کاربرد و ارزیابی پیوند آب، غذا و انرژی (نکسوس) در مدیریت شبکه های آبیاری مطالعه موردی شبکه آبیاری زایندهرود

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی سازه های آبی دانشگاه تربیت مدرس

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد

3 عضو هیئت علمی گروه مهندسی منابع آب دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

دیدگاه پیوند آب، غذا و انرژی گام مهمی در ارزیابی جامع سیاست‌های مدیریت منابع آب، می‌باشد. هدف از انجام این پژوهش، ارائه روشی به منظور تجزیه و تحلیل رابطه آب، غذا و انرژی در زنجیره تولید محصول در سطح شبکه‌های آبیاری و ارزیابی کمی آن است. با استفاده از روش پیشنهادی و با توجه به مصرف آب و انرژی، دو شاخص بهره‌وری آب و بهره‌وری انرژی پیشنهاد شده است. بر اساس این شاخص‌ها یک شاخص ترکیبی پیوند آب، غذا و انرژی نیز پیشنهاد شده است. این تحقیق بر روی شبکه‌های آبیاری واقع در حوضه آبریز زاینده‌رود در استان اصفهان انجام شده است. از مدل ارزیابی و برنامه‌ریزی منابع آب (WEAP) به منظور شبیه‌سازی شرایط تخصیص منابع و مصارف حوضه استفاده شده است. سناریوهای مختلفی برای منابع آب موجود، مصارف انرژی و الگوی کشت مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. با در نظرگرفتن شاخص بهره‌وری نرمال شده آب مصرفی به تنهایی، بهترین سناریو، کاهش 20 درصدی آورد رودخانه با حداکثر بهره‌وری 54% برای شبکه آبیاری نکوآباد است. بر اساس شاخص بهره‌وری نرمال شده انرژی بهترین سناریو، انسداد چاه‌های غیر مجاز با حداکثر بهره‌وری 49% برای شبکه آبیاری مهیار شمالی می‌باشد؛ در صورتیکه، با در نظر گرفتن شاخص ترکیبی اولویت‌بندی سناریوها در شبکه‌های مختلف تغییر کرده است. این تحقیق نشان داد که هر چند هر یک از شاخص‌های بهره‌وری به تنهایی منعکس کننده اثرات هر یک از سیاست‌ها در شبکه‌های مختلف می-باشند، اما با استناد به تنها یک شاخص نمی‌توان در مورد اثربخشی سیاست‌ها تصمیم‌گیری قطعی نمود. همچنین در مجموع می‌توان اظهار داشت که در نظر گرفتن همزمان پیوند آب، غذا و انرژی در تحلیل عملکرد شبکه‌های آبیاری و انتخاب سیاست‌های برتر امری ضروری است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Application and Evaluation of Water, Food and Energy (NEXUS) in Irrigation Networks Management Case Study of Zayandehrud Irrigation Network

نویسندگان [English]

  • Seyed Moein Hoseini 2
  • Majid Delavar 3
2 M. Sc. Graduate
3 Faculty member of Water Resources Engineering Department, Tarbiat Modares University
چکیده [English]

The water, food and energy nexus is an important approach in a comprehensive assessment of water resource management policies. The main objective of the current research is providing a method for decision makers to analysis and quantitative assessment of water–food–energy nexus at the irrigation network level. Through the proposed method, indicators considering the water and energy consumption, water productivity, and energy productivity were suggested. Based on these indicators a water–food–energy nexus index (WFENI) was proposed. This research was conducted on irrigation networks located in the Zayandehrood basin in Isfahan province. The Water Evaluation and Planning (WEAP) Model has been used to simulate the allocation of resources and basin utilization conditions. Different scenarios were analyzed to existing water resources, energy consumption, and crop patterns. Considering the normalized water productivity index solely, the best scenario is a 20% reduction in water release from zayandehrood dam, with a maximum value of 0.54 for the Nekouabad irrigation network. Based on the normalized energy productivity index, the best scenario is the blockage of illegal wells with a maximum value of 0.49 for the Northern Mahyar irrigation network. While, taking into account the combined index, the prioritization of scenarios in different networks has changed. The results of this research indicated that although each of the Productivity Index alone reflects the effects of each policies in different networks, but based on only one indicator, it is not possible to decide on the effectiveness of the policies. It can be stated that the simultaneous consideration of water, food and energy is essential in analyzing the operation of irrigation networks and in selecting best policies

کلیدواژه‌ها [English]

  • Energy productivity
  • Irrigation network
  • Water
  • Food and Energy NEXUS
  • Water productivity