مديريت تقاضاي آب در بخش كشاورزي و تاثير آن بر منابع آب دشت بجنورد به كمك اتصال مدل‌هاي WEAP و MODFLOW

Water demand management in agriculture and its impact on water resources of Bojnourd basin with WEAP and MODFLOW models

سابقه و هدف: توسعه كشاورزي و صنعت، كاهش منابع آب سطحي، افت سطح آب‌هاي زيرزميني عوامل مهم كمبود آب هستند كه يك راه مقابله با آن استفاده از مديريت تلفيقي آب‌هاي سطحي و زيرزميني مي‌باشد. مواد و روش‌ها: در اين پژوهش با به‌كارگيري مدل شبيه‌سازي منابع آب WEAP و اتصال آن به مدل شبيه‌سازي آب زيرزميني MODFLOW، مصارف حوضه آبريز دشت بجنورد مورد ارزيابي قرارگرفت. واسنجي دو مدل براساس يك دوره 6 ساله (از سال آبي 85-1384 تا سال 90-1389) و اعتبارسنجي آن براي يك دوره 2 ساله (سال‌هاي 91-1390 و 92-1391) انجام گرفت. سه سناريو مختلف مديريتي شامل ثابت نگه داشتن سطح زيركشت در مقابل افزايش تعداد صنايع، افزايش راندمان آبياري در بخش كشاورزي و تركيبي از سناريوهاي فوق، جهت كاهش تقاضاي آب در نظر گرفته شد. براساس اين سناريوها پيش‌بيني‌ها براي يك دوره 28 ساله (از سال 93-1392 تا سال 20-1419) انجام و اثرات آن بر روي منابع آب حوضه مورد بررسي قرار گرفت. يافته‌ها: به‌كارگيري هم‌زمان راهبردهاي مختلف مديريت مصرف آب، بهتر از حالت استفاده منفرد از هر كدام از آن‌ها، برداشت آب از منابع مختلف را كاهش مي‌دهد. شاخص اعتمادپذيري تامين آب در سناريوي مركب كلي، براي بخش‌هاي شرب شهري، روستايي، كشاورزي و صنعت به‌ترتيب 100، 100، 4/60 و 5/71 درصد برآورد گرديد. همچنين آبخوان آبرفتي با 47/0 ميليون مترمكعب افت ساليانه حجم ذخيره به تعادل نسبي رسيده است اما آبخوان آهكي با 02/6 ميليون مترمكعب افت ساليانه حجم ذخيره دچار مشكل است كه نيازمند اقدامات پيشگيرانه در اين زمينه مي‌باشد. نتيجه‌گيري: از به‌كارگيري هم‌زمان مدل آب زيرزميني و مدل سطحي در مديريت منابع آب دشت، نتايج قابل اعتمادتري به‌دست خواهد آمد.

Background and Objectives: Agricultural and industrial development, degradation of surface water resources, groundwater levels drop are among the major factor causing water scarcity. The integrated management of groundwater and surface waters serves as a solution to cope with such issues. Materials and Methods: In the present study, using a water resources simulation model WEAP and its adjunction to the groundwater simulation model MODFLOW, consumption for Dashte Bojnord basin was evaluated. Calibration and validation of both models were undertaken based on 6 years (from 2005-06 to 2010-11) and 2 years (from 2011-12 to 2012-13) respectively. Then different management scenarios, including keeping acreage and cultivation area as constant against increasing number of industries, increasing irrigation efficiency in agriculture were considered combinations of the above scenarios alleviate reducing water demand. Under this scenario, projections for a period of 28 years (from 2013-14 to 2040-41) and its effects on water resources of the basin were studied. Results: The results showed that simultaneous applying multiple water management strategies seems to be better than any of its individual states, reducing water withdrawing on various resources. Reliability of water supply in the whole complex scenario, for urban drinking water, rural, agriculture and industry purposes was estimated to be 100, 100, 60.4 and 71.5 percent. To adopt above scenario alluvial aquifer by drop of about 0.47 million cubic meters per year could be the relative balance between aquifers exploitation and recharge but limestone aquifer by drop of about 6.02 million cubic meters per year need more management actions to have no problems. Conclusion: With simultaneous use of groundwater and surface models in management of water resources, reliable results would be achieved.