تأثیر شاخص‌های بارندگی روی مصرف منابع آب زیرزمینی و الگوی کشت (مطالعه موردی: دشت شبستر از حوزه دریاچه ارومیه)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه اقتصاد کشاورزی- دانشکده کشاورزی- دانشگاه تبریز

2 گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

چکیده

منابع آب‌های‌زیرزمینی از مهمترین منابع تولیدی در فعالیت‌های کشاورزی محسوب می‌شود. برداشت بی‌رویه از منابع آب‌زیرزمینی و بروز شرایط نامساعد آب و هوایی و تداوم آن، چالش‌های مهمی را در مدیریت منابع آب به وجود آورده‌است. بر این اساس تجدیدنظر در مدیریت منابع آب امری ضروری است. دشت شبستر از مناطق مهم کشاورزی استان آذربایجان‌شرقی محسوب می‌شود که با برداشت بی‌رویه آب و بحران منابع آبی مواجه شده‌است. با توجه به اینکه بارندگی مهمترین عامل در تغذیه منابع آب‌های زیرزمینی می‌باشد، لذا در مطالعه حاضر سعی شده‌است که با استفاده از الگوی برنامه‌ریزی پویا تأثیر شاخص‌های بارندگی روی حجم و مصرف آب‌زیرزمینی و الگوی کشت دشت شبستر در افق زمانی 10 ساله بررسی شود. نتایج نشان داد که شاخص بارش استاندارد 48 ماهه (SPI48) با شاخص منبع آب‌زیرزمینی (GRI) و ارتفاع سفره آب‌زیرزمینی همبستگی بالایی داشته و تعیین ارتفاع پمپاژ آب براساس شاخص SPI48 موجب بهبود بیلان آبخوان می‌گردد. سطح زیرکشت محصولات گندم، جو و انگور در شرایط خشکسالی افزایش یافته و سطح زیرکشت محصولات پرآب مانند گوجه‌فرنگی و یونجه کاهش می‌یابد. کاهش استخراج و مصرف آب با بکارگیری تکنولوژی‌های آبیاری آب‌اندوز و اعمال قیمت‌های مناسب برای محصولات کم‌آب از راهکار‌های اساسی ترمیم سفره آب‌های زیرزمینی در منطقه شبستر می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of Rainfall Indices on Ground Water Resource Consumption and Cropping Patterns (Case study: Shabestar plain from Urmia lake Basin)

نویسندگان [English]

  • Javad Hosseinzad 1
  • Ameneh Sarbaz 1
  • mohammad ali ghorbani 2
1 Departmenet of Agricultural Economics- Faculty of Agriculture- University of Tabriz
2 Water Engr. Dept. Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Iran.
چکیده [English]

Groundwater resources are important production factors in agricultural production. The excessive extraction of groundwater resources and the unfair weather conditions have made the important challenges in water resources management. According to this, reconsideration in management of water resources seems necessary. Shabestar plain is one of the most important areas of agriculture in East-Azerbaijan province that confront with excessive extraction of groundwater and water resources crisis. Given that rainfall is the main factor in nutrition of groundwater resources so, in this study was tried to investigate the effect of rainfall indices on volume and consumption of groundwater and cropping patterns using the dynamic programming model in Shabestar plain in ten-year horizon. The results showed that there is strong correlation between 48-Monthly Standardized Precipitation Index (SPI48) and Groundwater Resource Index (GRI) and height aquifer. Seting water pumping height on SPI48 caused the balance of aquifer gets better. According to the results, in drought conditions crops cultivation of wheat, barley and grape increased and crops cultivation of tomato and alfalfa decreased. Reduce water extraction and consumption using water saving irrigation technologies and also applying appropriate prices for low-water crops are the basic strategies for restoration of groundwater table in the Shabestar region.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Agricultural Production
  • Dynamic Programming Model
  • Extraction
  • Groundwater resources
  • Standardized precipitation index
امیری یاراحمدی،ب. 1388. تغییر اقلیم و اثرات آن بر کشاورزی و ذخایر آب شیرین حوضه آبریز جنوب­غرب کشور ایران. سازمان هواشناسی کشور، هواشناسی کشاورزی.
باریکانی،ا.، احمدیان،م.، خلیلیان،ص و چیذری،ا. 1391. استفاده تلفیقی پایدار از منابع آب سطحی و زیرزمینی در تعیین الگوی بهینه کشت دشت قزوین. اقتصاد کشاورزی و توسعه. 20 .77: 56-29.
حسین‌زاد،ج.، جوادی،ا، حیاتی،ب.، پیش‌بهار،ا و دشتی،ق. 1390. کاربرد مدل کنترل بهینه در برداشت آب از منابع زیرزمینی (مطالعه موردی: دشت عجب­شیر). نشریه اقتصاد و توسعه کشاورزی (علوم و صنایع کشاورزی). 25 .2: 218-212.
حسین­زاد،ج.، فرنام­نیا،ه.، حیاتی،ب و عابدی،س. 1395. تاثیر سیاست­های کاهش مصرف منابع آب زیرزمینی بر حجم این منابع، درآمد و الگوی کشت کشاورزان در حوزه آبریز دریاچه ارومیه، دهمین کنفرانس دوسالانه اقتصاد کشاورزی.
رحیمی،د.، موحدی،س و برقی،ح. 1388. بررسی شدت خشک­سالی با شاخص نرمال بارش (مطالعه موردی استان سیستان و بلوچستان). مجله جغرافیا و برنامه­ریزی محیطی. 20 .4:56-43.
زیبایی،م.ح.، زیبایی،م و اردوخانی،ک. 1392. ارزیابی سناریوهای استفاده تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرزمینی در دشت فیروزآباد فارس. تحقیقات اقتصاد کشاورزی. 5 .1: 181-157.
سازمان آب منطقه­ای آذربایجان­شرقی. 1394. دفتر مطالعات بیلان منابع آب زیرزمینی و دفتر مطالعات آب سطحی.
سلطانی،غ و زیبایی،م. 1390. مدیریت مصرف آب کشاورزی چالشی برای مقابله با خشک­سالی. همایش بهینه­سازی مصرف آب در کشور، فرهنگستان علوم ایران.
شمس الدینی،ا.، حمیدی،ح و دهقان­پور،ح. 1392. انتخاب الگوی زراعی مناسب در راستای استفاده پایدار از منابع آب با تاکید بر کم­آبیاری مطالعه موردی شهرستان سپیدان. اقتصاد کشاورزی و توسعه. 21 . 84: 78-53.
شیرزادی،س و صبوحی صابونی،م. 1393. بررسی وضعیت پایداری و تعادل سفره آب زیرزمینی در جهت دست­یابی به مدیریت پایدار (مطالعه موردی: حوضه آبریز نیشابور). تحقیقات اقتصاد کشاورزی. 6 .4: 128-107.
علوی­نیا،س.، ساداتی­نژاد،س و عبداللهی،خ. 1390. ارایه مدلی برای پیش­بینی خشک­سالی هیدرولوژیکی در حوضه کارون یک. پژوهش­های فرسایش محیطی. 1.
مفیدی­پور،ن.، بردی شیخ،و.، اونق،م و سعدالدین،ا. 1391. بررسی رابطه خشک­سالی هواشناسی و هیدرولوژی در حوزه آبخیز اترک. پژوهش­نامه مدیریت حوزه آبخیز. 3 .5: 26-16.
میهن­خواه،ن.، چیذری،ا و صادقیان،ص. 1391. مدیریت بهره­برداری بهینه از منابع آب سطحی با کاربرد برنامه­ریزی پویا. نشریه اقتصاد و توسعه کشاورزی. 26 .4: 251-244.
نادریان‌فر،م.، انصاری،ح.، ضیایی،ع و داوری،ک. 1390. بررسی روند تغییرات نوسانات سطح آب زیرزمینی در حوضه آبریز نیشابور تحت شرایط اقلیمی مختلف. فصل­نامه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب. 1 .3: 37-21.
ناصرزاده،م و احمدی،ا. 1391. بررسی عملکرد شاخص­های خشک­سالی هواشناسی در ارزیابی خشک­سالی و پهنه­بندی آن در استان قزوین. نشریات تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی. 12 .27: 162-141.
نجفی علمدارلو،ح.، احمدیان،م و خلیلیان،ص. 1393. ارزیابی اقتصادی تخصیص بهینه آب کشاورزی در دشت ورامین؛ مطالعه موردی سد لتیان. فصل­نامه علمی - پژوهشی مطالعات اقتصادی کاربردی ایران. 3 . 9: 167-151.
نجفی علمدارلو،ح.، احمدیان،م و خلیلیان،ص. 1392. ارزیابی اقتصادی سیاست قیمت‌گذاری آب زیرزمینی در دشت ورامین. تحقیقات اقتصاد کشاورزی. 5 . 3: 154-137.
وزارت نیرو. 1387. دفتر معاونت برنامه­ریزی و نظارت راهبردی ریاست جمهوری. تهران، سایت خبری وزارت نیرو.
وزارت نیرو. دفتر مطالعات آب‌های زیرزمینی. 1390. گزارش ادامه مطالعه و وضعیت هیدروژئولوژیکی دشت‌های دارای شبکه پیزومتریک. معاونت مطالعات و پژوهش منابع آب، شرکت آب منطقه‌ای تهران.
یاسمنی،س.، محمدزاده،ح و مساعدی،ا. 1392. بررسی اثر خشک­سالی بر تغییرات سطح آب زیرزمینی دشت تربت­جام - فریمان با بکارگیری شاخص‌های SPI و GRI. شانزدهمین همایش انجمن زمین­شناسی ایران، دانشگاه شیراز.
Bellman,R .1961. Adaptive Control Processes: A Guided Tour. Princeton University Press.  274p.
Brown,G .1974. An Optimal Program for Managing Common Property Resources with Congestion Externalities. Journal of Political Economy. 82:163-173.
Brown,G and Deacon,R .1972. Economic Optimization of a Single-Cell Aquifer. Water Resource Research 8.3:557-563.
Burt,O .1964. Optimal Resource Use over Time with Application to Ground Water. Management Science11.1:80- 93.
Burt,O .1966. Economic Control of Groundwater Reserves. Journal of Farm Economics. 48.3:632-647.
EjazQureshi,M., EjazQureshi,S., Goesch,T and Hafi,A .2006. Preliminary Economic Assessment of Groundwater Extraction Rules. Economic Papers 41-67.
Khan,S., Gabriel,H.F and Rana,T .2008. Standard precipitation index to track drought and assess impact of rainfall on watertables in irrigation areas. Irrigation and  drainage Systems 22:159–177.
Medellin,A., Richard,E., Howitt,E and Jay,R.L .2011. Hydro-economic modeling to assess climate impact and adaptation for agriculture in California. University of California. Davis 1-23.
Peters,E., Bier,G., Van Lanen,H and Torfs,P .2005. Propagation and spatial distribution of drought in a groundwater catchment. Journal of hydrology. 321:257–275.
Provencher,B .1993. A Private Property Rights Regime to Replenish a Groundwater Aquifer. Land Economics 69.4:325- 340.
Provencher,B and Burt,O .1994. Approximating the optimal groundwater pumping policy in a multi aquifer stochastic conjunctive use setting. Water Resources Research. 30: 833-843.
Shahid,S.H and Hazarika,M.K .2009. Groundwater Drought in the Northwestern District of Bangladesh. Water Resour Manage.24.10: 1989-2006.
Todd,D.K .1980. Groundwater Hydrology.552p..
Willis,D., Rainwater,K., Tewari,R., Stovall,J., Hayhoe,K., Hernandez,A., Mauget,S., Leiker,G and Johnson,J. 2014. Projecting the Economic Impact and Level of Groundwater Use in the Southern High Plains under Alternative Climate Change Forecasts Using a Coupled Economic and Hydrologic Model.1-34