علوم و مهندسی آبیاری

علوم و مهندسی آبیاری

بررسی اثر تغییر الگوی کشت بر منابع آب حوضه آبریز سد ملاصدرا با استفاده از روش پویایی سیستم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری مهندسی منابع آب، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز.
2 استاد گروه هیدرولوژی و منابع آب، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز.
3 استاد گروه هیدرولوژی و منابع آب، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز
4 پژوهشگر پسا دکتری، گروه مهندسی علوم آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان.
5 استاد گروه مهندسی عمران آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز.
چکیده
یکی از نگرش­های مدیریتی، که در سال­های اخیر برای شبیه­سازی سامانه­های منابع آب، استفاده شده، پویایی سیستم است. در این تحقیق تلاش ‌شده است با استفاده از پویایی‌ سیستم، اقدام به شبیه­سازی وضعیت منابع آبی حوضه سد ملاصدرا (در شمال استان فارس و جنوب کشور ایران) گردد. برای این منظور زیرسیستم­های اقتصادی، تغییرات سطح آب زیرزمینی، تغییرات حجم آب زیرزمینی، آب سطحی و کل سامانه در محیط نرم افزار VENSIM مورد بررسی قرار گرفت. شبیه‌سازی عملکرد آبخوان­های بالادست و پایین دست سد ملاصدرا و مخزن سد ملاصدرا طی سال‌های 1388 الی 1399 بررسی شد. برای این منظور دوازده سناریو (گزینه مدیریتی) مختلف ارائه شد. نتایج بررسی گزینه­های مدیریتی مختلف نشان داد  در صورت عدم کشت برنج به طور کامل، و جایگزینی آن با محصول کنجد، درآمد کشاورزان منطقه پایین دست سد ملاصدرا به میزان 54 درصد افزایش می­باید (گزینه مدیریتی 11). در این گزینه مدیریتی درآمد کشاورزان در پایین دست سد ملاصدرا به­طور متوسط 114 میلیون در سال خواهد بود. با این گزینه مدیریتی می­توان، ضمن مصرف آب کمتر، همان سطوح زیرکشتی که در شرایط فعلی در  مناطق پایین سد ملاصدرا  کشت می­شود، را کشت نمود.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Investigating the effect of changing the cropping pattern on Water Resources in Molla Sadra Dam Basin using the System Dynamics method

نویسندگان English

Abolfazl Laghbdost arani 1
Heidar Zarei 2
Freidon Radmanesh 3
Abazar Solgi 4
Mehdi Zarghami 5
1 Ph.D. Student, Department of Hydrology and Water Resources, Faculty of Water and Environmental Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Iran.
2 Professor, Department of Hydrology and Water Resources, Faculty of Water and Environmental Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Iran.
3 Associate Professor, Department of Hydrology and Water Resources, Faculty of Water and Environmental Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Iran
4 Postdoctoral Researcher, Department of Water Science Engineering, Faculty of Agriculture, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran.
5 Professor, Department of Civil Engineering (Water), Faculty of Civil Engineering, Tabriz University, Tabriz, Iran.
چکیده English

System dynamics is a management approach that has been used in recent years for simulating water resources systems. In this study, an attempt was made to simulate the water resources status of the Molla Sadra Dam basin (located in the north of Fars Province, southern Iran) using the system dynamics approach. For this purpose, the economic subsystem, groundwater level fluctuations, groundwater volume changes, surface water, and the overall system were examined using VENSIM software. The performance of the upstream and downstream aquifers of the Molla Sadra Dam and the Molla Sadra Dam reservoir was simulated for the years 2009 to 2020. Accordingly, twelve different scenarios (management options) were proposed. The results of evaluating the different management options showed that if rice cultivation is eliminated and replaced with sesame cultivation, the income of farmers in the downstream area of the Molla Sadra Dam would increase by 54% (Management Option 11). Under this management option, the average annual income of farmers downstream of the dam would be 114 million Tomans. With this management option, it is possible to cultivate the same cultivated areas currently under cultivation in the downstream regions of the dam while consuming less water.

کلیدواژه‌ها English

System dynamics
VENSIM model
Changing the cropping pattern
Molla Sadra Dam

 

  • Ahmad, S. and Simonovic, S.P., 2004. Spatial system dynamics: a new approach for simulation of water resources systems. ASCE Journal of Computing in Civil Engineering, 18(4), pp. 331- Doi: 10.1061/(ASCE)0887-3801(2004)18:4(331).

 

  • Alizadeh, A., 2004, Principles of Applied Hydrology, Imam Reza University Publications, 14th edition, 816 pages.

 

  • Aram, P., 2014. Systematic analysis of groundwater level changes with the aim of policy making in the agricultural sector (Case study: Firozabad Plain). Master's thesis, Shiraz University of Technology. (In Persian).

 

  • Giordano, R., Brugnach, M. and Vurro, M., 2012. System dynamic modelling for conflicts analysis in groundwater management. In 9th International Congress on Environmental Modelling and Software, Leipzig, Germany.

 

  • Goldani, S.R, Rajabi Mashhadi, H. and Ghazi, R., 2012. An Analytical Model for Generation Expansion Planning in Competitive Environment based on Dynamic Balance between Energy Supply and Demand. Journal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers, 8 (1), pp. 57-66. (In Persian).

 

  • Guemouria, A., Chehbouni, A., Belaqziz, S., Epule, T., Ait Brahim, Y.A., El Khalki, E.M., Dhiba, D. and Bouchaou, L., 2023. System dynamics approach for water resources management: a case study from the Souss-Massa basin. Water, 15(8), pp. 1-29. Doi: 3390/w15081506.

 

  • Hedayat, S., 2016. Assessment and optimal management of groundwater resources (Bakhtegan-Maharlo watershed). Master's thesis, Faculty of Water and Environmental Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran. (In Persian).

 

  • Koti, J.H., Smith, C., Brown, G., Marshall, N. and Johnstone, R., 2016. A system dynamics simulation model for sustainable water resources management and agricultural development in the Volta River Basin, Ghana. Science of the Total Environment, 573, pp. 444-457. Doi: 10.1016/j.scitotenv.2016.08.081.

 

  • Luo, Y., Khan, S., Cui, Y. and Peng, S.H., 2009. Application of system dynamics approach for time varying water balance in aerobic paddy fields. Paddy Water Environ, 7, pp.1-9.

 

 

  • Phan, T.D., Bertone, E. and Stewart, R.A., 2021. Critical review of system dynamics modelling applications for water resources planning and management. Cleaner Environmental Systems, 2(100031), pp. 1-15. Doi: 10.1016/j.cesys.2021.100031.

 

  • Sahin, O., Siems, R.S., Stewart, R.A. and Porter, M.G., 2016. Paradigm shift to enhanced water supply planning through augmented grids, scarcity pricing and adaptive factory water: A system dynamics approach. Environmental Modelling & Software, 75, pp. 348-361. Doi: 10.1016/j.envsoft.2014.05.018.

 

 

  • Simonovic, S.P. and Rajasekaram, V., 2004. Integrated analyses of Canada’s Water resources: A system dynamics approach. Canadian Water Resources Journal/Revue canadienne Des Ressources Hydriques, 29 (4), pp. 223-250. Doi: 10.4296/cwrj223.

 

 

  • Soleimani Sardoo, F., Vakili Tajareh, F. and Rostami Khalaj, M., 2021. Water Resources Management in the South of Kerman Province Using the System Dynamics Model. Iranian Journal of Watershed Management Science, 15 (55), pp.11-21. Dor: ‎1001.1.20089554.1400.15.55.3.1. (In Persian).

 

  • Winz, , Brierley, G. and Trowsdale, S., 2009. The use of system dynamics simulation in water resources management. Water Resources Managment, 23(7), pp. 1301-1323.

 

  • Zarghami, M. and Akbariyeh, S., 2012. System dynamics modeling for complex urban water systems: Application to the city of Tabriz, Iran. Resources, Conservation and Recycling, 60, pp. 99-106. Doi: 10.1016/j.resconrec.2011.11.008.

 

  • Zhilia, C., Xuan, W., Cong, P., Yan, C. and Weichen, H., 2018. A hybrid system dynamics and optimization approach for supporting sustainable water resources planning in Zhengzhou City, China. Journal of Hydrology, 556, pp. 50-60. Doi: 10.1016/j.jhydrol.2017.11.007.
دوره 49، شماره 2
تابستان 1405
صفحه 15-32

  • تاریخ دریافت 23 اسفند 1401
  • تاریخ بازنگری 10 اسفند 1402
  • تاریخ پذیرش 19 فروردین 1403
  • تاریخ انتشار 14 مرداد 1405