عنوان پایان‌نامه
مدیریت تقاضای آب کشاورزی با در نظر گرفتن اثرات پدیده تغییر اقلیم
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - مهندسی آب
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 46225;کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1435
- تاریخ دفاع
- ۰۴ مرداد ۱۳۸۹
- دانشجو
- محمدصالح سمساریزدی
- استاد راهنما
- محمد کارآموز
- چکیده
- رشد روز افزون جمعیت و بالا رفتن سطح رفاه جوامع اثر فزاینده ای بر میزان نیاز آبی داشته است، همچنین تحقیقات مرتبط با اثرات پدیده تغییر اقلیم نشان می‌دهد که عواملی مانند افزایش دما و افزایش ساعت‌های تابش آفتابی منجر به افزایش میزان نیاز آب، بویژه در بخش کشاورزی خواهند شد. در این شرایط، یکی از راهکارهایی که می‌تواند در جهت تطبیق با این شرایط بسیار موثر واقع گردد، رویکرد مدیریت تقاضای آب می‌باشد. هدف از انجام این تحقیق، در گام اول تخمین اثرات تغییر اقلیم بر نیاز آبی گیاهان در منطقه رفسنجان می‌باشد، برای این منظور با داشتن خروجی مدل HadCM3 و داده‌های هواشناسی مشاهداتی و با بکارگیری مدل LARS-WG ، ابتدا پارامترهای هواشناسی برای سناریوهای اقلیمی آتی شبیه‌سازی شده و سپس به روش پنمن- مانتیث، تبخیر- تعرق و درنتیجه نیاز آبی گیاه مورد نظر برای هر سناریو بدست آمده است. نتایج این قسمت نشاندهنده افزایش حداکثر تبخیر – تعرق به میزان 4/2 میلیمتر بر سال در منطقه می‌باشد. در مرحله بعد، تدوین سناریوهای مدیریت تقاضا و تحلیل آن‌ها طبق معیارهای اقتصادی و زیست-محیطی هدف قرار گرفت. برای این امر گزینه‌های امکان پذیر تعیین شدند (شامل اجرای طرح انتقال بین حوضه‌ای از سرشاخه‌های کارون، میزان توسعه اراضی و میزان ارتقای راندمان آبیاری) و دوازده سناریوی مختلف برگرفته از ترکیب آن‌ها ساخته شدند. با به کارگیری مدل WEAP به عنوان یک شبیه‌ساز حوضه و تحلیل‌گر سناریو، نتیجه اعمال سیاست‌های هر یک از سناریوها بر کل سیستم شبیه‌سازی شد. سپس با تحلیل اقتصادی سناریوها به روش ارزش خالص فغلی (NPV) سناریوی برتر معرفی شد. این سناریو بیانگر اقتصادی نبودن اجرای طرح انتقال می‌باشد و به اهمیت محدود شدن توسعه اراضی و استفاده از آبیاری قطره‌ای برای رساندن متوسط راندمان آبیاری منطقه به 55 درصد تاکید می‌کند. همچنین جهت بررسی پویایی‌های سیستم منابع آب، در اندرکنش با فعالیت‌های کشاورزی، مدلی در محیط STELLA توسعه داده شد. مولفه‌هایی که در این مدل در نظر گرفته شده اند، عبارتند از: کمیت و کیفیت منابع آب زیرزمینی، اثرات آب مصرفی بر کمیت و کیفیت محصول تولید شده و تحلیل اقتصادی فعالیت‌های کشاورزی. نتایج اجرای این مدل نشاندهنده وجود مجانب برای رشد اقتصادی فعالیت کشاورزی در منطقه است. همچنین در این مدل نیز چند سناریوی مدیریتی ساخته و تحلیل شد که نتایج تحلیل آن‌ها در این مدل تشابه زیادی با نتایج بدست آمده از مدل WEAP داشته است. واژه‌های کلیدی: تغییراقلیم، نیاز آبی‌گیاهان، مدیریت تقاضا، تحلیل ارزش در زمان حاضر (NPV) ، پویایی سیستم‌ها، مدل LARS-WG ، مدل WEAP ، مدل STELLA
- Abstract
- The purpose of this thesis was firstly to examine potential regional-scale impacts of global climate change on future evapotranspiration and crop water requirements of the Rafsanjan plain, in Iran. At the second step, the aim of the study was to analyze water demand management scenarios, considering environmental and economical aspects. The study was done by means of combining a weather generator with crop models; Climate change scenarios were obtained from the HadCM3 outputs. LARS-WG model was used to downscale the forecasted climatic data. The projected climate data including precipitation, maximum and minimum temperature were used to calculate the water requirements of the crop pattern, based on the FAO Penman-Monteith equation. Results show a maximum increase of evapotranspiration by 2.4 millimeters per year. Next, a simulation model was developed to analyze different management scenarios, using WEAP software. These scenarios include possible strategies concerning inter-basin water conveyance, improvements in irrigation techniques, and the limitation of cultivated area expansion. The combination of these strategies led to creation of 12 scenarios. The Net Present Value (NPV) in relevance of each scenario was calculated, and in this regard, the scenario with highest economic priority was selected. The analysis shows that despite the limitations of water resources in this area, inter-basin water conveyance option is declined. The results also emphasize the importance of improvements in irrigation efficiency to 55 percents, and the limitation of cultivated area expansion. In order to assess dynamics of the water resource system, including interactions of agricultural activities, a model was developed in STELLA environment. The main components of this model are: estimating quality and quantity of available groundwater, assessing impacts of consumed water on crop production, and enviro-economic analysis of agricultural activities. The results show that economic growth of this region, due to agricultural activities, has an asymptote. Based on this model, some management scenarios were built and analyzed, which demonstrates similar results as developed scenarios in WEAP model for the same area. Keywords: Climate Change, Crop Water Requirements, Water Demand Management, Net Present Value, System Dynamics, LARS-WG, WEAP, STELLA.
