ارزیابی تأثیر سناریوهای مختلف مدیریت منابع آب با رویکرد تأمین نیازهای آبی زیست محیطی تالاب در حوضه آبریز (مطالعه موردی: تالاب امیرکلایه)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، پژوهشکده محیط زیست جهاد دانشگاهی، رشت، ایران.

2 پژوهش‌گر، پژوهشکده محیط زیست جهاد دانشگاهی، گیلان، ایران.

3 استاد، پژوهشکده محیط زیست جهاد دانشگاهی، رشت، ایران.

4 کارشناس منابع آب شرکت سهامی آب منطقه‌ای گیلان، گیلان، ایران.

5 استادیار، پژوهشکده توسعه کالبدی جهاد دانشگاهی استان کرمانشاه، کرمانشاه، ایران.

چکیده

کمبود منابع آب در دسترس از یک‌سو و افزایش مداوم تقاضای آب از سوی دیگر، موجب برهم خوردن تعادل در سیستم‌های عرضه-تقاضای منابع آب شده است.. نیاز است با در نظر گرفتن اصول برنامه مدیریت یکپارچه منابع آب، با تعیین حقابه زیست‌محیطی تالاب‌هایی همچون تالاب امیرکلایه و بهبود مدیریت منابع آب آن، از تخریب این اکوسیستم ارزشمند و اثرات سوء ناشی از آن جلوگیری شود. هدف اصلی این تحقیق بررسی سناریوهای مختلف تخصیص برای تأمین حقابه زیست‌محیطی تالاب‌ها براساس مبانی مدیریت یکپارچه منابع آب بود. بدین منظور سیستم منابع آب تالاب و حوضه آبریز آن با مدل WEAP شبیه‌سازی شد. ابتدا مدل برای وضع موجود تالاب در سناریوی مبنا در سال آبی 99-1398 با شاخص‌های آماری R2 و RMSE به ترتیب 99/0 و 1/0 برای حجم تالاب و 95/0 و 3/0 برای دبی نهر واسنجی گردید و مقادیر کمبود آب برای رسیدن به شرایط هدف‌گذاری شده حداقل و مطلوب اکولوژیکی تالاب برآورد شد. با تدوین سناریوهای مدیریتی مختلف به بررسی تأثیر راه‌کارهای مدیریتی موردنظر بر بیلان منابع آب تالاب پرداخته شد. نتایج نشان داد که اجرای سناریوها در مقیاس تالاب و حوضه آبریز آن به ترتیب موجب افزایش حجم آب تالاب بین 5/0 تا 4 و 3/0 تا 7/1 میلیون مترمکعب خواهد شد. همچنین با اجرایی کردن هم‌زمان سناریوهای افزایش حجم مخزن تالاب از طریق احداث بازوی خاکی، افزایش راندمان آبیاری و رفع تصرف اراضی کشاورزی موجود در محدوده بستر تالاب، ضمن تأمین نیاز آبی بخش کشاورزی، نیاز آبی تالاب حتی در سطحی بالاتر از شرایط مطلوب تأمین خواهد شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Evaluating the effect of different water resources management scenarios with the approach of meeting environmental water requirements of the wetland at the catchment (Case study: Amirkalayeh wetland)

نویسندگان [English]

  • Hadi Modabberi 1
  • Morteza Karimi 2
  • babak razdar 3
  • Amir Kasi 4
  • Ladan Kazemi rad 1
  • Khalil Jalili 5
1 Assistant Professor, Water Resources Monitoring Department, Environmental Research Center ACECR, Rasht, Iran.
2 Researcher Environmental Research Institute of Academic Center for Education, Culture and Research, Guilan, Iran.
3 Professor, Water Resources Monitoring Department, Environmental Research Center ACECR, Rasht, Iran.
4 Expert, Water Resources of Guilan Region Water Company, Guilan, Iran.
5 Assistant Professor, Department of Environmental Resource Management, ACECR, Kermanshah, Iran.
چکیده [English]

The scarcity of available water resources, on the one hand, and the increase in water demand, on the other, have upset the balance between water supply and water demand systems. Consequently, it is necessary to prevent the destruction of this valuable ecosystem and its adverse effects by considering the principles of the integrated water resources management program, determining the environmental status of wetlands such as Amirkalayeh wetland, and improving its water resources management. The main purpose of this study was to investigate different allocation scenarios for the provision of wetland ecosystems based on the principles of integrated water resources management. To aim this purpose, the water resources system of the wetland and its catchment area were simulated with the WEAP model. First, the model was calibrated for the current condition of the wetland in the reference scenario at the water years 2011-2020 whith R2 and RMSE statistical indices of 0.99 and 0.1 for the wetland volume and 0.95 and 0.3 for the creek discharge, respectively. Therefore, water shortage values were estimated to achieve the minimum and optimal ecological conditions of the wetland. Then, the effect of the management strategies on the balance of water resources of the wetland was investigated by compiling different management scenarios. The results showed that the implementation of scenarios at the wetland scale and its catchment would increase the volume of water in the wetland between 0.5 to 4 and 0.3 to 1.7 million cubic meters, respectively. Furthermore, simultaneously implementing scenarios of increasing the volume of the wetland’s reservoir could provide the wetland's water requirements by constructing a levee, increasing irrigation efficiency, and eliminating the occupation of agricultural lands in the wetland bed and its margins. Also, when agricultural water requirement is provided, the water requirements of the wetland will be met so, even at a higher level.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Amirkelaye Wetland
  • Environmental water requirement
  • Integrated water resources management
  • WEAP model

مراجع

  1. Alamanos, A., Mylopoulos, N., Loukas, A., & Gaitanaros, D. (2018). An integrated multicriteria analysis tool for evaluating water resource management strategies. Water, 10(12), 1795.
  2. (2004). Report on improvement of irrigation and drainage network Guilan Sefidrud. Guilan Regional Water Authority. (In Persian)
  3. Ashoori, A., & Abdoos, A. (2013). Important wetland habitats for the waterbirds of Gilan, Iran. Katibeh Gilan. (In Persian)
  4. Behrouzirad, B. (2008). Wetlands of Iran. National Geographical Organization Publication. (In Persian)
  5. Bouklia-Hassane, R., Yebdri, D., & Tidjani, A. E. (2016). Prospects for a larger integration of the water resources system using WEAP model: a case study of Oran province. Journal of Desalination and Water Treatment, 57, 5971-5980.
  6. Dehghanipour, A., Schoups, G., Zahabiyoun, B., & Babazadeh, H. (2020). Meeting agricultural and environmental water demand in endorheic irrigated river basins: A simulation-optimization approach applied to the Urmia Lake basin in Iran. Journal of Agricultural Water Management, 241, 106353.
  7. Hatamkhani, A., & Moridi, A. (2021). Optimal Development of Agricultural Sectors in the Basin Based on Economic Efficiency and Social Equality. Water Resources Management, 35(3), 917-932.
  8. Li, X., Zhao, Y., Shi, C., Sha, J., Wang, Z.-L., & Wang, Y. (2015). Application of Water Evaluation and Planning (WEAP) model for water resources management strategy estimation in coastal Binhai New Area, China. Journal of Ocean & Coastal Management, 106: 97-109.
  9. Lima-Quispe, N., Escobar, M., Albertus, J., Wickel, M., & Purkey, D. (2021). Untangling the effects of climate variability and irrigation management on water levels in Lakes Titicaca and Poop´o. Journal of Hydrology, Regional Studies, 37,100927.
  10. Meng, B., Liu, J., Bao, K., & Sun, B. (2019). Water fluxes of Nenjiang River Basin with ecological network analysis: Conflict and coordination between agricultural development and wetland restoration. Journal of Cleaner Production, 213, 933-943.
  11. Modabberi, H., & Shokoohi, A. (2019). Determining Anzali Wetland Environmental Water Requirement Using Eco-Hydrologic Methods. Iran-Water Resources Research, 15(3), 91-104. (In Persian).
  12. Modaberi, H., & Shokoohi, A. (2020). Evaluation of the Effects of Exploitation of Sefidrood Irrigation and Drainage Network on the Life of Anzali Wetland. Iranian Journal of Irrigation and Drainage, 6(14), 1939-1953. (In Persian).
  13. Modaberi, H., & Shokoohi, A. (2020). Determining the Environmental Water Needs of Amirkalayeh Wetland Based on a Holistic Approach Regarding Contradiction between the Water Use for Agriculture and Wetland Conservation. Iran-Water Resources Research, 16(3), 284-307. (In Persian).
  14. Modaberi, H., & Shokoohi, A. (2020). Evaluating the Effects of Reducing Environmental Water Requirement of Anzali Wetland on its Ecological Services in an IWRM Framework. Journal of Ecohydrology, 7(2), 481-496. (In Persian).
  15. Sieber, J., Chris, S. D., & Huber-Lee, A. (2005). WEAP (Water Evaluation and Planning System), User guide for WEAP21. Stockholm Environment Institute. U.S. Center. USA.
  16. Zou, Y., Duan, X., Xue, Z., Mingju, E., Sun, M., & Lu, X. (2018). Water use conflict between wetland and agriculture. (2018). Journal of environmental management, 224, 140-6.
مدیریت آب و آبیاری
دوره 12، شماره 3
شهریور 1401
صفحه 581-601

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار