بخشی از مقاله
چکیده
افزایش روز افزون نیاز آبی لزوم مدیریت و برنامه ریزی مناسب در بهره برداری از منابع آبی را اجتناب ناپذیر کرده است. همچنین مدیریت و برنامه ریزی منابع آب استفاده از روش های نوین و مدل هاست که در چهارچوب توسعه پایدار مدیریت منابع و مصارف آب را شبیه سازی می نماید. با توجه به افزایش نیازهای آبی کشاورزی، شرب و صنعت، به دلیل افزایش دمای جهانی، تغییرات اقلیمی و بارش، افزایش نرخ رشد جمعیت، استفاده از مدل های نرم افزاری به عنوان ابزاری عملی برای تحلیل و برنامه ریزی منابع آب استفاده می شود
این تحقیق در مورد معرفی نرم افزار WEAP در استحصال آب است که به بررسی منابع آب حوضه، روابط متقابل منابع و مصارف پرداخته و با توجه به نیازها و سیاست های آبی پیش روی سناریوهای مناسبی با هدف مدیریت صحیح و پایدار در آن حوضه در اختیار قرار میدهد. از نتایج میتوان فهمید که با جمع آوری رواناب آیا مصارف شرب و صنعتی و محیط زیستی منطقه و کشاورزی درحد بالا و قابل قبولی تامین میشود .
در این تحقیق با استفاده از سیستم برنامه ریزی و ارزیابی آب - مدل - WEAPو پس از بررسی و تحلیل وضعیت و روند افزایش نیازهای آبی محدوده مطالعاتی، مدل مدیریت و ارزیابی آبی WEAP برای برنامه ریزی منابع آب توسعه داده شده است. مزیت اصلی WEAP در رویکرد یکپارچه در شبیه سازی سیستم های آبی و جهت گیری آن در راستای سیاست ها می باشد. سیستم طراحی و ارزیابی - WEAP - با هدف ایجاد ابزارهای کاربردی برای تامین این اهداف در طراحی منابع آب ایجاد گردیده است
-1 مقدمه:
ویپ یک ابزار نرم افزاری برای برنامه ریزی یکپارچه منابع آب است که تلاش به جای جایگزینی برای برنامه ریزان ماهر است. یک چارچوب جامع، انعطاف پذیر، و کاربر دوست برای برنامه ریزی و آنالیز سیاست ها فراهم می کند. تعداد متخصصینی که هر روزه ویپ را به عنوان ابزاری کاربردی به مجموعه مدلها، پایگاه داده ها و صفحات گستره خود اضافه می کنند رو به رشد است.
بسیاری از مناطق در معرض چالش های سنگین مدیریت آب شیرین هستند. تخصیص منابع محدود آب ، نگرانی هایی را در مورد کیفیت محیط زیست، برنامه ریزی تحت تنوع آب و هوا و عدم قطعیت، بوجود آورده است. و نیاز به توسعه و پیاده سازی استراتژی های پایدار استفاده از آب به طور فزاینده ای فشاربر روی برنامه ریزان منابع آب است. مدل های شبیه سازی متعارف عرضه گرا همواره برای بررسی طیف گسترده ای از گزینه های مدیریت کافی نبوده است.
طی دهه گذشته رویکرد یکپارچه به توسعه آب پدید آمده که که مکان های پروژه های تامین آب در زمینه مدیریت سمت تقاضا، و کیفیت آب و اکوسیستم حفظ و حفاظت است. ویپ این ارزش ها را در قالب یک ابزار برای آنالیز سیاست ها و برنامه ریزی منابع آب به صورت یکپارچه در آورده است. گره نیاز در ویپ به مسائلی مانند الگوهای مصرف آب، راندمان تجهیزات، استراتژی استفاده مجدد، هزینه ها ، و طرح های تخصیص آب وابسته می باشد.
در شرایطی برابر با طرف عرضه از جمله موضوعاتی مانند جریان جریان، منابع آبهای زیرزمینی، مخازن ، و انتقال آب است. همچنین ویپ بوسیله رویکردی جامع از شبیه سازی طبیعی - برای مثال، نیاز تبخیر و تعرق ؛ رواناب ، جریان پایه - و مولفه های مهندسی - برای مثال، مخازن ، پمپاژ از آبهای زیر زمینی - سیستم آب متمایز شده است. این به طراح اجازه دسترسی به دیدگاه جامع تر از طیف گسترده ای از عوامل که که باید در مدیریت منابع آب برای استفاده در حال و آینده در نظر گرفته شود را می دهد. نتایج بدست آمده یک ابزار کاملا مفید برای بررسی گزینه های مخلتف مدیریت و توسعه آب می باشد.
-2 مواد و روشها: تهیه مدل منابع آب
به طور کلی هدف اساسی در شبیهسازی منابع آّب، مطالعه در منابع موجود و ارائه روشی مناسب برای بهره برداری صحیح و جلوگیری از کاهش منابع آب است. ارائه یک مدل قابل قبول برای پدیدهها مراحل مختلفی دارد که شامل شبیه سازی اولیه و تکمیل اطلاعات، کالیبراسیون مدل، تایید مدل، تحلیل عدم قطعیت، تحلیل حساسیت و پیشنهادات مدیریتی است. پس از این مراحل، مدل میتواند برای چاره اندیشی مدیریتی به کار گرفته شود. از این رو آشنایی کامل با فرآیند مدلسازی و روشهای آن در شبیه سازی قدم اولیه در ارائه یک مدل جامع در این امر است. همچنین تخصیص منابع محدود آب، نگرانیهایی را در مورد مدیریت تقاضا، کیفیت آب، محیطزیست، منابع زیرزمینی، تنوع آب و هوا، عدم قطعیت و ... بوجود آورده است.
مدلهای شبیه سازی همواره برای بررسی طیف گستردهای از این گزینه ها کافی نبوده است که در اینجا نیاز به مدلی جامع و دقیق برای انجام مدلسازی حس میشود. یکی از منابع آب نرم افزار WEAP است
لذا در این مطالعه برای بررسی وضعیت موجود منابع آب حوزه و پس از آن برای پیشبینی نتایج حاصل از برنامه ریزیها و تصمیم گیریهایی که برای آینده صورت میگیرد، از مدل WEAP استفاده شده است. بدین منظور ابتدا این مدل برای حوزه تهیه شده و وضعیت موجود منابع آب حوزه توسط آن تحلیل شده است. در مراحل بعد نیز از مدل تهیه شده برای تحلیل نتایج حاصل از اجرای گزینه های مدیریت بهرهبرداری از منابع آب استفاده شده است .
برای ساخت مدل منطقه مورد مطالعه نیز با بررسی طرحها و گزارشات مطالعاتی شرکت آب منطقهای گلستان و شرکت مشاور این سازمان، اطلاعات مربوط به حوزه در دو بخش منابع و مصارف آب اخذ گردید و این دادهها به کمک شبیه سازی در نرمافزار WEAP به تفکیک برای احتیاجات و نیازهای منطقه - از قبیل نیاز آب شرب، کشاورزی، بخش صنعتی و نیاز زیست محیطی و ... - و منابع آب مانند رودخانه ها - جانمایی، آورد ماهانه و ... - و سد مخزنی - حجم مخزن، حجم اولیه، منحنی حجم - ارتفاع و ... - مدلسازی گردیدند.
انتخاب گزینه های مناسب بستگی به هدف مطالعات و پروژههای مورد نظر دارد. برای آب باید از کارشناسان، دست اندرکاران منطقه، تعیین گزینه های بهرهبرداری در مدیریت منابع و ذینفعان کمک گرفت. تا با استفاده از مطالعات انجام گرفته و تجارب مدیریتی و یا مطلوب معرفی و در مدل پیشبینی گردد. احتیاجات و کمبودهای ذینفعان، گزینه های بهتر است چاره اندیشی مدیریتی برای تمام گزینه های موجود به کار گرفته شود تا امکان سنجی ایجاد گزینه ها یا اعمال تغییرات در آنها بررسی شده باشد. در طرحها، گزینه های مختلفی چون افزایش سطح زیر کشت، تغییر در الگوی کشت، ایجاد نیاز آبی جدید و ... را میتوان اعمال نمود، به طوری که با پتانسیل و محدودیتهای منطقه مورد مطالعه سازگازی داشته باشد و در راستای سیاستها و برنامه ریزیهای آن بخش باشد.
کاربرد ویپ
· پایگاه داده بیلان آب: ویپ سیستمی برای نگهداری اطلاعات میزان تقاضا و ذخیره آب فراهم می کند
· ابزار تولید سناریو:ویپ نیاز آبی، تامین، رواناب، جریان رودخانه، ذخیره مخزن، تولید بار آلودگی، تصفیه و بار وارده به رودخانه و کیفیت آب آن را شبیه سازی می کند .
· ابزار تجزیه و تحلیل سیاست:ویپ رنج کاملی از توسعه آب ، گزینه های مدیریت ، تفسیر کردن و محاسبه بیشمار سیستم های کاربرد آب را ارزیابی می کند .
ویپ بر اساس معادلات پایه بیلان آبی عمل کرده و آن را می توان در سیستمهای شهری و کشاورزی ،حوضه های مستقل یا سیستم های رودخانه ای مرزی پیچیده بکار برد. علاوه بر این، ویپ می تواند طیف گسترده ای از اجزای طبیعی و مهندسی از این سیستم ها ، از جمله بارش رواناب، جریان پایه، وتغذیه آبهای زیرزمینی از بارش را شبیه سازی کند. تجزیه و تحلیل تقاضای منطقه ای، حفاظت از آب، حقابه ها و اولویت تخصیص، بهره برداری از مخزن، تولید انرژی برق آبی، روند یابی آلودگی وکیفیت آب، ارزیابی آسیب پذیری و الزامات زیست محیطی است .
ماژول تجزیه و تحلیل مالی نیز اجازه می دهد تا کاربر به بررسی و مقایسه مبحث هزینه - درآمد پروژه ها بپردازد .
تحلیلگر نشان دهنده سیستم در شرایط مختلف منابع تامینبه عنوان مثال، رودخانه ها ،انهار، آبهای زیرزمینی، مخازن، و تاسیسات آب شیرین کن. برداشت، انتقال و فاضلاب امکانات تصفیه خانه فاضلاب، نیاز آب، تولید آلودگی و الزامات زیست محیطی. ساختار داده ها و سطح جزئیات را می توان به راحتی سفارشی کرد تا مناسب با نیازها و در دسترس بودن داده ها برای یک سیستم خاص و تجزیه و تحلیل مربوط به آن باشد .
تعریف سناریو:
سناریو نشان میدهد چگونه سیستم در آینده و در اجتماعی طول زمان و مکان، در یک مشخصات اقتصادی -و یا در شرایط مشخصی از سیاستگذاری درگیر میشود .سناریوها میتوانند، نیازهای آبی و قیمتها و حتی عوامل محیطی را ارزیابی کنند. همه سناریوها از یک سال پایه شروع میشوند و از نظر موضوع،سناریوها میتوانند، موضوعات وسیعی را شامل شوند، به طوری که میتوان به وسیله آنها بسیاری از سؤالهایی با مفهوم " را پاسخ گفت . تدوین سناریوها بر اساس اهداف مدلسازی انجام میشود.
سوابق تحقیق:
برای مدیریت مناسب رویدادهای هیدرولوژیکی ابتدا لازم است درک درستی از رفتار طبیعی سیستمهای هیدرولوژی وجود داشته باشد. در دهه های گذشته با رشد قابلیتهای نرم افزاری، امکان توسعه مدلهای رایانهای فراهم شده است که به نوبه خود نقش مؤثری در شبیه سازی سیستمهای منابع آب و کمک به تصمیمگیری مدیران این عرصه داشته است
