مديريت جامع آب كشاورزي در مقياس حوضه آبريز(IWMsim) با رويكرد پويايي سيستم

Integrated water resources management at basin scale (IWMsim) using a system dynamics approach

دستيابي به توسعه پايدار سيستم هاي منابع آب، مستلزم ارزيابي و بررسي اثرات بلندمدت اقتصادي، اجتماعي و زيستمحيطي طرح هاي توسعه و مديريت منابع آب مي باشد. از اين رو توسعه مدلي كه بتواند ابعاد مختلف طرح هاي توسعه منابع آب و برهمكنش اتخاذ شيوههاي مختلف بهره برداري را شبيه سازي كند و با آن مدل بتوان راهكارهاي مديريتي مختلف را سنجيد، مي تواند كمك زيادي به مديران و تصميم گيران حوزه آب بنمايد. در اين مطالعه با استفاده از رويكرد پويايي سيستم ها يك مدل جامع و پويا موسوم به IWMsim براي ارزيابي سياست هاي مديريتي مختلف و كمك به تصميم سازي در سطوح كلان مديريت منابع آب توسعه داده شد. در مدل IWMsim براي بررسي اثرات متقابل اقتصادي- زيست محيطي طرح هاي توسعه منابع آب دو شاخص كلان هزينه هاي ملي و درآمد ملي توسعه داده شد. سپس مدل ارائه شده با استفاده از اطلاعات اقليمي و هيدرولوژيكي بلندمدت محدوده مطالعاتي ورامين واسنجي و صحت سنجي شد. مدل با استفاده از شاخص هاي آماري ميانگين مربعات خطا (RMSE)، حداكثر خطا (ME) و ضريب تبيين (R2) مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج ارزيابي ها نشان داد كه مدل قادر است متغيرهاي كليدي عملكرد نسبي محصولات زراعي (RMSE=14.2%، ME=20% و R2=0.92)، تراز آب زيرزميني (RMSE=0.37m، ME=0.45m و R2=0.99) و شوري آب زيرزميني (RMSE=57 μS/cm، ME=148μS/cm و R2=0.79) را با دقت مناسب شبيه سازي نمايد.

Assessment of the economic، social and environmental effects of water projects is required to achieve sustainable development. Therefore، the development of a model that can simulate the different dimensions of water resource development projects and interactions between different methods of operation، can be helpful to managers and decision makers in the water sector. The main objective of present study was development of water integrated model (IWMsim) to evaluate different management policies and contribute to improve decision-making in large scale systems، using system dynamics modeling approach. The developed model is capable of simulating the impact of various effective factors in the water utilization on economic and environmental sustainability. In this investigation، to study interactions between environmental and economic effects of water resources development projects، two macro indicators of national costs and national revenue were developed. The developed model was calibrated and validated using long-term climatological، hydrological، agricultural and environmental data of Varamin case study. The developed system dynamics model evaluation showed that the model was able to simulate key variables such as relative crop yield (RMSE=14.2%، ME=20% and R2=0.92)، groundwater levels (RMSE=0.37m، R2=0.92 and ME=0.45m) and groundwater salinity (RMSE=57 μS/cm، R2=0.79 and ME=148μS/cm) with reasonable accuracy.