اتصال سیستم‏های پایش خشکسالی به اقدامات مدیریتی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد/دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

2 استاد/ و عضو هیئت علمی گروه مهندسی منابع آب، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

3 استادیار /و عضو هیئت علمی گروه مهندسی منابع آب، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

چکیده

هدف این تحقیق اتصال سیستم پایش خشکسالی به اقدامات مدیریتی در سیستم‎های آب سطحی است. بدین منظور سیستم زودهنگام هشدار خشکسالی بکار گرفته شد. در این مطالعه سیستم منابع آب رودخانه زرینه‌رود برای ارزیابی رویکرد فوق استفاده شد. اقدامات مدیریتی شامل ضرایبی جهت کاهش میزان رهاسازی آب از مخزن می‏باشند. بدین منظور، در هر سطح هشدار خشکسالی یک نرخ بهینه کاهش رهاسازی بوسیله الگوریتم ژنتیک چند هدفه محاسبه ‌گردید. اجرای مدل طی کل دوره آماری، تعداد هشدار در سطوح دو تا چهار را به ترتیب 18، 80 و 10 درصد کاهش داد. همچنین با اعمال ضرایب کاهشی طی دوره خشکسالی شاخص منطقه در شش ماه کمبود بالای هشتاد درصد به کمتر از پنجاه درصد کاهش یافت. اثر مدل در شرایطی که سیستم بخواهد حقابه کامل زیست محیطی دریاچه ارومیه را ارائه دهد نیز مورد ارزیابی قرار گرفت. اعمال ضرایب کاهشی طی دوره خشکسالی شاخص منطقه در 14 ماه از این دوره، کمبودهای بالاتر از پنجاه درصد را به مقادیر کمتر از سی درصد کاهش داد. این مطالعه نشان داد که در بلندمدت، مدل رفتار مناسبی در اعلام هشدار از خود نشان می‌دهد. بررسی‌ها نشان داد که نتایج بدست آمده از مدل در بیشتر ایام دقیق و قابل قبول بوده و از این رو استفاده از این روش توصیه می‌گردد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Linking Drought Monitoring Systems to Management Actions

نویسندگان [English]

  • S. A. Hashemi Sheikhshabani 1
  • S. Morid 2
  • M. Delavar 3
1 M.Sc. graduate, Water Resources engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
2 Professor, Department of Water Resources engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
3 Assistant Professor, Department of Water Resources Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
چکیده [English]

The aim of this study is to link drought monitoring systems to management actions in surface water systems. For this purpose drought early warning system is applied. In order to assess the proposed approach, water resources system of Zarine-rud River and Reservoir was used. Management actions includes utilizing coefficients that decrease the release from the reservoir. In each drought warning level, a reduction coefficient is computed by a Multi-Objective Genetic Algorithm. Utilizing the model during the entire historic period, the number of alerts is decreased on levels two to four by 18, 80, and 10%, respectively. Also, by applying reduction coefficients during index drought period, deficits above 80% decreased to less than 50% over six months. The effect of model in condition of supplying the environment water right of Urmia Lake is also evaluated. Applying reduction coefficients during index drought, the deficits above 50% is decreased to less than 30% over 14 months. This research showed that model had an appropriate function in warning declaration in long term periods. The assessments indicated the achieved results from the model are accurate and acceptable and therefore the application of this method is recommended

کلیدواژه‌ها [English]

  • Drought Management
  • Drought early warning system
  • Drought indicators
  • optimization
  • Zarine-Rud River
Anonymous (2010) Comprehensive management plan for Urmia lake, conservation of Iranian wetlands project. Iran's Department of Environment (In Persian).

Anonymous (2001) Database of optimized agricultural water use pattern, AGWAT V.1.03, Meteorological Organization of Iran (In Persian).

Deb K (2001) Multi-objective optimization using evolutionary algorithms. John Wiley & Sons, Ltd. Chichester. England, 518 p.

Doorenbos J, Kassam AH (1997) Yield response to water, irrigation and drainage. Paper 33. Food and Agricultural Organization of the United Nations, Rome, Italy. 39.

Garrote L, Martin-Carrasco F, Flores-Montoya F, Iglesias F (2007) Linking drought indicators to policy actions in the Tagus basin drought management plan. Water Resour Manage. 21:873–882.

Gholamzadeh M (2009) Drought early warning system based on risk and uncertainty in Zayandehrud dam operation. MSc Thesis. Tarbiat Modares University (In Persian).

Gholamzadeh M, Morid S, Delavar M (2011) Application of drought early warning system for operation of Zayandehrud dam. JWSS - Isfahan University of Technology. 56:35-48 (In Persian).

Huang WC, Chou CC (2008) Risk-based drought early warning system in reservoir operation. Adv. in WaterResour. 31: 649–660.

Iglesias A, Garrote L, Cancelliere A, Cubillo F, Wilhite DA (2009) Coping with drought risk in agriculture and water supply systems. Drought management and policy development in the mediterranean .Series: Advances in Natural and Technological Hazards Research, Vol. 26. XVIII, 322 p

Hayes M, Svoboda M, Wall N, Widhalm m (2011) The Lincoln declaration on drought indices. American Meteorological Society. 485-488. DOI:10.1175/2010BAMS3103.1.

Huang WC, Chou CC (2005) Drought early warning system in reservoir operation: theory and practice. Water Resour Res 41. doi:10.1029/ 2004WR003830. W11406.

International strategy for disaster reduction, (2004) Terminology: Basic terms of disaster reduction. [Available online at www.unisdr.org/eng/library/lib-terminology-eng-p.htm.]

Jalili Sh (2010) Spectral analysis of lake Urmia level time series and impact of climate and hydrologic variables on It. Ph.D. Thesis, Tarbiat Modares University (In Persian).

Moghaddasi M (2009) Strategies for operation of reservoir dams with emphasis on optimized management of water demand and supply in drought periods. Ph.D. Thesis, Tarbiat Modares University (In Persian).

Moghaddasi M, Araghinejad Sh, Morid S (2009) Long-term operation of irrigation dams considering variable demands: Case study of Zayandeh-Rud Reservoir, Iran. J. Irrig. Drain. Eng. ASCE 136(5):309-316.

Wilhite DA, Sivakumar MVK, Pulwarty R (2014) Managing drought risk in a changing climate: The role of national drought policy. Weather and Climate Extremes 3:4-13.