اثر تغییر اقلیم بر اطمینان‌پذیری تأمین آب پایین‌دست سد کرخه و راهکارهای سازگاری با آن

فرج‌زاده, منوچهر; مدنی لاریجانی, کاوه; مساح بوانی, علیرضا; داوطلب, رحمان

اثر تغییر اقلیم بر اطمینان‌پذیری تأمین آب پایین‌دست سد کرخه و راهکارهای سازگاری با آن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ استاد؛ گروه سنجش از دور و GIS؛ دانشگاه تربیت مدرس؛ دانشکده ادبیات و علوم انسانی؛ تهران؛ ایران

² استاد؛ مرکز سیاستهای محیط زیستی؛ دانشگاه امپریال کالج؛ SW7 2AZ؛ لندن؛ انگلستان

³ دانشیار؛ گروه مهندسی آبیاری و زهکشی؛ دانشگاه تهران؛ پردیس کشاورزی ابوریحان؛ تهران؛ ایران

⁴ دانشجوی دکتری؛ گروه سنجش از دور و GIS؛ دانشگاه تربیت مدرس؛ دانشکده ادبیات و علوم انسانی؛ تهران؛ ایران

چکیده

افزایش جمعیت و رشد تقاضا برای آب، همواره مدیران این بخش را با چالشی اساسی مواجه نموده است. این در حالی است که تغییر اقلیم در آینده‌ای نه چندان دور بیش از پیش بر پیچیدگی‌های این چالش می‌افزاید. در این مطالعه به منظور بررسی اثر تغییر اقلیم بر سیستم تأمین آب حوضه آبریز کرخه، نخست با استفاده از 15 مدل GCMs و چند سناریوی انتشار گازهای گلخانه‌ای، تغییرات بارش و دما برای افق زمانی 2050 بررسی شد. سپس با واسنجی یک مدل بارش-رواناب، سری‌های زمانی بارش و دما، برای تولید سری‌های زمانی آورد رودخانه بکار گرفته شد. به دلیل عدم قطعیت مدل‌های GCMs در برآورد دما و بارش، آبدهی پیش‌بینی شده برای اواسط قرن جاری از 56 درصد کاهش تا 34 درصد افزایش، داشته اند. لذا برای حل مشکل عدم ‌قطعیت، با استفاده از روش خوشه‌بندی سلسله مراتبی، 35 سری زمانی آبدهی به 5 خوشه گروه‌بندی و از هر خوشه یک نماینده انتخاب شد. ارزیابی وضعیت تخصیص آب با استفاده از مدل WEAP و به روش شبیه‌سازی انجام گرفت. همچنین سه استراتژی مدیریتی افزایش راندمان آبیاری، استفاده مجدد آب و تغییر الگوی کشت برای سازگاری با تغییر اقلیم ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که ساخت سدهای جدید به دلیل افزایش تخصیص آب در بالادست، می‌تواند اطمینان‌پذیری تأمین آب کشاورزی پایین‌دست سد کرخه را تا کمتر از 70 درصد کاهش دهد. همچنین استفاده مجدد از آب، با اطمینان‌پذیری 91 درصد، به عنوان موثرترین راهکار برای سازگاری با تغییرات اقلیمی شناخته شد. هر چند تغییر الگوی کشت روشی کم هزینه‌تر است، لیکن اجرای آن منوط به همکاری کشاورزان ‌می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

20.1001.1.22517480.1393.3.3.5.5

عنوان مقاله [English]

Climate change effects on reliability of water delivery in downstream of Karkheh river basin and its adaptation strategies

نویسندگان [English]

Manouchehr Farajzadeh ¹
Kaveh Madani Larijani ²
Alireza Massah Bevani ³
Rahman Davtalab ⁴

¹ Professor, Department of Remote Sensing and GIS, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran

² Professor, Centre for Environmental Policy, Imperial College London, London SW7 2AZ, UK

³ Associate Professor, Department of Irrigation and Drainage Engineering, College of Abureyhan, University of Tehran, Iran

⁴ Ph.D. Candidate, Department of Remote Sensing and GIS, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran

چکیده [English]

Increasing population and water demands caused a considrable challenge for decision makers in water sector. Also climate change in near future will exacerbate the situation. This study evaluated the impacts of climate change on water supply reliability and allocation in Karkheh river basin. In this study for assessing the effects of climate change on Karkheh river basin water supply, 15 GCMs and several greenhouse gas emission scenarios were applied to evaluate the changes of precipitation and temperature for time horizon 2050s. Then multiple river flow time series (RFTS) were generated by feeding future temperature and precipitation into a calibrated rainfall-runoff model. Due to the uncertainty of GCMs for generating future temperature and precipitation, the forecasted river flow for mid-century had a wide range of changes between -50% to +36%. Therefore for dealing with uncertainty of GCMs, the hierarchical clustering method was used to identity 5 clusters from 35 RFTS and subsequently 1 representative member from each clusters. Also three management strategies of crop pattern change, increasing irrigation efficiency and water reuse for adaptation of climate change was evaluated. Results showed that building new dams in upstream will decrease the reliability of agriculture water supply to less than 70%. Also, the water reuse with more than 90% reliability, is the most effective strategy for dealing with climate change. The crop pattern change includes comparable water demand reliability, but less costs. However, execution of crop pattern change is a low-cost strategy, depending on farmers cooperation.

کلیدواژه‌ها [English]