بخشی از مقاله
چکیده
آب سبز به رطوبت ذخیره شده در نیمرخ خاک در منطقه توسعه ریشهها و بالای سطح ایستابی یعنی ناحیه غیر اشباع خاک گفته میشود. آب باران بعد از نفوذ در داخل خاک و قبل از اینکه به منطقه اشباع برسد، آب سبز را تشکیل میدهد و کشاورزی دیم نیز از آب سبز تغذیه میکند. آب سبز از نظر حجم ذخایر آب شیرین و مشارکت در تولید مواد غذایی، منبعی بزرگ بهشمار میآید که در واقع، حدود 65 تا 80 درصد از نزولات آسمانی به آب سبز تبدیل میگردد.
روشهای مدیریت آب سبز بهویژه در اراضی شیبدار از جمله راهکارهایی است که میتواند بهبود بهرهوری آب سبز را در کشوری با پتانسیل کشاورزی دیم قابلملاحظه بسیار اثربخش، بهبود بخشد. کشاورزی دیم در مناطق دارای پتانسیل طبیعی کافی و استفاده از میکروکچمنتها و یا آبیاری تکمیلی، مزایای زیادی نسبت به کشاورزی آبی دارد.
در صورتیکه توزیع بارش در فصل رویش گیاه بهگونهای باشد که در محل مورد نظر، بارشی با مقدار و پراکنش قابلقبول وجود داشته باشد، موفقیت این روش بهطور معنیداری افزایش مییابد ولی در صورتیکه بارش مناسبی وجود نداشته باشد، برای رسیدن به موفقیت کاشت میبایستی به ذخیره آب در فصول بارش و آبیاری تکمیلی اقدام نمود. در این پژوهش، ارائه مدل مفهومی سامانه پشتیبانی تصمیم - DSS - برای استحصال آب باران به هدف ذخیرهسازی آب باران در منطقه توسعه ریشهها و در نتیجه بهبود بهرهوری آب سبز مدنظر قرار گرفته است.
مقدمه
بحران آب در ایران، حاصل چالشها و مشکلات ناشی از کمبود آب و استفاده نادرست از منابع آب در کشور است. ایران کشوری با اقلیم عمدتاً گرم و خشک است که رشد سریع جمعیت، یکی از مهمترین عوامل کاهش سرانه آب تجدیدشونده کشور در قرن گذشته بوده است. این بحران در ایران تحت تأثیر سه عامل رشد جمعیت، کشاورزی نامؤثر و مدیریت غلط در تأمین، تخصیص و مصرف آب در شبکههای آبیاری و حداقل بهرهبرداری از آب سبز میباشد.
با توجه به میزان منابع آب و سرانه مصرف، ایران از جمله کشورهایی است که در گروه کشورهای مواجه با کمبود فیزیکی آب قرار دارد. حجم آب در کره زمین ثابت و در مداری بسته، بهطور دائم در حال گردش است. تداوم افزایش میزان تقاضا برای آب، باعث افزایش شکاف میان عرضه و تقاضای آب در آینده خواهد شد. افزایش این شکاف، توجه جدی به مبانی برنامهریزی اقتصادی منابع آب و تخصیص بهینه آن را ضروری مینماید. آب در مناطق خشک، مهمترین عامل محدودکننده در تولید محصولات کشاورزی است.
از اینرو، بیشینه ساختن بازدهی آب به ازای واحد آب مصرفی، بهترین استراتژی برای سیستمهای کشاورزی در مناطق خشک است. تحت چنین شرایطی تکنیکهای کارآمد مدیریت آب باید بهکار برده شود - Weis and . - Hachum, 2005 دانش جمعآوری آب باران با هدف بهبود بهرهوری آب سبز پیشینهای کهن دارد و از روزگار قدیم، مردم بهویژه ساکنان مناطق خشک و نیمهخشک که با محدودیت دسترسی به آب مواجه بودهاند روشهایی مختلف را برای جمعآوری و ذخیره آب، ابداع کردهاند.
امروزه بسیاری از این روشها احیا شده و بهعنوان دانش بومی ذخیره آب معرفی میگردند. تاکنون مطالعات بسیاری در شاخههای مختلف استحصال آب صورت گرفته و روشهای متفاوتی بر پایه دانش بومی ذخیره آب ارائه شده است. این مطالعات، بهخصوص در کشور ما که در کمربند بیابانی قرار گرفته است، اهمیت بسزائی دارد. مدیریت بهینه مصرف و تأمین آب کشاورزی، با توجه به شرایط کمبود آب و شرایط اقلیمی ایران، از اهمیت بسزائی برخوردار میباشند. از اینرو، استفاده از این منابع آبی محدود برای کشاورزی، به مدیریت و برنامهریزی هدفمند نیاز دارد.
بنابراین میتوان با مدیریت و استفاده صحیح از نزولات آسمانی، بخش عمدهای از کمبود منابع آبی را برای آبیاری کشت دیم، جبران کرد - طباطبایی یزدی و همکاران، 1389؛ . - Prinz, 1999 جمعآوری آب باران1 گزینهای مناسب برای ذخیره رواناب سطحی جهت کاربردهای بعدی بهویژه در طول دورههایی که محدودیت دسترسی به آب وجود دارد، میباشد . - Winnaar et al., 2007 - استحصال آب باران در برگیرنده تمام روشهایی است که برای تمرکز، جمع آوری و ذخیره رواناب حاصل از بارندگی بهکار میروند.
آب جمعآوری شده قادر است ذخیره رطوبتی خاک را بهبود بخشیده و باعث تغذیه سفرههای آب زیرزمینی گردد و همچنین به کمک آن میتوان آب مورد نیاز مصارف خانگی، کشاورزی و دامداری را در زمانهای کمآبی تأمین کرد . - Rock strom, 2000, Sutherland and Fenn, 2000 - پیش از پرداختن به انتخاب نوع روش استحصال باران در سطوح وسیع چون سطح حوضهها و دشتها، باید در پی یافتن مکانهایی بود که از لحاظ هیدرولوژیکی، بیوفیزیکی و اقتصادی و اجتماعی، پتانسیل بالایی برای استقرار سازههای استحصال آب باران داشته باشند.
بدین منظور، سیستم پشتیبانی تصمیم - DSS - میتواند راهکاری مناسب باشد. شاهینی و روغنی - 1393 - مطالعهای به-منظور احیاء اراضی شیبدار تحت کشت زیتون با مهار روانابهای ایجاد شده در مقایسه با کشت معمول نهال در چاله کاشت بر روی یک دامنه شیبدار در منطقه آزاد شهر استان گلستان انجام دادند. نتایج نشان داد که بین پارامترهای رشد قطر یقه ، میانگین ارتفاع و میانگین قطر تاج نهالهای زیتون مورد اندازهگیری در دو گروه مورد بررسی، اختلاف آماری معنیداری وجود دارد.
Sepaskhah و - 1989 - Kamgar Haghighi در پژوهشی از میکروکچمنتهای لوزی شکل در باغ انگور دیم استفاده و مشاهده کردند که با استفاده از این سامانه استحصال آب باران، رشد درختان و کیفیت محصولات این باغ افزایش یافت. در پژوهشی، Martinez-Mena و همکاران - 1998 - به این نتیجه دست یافتند که میتوان از پدیده رواناب جهت جمعآوری آب جاری و استفاده مناسب از آنها، بهره برد.
بدین منظور، روشهای زیادی وجود دارد که یکی از این روشها استفاده از میکروکچمنتها در اراضی کشاورزی میباشد . - UNEP, 1983 - هدف اصلی این پژوهش، بر اساس همین نظر و با الهام از این روشها صورت گرفته است و بهدنبال تعریف یک سامانه DSS برای مکانیابی مناطق مستعد و برآورد مقدار آب سبز قابل ذخیره در منطقه توسعه ریشه با راهکارهای استحصال آب باران و بهبود بهرهوری آب سبز میباشد.
مواد و روشها
این پژوهش بر اساس تئوری سامانههای پشتیبانی تصمیم و مطالعات کتابخانهای در زمینه پارامترهای اثرگذار بر بهبود آب سبز تدوین گردیده است. نخست، سیستم پشتیبانی تصمیم تعریف شده و انواع آن ارائه میگردد. سپس مدل یکپارچه سامانه پشتیبانی تصمیم پیشنهادی استحصال آب باران با هدف بهبود بهرهوری آب سبز معرفی میگردد. مدلهای تحلیل سیستم به صورت شکل 1، دستهبندی میشوند.
سیستمهای پشتیبانی تصمیم : - DSS -
DSSها ابزارهای مدیریتی هستند که به توسعهدهندگان استراتژیها در تصمیمگیری کمک میکنند - Mbilinyi et al., . - 2007 بر اساس تعریف، DSS عبارت است از برنامههای کامپیوتری واکنشی که روشهایی تحلیلی مثل آنالیزهای تصمیمگیری و الگوریتمهای بهینهسازی و برنامه زمانبندی روزمره را برای توسعه مدلها مورد استفاده قرار میدهند و با فرموله کردن گزینهها، تحلیل کردن تأثیرات آنها و تفسیر و انتخاب گزینههای مناسب برای اجرا، تصمیمگیرندگان را یاری مینمایند.
DSS . - Adelman, 1992 - در حقیقت یک برنامه واکنشی کامپیوتری مبتنی بر گرافیک است که با بهینهسازی ریاضی مناسب و یا مدلهای شبیهساز آمیخته میشود و گاهی اوقات قوانین پایه کیفی و الگوریتمهای زبانی به آن افزوده میگردد و هدف آن مسیردهی به پرسشها و موضوعاتی است که به مسائل خاص و مکانهای خاص وابسته میباشند. عناصر داخلی یک سیستم پشتیبان تصمیم به صورت شکل 2 نشان داده میشود. این نوع از سیستمهای اطلاعاتی نیز به سطح مدیریت سازمان خدمت میکنند. آنان به مدیران در اتخاذ تصمیمات منحصر به فرد در حال تغییر که معمولاً از پیش تعیین و تعریف نشدهاند، کمک میرسانند.
آنها پاسخگوی مشکلاتی هستند که شرایط و موقعیت آن مشکلات کاملاً از پیش تعریف نشدهاند. علیرغم آنکه DSSها از اطلاعات بهدست آمده از سیستمهای پردازش تعامل - TPS - و سیستمهای اطلاعاتی مدیریت - MIS - استفاده مینمایند، از اطلاعات بهدست آمده از منابع خارج سازمان مانند قیمتهای نهادهها، فرآیند تولید، بهرهبرداری و یا قیمت کالاها نیز استفاده و بانک اطلاعاتی موجود را بهروز رسانی میکنند - جدول . - 1
