College of Agriculture, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran.
چکیده [English]

The severe shortage of surface and groundwater resources is the most important constraint on sustainable agricultural development in hot and dry areas. In the present study, the effects of developing irrigation systems and changing cultivation patterns on irrigation requirements in climate change have been investigated. The CanESM2 model was used to simulate future climatic parameters and their impact on irrigation requirements in RCP2.6, RCP4.5, and RCP8.5 emissions scenarios. Also to simultaneously investigate the effect of improving irrigation efficiency, climate change, and changing cultivation patterns on gross irrigation needs; First, changes in cultivation patterns and irrigation systems of Kavar plain during a decade were evaluated, then different management scenarios were defined. The simulation results of climatic parameters showed that in all three scenarios of emissions, temperature increases and precipitation decreases. Accordingly, the rate of increase in gross irrigation requirements for different plants under the RCP2.6 scenario is between 4 and 8%; under the RCP4.5 scenario between 6 to 13 and under RCP8.5 scenario between 8 to 18% were predicted. Also, the study of changes in the levels of cultivation pattern and development of irrigation systems in the region showed that by designing and adjusting the cultivation pattern and improving the efficiency of surface and pressurized irrigation, in dry and normal years between 21 to 40%, the amount of groundwater abstraction reduced the plain.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Climate Change
  • Irrigation Requirement
  • Cultivation Pattern
  • Irrigation Systems
  • Scenario
  • Kavar Plain

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 18 دی 1400
  • تاریخ دریافت: 14 مهر 1400
  • تاریخ بازنگری: 06 دی 1400
  • تاریخ پذیرش: 18 دی 1400
  • تاریخ اولین انتشار: 18 دی 1400