23987

چارچوبي پويا در ارزيابي امنيت آبي در مقياس حوضه آبريز؛ مطالعه موردي حوضه آبريز تلخه رود (آجي چاي)

كارشناسي ارشد

مهندسي عمران گرايش مهندسي و مديريت منابع آب

1396

29 دي ماه 1399

خانم دكتر سعادت پور

مهندسي عمران

بحث امنيت آب خصوصا در يك دهه اخير بسيار مورد توجه قرار گرفته و از موضوعات مهم در مستندات سازمان ملل و بحث هاي اقتصادي در كل جهان مي باشد. در يك تعريف نسبتا جامع، امنيت آب را به معناي توانايي و قابليت يك جمعيت براي محافظت از دسترسي پايدار به مقادير كافي از آب با كيفيت قابل قبول براي تأمين معيشت، رفاه انسان و توسعه اجتماعي – اقتصادي، براي محافظت در برابر آلودگي و بلاياي ناشي از آب، و حفظ اكوسيستم ها در يك فضاي آرام و باثبات سياسي تعريف مي نمايند. در اين كار تحقيقاتي، با توجه به شرايط خاص درياچه ي اروميه و زير حوضه هاي آن، حوضه ي آجي چاي به عنوان حوضه ي پايلوت در مطالعات شاخصه هاي امنيت آبي، مورد توجه قرار گرفته است. براي اين منظور با هدف ارزيابي شاخصهاي امنيت آب، از مدلSWAT (Soil and Water Assessement Tool) در شبيه سازي چرخه هيدرولوژيكي در مقياس حوضه آبريز استفاده گرديد. دوره ي زماني شبيهسازي در طي سالهاي 2005 الي 2014 بوده كه از سال 2007 تا سال 2011 به منظور واسنجي و از 2012 الي 2014 به منظور اعتبارسنجي در نظر گرفته شد. ضريب نش-ساتكليف مدل، حدود 8/0 الي 9/0 در مرحله ي واسنجي و حدود 6/0 الي 8/0 در مرحله ي اعتبارسنجي نشان داد كه مدل، عملكرد خوبي در شبيه سازي دارد. علاوه بر اين، مروري بر شاخصه هاي امنيت آبي انجام و شاخص هاي امنيت آب بر پايه ي معادلات رد پاي آب، در بررسي پايداري وضعيت حوضه تحت مطالعه مبتني بر نتايج مدل SWAT استفاده گرديد. نتايج بررسي پايداري سيستم به لحاظ شاخصههاي امنيت در سه محدوده مكاني حوضه براي آب آبي به ترتيب اعداد 42/0، 62/0 و 1) را تجربه مي نمايد. شاخصه امنيت آب آبي در حوضه آبريز آجي چاي، در سه سال دوم، سوم و هشتم شبيه سازي با شرايط ناپايداري و عدم تامين نيازهاي آبي مواجه است. همچنين در سال 2012، مقادير مصرف آب بيش از آب در دسترس حوضه است. به منظور ارزيابي اثر نحوه محاسبه نياز زيست محيطي بر شاخصه هاي امنيت آب، روش پيش فرض استاندارد و روش جريان متغير ماهانه در محاسبات لحاظ گرديدند. براساس نتايج حاصل، اعمال روش جريان متغير ماهانه منجر به بهبود شاخصه امنيت آب آبي-زيست محيطي در حوضه آبريز آجي چاي ميگردد.

1400/04/08

Dynamic framework in water security assessment at watershed scale; Talkheh-Rud (Aji-Chai) watershed as case study

1/1/1900 12:00:00 AM

Nowadays, the water security issue has been received much attention and is one of the most important concerns in the United Nations documents and economic discussions around the world. In a relatively comprehensive definition, water security is defined as a capability of a society to provide sustainable access to water demand with acceptable quality for livelihood, human well-being, and socio-economic development, to prevent water pollution and disasters and to preserve the ecosystems in a peaceful politically stable environment. In this research work, due to the special conditions of Lake Urmia and its sub-basins, Aji-Chai sub-basin has been studied. In order to assess water security indicators, the SWAT (Soil and Water Assessment Tool) model is used to simulate the hydrological cycle at the river-basin scale. The Aji-Chai SWAT model time domain is from 2005 to 2014. The hydrological model is calibrated and validated in 2007 to 2011, and 2012-2014-time frame, respectively. The Nash-Satcliffe coefficient in various hydrological stations are in the range of 0.8 to 0.9, and 0.6 to 0.8 in the calibration and validation duration, respectively. The statistical indices indicate the suitable accurate performances of SWAT model of Aji-Chai river-basin. In addition, a review of water security indicators was performed and water security indicators based on water footprint equations were used to assess the sustainability of the watershed under study based on the results of the SWAT model. Further studies in more fine spatial scales in three zones of Aji-Chai river-basin from upstream to downstream demonstrate blue water stability indicator as 0.42, 0.62 & >>1, respectively. The green water stability criteria in the aforementioned zones are 0.48, 0.51 & 0.54, respectively. According to the results, the blue water status in zone 3, located in downstream area of the study area, is unstable. The environmental stability criteria, extracted based on SWAT model results, indicates acceptable status as 0.66. Studying the water security index in temporal scale demonstrates unsustainable black water index in the Aji-Chai river-basin, which is indication of groundwater unsustainable extraction. The blue water security index indicates unsatisfactory status in water supply in the 2th, 3th, and 8th hydrological years in Aji-Chai river-basin. Furthermore, the blue water footprint in year 2012 is more than blue water availability in the study area. The effects of methodologies for the environmental requirement flow calculations on the water security index have been studied. The presumptive standard flow and monthly variable flow (MVF) as the environmental requirement flow methods are investigated. The results show, application of MVF could result in better blue water security index in the Aji-Chai riverbasin.

امنيت آب , پايداري , رد پاي آب , مدل SWAT , شاخص امنيت آب , حوضه ي آجي چاي

water security , sustainability , Water Footprint , SWAT , Water Security Indicators , Aji Chai Watershed