ارزيابي تأثيرات اقتصادي و هيدرولوژيكي تغييرات اقليم در حوضۀ آبخيز خررود

Assessment of the economic and hydrological effects of the climate change on Kharrood Watershed

در مطالعۀ حاضر ابتدا الگوي رفتاري متغير اقليمي بارش طي دورۀ 1365‌ـ 1393 در سطح حوضۀ آبخيز خررود بررسي شد. سپس از يك سيستم مدلسازي بيوفيزيكي- اقتصادي براي ارزيابي تأثير تغييرات اقليم ناشي از كاهش بارش بر متغيرهاي هيدرولوژيكي (منابع آب در دسترس و ارزش واقعي نهادۀ آب آبياري) و اقتصادي (توليدات كشاورزي و سود ناخالص كشاورزان) تحت سناريوهاي مختلف (تغيير اقليم ملايم، متوسط و شديد) استفاده شد. سيستم مدلسازي يادشده، شامل تابع عملكرد محصولات مبتني بر ميزان بارش (جزء بيوفيزيكي مدل) و رهيافت برنامه ريزي رياضي اثباتي (جزء اقتصادي مدل) بود كه طي سه مرحلۀ پياپي در محيط نرم افزاري GAMS 24.1 حل شد. داده هاي مورد نياز از طريق ايستگاه هاي باران سنجي و اداره‌هاي ذي‌ربط در استان قزوين جمع آوري شد. الگوي رفتاري بارش نشان داد اين متغير اقليمي پس از سال 1380 در سطح حوضۀ آبخيز خررود روندي كاهشي را طي كرده است. نتايج مدل نشان داد تغييرات اقليم ناشي از كاهش بارش تحت سناريوهاي ملايم تا شديد به كاهش 11/3 تا 23/0 درصد در منابع آب در دسترس، افزايش 7/08 تا 15/22 درصد در ارزش اقتصادي آب آبياري، كاهش 5/14 تا 16/39 درصد در مجموع سطح زير كشت محصولات آبي و كاهش 6/58تا 13/41 درصد در سود ناخالص كشاورزان حوضۀ آبخيز خررود نسبت به شرايط سال مبنا يا پايه منجر شده است. بيشترين كاهش منابع آب در دسترس نيز تحت سناريوي تغيير اقليم شديد و به ميزان 29/15 ميليون مترمكعب حاصل شد. در پايان براي مقابله با آثار تغيير اقليم و حفاظت از منابع آب در سطح اين حوضۀ آبخيز، به كارگيري تكنيك هاي كم آبياري، تعيين نرخ آبب ها براي كشاورزان بر اساس ملاحظۀ برابري، آيش گذاري اراضي و ارائۀ تسهيلات به كشاورزان براي تجهيز مزارع به سيستم هاي نوين آبياري پيشنهاد شد.

In the present study, first the behavioral patterns of precipitation climatic variable over the period 1985-2014 in Kharrood watershed was investigated. Then, in order to analyze the effects of climate change resulting from reduced rainfall under different scenarios (i.e. mild, moderate and severe) on hydrological (available water resources and economic value of irrigation water) and economic (agricultural products and farmers’ gross profit) variables, a biophysical-economic modeling system was used. The aforementioned modeling system includes the products yield function based on rainfall (biophysical part of model) and positive mathematical programming approach (economic part of model) solved in consecutive three stages and in the GAMS 24.1 software. The required data were collected referring to the rain gauge stations and the relevant agencies in Qazvin province. Behavioral pattern of precipitation showed that this climate variable reduced in Kharrood watershed after year 2001. The results of proposed model showed that climate change resulting from reduced rainfall under mild to severe scenarios decreases the available water resources from 11/3 to 23/0 %, increases the economic value of irrigation water from 7/08 to 15/22 %, decreases the total acreage of water crops from 5/14 to 16/39 % and decreases the farmers’ gross profit from 6/58 to 13/41 % compared to the base year. The highest decrease of the available water resources in Kharrod watershed was obtained under severe scenarios and at a rate of 15/29 million cubic meters. Finally, use of deficit irrigation techniques, determination of the rate of water charge for farmers on the basis of equality consideration, fallow-lands and provision of facilities to farmers in order to equip their lands with new irrigation systems were proposed in order to deal with the effects of climate change and protect water resources in this watershed.