ارزیابی اقتصادی پیاده‌سازی بستر فنی بازار آب کشاورزی، مطالعه موردی: بخشی از شبکه آبیاری مهیار

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار/ دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

2 دانشجوی دکتری/دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران.

3 استادیار/ پژوهش، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی اصفهان، اصفهان، ایران.

4 کارشناس ارشد /مدیریت منابع آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

یکی از کارآمدترین و مؤثرترین راهکارهای موجود برای مدیریت تقاضای آب توجه به جنبه‌های اقتصادی از جمله بازار‌های آب است. پس از برقراری ساختارهای اجتماعی و قانونی، برای ورود متقاضیان به بازار آب، فراهم شدن بسترهای فنی مناسب نیز ضروری به‌نظر می‌رسد. به همین دلیل در این مقاله، به پیاده‌سازی بستر‌های فنی در راستای تشکیل بازار آب در پنج مزرعه هم‌جوار شبکه آبیاری مهیار واقع در حوضه ابریز زاینده‌رود پرداخته می‌شود. به‌این‌ترتیب که با تدوین یک مدل بهینه‌سازی، الگوی کشت جدید و میزان حجم تبادلی بین مزارع از روش‌های فنی مختلف در هر ماه تعیین گردید. تابع هدف شامل حداکثرسازی سود کشاورزان و محدودیت‌ها شامل محدودیت آب، زمین و سرمایه می‌باشد. جهت بررسی روش‌های مختلف فنی انتقال آب زیرزمینی، هزینه‌های مرتبط با دو روش انتقال با پمپاژ سطحی و استخراج از آبخوان مشترک در مدل وارد شد. مدل مذکور در شرایط خشک‌سالی پیاده‌سازی و اجرا شد. در این شرایط آب سطحی از حقابه قانونی کشاورزان کسر می‌‌شود. نتایج مطالعه نشان داد که بازده برنامه‌ای کشاورزان پس از ایجاد بازار به میزان 28 درصد نسبت به حالت پایه افزایش می‌یابد. هم‌چنین حجم آب مبادله شده در بازار 47 درصد از حجم آب مصرفی است که نشان‌دهنده مشارکت بالای کشاورزان در بازار، جهت تخصیص بهینه‌تر آب است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Economic Assessment of Technical Infrastructure Implementation of an Agricultural Water Market, A Case Study: Part of the Mahyar Irrigation Network

نویسندگان [English]

  • A. Ahmadi 1
  • M.A. Zolfagharipoor 2
  • A.R. Nikouei 3
  • M.Y. Dorreali 4
1 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran, Email:
2 Ph.D. Student, Department of Civil Engineering, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran.
3 Assistance Professor, Isfahan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Isfahan, Iran.
4 M.Sc., Department of Civil Engineering, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran.
چکیده [English]

One of the most efficient approaches for water demand management is consideration the economic aspects such as water markets. After establishing social and legal frameworks, providing an appropriate technical infrastructure is essential for entering applicants to water market. Therefore, this paper aims to implement technical infrastructure for organizing water market in five neighboring farms, located in the Mahyar irrigation network in the Zayanderoud river basin. In this study, using an optimization model a new cultivation pattern and water exchanged volume among farms per month has been determined. The objective function consists of maximizing farmer’s profit and constraints consist of water, farm and stock constraints. For evaluating different technical methods of groundwater transmission, associated costs of two transmission approaches, surface pumping and shared aquifer, are considered as input to the model. The model is implemented and executed at drought condition. In this condition, surface water subtracted from the legal water rights of farmers. Results showed that by establishing water market, farmer return increases 28 percent comparing to the base situation. Also water exchanged volume in the market is 47 percent of consumption water which shows the high cooperation of farmers in market in order to more optimal water allocation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Water Market
  • Shared Aquifer
  • Surface Pumping
  • Economic Aspects
  • Technical Costs
Alarcón1 J, Juana L (2016) The water markets as effective tools of managing water shortages in an irrigation district. Water Resources Management 30(8):2611-2625

Britz W, Ferris M, Kuhn A (2013) Modeling water allocating institutions based on multiple optimization problems with equilibrium constraints. Environmental Modelling and Software 46:196-207

Gallego-Ayala J, Gomez-Limon JA, Arriaza M (2011) Irrigation water pricing instruments: a sustainability assessment. Spanish Journal of Agricultural Research 9(4):981-999

Gomez-Limon JA, Martinez Y (2006) Multi-criteria modeling of irrigation watermarket at basin level: a Spanish case study. European Journal of Operational Research 173(1):313-336

Hearne RR, Easter WK (1997) The economic and financial gains from water markets in Chile. Agricultural Economics 15:187–99

Howitt RE, Medellin-Azuara J, MacEwan D, Lund R (2012) Calibrating disaggregate economic models of agricultural production and water management. Environmental Modeling and Software 38:244-258

Iran Ministry of Energy (2012) Updated studies of comprehensive plan of water country in Gavkhoni catchment, Technical Report (In Persian)

Johansson R (2000) Pricing irrigation water: a literature survey. The World Bank Working Paper, Washington, D.C, 80p

Karamouz M, Ahmadi A, Nazif S (2009) Development of management schemes in irrigation planning: economic and crop pattern consideration. Scientia Iranica, Transactions A: Civil Engineering 16(6):457-466

Medellín-Azuara J, Howitt RE, Harou JJ (2012) Predicting farmer responses to water pricing, rationing and subsidies assuming profit maximizing investment in irrigation technology. Agricultural Water Management 108:73-82

Nikouei A, Najafi B (2011) Welfare effects of establishing agricultural water market in Iran case of irrigation networks in Isfahan. Agricultural Economics and Development 19(76):51-82 (In Persian)

Parhizkari A, Sabuhi M, Ziaei S (2013) Water market simulation and analysis of irrigation water sharing policy effects on crop pattern under water scarcity. Journal of Agricultural Economics and Development 27(3):242-252 (In Persian)

Tisdell JG (2001) The environmental impact of water markets: an Australian case study. Journal of Environmental Management 62(1):113-120

Wichelns D (1999) An economic model of water logging and saliniation in arid regions. Ecological Economics 30(3):475–491

Yousefi A, Hassan-Zade M, Keramat-Zade A (2014) The welfare effect of water market allocation in Iranian economy. Iran-Water Resources Research 10(1):15-25(In Persian)

Zaman AM, Malano HM, Davidson B (2009) An integrated water trading–allocation model, applied to a water market in Australia. Agricultural Water Management 96(1):149–159

Zekri S, Eeaster E (2005) Estimating the potential gains from water markets: a case study from Tunisia. Agricultural Water Management 72(3):161-175

Zeng XT, Li YP; Huang GH, Liu J (2016) Modeling water trading under uncertainty for supporting water resources management in an arid region. Journal of Water Resources Planning and Management 142(2)