مدیریت تلفیقی تقاضای آب در بخش شرب و صنعت به کمک اتصال مدل‌های WEAP و MODFLOW ( مطالعه موردی شهر بجنورد)

سابقه و هدف: توسعه خشکسالی افزایش جمعیت، توسعه کشاورزی و صنعت، کاهش منابع آب سطحی، افت سطح آب‌های زیرزمینی عوامل مهم کمبود آب هستند که یک راه مقابله با آن استفاده از مدیریت تلفیقی آب‌های سطحی و زیرزمینی می‌باشد. بعبارت دیگر با مدیریت یکپارچه منابع آب که همان جامع نگری و لحاظ کلیه مؤلفه‌های تأثیر گذار و تأثیر پذیر در وضعیت منابع آب است، می توان به منابع پایدار آب در سطح ملی و بین‌المللی دست یافت. این تحقیق با هدف بررسی تأثیر سناریوهای مرتبط با میزان تأمین تقاضا و منابع آب موجود، مدیریت مصرف آب یکپارچه در بخش شهری و اعمال سیستم فاضلاب بر منطقه بجنورد انجام شده است. داده های ایستگاه هیدرومتری باباامان در خروجی حوضه آبریز بجنورد که تنها ایستگاه هیدرومتری معرف این حوضه است، برای کالیبره کردن مدل WEAP استفاده شد. همچنین از آمار چهار ایستگاه باران‌سنجی، یک ایستگاه تبخیرسنجی و نیز یک ایستگاه سینوپتیک از سال آبی 1380 لغایت 1390 اخذ گردید. اطلاعات جمعیتی و میزان نیاز آبی تقاضاهای شهری و روستایی: جمعیت و میزان مصارف آن به ازای هر نفر مشخص گردید. سپس با محاسبه درصد حساسیت مدل، پارامترهای حساس و تاثیر گذار مشخص گردید، واسنجی دو مدل بر اساس یک دوره 6 ساله (از سال آبی 85-1384 تا سال 90-1389) و اعتبارسنجی آن برای یک دوره 2 ساله (سال‌های 91-1390 و 92-1391) انجام گرفت. در نهایت ارزیابی نتایج از واسنجی و اعتبارسنجی مدل به ترتیب از سه نمایه ضریب راندمان نش- ساتکلیف (Ef)، ضریب تعیین (R2) و جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و برای ارزیابی سناریوها از شاخص اعتمادپذیری استفاده شد. سناریوهای مختلف مدیریتی ازجمله تأمین آب شرب بجنورد از طریق انتقال آب از سد شیرین دره، اجرای سیستم فاضلاب، و ترکیب سناریوهای فوق، جهت کاهش تقاضای آب در نظر گرفته شد. بر اساس این سناریوها پیش‌بینی‌ها برای یک دوره 28 ساله انجام و اثرات آن بر روی منابع آب حوضه مورد بررسی قرارگرفت. درنهایت با بکارگیری مدل شبیه‌سازی منابع آب WEAP و اتصال آن به مدل شبیه سازی آب زیرزمینی MODFLOW، مصارف آب غیرکشاورزی حوضه آبریز دشت بجنورد مورد ارزیابی قرار گرفت. وضعیت آبخوان بجنورد تحت سناریوهای مرجع، تأمین آب با انتقال آب سد شیرین دره، احداث سیستم فاضلاب، و سناریوی ترکیبی، با اتصال مدلهای WEAP و MODFLOW شبیه سازی شد. نتایج نشان دادکه به کارگیری هم‌زمان راهبردهای مختلف مدیریت مصرف آب، بهتر از حالت استفاده منفرد از هر کدام از آن‌ها، برداشت آب از منابع مختلف را کاهش می‌دهد. شاخص اعتمادپذیری تأمین آب در سناریوی مرکب، برای بخش‌های شرب شهری، روستایی و صنعت به ترتیب 100، 100 و 3/65 درصد برآورد گردید. که در نتیجه این سناریو، آبخوان با تغذیه سالانه 39/5 میلیون متر مکعب می-تواند از تعادل نسبی بین برداشت و تغذیه برخوردار باشد.بیشترین آب تأمین نشده در بخش کشاورزی است که نشان دهنده اهمیت مدیریت تقاضای آب در این بخش با استفاده از روشهای بهره وری استفاده از آب، مانند آبیاری نوین می‌باشد. در بخش شرب و صنعت نیز ضریب اعتماد پذیری تأمین آب شهری، روستایی و صنعت بیشتر است. حجم آبخوان‌های آبرفتی و آهکی در سال‌های شبیه‌سازی طبق سناریوی مرجع و با ادامه وضع موجود در شکل 4 ارائه شده است. هر دو آبخوان از روند نزولی برخوردارند. از به کارگیری همزمان مدل آب شرب و صنعت در مدیریت منابع آب شهری، نتایج قابل اعتمادتری به دست خواهد آمد.