بخشی از مقاله
چکیده
گسترش روزافزون نیازها و تقاضاها در جامعه برای دسترسی به منابع آب با کیفیت مناسب، افزایش چشمگیر هزینههای تأمین آب اضافی، ضرورت کنترل آلودگی منابع آب و بهرهبرداری بیرویه از آبهای زیرزمینی و لزوم حفاظت از آنها، مدیریت منابع آب را از جنبههای مختلف با چالشهای جدی روبهرو ساخته است. در سال های اخیر استفاده بیشتر از منابع آبی حوضه مارون بدلیل ایجاد طرح های توسعه، برای تأمین نیاز آبی مصارف شرب و کشاورزی بوده، که این امر باعث کاهش رژیم جریان رودخانه ها شده است. همچنین تخلیه پساب های این مصارف به رودخانه ها، باعث کاهش کیفیت آب و نامناسب شدن شرایط زیست محیطی رودخانه های این حوضه می شود. بدین منظور با استفاده از نرم افزار WEAP حوضه مارون را شبیه سازی کرده و کیفیت آب رودخانه ها و همچنین مقدار آب تأمین شده نقاط نیاز از لحاظ کیفی مورد مطالعه قرار داده شده است. در رودخانه جراحی مقدار TDS ایستگاه شادگان، در ماه های تیر، مرداد، شهریور، مهر و آبان بالاتر از 2900 میلیگرم بر لیتر می باشد، که این مقدار بسیار پایین تر از استانداردهای کیفی رودخانه بوده و از میان ایستگاه های سنجش کیفیت آب حوضه مارون، بدترین شرایط کیفی را دارا می باشد.
کلمات کلیدی: حوضه مارون، مدلWEAP ، شبیه سازی، کیفیت آب
مقدمه
تخصیص منابع محدود آب و نگرانیهای مربوط به کیفیت آب، برنامهریزی در شرایط متغیر اقلیمی وعدم قطعیت نیازها و نیاز به توسعه و بکارگیری راهبردهای استفاده از آب در جهت توسعه پایدار از جمله مسائل مورد توجه می باشد. تجربیات بدست آمده در سالهای اخیر در زمینه برنامه ریزی منابع آب نشان داده که در این موارد، راه حلها و اقدامات سازه ای همواره مؤثر و به لحاظ اقتصادی مطلوب نمی باشد. روشها و اقدامات غیر سازهای در مدیریت منابع آب، پا را فراتر از بهره برداری از سازههای موجود و محدودیتهای فیزیکی سیستمهای منابع آب نهاده و شامل کلیه جنبههای فنی و اقتصادی برای مدیریت بهتر این منابع با توجه به حفظ شرایط زیست محیطی می باشد. مدلهای شبیه سازی متنوعی جهت ارزیابی کیفی سیستمهای منابع آب بسط داده شدهاند.
مدلهای شبیه سازی کیفی رودخانهها کاربرد گستردهای در برنامه ریزی و شبیه سازی سیاستهای مدیریتی سیستمهای رودخانهای دارند. هزینه محاسباتی قابل قبول و امکان جمع آوری یا برآورد نیازهای اطلاعاتی این مدلها موجب شده است، تا امروزه کاربرد گستردهای در برنامه ریزی و مدیریت سیستمهای منابع آب داشته باشند.در طول دهه اخیر، نگرش یکپارچه در توسعه طرحهای منابع آب افزایش یافته است و نیازها، مسائل کیفی، مسائل اقتصادی و سایر موارد مربوط به منابع آب در کنار هم مورد توجه قرار می گیرند، که مدل WEAP نیز این مسائل را همراه همدیگر در یک ابزار کاربردی برای برنامهریزی منابع آب و تحلیل سیاستها بکار می گیرد. این مدل قادر است مسائل مربوط به مصارف از قبیل الگوهای مصرف آب، بازده اقتصادی، راهبردهای استفاده مجدد از آب، هزینهها و الگوهای تخصیص آب و همچنین مسائل مربوط به منابع آب، از قبیل جریان رودخانه، منابع آب زیرزمینی، مخازن و خطوط انتقال آب را شبیه سازی کند.
مدل WEAP براساس اصل مقدماتی موازنه آب عمل میکند و میتوان آن را در سامانههای شهری، کشاورزی، در یک حوضه آبریز یا در چندین سامانه حوضه رودخانهای مورد استفاده قرار داد. این مدل قادر به شبیه سازی طیف وسیعی از مؤلفههای طبیعی و ساخته شده این سیستمها از قبیل رواناب، دبی پایه، تغذیه طبیعی آبهای زیرزمینی، تحلیل نیازها، ذخیره آب، حقابهها و اولویتهای تخصیص، بهرهبرداری از مخزن، تولید انرژی برقابی، روندیابی آلودگی و کیفیت آب، ارزیابی آسیب پذیری و نیازهای اکوسیستم است. این کار تحقیفاتی بر روی بازه پایاب سد مارون تا تالاب شادگان بوده، که در این بازه به بررسی کیفی منابع و مصارف موجود پرداخته و شبیه سازی و بهینه سازی آن توسط نرم افزارWEAP صورت گرفته است.
بیان مسئله
محدوده طرح در جنوب غربی کشور و در استان خوزستان واقع گردیده است و رودخانه های مورد مطالعه در این محدوده ؛ مارون ، جراحی ، االله و ابوالفارس می باشند. این تحقیق بر روی بازه پایاب سد مارون تا تالاب شادگان بوده،که در این بازه به بررسی کیفی منابع و مصارف موجود پرداخته و شبیه سازی و بهینه سازی آن توسط نرم افزارWEAP صورت گرفته است.وضعیت بحرانی آب درکشور و افزایش نیاز آبی، ضرورت برنامه ریزی مناسب در بهره برداری از منابع مختلف آبی را ایجاب می کند . در این راستا با توجه به نیازهای کشاورزی ،شرب وصنعت بایستی مناسب ترین برنامه ریزی بهره برداری از منابع موجود صورت گیرد .که از ابزارها ومدلهای شبیه سازی مدیریت وبرنامه ریزی بهم پیوسته منابع آبی استفاده می شود .مدل - Water Evaluation and Planning System - WEAP که در این تحقیق استفاده می شود، یک چارچوب جامع، انعطاف پذیر وکاربر پسند برا ی تحلیل سیاست فراهم می کند . [3]
WEAP در حقیقت یک ابزار شبیه سازی منابع آب سطحی و زیر زمینی بر پایه اصول و محاسبات بیلان آبی است که می تواند مجموعه متناوبی از شرایط تامین و تقاضا وآلودگی را در طول افق برنامه ریزی بلند مدت بیازماید و استراتژی های مدیریت تطبیقی را ایجاد کند .WEAP قادر است مسائل مربوط به مصارف از قبیل الگوهای مصرف آب، بازده اقتصادی، راهبردهای استفاده مجدد از آب، هزینه ها و الگوهای تخصیص آب و هم چنین مسائل مربوط به منابع از قبیل جریان رودخانه، منابع آب زیرزمینی، مخازن و خطوط انتقال آب را شبیه سازی کند .این مدل شی ءگرا بر اساس اصل مقدماتی موازنه آب عمل می کند و می توان آن را در سامانه های شهری، کشاورزی، در یک حوزه آبریز یا در چندین سامانه حوزه رودخانه ای مورد استفاده قرار داد.WEAP قادر به شبیه سازی طیف وسیعی از مؤلفه های طبیعی و ساخته شده این سیستمها از قبیل رواناب، دبی پایه، تغذیه طبیعی آب های زیرزمینی، تحلیل نیازها، ذخیره آب، حقابه ها و اولویت های تخصیص، بهره برداری از مخزن، تولید برقابی، روندیابی آلودگی و کیفیت آب، ارزیابی های آسیب پذیری و نیازهای اکوسیستم است. [3]
اهداف تحقیق
- به دلیل محدودیت منابع آب در حوضه آبریز مارون و وجود اراضی مستعد جهت کارهای کشاورزی و همچنین نیازهای شرب و صنعت این حوضه، به نظر می رسد این رودخانه نسبت به پتانسیل حوضه محدودیت دارد. بنابراین با استفاده از مدل WEAP و به منظور استفاده بهینه از منابع و به حداکثر رساندن تولیدات کشاورزی و در نهایت درآمدها و نیز با حفظ شرایط زیست محیطی مطلوب، این حوضه به عنوان هدف نهایی تحقیق انتخاب گردید .
- تعیین حداقل آب مورد نیاز در رودخانه از نظر زیست محیطی - بررسی پارامترهای کیفی TDS, TSS , BOD , DO رودخانه ها و مقایسه با استانداردهای کیفی -
