مدل‎سازی یکپارچة سیستم‎های منابع آب، کشاورزی و اقتصادی- اجتماعی دشت هشتگرد با رویکرد دینامیک سیستم‎ها

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی‌ارشد آبیاری و زهکشی، گروه مهندسی آبیاری و زهکشی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، ایران

2 دانشیار، گروه مهندسی آبیاری و زهکشی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، ایران

3 دانشجوی دکتری آبیاری و زهکشی، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی کرج، دانشگاه تهران، ایران

چکیده

بحران آب ناشی از رشد جمعیت و توسعة اقتصادی مهم‎ترین تهدید برای جوامع انسانی است. دشت هشتگرد به دلیل توسعه فعالیت‌های اقتصادی- اجتماعی، با مسئله گسترش جمعیت، افزایش تقاضای آب و محدودیت منابع آب روبروست. به‌دلیل پیچیدگی مسائل مربوط به سیستم‌های منابع آب و دیگر سیستم‌های در تعامل با آن، برای مدیریت، برنامه‎ریزی، ارزیابی سیاست‌های مدیریت آب و شبیه‎سازی سیستم جامع منابع آب دشت هشتگرد، مدل دینامیک سیستم‎ها بر اساس نمودارهای حلقه‎های علت و معلولی در محیط نرم‎افزار Vensim PLE توسعه داده شد. این مدل، روابط بازخوردی بین زیرسیستم‌های هیدرولوژیکی، کشاورزی و اقتصادی- اجتماعی دشت هشتگرد را برقرار می‎کند. برای صحت‌سنجی مدل، داده‎های مشاهداتی 1380-1385 شمسی و دو آزمون تکرار رفتار و شرایط حدی استفاده شد. نتایج صحت‌سنجی مدل برای متغیرهای جمعیت، نیاز آب شرب، نیاز آب صنعت و ارزش افزوده نشان داد مدل به‌منظور بازسازی رفتار پارامترهای مختلف درون سیستم به‌خوبی واسنجی شده و نشان‌دهندة توانایی مدل در شبیه‎سازی سیستم‎های منابع آب دشت هشتگرد تحت سیاست‌های مختلف در دوره‌های آتی است. بنابراین، این مدل را می‎توان ابزار پشتیبان تصمیم در ارزیابی آثار تصمیم‌ها و اقدام‌های مختلف بر سیستم‎های منابع آب، کشاورزی و اقتصادی- اجتماعی دشت هشتگرد در مدیریت بحران آب موجود در منطقه به‌کار برد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Integrated modeling of water resources systems, agricultural and socio-economic in Hashtgerd Plain, using system dynamics approach

نویسندگان [English]

  • Aida Mehrazar 1
  • Alireza Massah Bavani 2
  • Mahmoud Mashal 2
  • Hadisseh Rahimikhoob 3
1 M.Sc. in Irrigation and Drainage Engineering, Irrigation and Drainage Engineerig Department, College of Aburaihan, University of Tehran, Iran
2 . Associate Professor, Department of Irrigation and Drainage Engineerig, College of Aburaihan, University of Tehran, Iran
3 Ph.D. Student in Irrigation and Drainage Engineering, Department of Irrigation and Reclamation Engineerig, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran
چکیده [English]

The water crisis caused by population growth and economic development is the most important threat in human societies. Hashtgerd plain due to the development of socio-economic activities, population growth, increasing water demand and lack of enough resources is facing water crisis. Because of the complexity of the issues related to water resources systems and other systems that interact with it, to manage, plan, and evaluate policies of Hashtgerd plain, system dynamics model based on cause and effect loop diagrams in Vensim PLE software was developed.This model set the interactions between hydrological, agricultural and socio-economic systems of Hashtgerd plain. For calibration of the model, the observed data of hydrology, agriculture and socio-economic condition of the Hashtgerd plain in 1380-1385 period was used. Comparing the simulated results with observations showed that the model was calibrated precisely. So, this model can be used as a decision support tool to assess the effects of any decisions relating to water resources systems, agricultural and socio-economic of Hashtgerd plain.

کلیدواژه‌ها [English]

  • causal loop diagrams
  • feedback relationship
  • System Dynamics
  • validation
  • Vensim PLE software

مراجع

  1. حسینی ا. و باقری ع (1392) مدل­سازی پویایی سیستم منابع آب دشت مشهد برای تحلیل استراتژی­ های توسعه پایدار. آب و فاضلاب. 4: 39-28.
  2. رحیمی ­خوب ح.، ستوده­ نیا ع.، مساح بوانی ع. و گوهری ع (1394) ارزیابی یکپارچه­ ی آثار تغییراقلیم بر سامانه­ های منابع آب و کشاورزی دشت هشتگرد با استفاده از رویکرد پویایی سیستم­ها. تحقیقات آب و خاک ایران. 46(2):193- 183.
  3. شفیعی جود م.، ابریشمچی ا. و صلوی تبار ع (1392) ارزیابی طرح­های توسعه منابع آب در سیستم چند مخرنه زیر حوضه دره رود با استفاده از شاخص­ های عملکردی.  آب و فاضلاب.3: 32-22.
  4. Ahmad S and Prashar D (2010) Evaluating municipal water conservation policies using a dynamic simulation Model. Water Resour Management. 24(13): 3371-3395.
  5. Chen Z and Wei S (2014) Application of system dynamics to water security research. Water resources management. 28(2): 287-300.
  6. Dace E, Muizniece I, Blumberga A and Kaczala F (2015) Searching for solutions to mitigate greenhouse gas emissions by agricultural policy decisions Application of system dynamics modeling for the case of Latvia. Science of the Total Environment. 527-528: 80-90.
  7. Davies E G R and Simonovic S P (2011) Global water resources modeling with an integrated model of the social–economic– nvironmental system. Advances in Water Resources. 34(6): 684–700.
  8. Doorenbos J and kassam A H (1979) Yield responds to water. FAO Irrigation and Drainage. Food and Agriculture Organization, Rome. 33: 257.
  9. Forrester J W (1964) Industrial dynamics. The Massachusetts Institute of Technology Press, Cambridge, Massachusetts, USA.
  10. Gohari A, Madani K, Mirchi A and Massah Bavan A (2014) A System Dynamics Approach to Evaluate Climate Change Adaptation Strategies for Iran’s Zayandeh-Rud Water System. World Environmental and Water Resources Congress, Portland, Oregon. 1598- 1607.
  11. Hjorth P and Bagheri A (2006) Navigating towards sustainable development: A system dynamics approach. Futures. 38(1): 74-92.
  12. Khan S, Yufeng L and Cui Y (2009) Application of system dynamics approach for time varying water balance in aeroic paddy fields. Paddy Water Environment. 7(1):1-9.
  13. Madani K and Marino M A (2009) System dynamics analysis for managing Iran’s Zayandeh-Rud river basin. Water Resources Management. 23(11): 2163–2187.
  14. Statistical center of Iran (2011) Population and housing census report, from http: //www.amar.org.ir.
  15. Sterman J D (2000) Business Dynamics: Systems Thinking and Modeling for a Complex World. McGraw-Hill, Boston. New York. 982 P.
  16. United Nations-Water (2005) A Gender Perspective on Water Resources and Sanitation. Interagency task force on gender and water. In: The 12th Session of the Commission on Sustainable Development.  
  17. United Nations-Water (2008) Status report on integrated water resources management and water efficiency plans. In: The 16th Session of the Commission on Sustainable Development.  
  18. Vlachos D, Georgiadis P and Iakovou E (2007) A system dynamics model for dynamic capacity planning of remanufacturing in closed-loop supply chains. Computers and Operations Research. 34 (2): 367-394.
  19. Yekom Consulting Engineering Co (2011) Determination of resources and consumption of water in the Namak Lake Basin. Iran (In Farsi). 12 Vol.
  20. Zarghami M and Akbariyeh S (2012) System dynamics modeling for complex urban water systems: Application to the city of Tabriz, Iran. Resources, Conservation and Recycling. 60: 99-106.
مدیریت آب و آبیاری
دوره 6، شماره 2
آبان 1395
صفحه 263-280

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار