تاثير الگوهاي مختلف كشت، سامانه هاي نوين آبياري و تغيير اقليم بر منابع آب زيرزميني (مطالعه موردي: حوضه آبريز دشت كوار در استان فارس)

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

كشاورزي

دكتري

چكيده خشكسالي¬هاي دهه¬هاي اخير و تغييرات اقليمي باعث كاهش شديد منابع آب سطحي شده است اين مساله، برداشت بي رويه از منابع آب زيرزميني را با توجه به در دسترس و قابل اعتماد بودن آن¬ها به دنبال داشته است. به طوري كه اين منابع در حال حاضر به‌خصوص در مناطق خشك و نيمه خشك تحت فشار قرار گرفته¬اند و سطح آب در آن¬ها كاهش شديدي داشته است. منطقه مورد مطالعه دشت كوار در استان فارس نيز با كاهش شديد آب زيرزميني و به تبع آن فرونشست زمين مواجه شده است. با توجه به اينكه آب سطحي و زيرزميني در تعامل مي¬باشند بنابراين مدلسازي در اين زمينه مي¬تواند به برآورد دقيق مصارف آب حوضه و مديريت سيستم¬هاي منابع آب كمك شاياني كند. در مطالعه حاضر مدلسازي تلفيقي اثر متقابل آب سطحي و زيرزميني با استفاده از مدل¬هاي SWAT، WEAP و MODFLOW به منظور تعادل بخشي به سطح آب زيرزميني در آينده انجام شده است. در اين راستا تاثير همزمان تغيير اقليم، افزايش راندمان سيستم¬هاي آبياري و تغيير الگوي كشت براي شبيه¬سازي و پيش¬بيني سطح آب زيرزميني در دوره آتي (2021-2050) مورد تحليل قرار گرفته است. بدين صورت كه شبيه¬سازي پارامترهاي هواشناسي در دوره آتي، به‌وسيله 10 مدل تغيير اقليم (GCMs) تحت سناريوهاي مختلف RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5 انجام شده است. تغييرات در الگوي كشت و نوع سيستم¬هاي آبياري منطقه مورد مطالعه در طي يك دهه (2018-2008) مورد بررسي قرار گرفت. در انتها سعي شده سناريوهاي مديريتي مختلفي جهت كاهش برداشت از آبخوان تعريف گردد به طوري كه از جنبه¬هاي مختلف با شرايط منطقه مورد مطالعه سازگاري داشته باشند. نتايج پيش¬بيني پارامترهاي اقليمي بيانگر آن است كه در هر سه سناريو در دوره آتي (2050-2020) ، دما افزايش (66/0-68/1 درجه سانتيگراد) و بارندگي كاهش (4-14 درصد) مي¬يابد. بر همين اساس ميزان افزايش نياز ناخالص آبياري براي گياهان مختلف تحت سناريو RCP2.6 بين 4 تا 8 درصد؛ تحت سناريو RCP4.5 بين 6 تا 13و تحت سناريو RCP8.5 بين 8 تا 18 درصد پيش¬بيني ¬گرديد. در اين ميان محصولات پاييزه بيشترين حساسيت و محصولات تابستانه كمترين حساسيت را به تغيير اقليم خواهند داشت. نتايج تركيب مدل¬هاي SWAT و WEAP با مدل MODFLOW نشان داد با به‌كارگيري اين مدل¬ها مي¬توان رفتار متقابل آب سطحي و زيرزميني، مقدار تغذيه و سطح آب زيرزميني را شبيه¬سازي كمي نمود. همچنين بررسي آماري سطح آب زيرزميني شبيه¬سازي شده توسط تركيب مدل¬هاي مختلف، نشان داد كه تلفيق مدل¬هاي SWAT-MODFLOW در مقايسه با WEAP-MODFLOW از دقت بالاتري برخوردار مي¬باشد. مدلسازي نرخ تغذيه نشان داد كه توزيع مكاني مقادير تغذيه آبخوان متفاوت مي¬باشد و ميانگين سالانه تغذيه آن در حدود 43 ميليمتر برآورد شده كه در حدود 12 درصد بارندگي مي¬باشد. همچنين ميانگين نرخ تغذيه كل آبخوان در شرايط تغييرات اقليمي تحت سناريوهاي RCP4.5 و RCP8.5 به ترتيب به ميزان 23 و 34 درصد در دوره آتي كاهش خواهد يافت. نتايج اعمال سناريوهاي آبياري مختلف در مدل¬ها نشان داد با طراحي و تنظيم الگوي كشت و بهبود راندمان¬¬هاي آبياري سطحي و تحت فشار مي¬توان در شرايط خشك و نرمال بين 21 تا 40 درصد، ميزان برداشت از منابع آب زيرزميني دشت را كاهش داد و موجب افزايش سطح آب زيرزميني و توسعه پايدار كشاورزي در دوره آتي گرديد.

220546

آبياري و زهكشي

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان