معيارهاي پايداري در ارزيابي مديريت يكپارچه منابع آب حوضه آبريز ارس بر اساس رويكرد DPSIR

Sustainability Criteria in Assessment of Integrated Water Resources Management in the Aras Basin Based on DPSIR Approach

سابقه و هدف: پايداري حوضه آبريز به‌وسيله شاخص‌هاي پايداري به روش‌هاي مختلف و به‌وسيله پژوهشگران زيادي برآورد شده است. از جمله مي‌توان به شاخص مالكيت آب سوليوان (2002)، شاخص پايداري آب كانادايي به‌وسيله موسسه پژوهشات سياسي و شاخص پايداري حوضه آبريز به‌وسيله چاوز و آليپاز (2007) اشاره كرد (15 و 4). مديريت يكپارچه منابع آب در حوضه‌هاي بزرگ مقياس با در نظر گرفتن ابعاد اقتصادي، اجتماعي و زيست‌محيطي در برنامه‌ريزي منابع آب حوضه امري ضروري است و اين نوع مديريت در چارچوب DPSIR شكل اجرايي به خود مي‌گيرد (3). مواد و روش‌ها: در اين پژوهش، مديريت يكپارچه منابع آب براساس محاسبه شاخص‌هاي پايداري درمعيارهاي اقتصادي، اجتماعي و زيست‌محيطي در قالب رويكرد DPSIR بررسي شده ‌است. چارچوب پيشنهادي شامل پارامترهاي فشار- حالت- اثرات- پاسخ است. نيروهاي فشاري در قالب سه سناريو ادامه وضع موجود، خوش‌بينانه و بدبينانه در Mike Basin، ارزيابي شده‌اند. سناريوي وضع موجود شرايط فعلي حوضه را براي آينده نيز در نظر مي‌گيرد و سري زماني آبدهي رودخانه‌ها و تقاضاهاي شرب، صنعت و كشاورزي در آينده مانند وضع موجود است. سناريوي خوش‌بينانه با فرض ايجاد تغييراقليم مثبت در منطقه افزايش آب در دسترس و تقاضاي آب ثابت را در نظر مي‌گيرد. در اين سناريو جريان رودخانه‌هاي موجود در سناريوي ادامه وضع موجود به‌ميزان 7/6 درصد افزايش و ميزان دما، بارندگي و سطوح كشاورزي ثابت و مانند سناريوي ادامه وضع موجود مي‌باشد سناريوي بدبينانه نشان‌دهنده كاهش منابع آب در دسترس و افزايش تقاضا است (16 و 19). بنابراين در سناريو بدبينانه مقدار تقاضاي كشاورزي 50% نسبت به تقاضاهاي وضع موجود افزايش داده شده‌است (16). با اجراي هر سناريو، سامانه منابع و مصارف حوضه شامل تخصيص‌ها و كمبودها (حالت سيستم) تغيير مي‌كند و نتايج شبيه‌سازي در مدل MIKE BASIN وارد Excel شده و ارزيابي اثرات اجراي هر گزينه مديريتي با محاسبه شاخص‌ها، در سامانه تصميم‌يار - Excel Mike basin به تصميم‌گيرندگان و ذي‌نفعان در فرآيند تصميم‌گيري و سياست‌گذاري كمك مي‌كند. روش تصميم‌گيري چندمعياره براي حل مسايلي با داشتن ماتريس سه‌بعدي ارزيابي شامل سناريو، گزينه و شاخص ضروري است و يكي از اين روش‌ها كه بر اساس فاصله از ايده‌آل گزينه‌ها را رتبه‌بندي مي‌كند روش تاپسيس است (18). يافته‌ها: روش تاپسيس براي ارزيابي ماتريس شاخص‌هاي كمي و كيفي در مقياس مكاني به كمك نرم‌افزار GIS نشان‌داد، از بين مناطق سيزدگانه حوضه آبريز ارس منطقه اواغلي از نظر معيارهاي پايداري در وضعيت خوبي است و قسمت‌هاي شرقي حوضه، شامل اردبيل، مشكين‌شهر و اهر- ورزقان از پايداري كم‌تري نسبت به كل حوضه برخوردارند. در پارامتر پاسخ به‌منظور بهبود وضعيت حوضه، سه گزينه سازه‌اي بر اساس مطالعات قبلي براي مديريت تقاضا تعريف شد و پس از اجرا در سامانه MikeBasin-Excel و تصميم‌گيري چندمعياره Topsis، نشان ‌داد گزينه افزايش راندمان آبياري در هر سه سناريو نسبت به گزينه كاهش سطح زيركشت و گزينه پوشش كانال‌ها و انهار برتري دارد. نتيجه‌گيري: در اين پژوهش شاخص‌هاي كمي و كيفي به‌صورت تركيبي براي ارزيابي پايداري مناطق سيزدگانه حوضه آبريز ارس در قالب چارچوب DPSIR انجام شد. بر اساس اين چارچوب پنج فاكتور نيروهاي محرك، فشار، حالت، تاثير و پاسخ حوضه بر اساس مديريت يكپارچه منابع و مصارف آب در مدل MIKE BASIN شبيه‌سازي شد و خروجي‌ آن در EXCEL براي محاسبه شاخص‌هاي كمي استفاده شد. بر اساس روش تصميم‌گيري چندمعياره تاپسيس كه ماتريس سه‌بعدي سناريو، گزينه و شاخص را حل مي‌كند، نشان داد مناطق شرقي حوضه پايداري كم‌تري دارند. در اين راستا بر اساس تحليل گزينه‌ها افزايش راندمان آبياري كمك شاياني به تعادل پايداري حوضه بر اساس شاخص‌هاي بررسي شده در اين منطقه مي‌كند.

Background and Objectives: Stability of catchment with stability criteria in different ways and by many researchers has been estimated. Inclouding Water poverty index (Sullivan, 2002), Canadian water sustainability index by Policy Research Initiative, Watershed sustainability indecies (Chavez and Alipaz, 2007) (15, 4). Integrated water resources management in large scale basins regard to aspects of economic, social and environmental criteria for water resource planning is essential (3). This type of management with DPSIR framework takes executive shape. Materials and Methods: Therefore, in this study, Integrated Water Resources Management based on calculating of sustainability indices in the economic, social and environmental terms of DPSIR framwork were evaluated. This framework includes Driving Force-Pressures-State-Impact-Response terms. Driving forces in the form of three scenarios such as continue the status quo, optimistic and pessimistic; have been assessed in Mike Basin. The status quo scenario takes into account the current situation for the future of the basin and river discharge time series and demands for domestic, industry and agriculture in the future, such as the status quo. The optimistic scenario creates a positive climate change in the region, increasing water availability and constant water demand consideration. In this scenario river flow in the scenario of continuing the status quo as much as 6.7 percent and the rate of temperature, rainfall and agricultural levels constant, such as the status quo scenario. Pessimistic scenario represents a reduction of available water resources and increasing demand (16, 19). By executing each scenario, system resources and demands, including allocating and deficit change the state of the system and the simulation results of mike basin inter to excel and assess the effects of implementation of each management options with calculating indecies in mike basin-excel decision support system helps decision makers and Stakeholders to Decision-making and policy-making. Multi-criteria decision-making methods to solve the problems with having a three-dimensional matrix include scenarios, options and indecies is essential. One of these methods of ranking of options is based on the distance of ideal point is "TOPSIS" method (18). Results: TOPSIS method for evaluation of quantitative and qualitative indicators matrix in scale of spatial map by GIS software indicated that the Avagholi district, has the good condition in sustainability but also, the places located in the eastern of the Aras basin such as Ardebil, Meshkin Shahr, Ahar-Varzaghan, have low sustainability than the whole basin. To improve the state of the system, in the Response parameter, three structural alternatives is defined for demand management. The results of the MCDM method show that the option of "increase water efficiency" is better than decrease cultivated area and canal maintenance in all scenarios. Conclusion: In this study, combination of quantitative and qualitative indicators has assessed the sustainability of thirtheen areas of Aras catchment within the "DPSIR" framework was done. Based on this framework five factor of driving force- Pressure- State- Impact- Response defined to Mike basin water resources simulation model. The out put of this model is intered to excel to calculate indicators. Based on TOPSIS multicriteria decision making that is useful to solve three dimensional matrixes of scenario- alternative- indecies, the east area of Aras basin has less sustainability than the others. Duo to alternative evaluation the increase of water efficiency help watershed sustainability based on indecies defined to the research area.