عنوان

ارزیابی عملکرد سناریوهای مدیریت آب کشاورزی در سازگاری با تغییر اقلیم تحت شدت های مختلف خشکسالی

Number

پ۲۷۸۱۸

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

ارزیابی عملکرد سناریوهای مدیریت آب کشاورزی در سازگاری با تغییر اقلیم تحت شدت های مختلف خشکسالی

First Statement of Responsibility

حجت احمدزاده

Name of Publisher, Distributor, etc.

کشاورزی

Date of Publication, Distribution, etc.

۱۴۰۱

Specific Material Designation and Extent of Item

۲۸۷ص.

Accompanying Material

سی دی

Dissertation or thesis details and type of degree

دکتری

Discipline of degree

مهندسی منابع آب

Date of degree

۱۴۰۱/۰۶/۲۷

Text of Note

وقوع تغییر اقلیم در یک حوضه ممکن است باعث وقوع و تشدید خشکسالی در آن گردد. پدیده خشکسالی بسته به شدت آن و مدیریت سیستم منابع آب – کشاورزی، اثرات مخرب زیست محیطی، اقتصادی و اجتماعی در حوضه بدنبال خواهد داشت. در این شرایط بکارگیری راهکارهای سازگاری برای کاهش اثرات مخرب خشکسالی تحت شرایط تغییر اقلیم بسیار ضروری است. بر این اساس در تحقیق حاضر به ارزیابی عملکرد سناریوهای سازگاری با تغییر اقلیم درحوضه آبریز آجی¬چای، بعنوان یکی از زیرحوضه¬های اصلی دریاچه ارومیه، تحت سطوح مختلف خشکسالی پرداخته شد. در این راستا ابتدا مدل جامع اتمسفر-خاک- آب-گیاه، SWAT ، بمنظور شبیه¬سازی همزمان متغیرهای هیدرولوژیکی و گیاهی برای حوضه آجی¬چای برای دوره 2015-1987 تنظیم، واسنجی و صحت-سنجی گردید. در مرحله بعد پس از انتخاب مدل و روش ریزمقیاس نمائی مناسب تغییرات متغیرهای اقلیمی حوضه طی دوره آینده (2050-2021) مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد متوسط افزایش سالانه دمای حداقل و دمای حداکثر طی دوره 2050-2021 در ایستگاه¬های هواشناسی حوضه نسبت به دوره پایه بترتیب بین 1/1 الی 4/2 و 2 الی 7/2 درجه سانتی¬گراد خواهد بود. همچنین براساس نتایج حاصل متوسط کاهش بارندگی سالانه در ایستگاه¬های هواشناسی حوضه آبریز آجی¬چای طی دوره 2050-2021 حدود 8 درصد است. نتایج شبیه¬سازی¬ها نشان داد که تحت تاثیر تغییر اقلیم مقدار جریان پتانسیل سالانه در اکثر ایستگاه¬های آب¬سنجی حوضه کاهش خواهد یافت بطوری که میزان متوسط کاهش رواناب سالانه در ایستگاه خروجی حوضه ( آخولا) نسبت به دوره پایه 7/25 درصد خواهد بود. پس از شبیه¬سازی رواناب پتانسیل، شدت¬ خشکسالی هیدرولوژیکی در زیرحوضه¬ها بر اساس رواناب پتانسیل تحت شرایط تغییر اقلیم مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تحت شرایط تغییر اقلیم خشکسالی¬های هیدرولوژیکی در اکثر ایستگاه¬های آب¬¬سنجی حوضه نسبت به دوره پایه شدیدتر خواهد شد. به منظور سازگاری با تغییر اقلیم و کاهش اثرات آن 12 سناریوی مدیریتی شامل سناریوهای تغییر الگوی کشت، نکاشت، کم آبیاری و تلفیقی از آنها تدوین گردید. پس از پیاده¬سازی سناریوهای 12 گانه در مدل SWAT در شرایط تغییر اقلیم، اثرات زیست محیطی، اقتصادی و اجتماعی آنها با استفاده از 7 شاخص تحت سطوح مختلف خشکسالی مورد ارزیابی قرار گرفت. براساس تصمیم¬گیری چند شاخصه با تکنیک TOPSIS، بمنظور سازگاری با تغییر اقلیم در حوضه آبریز آجی¬چای، در سطوح خشکسالی هیدرولوژیکی خفیف و متوسط سناریو S7 (سناریو کم آبیاری) در اولویت¬ اول و تحت خشکسالی¬های شدید و خیلی شدید هیدرولوژیکی سناریو¬ S6 ( حفظ باغات و تبدیل کشت بقیه محصولات حوضه به آیش) در اولویت¬ اول قرار دارند. براساس نتایج حاصل از تحقیق حاضر، با اعمال سناریو S6در حوضه، در طول سال¬های خشکسالی بطور متوسط مقادیر شاخص¬های تامین نیاز زیست محیطی دریاچه و رودخانه¬های حوضه بترتیب 5/93 و 6/27 درصد نسبت به سناریو پایه افزایش و متوسط مقادیر شاخص¬های قابلیت توسعه بهره¬برداری از منابع آب زیرزمینی، شاخص کمبود آب، سود خالص اقتصادی، اشتغال و بهره¬وری آب کشاورزی به ترتیب به میزان 6/62، 2/70، 7/31، 9/65 و 6/32 درصد نسبت به سناریو پایه کاهش می¬یابند. همچنین تحت سناریو S7، در طول سال¬های خشکسالی بطور متوسط مقادیر شاخص¬های تامین نیاز زیست محیطی دریاچه و رودخانه¬های حوضه بترتیب 1/43 و 3/13 درصد نسبت به سناریو پایه افزایش و متوسط مقادیر شاخص¬های قابلیت توسعه بهره¬برداری از منابع آب زیرزمینی، شاخص کمبود آب و سود خالص اقتصادی بترتیب به میزان 9/46 ، 2/28 و 6/58 درصد نسبت به سناریو پایه کاهش خواهند یافت. لازم بذکر است که در سناریو S7 مقدار شاخص¬های اشتغال در بخش کشاورزی و بهره¬وری آب کشاورزی نسبت به سناریو پایه چندان تغییر نخواهند کرد.

Text of Note

AbstractClimate change occurrence may cause and intensify drought in a basin. Drought will have destructive environmental, economic and social effects in the basin depending on its severity and management of water resources-agricultural system In these conditions,the use of adaptation strategies to reduce the destructive effects of drought under climate change is essential.So, in the present study, the performance of climate change adaptation scenarios under different drought intensities in Ajichai catchment, as one of the main subbasins of Lake Urmia, was evaluated. In this regard, first, the comprehensive atmosphere-soil-water-plant model, SWAT, was set up, calibrated and validated for the simultaneous simulation of hydrological and vegetation variables for the Ajichai basin for the period 1987-2015. In the next step, after selecting the appropriate model and downscaling method, the changes of climatic variables in the basin during the climate change period (2021-2050) were studied. The results showed that the average of annual increase in minimum and maximum temperatures during the period 2050-2021 in the meteorological stations of the basin compared to the base period will be between 1.1 to 2.4 and 2 to 2.7 ° C, respectively. Also, according to the results, the average decrease in annual rainfall in the meteorological stations of Ajichai catchment during the period 2050-2021 is about 8%. The results of simulations showed that due to climate change, the amount of annual potential flow in most hydrometric stations of the basin will decrease. So that the average decrease of annual runoff at the basin outlet (Akhola station) compared to the base period will be 25.7%. After potential runoff simulation, the severity of hydrological drought in the subbasins was assessed based on potential runoff under climate change conditions. The results showed that under climate change conditions at the most hydrometric stations of basin hydrological droughts will intensify compared to the base period. In order to adapt to climate change and decrease its effects, 12 management scenarios including scenarios of changing the crop pattern, fallow, deficit irrigation and combination of them were developed. After implementing the 12 scenarios in the SWAT model under climate change condition, their environmental, economic and social effects were assessed using 7 indicators under different intensities of drought. Based on multi-criteria decision making using TOPSIS technique, in order to adapt to climate change in Ajichai catchment, in mild and moderate hydrological drought intensities, S7 scenario (deficit irrigation scenario) is the first priority while in severe and very severe hydrological drought intensities S6 scenario (change the cultivation of crops to fallow except Orchards in the basin) is the first priority among the 12 scenarios. Based on the results of the present study, by applying the S6 scenario in the basin, during the drought years, the average values of environmental requirement supply indicators for lake and rivers in the basin are increased by 93.5% and 27.6%, respectively, compared to the baseline scenario while The average values of indicators of capability of groundwater abstraction development, water scarcity index, economical net benefit, employment and agricultural water productivity are reduced 62.6, 70.2, 31.7, 65.9 and 32.6% respectively compared to the baseline scenario. Also by applying the S7 scenario in the basin, during the drought years, the average values of environmental requirement supply indicators for lake and rivers in the basin are increased by 43.1% and 13.3%, respectively, compared to the baseline scenario. While The average values of indicators of capability of groundwater abstraction development, water scarcity index and economical net benefit are decreased by 62.6, 70.2, 31.7, 65.9 and 32.6% respectively compared to the baseline scenario. It should be noted that in scenario S7, the average values of employment and agricultural water productivity will not change significantly compared to the baseline scenario.

Variant Title

Assessment of Performance of Agricultural Water Management Scenarios in Adapting to Climate Change Under Different Drought Severities

Entry Element

‏احمدزاده،

Part of Name Other than Entry Element

‏حجت

Relator Code

تهیه کننده

Entry Element

‏فاخری فرد،

Entry Element

‏قربانی،

Entry Element

تجریشی،

Part of Name Other than Entry Element

‏احمد

Part of Name Other than Entry Element

‏محمدعلی

Part of Name Other than Entry Element

‏مسعود

Dates

استاد راهنما

Dates

استاد راهنما

Dates

استاد مشاور

Entry Element

‏ تبریز