کاربرد مدل WSBM در حوضه آبریز زاینده‌رود (اصفهان)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی اصفهان

2 عضو هیئت علمی مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، کرج

چکیده

ایران مانند اکثر مناطق دنیا، با مشکل کمبود آب و بحران شوری به عنوان دو عامل محدود کننده آبیاری پایدار روبروست. از این رو، مدلWSBM به منظور به کارگیری تفکر جامع استفاده از منابع آب (دیدگاه حوضه‌ای) و تجزیه و تحلیل سریع فرآیند تأثیر متقابل آب و نمک، تهیه گردید. در مرحله اول اقدام به واسنجی مدل برای دوره آماری 98-1988 شد و سپس با استفاده از آمار، منابع آب در زمان حال و گذشته مورد آزمایش قرار گرفت. علی‌رغم سادگی این مدل، مقادیر جریان مشاهداتی و شبیه سازی شده به هم نزدیک بودند که این موضوع نشانگر قابلیت و کارآیی مدل برای آزمایش سناریوهای مختلف بود. اولین سناریو، بررسی تأثیر افزایش آب تخصیصی به اصفهان بزرگ در کل حوضه بود. از نظر میزان کمّی آب در حوضه، این افزایش قابل چشم‌پوشی بود، زیرا میزان مصرف آب شرب و بهداشتی، درصد زیادی از کل آب مصرفی حوضه را به خود اختصاص نمی‌دهد. از سوی دیگر میزان آب برگشتی در این بخش، بالاست. دومین سناریو، انتقال آب از حوضه‌های مجاور، به درة زاینده‌رود به منظور تأمین آب مورد نیاز شبکه آبیاری جدیدالاحداث رودشتین بود. اگر کاهش کیفیت آب رودخانه مشکل ساز نبود، افزایش آب خروجی از سد محدودیت نمی‌داشت. نتایج حاکی از آن بود که به منظور حفظ کیفیت آب در سطح شوری 2 دسی زیمنس بر متر، دبی متوسط رودخانه باید از 52 مترمکعب بر ثانیه به 64 مترمکعب بر ثانیه افزایش یافته و حداکثر نیاز آبی در فصل آبیاری از 85 مترمکعب بر ثانیه به 112 مترمکعب بر ثانیه برسد. در پایان می‌توان چنین نتیجه گرفت که روش اتخاذ شده و مدل تهیه شده برای تجزیه و تحلیل سریع و روشن شرایط گذشته، ‌حال و آینده در خصوص مسائل آب و شوری، خشکسالیهای اخیر در سطح حوضه و اجرای سناریوهای محتمل مفید می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Application of WSBM Model in Zayanderood Basin (Isfahan)

نویسندگان [English]

  • Hamid Reza Salemi 1
  • Manouchehr Torabi 1
  • Shahram Ashrafi 2
1 Academic Member of Isfahan Agricultural and Natural Resources Research Center
2 Academic Member of Technical and Engineering Research Institute of Agriculture, Karaj
چکیده [English]

Water scarcity and salinization are major threats to sustainable irrigation in Iran as well as other parts of the world. Irrigation schemes are part of a basin and as such, irrigation research must be conducted in a basin context. For the Zayanderood basin in central Iran, a simplified Water and Salinity Basin Model (WSBM) was developed for a quick analysis of river basin processes. The model was calibrated and used for current and past water resources analyses. Despite the simplicity of the model, observed and simulated stream flows were similar, proving that the model could be used for scenario analyses. The first scenario was defined where the effect of an increase of water extraction for Isfahan was evaluated. In terms of basin scale water quantity aspects this increased extraction is negligible as extractions are relatively low and return flows are high. A second scenario was developed to study the additional releases required from the reservoir to provide sufficient water for expansion of the Rudashtain irrigation scheme. If no restriction is imposed on water quality, additional releases from the reservoir are limited. However, if salinity levels are not to exceed 2ds m-1, mean annual water release requirements from the reservoir will increase from 52 to 64 m3 s-1, and peak requirements during the irrigation season will increase from 85 to 112 m3 s-1. Finally, it was concluded that the methodology and the model developed were useful for a swift and transparent analysis of past, current and future water and salt resources, and performing scenario analyses.

کلیدواژه‌ها [English]

  • irrigation
  • Salinity
  • Basin Scale
  • Simulation Model
1- Salemi, H.R., and Murray, R.H. (2002). Water supply and demand forecasting in the Zayanderood basin, Research Paper, IWMI Collaborative Research Project, Iran, 13, 3-21.

2- ذکایی آشتیانی، هـ..، و ابریشم چی، ا. (1360). مطالعه و برآورد آب قابل کنترل سد زاینده‌رود، دانشگاه صنعتی اصفهان و سازمان آب منطقه‌ای اصفهان.

3- اسلامی، م. (1374). بیلان حوضه آبخیز زاینده‌رود، انتشارات سازمان آب منطقه‌ای اصفهان.

4- بی‌نام. (1380). خلاصه‌ای از شرایط بحرانی منابع آب حوضه آبخیز زاینده‌رود، انتشارات سازمان آب منطقه‌ای اصفهان.

5- Anonymous. (2002). Summary for policymakers, Report of working group 1 of the Intergover-mental Panel on Climate, Canada.

6- Seckler, D. (1996). The new era of water resources management, Research Report 1, International Irrigation Management Institute, Colombo, Sri Lanka, 1-18.

7- Pazira, E. (1999). Land reclamation research on soil phisico-chemical improvement by salt leaching in south western part of Iran, Research Report, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Iran, 10-35.

8- Maier, H.R., and Dandy, G.C. (1996). “The use of artificial neural networks for the prediction of water quality parameters.” J. Water Resource Research, 32(4), 1013-1022.

9- Voogt, D., Kite, G., Droogers, P., and Murray, R.H. (2000). “Modeling water allocation between a wetland and irrigated agriculture in the Gediz BasinTurkey.” J. Water Resources Development, 16(4), 639-650.

10- Droogers, P., Akbari, M., and Torabi, M. (2000). Exploring field scale salinity using simulation modeling, example for Rudasht area, Research Report 2. IAER, IWMJ Iran, 1-16.

11- میثاقی، ف.، و محمدی، ک. (1383). ”پیش‌بینی تغییرات کیفیت آب رودخانه زاینده‌رود با استفاده از شبکه‌های عصبی.“ دومین کنفرانس ملی دانشجویی منابع آب و خاک، دانشگاه شیراز، 214-221.

12- Bari, M.A., and Smetten, K. R. J. (2004). “A daily salt balance model for representing stream salinity generation process following land use change.” J. Hydrology and Earth System Science Discussion, 2, 1147-1183.

13- Muller, D. K., and Osen, L.L. (1988). Estimation of natural dissolved solids for upper Colorado river basin, Water Resources Investigation Report, No. 87-4069, United States Geological Survey, Denver.

14- Prairie, J., Rajagopalan, R.B., Fulp, T. J., and Zagona, E.A. (2005). “Statistical nonparametric model for natural salt estimation.” J. Environmental Engineering ASCE, 131, 130-138.

15- Viney, N.R. (2002). Modeling surface water in the Ord river irrigation area, (ORIA) Technical Report, No. 39/03, CSIRO, Land and Water, Perth, Australia.

16- Droogers, P., Salemi, H.R., and Mamanpush, A. (2000). “Exploring basin-scale salinity problems using a simplified water accounting model: The example of Zayanderood basin, Iran.” J. Irrigation and Drainage, 50(4), 335-348.

17- Murray, R.H., Sally, H., Salemi, H.R., and Mamanpoush, A. (2001). An overview of the hydrology of the Zayanderood basin, Research Report, No. 3, IAERI-IWMI Iran.

18- Anonymous. (1992). Design of Rudasht irrigation and drainage network, Phase 1. Reclamation and Soil Survey Report, Zayandab Consultant Engineering, Ministry of Energy Press, 221.

19- بی‌نام. (1375). ارزیابی تکمیلی آبهای سطحی در حوضه آبخیز زاینده‌رود، دفتر برنامه‌ریزی اقتصادی وزارت کشاورزی.

20- کارآموز، م. (1381). سیستم پشتیبانی در تصمیم‌گیری بهره‌برداری از سد زاینده‌رود و مدیریت خشکسالی، سازمان آب منطقه‌ای و دانشگاه صنعتی امیرکبیر.

21- Safavi, H.R. (1995). “Quality control of urban runoff and sound management.” Proc. Regional Conference on Water Resources Management, S.F. Mousavi and M. Karamooz, eds., Isfahan, Iran, August 28-30, 131-141.

برگرفته از طرح تحقیقاتی مصوب ” بررسی مسائل شوری در رودخانه زاینده‌رود با استفاده از مدل WSBM  “به شماره
81026-20-103.