ارزیابی بهره وری آب کشاورزی با استفاده از مدل : swat مطالعه موردی حوضه زرینه رود

چکیده دریاچه ارومیه بزرگترین دریاچه کشور می باشد و اهمیت ویژه ای در مولفه های اقتصادی و اجتماعی شمال غرب کشور دارد. متأسفانه این دریاچه در اثر خشکسالی های اخیر و برداشت های بی-رویه از رودخانه های منتهی به آن، با افت شدید سطح آب مواجه شده که می تواند بستری برای مشکلات زیست محیطی و تبعات آن در منطقه و حتی کشور باشد. بدیهی است تنها راه حل، کاهش مصرف آب است که از طریق افزایش بهره وری میسر خواهد بود. این مهم در این تحقیق برای رودخانه زرینه رود به عنوان اصلی ترین ورودی به دریاچه مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور وضع موجود بهره وری آب در حوضه و راهکار هایی جهت ارتقاء آن شامل افزایش راندمان آبیاری، تغییر الگوی کشت و همچنین اعمال همزمان آنها با استفاده از چهار شاخص cpdip، cpdet، nbpdip و nbpdet مورد شبیه سازی و ارزیابی قرار گرفتند. جهت شبیه سازی متغیرهای هیدرولوژیکی و کشاورزی مورد نیاز، از مدل نیمه مفهومی swat استفاده گردید. بدین منظور ابتدا مدل با استفاده از 6 ایستگاه آبسنجی در سطح حوضه واسنجی و اعتبارسنجی شد که مقادیر r2 به ترتیب بین 49/0 تا 71/0 و 54/0 تا 77/0 بدست آمد. همچنین، میزان تبخیر و تعرق واقعی از سطح حوضه در سال های پرباران بر اساس اطلاعات سند ملی آب واسنجی شد، که مقدار r2 برابر با 88/0 را نتیجه داد. نتایج تحقیق نشان داد که در شرایط کنونی حوضه (با راندمان آبیاری 38 درصد) مقادیر چهار شاخص بهره وری مورد اشاره به ترتیب برابر 84/0، 78/1، 1604 و 3415 می باشند. همچنین مطابق با شبیه سازی های انجام گرفته با مدل swat برای شرایط موجود حجم آب سالانه ورودی به دریاچه mcm 1357، میزان تبخیر و تعرق واقعی سالانه از اراضی کشاورزی تحت کشت آبی mcm430 و همچنین میزان افت سطح ایستابی از کل حوضه زرینه رود برای دوره مورد مطالعه برابر با 3/3 متر است که با اطلاعات منطقه هماهنگی کافی دارد. نتایج تحلیل راهکارها نشان داد که با افزایش راندمان آبیاری و تغییر سیستم های آبیاری از سطحی به بارانی (راندمان 60 درصد) و قطره ای (راندمان 80 درصد)، مقادیر شاخص های بهره وری آب به ترتیب 15، 36، 50 و 76 درصد نسبت به سناریو پایه افزایش یافتند. همچنین میزان عملکرد محصولات به طور متوسط 20 درصد نسبت به سناریو پایه ارتقاء پیدا کرد. با این وجود در این سناریو مقدار حجم آب ورودی به دریاچه تغییر نکرده و مقدار افت سطح ایستابی نیز شدیدتر گردید. در سناریو مربوط به تغییر الگوی کشت ( مشخصا جایگزینی سیب بجای یونجه) مقادیر شاخص های بهره وری آب به ترتیب 60، 60، 80 و 80 درصد نسبت به سناریو پایه افزایش یافت و میزان افت سطح ایستابی به 3 متر رسید، که نسبت به سناریو پایه قدری کمتر شد. همچنان در این سناریو میزان ورودی به دریاچه تفاوت چندانی نکرد. در آخر نیز با تغییر همزمان الگوی کشت و سیستم های آبیاری ، مقادیر شاخص های بهره وری آب نسبت به سناریو پایه به بیش از دو برابر افزایش یافت و متوسط میزان افت سطح ایستابی در کل حوضه از 3/3 متر اولیه به 8/1 متر کاهش یافت. در این سناریو میزان ورودی به دریاچه mcm 39 نسبت به سناریو پایه افزایش یافت، که عملکرد بهتر آن را نشان می دهد. نتایج فوق نشان داد که در کلیه سناریو ها میزان حجم آب ورودی به دریاچه افزایش چشمگیری نداشته و این راهکارها راه حل اساسی جهت حفظ دریاچه نمی باشند. همچنین نتایج نشان داد، شاخص های بهره وری آب به تنهایی معیار خوبی جهت ارزیابی مدیریت سیستم های منابع آب در یک منطقه نبوده و باید در کنار این شاخص ها به معیارهایی مانند نیاز زیست محیطی منطقه، افت سطح ایستابی ( متناسب با شرایط هر منطقه) نیز توجه کرد. کلمات کلیدی: دریاچه ارومیه، حوضه زرینه رود، شاخص های بهره وری آب، مدیریت سیستم های منابع آب، نیاز زیست محیطی دریاچه، تبخیر و تعرق واقعی، افت سطح آب زیرزمینی، swat