تحلیل سیستم منابع آب حوضه کارون از منظر پایداری با رویکرد پویایی سیستم‌ها

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد /رشته مهندسی منابع آب، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 استادیار /رشته مهندسی منابع آب، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

چکیده

حوضه آبریز کارون ‌بزرگ به واسطه تامین 78 درصد انرژی برق‌آبی و 13 درصد تولیدات کشاورزی کشور، نقش انکارناپذیری در تامین غذا و انرژی کشور دارد. این خصوصیت منجر به اعمال فشار زیاد به سیستم منابع آب این حوضه به واسطه ایجاد طرح‌های توسعه در بخش کشاورزی، صنعت و خدمات شده و آسیب‌پذیری آن را نسبت به شرایط بیرونی افزایش داده است. از طرف دیگر، مفهوم آسیب‌پذیری تمرکز بر بررسی حالت و وضعیت سیستم در حال یا آینده دارد. لذا، لزوم توسعه مفهومی که دربرگیرنده کارکرد سیستم از سه جنبه حالت، فرآیند و چشم‌انداز سیستم باشد ضروری می‌نمود. این مفهوم، با عنوان تضمین بقای سیستم (System Viability)، در این مقاله توسعه و برای ارزیابی وضعیت سیستم‌ آبی کارون بزرگ مورد استفاده قرار گرفت. از ضعیف‌ترین حلقه‌های سیستم منابع آب در این حوضه که در سال‌های اخیر باعث ایجاد اخلال در سیستم و بروز دغدغه در مدیران و کارشناسان شده ، کیفیت منابع آب این حوضه می‌باشد. به طوری که میزان تخصیص منابع آب به بخش‌های مختلف وابسته به این مؤلفه می‌باشد. هدف از این تحقیق، بررسی روندها و علل آسیب‌پذیری حوضه آبریز کارون بزرگ و به خصوص کیفیت آب به عنوان مؤلفه نگرانی حوضه در بلندمدت می‌باشد. در این تحقیق از نگرش پویایی سیستم‌ها و نرم‌افزار Vensim به منظور ارزیابی وضعیت حوضه استفاده گردیده است. نتایج حاکی از آن است که خطرات و سناریو بیرونی در مقایسه با سیاست‌های حاکم در کشاورزی، صنعت و خدمات تاثیر ناچیزی بر کیفیت آب رودخانه دارد. این مطلب گویای واقعیتی است که در راستای کاهش آسیب‌پذیری حوضه باید تمرکز بر نگرش‌حاکم و سیاست‌های اعمالی برای تامین غذا و انرژی در حوضه داشت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

A System Dynamic Approach to Sustainability Analysis in Karun River Basin, Iran

نویسندگان [English]

  • M Arshadi 1
  • Ali Bagheri 2
1 Graduatedratuated MS.c Student, Department of Water Resources Engineering, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
2 Assistant Professor, Department of Water Resources Engineering, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
چکیده [English]

The Great Karun River Basin plays a vital role in the Iran's food and Hydro-energy productions (78% and 13% in hydropower and food production, respectively). These put a high pressure on water recourses in this basin resulting in development projects on agricultural, industrial, and service sectors. In this situation, unsustainable development leads to increase in the basin vulnerability to external hazards. The present paper aims to demonstrate that in the real world we are not dealing with the vulnerability of a system to a hazard, but we need to address viability of a system focusing on three major domains of the system vision and mission; states; and processes or flows. In recent years one of the weakest rings in the Karoon River Basin water chain has been the issue of water quality that raised itself as a big issue for the managers and experts, as it seriously influences the water allocation.  The aim of this research was to assess the trends and reasons of vulnerability of the Great Karun Water System to hazards with an especial focus on water quality as the main attribute of concern in the basin. System dynamics approach and the Vensim software have been adopted to simulate the water system in this research. The results showed that exterior hazards and scenarios have lower influence on water quality in comparison with policies of the industrial, agricultural, and service sectors. This indicated that to reduce the vulnerability in the Great Karun water system it is essential to change the policies in food and energy production.
 
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • System Viability
  • system dynamics
  • Food and Energy supply
  • Water Quality
  • Karun River Basin

دریجانی م (1387) استفاده از رویکرد مکانیزم سیستم‌ها در مدل‌سازی مدیریت سیستم آب شهری پس از بلایای طبیعی مبتنی بر توسعه پایدار، مطالعه موردی: شهر بم. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده عمران و محیط­زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران.

حسینی س ا (1388) استفاده از رویکرد دینامیک سیستم‌ها در استخراج استراتژ‌ی‌های توسعه پایدار منابع آب (مطالعه موردی: دشت مشهد). پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران، کرج.

سازمان آب و برق خوزستان (1388) گزارش بررسی و تحلیل خشکسالی 87 در حوضة‌آبریز کارون‌بزرگ. معاونت مطالعات پایه منابع آب.

سازمان آب و برق خوزستان (1387) گزارش مستندات خشکسالی، پایش کیفی منابع آب. معاونت مطالعات پایه و طرح‌های جامع منابع آب، امور آزمایشگاههای منابع آب و خاک و رسوب.

سازمان آب و برق خوزستان (1386) گزارش نهایی طرح بررسی نحوه حمایت از نیروگاه‌های برق‌آبی در بازار برق کشور. فصل اول.

سالنامه آماری خوزستان (1386) استانداری خوزستان، فصل هفتم: آب و برق.

شرکت مهندسین مشاور جاماب (1384) مطالعات برنامه جامع سازگاری با اقلیم (تعادل بخشی بین منابع و مصارف آب در حوضه‌های آبریز)، وضعیت موجود و آینده منابع آب در حوضه آبریز کارون بزرگ، جلد اول.

مینایی س، مادح خاکسار آ، مادح خاکسار س (1388) بررسی سناریوهای حذف محصولات پر مصرف از الگو‌های کشت در شرایط خشکسالی. همایش ملی خشکسالی شیراز .

Adger WN )2006( Vulnerability. Global Environmental Change. 16: 268–281.

Barnett A, Blaikie P (1994) AIDS as a long wave disaster. In: Varley, A. (Ed.). Disasters, Development and Environment. Wiley Chichester: 139-162.

Blaikie P, Cannon T, Davis I, Wisner B (1994) At Risk: Natural Hazards, People’s Vulnerability and Disasters. Routledge London.

Bagheri A, Hjorth P (2007) A framework for process indicators to monitor for sustainable development: practice to an urban water system. Environment, Development and Sustainability 9:143-161.

Bessler FT, Savic DA, Waters GA (2003) Water Reservoir control with data mining. Journal of Water Resources Planning and Management. 129 (1)‌: 26-34.

Elmahdi A, Malano H, Teri E (2008) Using system dynamics to water-reallocation. Environmentalist 27: 3-12.

Cutter SL (1996) Vulnerability to environmental hazards. Progress in Human Geography 20 (4): 529-539.

Fussel HM (2007) Vulnerability: a generally applicable conceptual framework for climate change research. Global Environmental Change 17 (2) 155–167.

Gastelum JR, Valdes JB, Stewart S  (2010) A system dynamics model to evaluate temporary water transfers in the Mexican Conchos Basin. Water Resources Management, DOI 10.1007/s11269-009-9497-z, 24(7): 1258-1311.

Guo H C, Liu L, Huang GH, Fuller GA, Zou R, Yin YY (2001) A system dynamics approach for regional environmental planning and management: a study for the lake Erhai basin. Journal of Environmental management 6: 93-111.

Hewitt K (1994) When the great planes came and made ashes of our city: towards an oral geography of the disasters of war. Antipode 26: 1-34.

Hewitt K (1997) Regions of risk. A geographical introduction to disasters. Addison Wesley Longman, Essex, UK.

O’Brien K, Leichenko R, Kelkar U, Venema H, Aandahl G, Tompkins H, Javed A, Bhadwal S, Barg S, Nygaard L, West J (2004) Mapping vulnerability to multiple stressors: climate change and globalization in India. Global Environmental Change 14 (4): 303-313.

Saysel AK, Yaman B, Yenigun O (2002) Environmental sustainability in an agricultural development project: a system dynamics approach. Journal of Environmental Management 64:‌247-260.

Simonovic SP (1997) Application of water resources systems concept to the formulation of a water master plan, Water International 14 (1): 37–50.

Stave KA (2003) A system dynamics model to facilitate public understanding of water management options in Las Vegas, Nevada. International Journal of Environmental Management, 67: 303-313.

Sterman JD (2000) Business dynamics: Systems thinking and modelling for a complex world. New York, McGraw-Hill Higher Education.

Timmerman P(1981) Vulnerability, resilience and the collapse of society. Environmental monograph, Institute for Environmental Studies. University of Toronto, Canada.

Turner II BL, Kasperson RE, Matson PA, McCarthy JJ, Corell RW, Christensen L, Eckley N, Kasperson JX, Luers A, Martello ML, Polsky C, Pulsipher A, Schiller A (2003) A framework for vulnerability analysis in sustainability science. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 100: 8074-8079.

Yeh W W-G(1985) Reservoir management and operations models: A state-of-the-art reviow. Water Resources Reserarch 21(12): 1797-1818