پیش بینی سطح آبخوان های دشت عجب شیر با لحاظ سناریوهای مختلف مدیریتی

فصلنامه علمی مهندسی منابع آب

مقاله 6، دوره 16، شماره 58، آبان 1402، صفحه 85-100   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/wej.2023.30212.2353

نویسندگان

محمد جاهی¹؛ سینا فرد مرادی نیا^{* 2}

¹گروه مهندسی عمران، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران

²استادیار گروه مهندسی عمران، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران

تاریخ دریافت: 08 فروردین 1401،  تاریخ بازنگری: 15 آبان 1401،  تاریخ پذیرش: 24 آبان 1402 

چکیده

چکیده
مقدمه: امروزه مدیریت جامع و یکپارچه آب به ویژه در مناطقی که با محدودیت های نسبی منابع آب مواجه هستند به عنوان یک ضرورت اجتناب ناپذیر پذیرفته شده است و پیشگام اصلی این مدیریت مدل سازی سیستم منابع آب است.
روش­: در این پژوهش نیز با استفاده از مدل WEAP نوسانات سطح جریان آبخوان‌های رودخانه زرینه رود در حوضه آبریز عجبشیر که در جنوب  شرقی دریاچه ارومیه برای یک دوره 15ساله (1995 تا 2009 میلادی) واسنجی و اجرا گردید. همچنین سناریوهایی با توجه به طرح های در دست مطالعه و اجرا که عبارت از طرح تغذیه مصنوعی دشت عجبشیر و طرح انتقال آب از زرینه رود به دشت عجبشیر (موسوم به طرح شهید کاظمی) می‌باشد در نظر گرفته شد. همچنین در تدوین برخی سناریوها اقدامات مدیریت مصرف (اجرای سیستم آبیاری تحت فشار در تمامی اراضی کشاورزی دشت هرچند ممکن است کاملأ عملی نباشد) نیز در نظر گرفته شده است و در کل سناریوها فرض شده دشت ممنوعه بماند. یعنی اینکه در سناریوها اضافه برداشت از آب زیرزمینی اعمال نشده است. هم چنین در تمام سناریوها شرایط خشکسالی در دوره شبیه‌سازی در نظر گرفته شده است.
یافته­ ها: نتایج حاکی از آن است که بیلان آب زیرزمینی دشت عجب شیر بسیار منفی است و در صورت بهره برداری با روند کنونی، دشت عجب شیر ذخیره آب زیرزمینی خود را در یک دوره 30 ساله از دست می دهد. سناریوهای مختلفی مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که به منظور تعادل بخشی منابع آب زیرزمینی دشت عجب شیر، کاهش برداشت از طریق برنامه های مدیریت مصرف و کاهش فشار بر منابع آب زیرزمینی دشت از طریق انتقال آب از رودخانه زرینه رود (موسوم به پروژه سد شهید کاظمی) مورد نیاز است.
نتیجه ­گیری: با بررسی نتایج حاصل از سناریو ها به این نکته خواهیم رسید که جهت جلوگیری از بروز افت سطح آب زیرزمینی و ایجاد کسری ذخیره مخرن آب زیر زمینی ، ضرورت دارد حفر چاه و هرگونه توسعه بهره برداری از منابع آب زیرزمینی در منطقه صورت نگیرد. همچنین به منظور حفظ منابع آبی می‌باید بدون اینکه از تخصیص آب به بخش کشاورزی بکاهیم، با بالا بردن میزان بهره وری آب در کل منطقه بر مبنای راهکارهای مدیریت بهینه‌ی منابع آبی، تولید ناخالصی داخلی منطقه را بهبود بخشید که این امر مستلزم رویکردی جامع نگر در مدیریت عرضه و تقاضای آب می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

دشت عجبشیر؛ مدل ویپ؛ منابع آب زیرزمینی؛ بیلان دشت

عنوان مقاله [English]

Forecasting the level of aquifers in the Ajab Shir Plain with regard to different management scenarios

نویسندگان [English]

Mohammad Jahi¹؛ sina Fard Moradinia²

¹Department of Civil Engineering, Tabriz Branch, Islamic Azad University, Tabriz, Iran

²Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Tabriz Branch, Islamic Azad University, Tabriz, Iran

چکیده [English]

Abstract
Introduction: Nowadays, comprehensive and integrated water management, especially in areas facing relative limitations of water resources, is accepted as an unavoidable necessity and the main pioneer of this management is modeling the water resources system.
Methods: In this study, using the WEAP model, fluctuations in the flow level of the Zarrineh River aquifers in the Ajabshir catchment area, which is located in the southeast of Lake Urmia for a period of 15 years (1995 to 2009 AD) were calibrated and performed. Also, scenarios were considered according to the plans under study and implementation, which are the artificial feeding plan of Ajabshir plain and the plan of transferring water from Zarrineh river to Ajabshir plain (called Shahid Kazemi plan). Also, in developing some scenarios, consumption management measures (implementation of pressurized irrigation system in all agricultural lands of the plain, although it may not be completely practical) have been considered and in all scenarios, the plain is assumed to remain forbidden. This means that in the scenarios, no overdraft of groundwater has been applied. Also, in all scenarios, drought conditions are considered in the simulation period.
Findings: The results indicate that the groundwater balance of Ajabshir plain is very negative and if exploited with the current trend, Ajabshir plain will lose its groundwater storage in a 30-year period. Different scenarios were investigated and the results showed that in order to balance the groundwater resources of Ajabshir plain, reduction of harvest through consumption management programs and reduction of pressure on groundwater resources of the plain through water transfer from Zarrineh river (called Shahid Kazemi dam project) Is required.

کلیدواژه‌ها [English]

Ajabshir Plain, WEAP, Groundwater Resource, Plain Balance

مراجع

1. Rosegrant, M. W., Ringler, C., McKinney, D. C., Cai, X., Keller, A., & Donoso, G. (2000). Integrated economic‐hydrologic water modeling at the basin scale: The Maipo River basin. Agricultural economics, 24(1), 33-46.
2. Lévite, H., Sally, H., & Cour, J. (2003). Testing water demand management scenarios in a water-stressed basin in South Africa: application of the WEAP model. Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C, 28(20-27), 779-786.
3. Alfarra, A. (2004, March). Modelling water resource management in Lake Naivasha. ITC.
4. Van Loon, A., & Droogers, P. (2006). Water Evaluation And Planning System, Kitui-Kenya. Wageningen: WatManSup Research. 69p.
5. Yates, D., Purkey, D., Sieber, J., Huber, A., Galbraith, J., 2009. A Physically-Based, Water Resource Planning Model of the SACRAMENTO Basin, California USA. ASCE J. Of Water Resources planning and Management.
6. Zaoui, S. O., Snani, S., & Djebbar, Y. Management of Water Resources at Souk-Ahras Region (Algeria). In Proceedings of the 14th International Water Technology Conference, IWTC(Vol. 14, pp. 599-608).
7. Hoff, H., Bonzi, C., Joyce, B., & Tielbörger, K. (2011). A water resources planning tool for the Jordan River Basin. Water, 3(3), 718-736.
8. Harma, K. J., Johnson, M. S., & Cohen, S. J. (2012). Future water supply and demand in the Okanagan Basin, British Columbia: a scenario-based analysis of multiple, interacting stressors. Water Resources Management, 26(3), 667-689.
9. Saadon, A., & Ali, M. F. ASSESSMENT OF WATER DEMAND IN LANGAT CATCHMENT USING WATER EVALUATION AND PLANNING (WEAP).
10. Bhave A G, Gajanan A, Mishra A, Singh N, Raghuwanshi N S (2012) Integrated assessment of climate change adaptation options for water resources management using participatory and hydrological modelling approaches. In Berlin Conference on the Human Dimensions of Global Environmental Change, Germany: 6
11. Hamlat, A., Errih, M., & Guidoum, A. (2013). Simulation of water resources management scenarios in western Algeria watersheds using WEAP model. Arabian Journal of Geosciences, 6(7), 2225-2236.
12. Maßmann, J., Wolfer, J., Huber, M., Schelkes, K., Hennings, V., Droubi, A. & Al-Sibai .(2012). WEAP-MODFLOW as a Decision Support System (DSS) for integrated water resources management: Design of the coupled model and results from a pilot study in Syria, Groundwater Quality Sustainability,isbn:978-0415-69841-2,173-188.
13. Samadi-Boroujeni, H., & Saeedinia, M. (2013). Study on the impacts of inter-basin water transfer: Northern Karun. African journal of agricultural research, 8(18), 1996-2002.
14. Amin, A., Iqbal, J., Asghar, A., & Ribbe, L. (2018). Analysis of current and future water demands in the Upper Indus Basin under IPCC climate and socio-economic scenarios using a hydro-economic WEAP model. Water, 10(5), 537.
15. Tena, T. M., Mwaanga, P., & Nguvulu, A. (2019). Hydrological modelling and water resources assessment of Chongwe River Catchment using WEAP model. Water, 11(4), 839.
16. Jaleta, T. N., Yesuf, M. B., & Hirko, D. B. Modeling Surface Water Resources for Effective Water Allocation Using Water Evaluation and Planning (WEAP) Model, A Case Study on Finchaa Sub basin, Ethiopia.
17. Porhemmat, J., Sedghi, H., Babazadeh, H., & Fotovat, M. (2019). Evaluation of WEAP-MODFLOW model as an integrated water resources management model for sustainable development (a case study: Gharesoo at Doab-Merek, Kermanshah, Iran). Civil Engineering Infrastructures Journal, 52(1), 167-183.
18. Yazdanpanah, T., Khodashenas, S. R., Davari, K.,& Gahraman, Bijan. (2008). Basin Water Resources Management Using WEAP Model (Case Study: Arghand Basin), Journal of Water and Soil (Agricultural Sciences and Industries), No. 1, Volume 22, 222-213.
19. Saeedinia, M., Samadi Borujeni, H., & Fattahi, R. (2008). Investigation of inter-basin water transfer schemes using WEAP model (Case study: Beheshtabad tunnel). Iranian Journal of Water Research, No. 3, Fall and Winter 2008, 44-33.
20. Hafizparast Movadat, M., Khalqi, M.,& Fatemi, S. E. (2008). Evaluation and planning of water resources of Takestan plain with LINGO and WEAP models, 4th National Congress of Civil Engineering, Tehran, University of Tehran, 8-1.
21. Jalali, M. R., Azaranfar, A.,& Afzali, R. (2008). Development of Hydropower Capabilities in WEAP Integrated Water Resources Management Software, 3rd Water Resources Management Conference, Tabriz, Iranian Association of Water Resources Science and Engineering, University of Tabriz.
22. Vafayee Javan, A, & Muftah Halqi, M. (2012). Water Resources Planning Using WEAP Model (Case Study: Ramian Watershed from Golestan Province), Second National Conference on Comprehensive Water Resources Management, Kerman, Shahid Bahonar University of Kerman, Irrigation and Water Engineering Association.
23. Afzali, S. H., Rahnama, Mohammad B.,& Samadi Borujeni, H. (2017). Simulation and evaluation of Koohrang 3 inter-basin water transfer plan, water systems management, first year, No. 1, 73-65.
24. Khosh Roush, M., Nikzad Tehrani, I. (2017). Evaluation of different scenarios of water resources management in Talar plain using groundwater modeling and integrated water resources systems, Journal of Irrigation and Water Engineering, Year 9, No. 33.
25. Salehpoor Laghani J.,Ashrafzadeh A., Moussavi S.A. (2018). Water Resources Allocation Management In Hablehroud Basin Using A Combination Of The Swat And Weap Models IRAN-WATER RESOURCES RESEARCH   Volume 14 , Number 3 ; Page(s) 278 To 290..
26. Ashrafi, M., Zeinalzadeh, K., Besharat, S., & Yasi, M. (2018). Performance of WEAP model in hydrological simulation of الland watershed, Echohidology, Volume 6, Number 2, 352-341.
27. Mohammadpour, M., , Zeinalzadeh, K., Rezaverdinejad, V., & Hessari, B.(2021). Investigation of groundwater fluctuations influence of climate change and improved irrigation method (Case Study: Ahar plain), Journal of Hydrogeology, 5(2), 99-112. magiran.com/p2248146
28. Salimpour, S., Hashemi Monfared ,S.A., Azhdary Moghaddam, M. (2021). A Modeling the Effects of Inter-basin Water Transfer on the Surface and Volume of the Aquifer of the Origin Catchment by Using WEAP Software (Case Study: Effect of Water transfer of Behesht Abad River on Surface and Volume of Shalamar Aquifer), Geography and Development Iranian Journal, 19(62), 183-208. magiran.com/p2259400
29. Mashayekhi, S., Ebrahimi,K., Modaresi,F., & Araghinejad, S. (2022). Integrated Water Resources Management of Minab Basin, Southern Iran, Using Modified Sustainability Index, Irrigation & Water Engineering, 12(47), 182-199. magiran.com/p2416442
30. Schneider, P., Sander, B. O., Wassmann, R., & Asch, F. (2019). Potential and versatility of WEAP model (Water Evaluation and Planning System) for hydrological assessments of AWD (Alternate Wetting and Drying) in irrigated rice. Agricultural Water Management, 224, 105559.
31. Obahoundje, S., Youan Ta, M., Diedhiou, A., Amoussou, E., & Kouadio, K. (2021). Sensitivity of hydropower generation to changes in climate and land use in the Mono Basin (West Africa) using CORDEX dataset and WEAP model. Environmental Processes, 8(3), 1073-1097.
32. Abou Slaymane, R., & Soliman, M. R. (2022). Integrated water balance and water quality management under future climate change and population growth: a case study of Upper Litani Basin, Lebanon. Climatic Change, 172(3), 1-24.