بررسي آثار كاهش يارانه انرژي بر پايداري منابع آب در آبخوان مهيار شمالي: رويكرد مدل برنامه ريزي پوياي تصادفي مثبت

The survey of energy subsidies reduction on water resource stability in northern Mahyar Plain aquifer: positive-stochastic dynamic programming approach

اگرچه پرداخت‌هاي حمايتي دولت در بخش كشاورزي در جهت افزايش رفاه جامعه صورت مي‌گيرد، اما تبعاتي نظير تأثيرگذاري بر محيط زيست و به‌ويژه منابع آب به همراه دارد. به گونه‌اي كه امروزه توسعه فعاليت‌هاي كشاورزي منجر به افت سطح آب زيرزميني در بيشتر اين آبخوان‌ها شده است. اين موضوع انگيزه بخش‌هاي دولتي مربوطه را در توسعه و به‌كارگيري گزينه‌هاي سياستي براي حفظ منابع آب آبخوان و در نتيجه پايداري آن را بيش از پيش افزايش داده است. هدف اين مطالعه تحليل و شبيه‌سازي تأثير سياست كاهش يارانه انرژي و ارزيابي اثر آن روي بهره‌برداري منابع آب و الگوي‌كشت محصولات كشاورزي در آبخوان دشت مهيار شمالي واقع در استان اصفهان با استفاده از مدل بهينه‌يابي غيرخطي شبيه‌سازي شده مي‌باشد. براي اين منظور، ابتدا، يك مدل برنامه‌ريزي رياضي مثبت به شكل پويا گسترش يافت و نسبت به داده‌هاي مربوط به سطح كشت محصولات در سال پايه 84-1383 كاليبره شد. پس از كاليبره شدن، مدل اثرات مربوط به اعمال سناريوهاي سياستي كاهش يارانه انرژي را روي پارامترهاي اقتصادي و هيدرولوژيكي منطقه در طول يك دوره 20 ساله شبيه‌سازي نمود. نتايج اين مطالعه نشان داد، اعمال سياست كاهش يارانه انرژي، علي‌رغم كاهش نسبي در منافع اقتصادي بخش كشاورزي منطقه باعث تعديل روند بهره‌برداري بي‌رويه از منبع كمياب آب و تغيير الگوي‌كشت و در نتيجه افزايش عمر آبخوان و هدايت بهره‌برداري آب بر اساس مفاهيم پايداري شده است. با اين حال، ضروري است، سياست قيمت‌گذاري انرژي به گونه‌اي اعمال شود كه علاوه بر بهبود پايداري كشاورزي و حفظ منابع حياتي آب، منافع اقتصادي و اجتماعي بخش نيز دچار نوسان زيادي نشود. بر اين مبنا و با توجه به نتايج تحقيق، به نظر مي‌رسد افزايش 10 درصدي در قيمت انرژي بتواند پايداري نسبي كشاورزي و منابع آب منطقه را فراهم نمايد.

Although government’s supportive payments to agricultural activities is fulfilled for the purpose of increasing of social benefits, but it will cause some economic and environmental externalities. So that today the development of agricultural activities lead to decline in groundwater level in most of these aquifers. This topic has increased the interest of related governmental sectors in developing and application of water conserving policies in aquifers. The objective of this study was to analyze and evaluate the outcomes of energy subsidies decline as specified water conservation policy alternatives on groundwater consumption and cropping patterns on the aquifer of Mahyar plain in Isfahan province, using non-linear optimization model. A Positive Mathematical Programming (PMP) model was developed and calibrated to land and water usage data for a base period of 2004-2005. The PMP approach produces a constrained non-linear optimization model that mimics the land and water allocation decision facing producers each year. The choice variables in the model are the acreages planted to each of the major crops and the water use by crop. The result showed that water application per acre decreased significantly under the high price scenarios, during the early years of the simulated period. This suggests that high energy prices have a significant effect on the rate of increment of the Mahyar aquifer stability.