بخشی از مقاله
چکیده :
ایران در منطقه ای از جهان واقع شده که از نظر آب و هوائی و تغییرات بارندگی متنوع می باشد. اقلیم کشور ما خشک و نیمه خشک، دارای محیط زیستی بسیار شکننده است و در ردیف ممالک فقیر از نظر بارندگی قرار دارد لذا اگر از منابع آب و خاک کشور استفاده معقولانه بعمل نیاید این منابع برای همیشه از بین می روند.[4] ایران هم مثل اکثر مناطق دنیا با مشکل کمبود آب و بحران شوری بعنوان دو عامل محدود کننده آبیاری پایدار1 روبرو می باشد از اینرو به منظور بکارگیری تفکر جامع استفاده از منابع آب - دیدگاه حوضه ای - و تجزیه و تحلیل سریع فرآیند تأثیرات متقابل آب و نمک مدلWSBM2 تهیه گردید. در مرحله اول اقدام به واسنجی مدل شده و سپس با استفاده از آمار منابع آب در زمان حال و گذشته مورد آزمایش قرار گرفت.
علیرغم سادگی این مدل، مقادیر جریان مشاهداتی و شبیه سازی شده بهم نزدیک بودند که این موضوع نشانگر قابلیت و کارآئی مدل برای آزمایش سناریوهای مختلف بود. سناریوی اول که به مدل داده شد افزایش راندمان آبیاری با استفاده از سامانه های آبیاری تحت فشار، پوشش انهار، کم آبیاری و … در سطح حوضه بود. نتیجه اعمال این سناریو، کاهش آب برگشتی به رودخانه و بدنبال آن کاهش سهم آب اراضی پایین دست حوضه می باشد که این فرآیند منجر به کاهش 22 درصدی عملکرد محصول پنبه گردید. این تخمین درصد کاهش محصول در اثر کاهش جریان آب برگشتی و بدنبال آن افزایش شوری بوسیله مدل جامعSWAP3 پیش بینی شده است.
دومین سناریو، بررسی تأثیر افزایش آب تخصیصی به اصفهان بزرگ بود. از نظر کمیت آب در حوضه، این افزایش قابل چشم پوشی بود زیرا آب شرب و بهداشت میزان نچندان زیادی از درصد کل آب مصرفی حوضه را بخود اختصاص می دهد. از سوی دیگر میزان آب برگشتی در این بخش بالا است.
آخرین سناریو، انتقال آب از حوضه های مجاور به دره زاینده رود به منظور مقابله با خطرات خشکسالیهای اخیر و تأمین آب مورد نیاز شبکه آبیاری رودشتین بود. نتایج نشان داد برای حفظ کیفیت آب در سطح 3ds/m متوسط خروجی از سد زاینده رود باید از 52m3/s به 54m3/s و همچنین حداکثر دبی رودخانه در فصل آبیاری از 85m3/s به 88 m3/s افزایش یابد. در پایان میتوان چنین نتیجه گرفت که روش اتخاذ شده و مدل تهیه شده برای تجزیه و تحلیل سریع و روشن شرایط گذشته، حال و آینده در خصوص مسائل آب و شوری، خشکسالیهای اخیر در سطح حوضه و اجرای سناریوهای محتمل مفید می باشد.
مقدمه :
کشت آبی - اراضی فاریاب - حدود 34 درصد غذای مردم جهان را تأمین می کند در حالیکه فقط 17 درصد از کل اراضی زراعی به صورت واقعی آبیاری می شوند. خشکسالی از جمله حوادث تهدید کننده زراعت فاریاب بشمار می آید. همچنین شوری نیز در حال حاضر از تهدیدهای عمده برای کشاورزی پایدار در سراسر دنیا محسوب می گردد.
پانل بین دولتی تغییرات آب و هوائی - IPPC,2001 - 4 براساس مدارک و شواهد گردآوری شده اعلام نموده که تغییرات سیستماتیک زیادی در میزان بارندگی طی قرن بیستم در جهان حادث گردیده است. این تغییرات بدین صورت است که مناطق بالاتر از عرض 30 درجه شمالی و بین 10 درجه جنوبی تا 10 درجه شمالی دچار افزایش بارش و مناطق بین عرض30 درجه جنوبی و 10 درجه شمالی دچار کاهش بارش شده اند
به منظور کنترل اثرات نامطلوب خشکسالی و به تبع آن بروز شوری، نیاز به مدیریت کارآمد در سطح حوضه های آبریز می باشد. سیکلر و همکاران - Seckler, et al., 1996 - در مطالعاتی نشان دادند که صرفه جویی در مصرف آب در یک ناحیه مشخص از حوضه آبریز موجب کاهش جریان آب برگشتی در نواحی پایین دست حوضه می گردد لذا انجام مطالعات همه جانبه و جامع در مقیاس کل حوضه ضروری است تا کلیه مصرف کنندگان آب را منظور نموده و تعیین نماید که آیا پروﮊه های صرفه جویی در مصرف آب جنبه واقعی و همه نگر داشته اند یا صرفاﹰ تأثیرات منطقه ای آنها بررسی گردیده است
در این تحقیق از یک مدل ساده بیلان آب و املاح - WSBM - در مقیاس حوضه و یک مدل جامع در مقیاس مزرعه - SWAP - به منظور بررسی روشهای مدیریت منابع آب در سطح حوضه آبریز زاینده رود استفاده شده است. اهداف این تحقیق عبارتنداز: ارزیابی آب و شوری در مقیاس حوضه و مزرعه، بررسی تأثیرات متقابل دو عامل یاد شده در سطح حوضه و مزرعه و تعیین تأثیرات تغییر در روشهای مدیریت منابع آب بر عملکرد محصول.
مواد و روشها :
منطقه مورد مطالعه :
حوضه آبریز زاینده رود با مساحت حدود 41500 کیلومتر مربع، حوضه کاملاﹰ بسته ای است که هیچ خروجی به دریا ندارد. رودخانه زاینده رود ازکوههای زاگرس در غرب استان اصفهان سرچشمه گرفته و در باتلاق گاوخونی در شرق استان به پایان می رسد. قسمت عمده ای از حوضه بویژه در پایین دست - منطقه رودشت - دارای اقلیم خشک و نیمه خشک می باشد. متوسط بارش حوضه در اصفهان 130 میلیمتر در سال می باشد. حداکثر میزان بارش در کوهرنگ با 1410 میلمتر و حداقل بارش در ورزنه با 88 میلیمتر حادث میشود. بخش عمده ای از بارندگی حوضه در ماههای زمستان رخ می دهد و در فصل تابستان بارش مؤثری وجود ندارد.
متوسط سالانه تبخیر و تعرق پتانسیل در حوضه 1500 میلیمتر است لذا بدون دسترس به منابع قابل اطمینان آب، کشاورزی در سطح حوضه زاینده رود ممکن نخواهد بود .[4] به منظور ایجاد ارتباط حوضه و مزرعه، در این مطالعه محصول پنبه در مزارع رودشت واقع در پایین دست حوضه زاینده رود انتخاب گردیده است.
عمده ترین منبع تأمین آب کشاورزی در این دشت، رودخانه زاینده رود می باشد که به وسیله چهار بند قدیمی بنامهای بند مروان، بند گلی، بند جندیج و بند شانزده و از طریق انهار سنتی - مادی - به اراضی کشاورزی انتقال داده می شود. از نظر منابع آب زیرزمینی، طبق آمار موجود بالغ بر 1300 حلقه چاه با عمق 5-14 متر وجود دارد که بطور عمده در امتداد مادیها حفر شده اند و آبدهی آنها بین 10 تا 50 متر مکعب در ساعت و در بعضی از موارد تا 140 مترمکعب در ساعت متغیر است. نوسانات سطح آب در چاهها بطور عمده تابع وضعیت آب در مادیها می باشد.
روش کار :
در این تحقیق از دو مدل WSBM - مدل بیلان آب و نمک در حوضه - و SWAP - مدل خاک - آب -هوا - گیاه - استفاده گردیده است .[2] مدل WSBM رودخانه را به مقاطع مختلفی تقسیم نموده است. این مقاطع در نقاطی از یکدیگر جدا می شوند که ایستگاههای هیدرومتری - اندازه گیری حجم عبوری آب و شوری - در آن محل ها واقع شده اند - شکل . - 1 برداشت یا افزایش آب فقط در حد فاصل این ایستگاهها رخ می دهد لذ ا با استفاده از این روش جریان آب و املاح در امتداد رودخانه شبیه سازی شده است. میزان بده در هر نقطه - ایستگاه اندازه گیری آب - نمک - از طریق کم کردن مقادیر برداشتی یا اضافه کردن مقادیر ورودی به مقطع قبلی بدست می آید.
