بخشی از مقاله
چکیده: تخصیص آب از مسائل چالشبرانگیز در سطح حوضه و بین حوضههای مختلف، از گذشته تا کنون بودهاست. اخیراً، حجم محدود منابع آب و افزایش جمعیت، سبب تشدید پیچیدگیهای زیادی در مدیریت سیستمهای تخصیص آب گشتهاست. تخصیص عادلانه آب بین حوضهها و بخشهای مختلف، از دغدغههای متخصصان منابع آب میباشد و تلاش در دستیابی به سیستم تخصیصی که منجر به افزایش رضایتمندی اکثریت بخشها از نظر معیارهای مختلف شود، ادامه دارد. تحقیق حاضر با نگاهی به توسعه پایدار در مدیریت سیستمها، به ارزیابی سیستمهای تخصیص از دیدگاه معیارهای مختلف میپردازد. در این راستا، ابزاری ارائه گشتهاست که به تحلیل سیستمهای تخصیص آب بین حوضهها و بخشهای مختلف پرداخته و کارایی این سیستمها را از نظر معیارهای فیزیکی، اقتصادی، اجتماعی، سیاسی و زیستمحیطی، مورد ارزیابی قرار میدهد.در نهایت سیستم بهینه تخصیص آب، مطابق با معیارها معرفی میشود.
.1مقدمه
خیراً مسئله تخصیص آب، از موضوعات بحث برانگیز و پیچیده کاربران و مدیران تصمیم گیرنده در حیطه منابع آب است. با افزایش جمعیت و در نتیجه آن افزایش تقاضاها و در نظر گرفتن مشکل کمبود آب و بروز خشکی های متعدد، تخصیص آب بطور جدی مد نظر قرار گرفته است. با در نظر گرفتن این موضوع که تقاضاها بایستی از منابع آبی محدودی برآورده گردند، رقابت فزاینده و کشاکش شدیدی در جهت استفاده از منابع آبی نه فقط از نظر کمی، بلکه از جهات دیگر از جمله نیاز های کیفی، زیست محیطی، اکولوژیکی، اجتماعی، اقتصادی و ... مطرح گردیده است. در پی کمبود و کاهش چالش برانگیز منابع آبی و تخریب و فرسایش آنها و اتلاف شدید آب و همچنین پیشرفت و توانایی انسانها در تغییر اراضی و احداث سدها و سازههای آبی و توزیع آب و تولید انرژی برقابی و ... ، در قرن گذشته، اهداف و نیاز های مختلفی شکل گرفته است. با در نظر گرفتن لزوم ارضای این اهداف که همگی نیز در یک راستا و در یک جهت نمیباشند، این سوأل مطرح میگردد که مدیران و برنامهریزان منابع آب در راستای تداخل و تلاقی روز افزون اهداف و تقاضاهای مختلف، چه تدبیری اندیشیده اند؟ بررسی و تدوین یک ساختار قوی در تخصیص آب در راستای توسعه تعادل منطقی بین عرضه و تقاضا و بهره برداری از منابع آب متناسب با توان و پتانسیل آنها یکی از الزامات مدیریت سازمان-یافته و منسجم منابع آب باشدمی . خصوصاً در ایران با توجه به موقعیت جغرافیایی و اقلیم تقریباً خشک و کمبود شدید منابع آب و بارش و همچنین مدیریت ضعیف، وضعیت منابع آب بسیار بیشتر در معرض بحران قرار گرفته است. یکی از اصول مهم و اساسی چالشبرانگیز، تخصیص منابع آبی به گونهای می باشد که برنامه ریزی تخصیص در جهت افزایش انعطاف پذیری و اطمینان پذیری و پاسخگویی و تعادل سیستم های منابع آب و حداقل نمودن اثرات منفی ناشی از برداشت آب در مناطق بالادستی، بر حقابه ها و اهداف طرحهای بهره برداری و اجرایی پاییندست حوضههای آبریز، صورت پذیرد. برای دستیابی به مدیریت پایدار تخصیص آب، مطالعه، بررسی و تعریف معیارهای مهم و منطقی امری غیرقابل اجتناب میباشد. تخصیص با جهتگیری افزایش کارایی و بازده سیستم، تقسیم عادلانه آب، یکنواختی توزیع، سوددهی بیشتر و در نظر گرفتن نیازهای زیست محیطی و اکولوژیکی می تواند منجر به دستیابی به نوعی سیستم پایدار گردد. از آنجا که پایداری تابعی از اهداف و معیارهای مختلف می باشد، با در نظر گرفتن رویکرد پایداری در مسئله تخصیص آب، به نوعی جامعنگری در امر تخصیص میرسیم. بنابراین ایجاد و بکارگیری یک سیستم مدیریتی پایدار منابع آب برای مواجه شدن با مشکلات تخصیص آب، امری بسیار ضروری است.
در این تحقیق، معیارهای مناسب تخصیص آب در راستای فرایند دستیابی به توسعه پایدار، مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته و ابزار و روشهای مختلف برای تخصیص آب به بخش های مختلف در یک حوضه بررسی شدهاند. هدف از این تحقیق، طراحی و توسعه نرم افزاری است که با در نظر گرفتن معیارهای مطلوب در تخصیص آّب، سعی در تخصیص عادلانه آب بین بخشها و استان های یک حوضه و بین حوضه های مختلف دارد. در این ابزار امکان بررسی تخصیص آب از جنبه های مختلف و معیارهای متفاوت فراهم آورده شده است.
.2پیشینه مطالعات
رزگرانت و گازموری - 1995 - 1، با توجه به تجربیات تخصیص آب در کشور های شیلی، مکزیک و کالیفرنیا، به تدوین حقابه ها بر اساس روش تخصیص بر مبنای روش تجاری و با توجه به مسائل سیاسی، منطقه ای و ... پرداختند و این روش را روشی پایدار و کارآمد در تخصیص آب برشمردند. لی و جوراولو1998 - 2 - ، به بررسی پارامترهای تجاری و بکاربستن روشهای اقتصادی در مدیریت منابع آب با هدف افزایش کارایی و بازده تخصیص آب پرداختند. .ویچلنز - 2001 - 3، با برشمردن آنالیز اقتصادی در تخصیص آب رودخانه نیل به عنوان یک معیار بهینهسازی، به شبیه سازی مدلی پرداختند که تأثیرات این مدل را بر سوددهی بیشتر سیستم، از جهات اقتصادی، تامین مواد غذایی، ارتقای کیفیت زندگی نشان داد. بیلسا و دوارت - 2001 - 4، به توسعه یک مدل اقتصادی برای تخصیص آب بین دو بخش کشاورزی و برقابی در شمال اسپانیا پرداختند. رکا و همکاران - 2001 - 5، یک مدل بهینهسازی اقتصادی برای برنامهریزی کمبود در بخش کشاورزی توسعه داد. ونگ و همکاران - 2007 - 6، به تخصیص آب و حل اختلاف بین زیر حوضه های موجود در حوضه های خشک و با منابع محدود آب با توسعهی مدلی دینامیک و پایدار در توزیع عادلانه در زیرحوضهها، پرداختند و در عین حال به سوددهی اقتصادی ماکزیمم دست یافتند.
بلا و همکاران - 1996 - 7، با استفاده از تکنیک تصمیمگیری چند معیاره به بررسی مشکل تخصیص آب در حوضه ریو گراند شمالی8 پرداختند. در این تحقیق معیارها بصورت عددی بررسی گشته و از روش برنامهریزی سازشی و ELECTRE III برای طبقه بندی معیارهای مختلف استفاده گردید. کاتلین - 1997 - 9، به بررسی تخصیص آب و محاسبه پارامتر های دخیل در تخصیص در شرایط تغییرات آب و هوایی و تغییرات هیدرولوژیکی و سازگاری سیستمهای تخصیص در این شرایط پرداختند شوفیلد و برت - 2003 - 10، به مسئله تخصیص در استرالیا با تمرکز بیشتر بر تخصیص زیست محیطی و درنظر گرفتن علوم بیوفیزیکی، اجتماعی، اقتصادی، حقوق و مسائل سیاسی پرداختند. شیائو و وو - 2006 - 11، یک ساختار کمی برای تخمین جریان بین حوضه ای تحت شرایط تخصیص چند معیاره، معرفی کردند که این روش در جهت کاهش تغییرات هیدرولوژیکی حوضه و کاهش کمبود آب، روشی مناسب شناخته شد. در این ساختار روش محدوده ی تغییرات 1 - RVA - برای ارزیابی تغییرات هیدرولوژیکی ایجاد شده توسط انحراف جریانات ، بکار بسته شده است و درجه تغییرات 32 شاخص تغییرات هیدرولوژیکی 2 - IHAS - ، در یک شاخص درجه کلی تغییرات هیدرولوژیکی خلاصه میگردد. با اعمال این شاخص در تابع هدف امکان بهینهسازی تخصیص آب، با استفاده از روش برنامهریزی سازشی3 ، با دو هدف حداقل کردن تغییرات هیدرولوژیکی و کمبود آب فراهم میآید.
یان و دامینگ - 2004 - 4، مدلی برای تخصیص منطقی و حل پیچیدگی ها در استفاده از آب رودخانههای بینالمللی در جهت رسیدن به استفاده پایدار از منابع آب، ارائه دادند و این روش را برای رودخانه لانسانگ- مکانگ5 بکار بستند و به این نتیجه رسیدند که مدل بکار رفته که مبتنی بر تخصیص در حوضه رودخانه میباشد، مدلی مناسب است. بابل و همکاران2004 - 6 - ، به توسعه یک روش ساده تعاملی یکپارچه تخصیص آب پرداختند که امکان تخصیص بهینه منابع آب محدود را فراهم آورد. . لانگ و همکاران - 2009 - 7، با استفاده از نوعی مدلسازی ترکیبی که شامل بکارگیری روش سیستم اطلاعات جغرافیایی و مدل شبیهسازی مصرف آب می باشد، به بررسی تخصیص پایدار در حوضه کوماتی در افریقا پرداختند و برای رسیدن به نوعی پایداری، پارامترهای اقتصادی- اجتماعی و زیست محیطی را نیز در تخصیص مد نظر قرار دادند. آدامسون و همکاران - 2005 - 8، به بررسی تخصیص آب در حوضه موری- دارلینگ در استرالیا پرداختند و توسط مدل های Excel و GAMS به چگونگی تخصیص در این حوضه و بررسی اثرات کیفی آن پرداختند. دلامینی و همکاران 2007 - 9 - ، از روش تعمیم یافته تخصیص نسبی و اشتراک ظرفیت مخزن در حوضه رودخانه بین المللی کوماتی10 در افریقا، برای حل اختلاف بین کاربران پرداختند و این روش باعث افزایش بازده و کارآمدی سیستم و همچنین کاهش بحث های حاشیهای تخصیص آب بین کاربران آب در حوضه شد .
.3روششناسی پیشنهادی
در این تحقیق چالش برانگیز ترین معیارها در فرآیند تخصیص آب با مروری بر پروژه های تخصیص در اقصی نقاط دنیا، معرفی شده و در ابزار مورد نظر تعریف و گنجانده شده است.
.3-1معیار های تعریف شده
.3-1-1معیار تامین نیاز - معیار فیزیکی -
افزایش سریع جمعیت بهمراه ارتقاء استانداردهای زندگی، رشد شهری و رشد صنعتی منجر به افزایش روند روز افزون نیازها و در نتیجه افزایش رقابتها و اختلافات میان بخشهای مختلف مصرفکننده آب میگردد.معمولاً بایستی در امر تخصیص نیاز شرب را تامین شده تلقی کرد و از اعمال کمبود بر آن تا حد امکان جلوگیری کرد. - بابل،. - 2004
.3-1-2معیار زیست محیطی
توجه به محیط زیست که شامل حفظ جریانات طبیعی حوضه، گونههای زیست محیطی، حفظ محیط زیست آبزیان و شیلات و ... می باشد بایستی در تخصیص مد نطر قرار گیرد. کمبود آب قابل دسترس در راستای مصارف خانگی، کشاورزی، کشتیرانی، صنعتی، برقابی، و ... تغییرات زیادی در رژیم جریانات طبیعی وارد آورده است و اثرات منفی زیادی بر پیکرههای آبی بوجود آورده است.
