Other language title :
كاربرد مدل هيدرواكونوميك در توزيع بهينه آب كشاورزي تحت تأثير شرايط خشكسالي (مطالعه موردي: شبكه هاي آبياري پايين دست سد زاينده رود)
Title of article :
Application of Hydro-Economic Model in Optimal Distribution of Agricultural Water under Drought Conditions (Case Study: Irrigation Networks Downstream of Zayandehrud Dam)
Author/Authors :
Rajabi, D Department of Water Resources Engineering and Management - Faculty of Civil Engineering - Semnan University, Semnan, Islamic Republic of Iran , Mousavi, S.F Department of Water Resources Engineering and Management - Faculty of Civil Engineering - Semnan University, Semnan, Islamic Republic of Iran , Roozbahani, A Department of Irrigation and Drainage Engineering - Aburaihan Campus - University of Tehran, Tehran, Islamic Republic of Iran
Abstract :
Planning for optimal distribution of Zayandehrud Dam water to six Irrigation Networks
(INs) located downstream of this dam was carried out based on a hydro-economic model
under water scarcity conditions. The hydro-economic structure was developed through
coupling the hydrologic simulation model (MODSIM) and economic optimization modelling
approach (Positive Mathematical Programming, PMP). Water distribution priorities to the
INs are based on the economic value of water used by crops in the current cropping pattern
under different scenarios of normal (base year, 2014-2015) and drought conditions. Results
showed that, in addition to the change in the priorities of water distribution throughout the
six INs, the existing cropping patterns should also change. The order of water delivery to the
six INs starts from Rudasht IN and ends with the Traditional IN. Also, the highest reduction
in the area under cultivation in the base year, compared to the optimum cultivation, is
related to alfalfa (in Nekoabad and Mahyar-Jarghouyeh INs), clover (in Rudasht and
Abshar INs) and forage corn (Borkhar and Traditional INs). Beans cultivated area increases
by 14 and 21% for Abshar and Rudasht INs, respectively. Based on the results, the
economic value per m3 of water will rise on the average, if water is allocated on the basis of
its shadow prices. Moreover, under drought conditions, the highest and the lowest increase
in the economic value of water will take place in the Nekoabad IN (4,660 Rials m-3) and
Rudasht IN (3,890 Rials m-3), respectively.
Farsi abstract :
برنامه ريزي توزيع آب سد زاينده رود به شش شبكه آبياري واقع در پائين دست اين سد بر اساس يك رهيافت هيدرواكونوميك در شرايط كمبود آب انجام شده است. ساختار هيدرواكونوميك از طريق تلفيق مدل شبيه سازي هيدرولوژيك (MODSIM) و مدل بهينه سازي اقتصادي (برنامه ريزي مثبت رياضي، PMP) به دست آمده است. اولويت هاي توزيع آب به شبكه هاي آبياري بر اساس ارزش اقتصادي آب مصرفي گياهان در الگوي كشت فعلي تحت سناريوهاي نرمال (سال پايه 94-1393) و شرايط خشكسالي تعيين شده است. نتايج نشان داد كه علاوه بر تغيير در اولويت هاي توزيع آب در داخل شش شبكه آبياري، الگوهاي كشت فعلي نيز بايد تغيير كنند. ترتيب تحويل آب به شش شبكه آبياري از شبكه رودشت شروع و به شبكه آبياري سنتي ختم مي شود. همچنين، بيشترين كاهش سطح زير كشت در سال پايه، در مقايسه با كشت بهينه، مربوط به يونجه (در شبكه هاي آبياري نكوآباد و مهيار - جرقويه)، شبدر (در شبكه هاي آبياري رودشت و آبشار) و ذرت علوفه اي (شبكه هاي آبياري برخوار و سنتي) مي شود. افزايش سطح زير كشت حبوبات در شبكه هاي آبياري آبشار و رودشت به ترتيب 14 و 21 درصد خواهد بود. با توجه به نتايج، اگر آب بر اساس قيمت هاي سايدهاي آن تخصيص يابد، ارزش اقتصادي هر متر مكعب آب به طور متوسط افزايش خواهد يافت. بعلاوه، بيشترين و كمترين افزايش در ارزش اقتصادي آب در شرايط خشكسالي به ترتيب در شبكه آبياري نكو آباد ( 4660 ريال بر متر مكعب) و شبكه آبياري رودشت (3890 ريال بر متر مكعب) اتفاق خواهد افتاد.
Keywords :
PMP , MODSIM model , Economic value of water , Cropping pattern