-251554-446

5225701-442406

نشریه حفاظت منابع آب و خاك، سال چهارم، شماره چهارم، تابستان 1394

تخصیص بهینه منابع آب و اراضی در منطقه رودبارالموت با استفاده از مدل FGFP

ابوذر پرهیزکاري1*، محمدمهدي مظفري2، مهران خاکی3 و حسین تقیزاده رنجبري4

1*) دانشجوي دکتري (عضو بنیاد ملی نخبگان)؛ گروه اقتصاد کشاورزي؛ دانشکده کشاورزي؛ دانشگاه پیام نور؛ تهران؛ ایران
[email protected] :نویسنده مسئول مکاتبات*
استادیار؛ گروه مدیریت صنعتی؛ دانشکده علوم اجتماعی؛ دانشگاه بینالملل امام خمینی (ره)؛ قزوین؛ ایران
عضو هیئت علمی؛ گروه کشاورزي، دانشگاه پیام نور بوئینزهرا؛ قزوین؛ ایران
دانشجوي دکتري؛ گروه اقتصاد کشاورزي؛ دانشکده کشاورزي؛ دانشگاه پیام نور؛ تهران؛ ایران

18820454308

تاریخ دریافت: 18/07/1393 تاریخ پذیرش: 14/06/1394

چکیده
براي در امان ماندن از خطرات خشکسالی و بحران آب در آینده نیاز است که راهکارها و قوانین مناسبی براي بهره برداري از منابع آب محدود اتخاذ شود. در این راستا ،مدلهاي برنامهریزي ریاضی در سطح وسیعی براي کمک به رفع مسائل مربوط به مدیریت منابع آب مورد استفاده قرار میگیرند. در مطالعه حاضر به منظور بهرهبرداري صحیح از منابع آب هاي سطحی و زیرزمینی و تخصیص بهینه این منابع در بخش کشاورزي و همچنین، به منظور تعیین الگوي بهینهي کشتی که منجر به دستیابی حداکثر سود ممکن براي کشاورزان منطقه رودبار الموت استان قزوین شود، از مدل برنامهریزي کسري آرمانی فازي( FGFP) و دادههاي آماري سال 91-1390 استفاده شد. مدل پیشنهادي در محیط نرم افزاري GAMS نسخه 9/23 حل شد. نتایج نشان داد که با بکارگیري الگوي بهینه کشت و تخصیص بهینه منابع آب موجود در منطقه، علاوه بر کاهش میزان آب مصرفی در سطح مزارع، هزینه تولید در هر هکتار از اراضی کاهش، نیرويکار بکارگرفته شده افزایش و شاخص کارایی »نسبت سود به آب مصرفی« در حدود 13 درصد افزایش مییابد. در پایان ،با توجه به نتایج به دست آمده، جهت توسعه بخش کشاورزي استان قزوین برنامه ریزي و مدل سازي از پایین به بالا پیشنهاد شد.
کلید واژه ها: الگوي بهینه کشت؛ برنامهریزي کسري آرمانی فازي؛ مدیریت منابع آب؛ منطقه الموت
مقدمه
کمبود آب از عوامل مهم و تأثیرگذار در تولید محصولات کشاورزي تلقی میشود، لذا مطالعه و توسعه راه کارهاي مدیریتی مناسب براي افزایش کارایی مصرف آب و تخصیص بهینه آن از اهمیت زیادي برخوردار است (آبابایی و همکاران ،1391). امروزه تأمین آب مورد نیاز براي آبیاري محصولات در بخش کشاورزي، محور عمده بسیاري از چالش هاي پیش روي بشر است ،چرا که یکی از عمده ترین مصرفکنندگان منابع آب در سطح جهان کشاورزان می باشند. با توجه به اینکه فعالیت هاي کشاورزي حدود 70 درصد آب مصرفی جهان را به خود اختصاص دادهاند، لذا فعالان این بخش اقتصادي باید سازو کارها و دستورالعملهاي لازم براي تعدیل، تخصیص و بهینهنمودن مصرف آب را سرلوحه تصمیمات خود قرار دهند( باقریان و همکاران ،1386).
69530208094387

سال

چهارم

/
شماره

4
/

تابستان

94

سال

چهارم

/

شماره

4

/

تابستان

94

پیشبینی هاي برخی از جوامع علمی حاکی از آن است که تا سال 2050 مسئله مدیریت منابع آب، اصلی ترین موضوع مورد بحث در کشورهاي مختلف جهان خواهد بود. این وضعیت، به ویژه براي کشورهاي منطقه خاورمیانه که در حدود 5 درصد از جمعیت جهان را در بر می گیرند حادتر می باشد. کشور ایران نیز براساس پیش بینی هاي انجام شده تا سال 2025 به فهرست کشورهایی که با وضعیت کمبود آب مواجهاند اضافه خواهد شد (پرهیزکاري ،1392). با توجه به نقش اساسی منابع آب در پیشرفت جوامع، مشخص می شود که دستیابی به سطح توسعهي پایدار بدون در نظرگرفتن منابع آب تقریباً ناممکن بوده و در صورت امکان بسیار مشکل خواهد بود. براي دستیابی به اهداف توسعه پایدار و غلبه بر مشکلات و چالش هایی که در بخش تأمین منابع آب وجود دارد، نیازمند سرمایهگذاري هاي کلانی در زیرساخت هاي منابع آب جهت ارتقاء مدیریت این منابع می باشد. در این راستا، رویکرد مدیریت منابع آب ،امکان بهینه کردن مشارکت بخش آب در دستیابی به توسعه پایدار را فراهم می کند( 2009 ,Samani et al.). طی دهههاي اخیر مطالعات خارجی متعددي در زمینه تخصیص و بهرهبرداري از منابع آب سطحی و زیرزمینی صورت گرفته است. از جمله این مطالعات می توان به بررسی پایداري منابع آب در فعالیت هاي زراعی در منطقه اي از شمال چین اشاره کرد. یافتههاي این پژوهش نشان داد که اگرچه الگوهاي زراعی منطقه مورد مطالعه از نظر اقتصادي پایدار بوده اند، اما منابع طبیعی و محیط زیست این منطقه مورد تهدید و تخریب قرارگرفتهاند( Zhen et 005 ,al.). در مطالعهاي دیگر، وضعیت توسعه پایدار منابع آب در هند بررسی شد. سیاست هاي اعمال شده نشان داد که در آینده، بایستی یک سیاست علمی را گسترش داد تا قادر باشد چالش هاي دشوار توسعه پایدار منابع آب در هند را خنثی نماید(2001Chaturvedi, ). در پژوهشی با به کارگیري برنامهریزي کسري در کرانه باختري فلسطین مشخص شد که الگوي بهینه کشت باعث کاهش مصرف آب به اندازه 10 درصد می شود که این امر به پایداري منابع آب کمک شایانی می کند. همچنین، ارزش افزوده بخش کشاورزي در حالت بهینه به اندازه 10 درصد نسبت به حالت فعلی افزایش پیدا خواهد کرد( ,Nazer et al.
200). در پژوهشی دیگر تخصیص آب هاي زیرزمینی حوضه ساحلی اوریسا در هندوستان مورد بررسی قرارگرفت. نتایج نشان داد که الگوي کشت فعلی نسبت به الگوي کشت بهینه 40 درصد انحراف دارد و فقط 20 درصد از آب هاي سطحی و 30 درصد از آب هاي زیرزمینی به صورت بهینه تخصیص داده می شود که این میزان بسیار کم بوده و باعث هدر رفتن حجم زیادي از آب آبیاري می گردد (2006 ,Narayan et al.). در ایران نیز نتایج مطالعهاي تحت عنوان تعیین الگوي بهینه کشت با تأکید بر استفاده پایدار از منابع آب سطحی شهرستان مرودشت نشان داد که، کشاورزان از منابع در دسترس استفاده بهینه نکرده و در رابطه با فعالیت هاي زراعی، قابلیت افزایش سود با تخصیص مجدد منابع وجود دارد، به طوري که در الگوي کشت پیشنهادي میزان آب برداشتی در زمان فعلی 10 درصد کمتر می باشد(فلسفی زاده و صبوحی صابونی ،1387). در تحقیقی دیگر، توسعه پایدار منابع آب و الگوي مطلوب برداشت در کشاورزي اصفهان مورد تجزیه و تحلیل قرارگرفت. نتایج حاکی از آن بود که مدل FP1 شاخصه توسعه پایدار را نسبت به مدلLP 2 و مدلMOFGP 3 نسبت به دو مدلLP و FP پایداري را در مدل سیستم هاي کشاورزي بیشتر اعمال کرده و پایداري منابع آب بیشتر خواهد شد. همچنین ،الگوهاي پیشنهادي علاوه بر کاهش اثر زیست محیطی فعالیت هاي کشاورزي، باعث کارآمدتر شدن منابع آب خواهند شد(فسخودي و همکاران ،1387). نتایج تحقیقی با استفاده از تکنیک برنامهریزي خطی براي تعیین ارزش اقتصادي آب کشاورزي اراضی زیر سد بارزو شیروان نشانداد که در شرایط اجراي الگوي کشت مناسب، میزان آب گرفته شده از سد در سطح اراضی به صورت بهینه تخصیص مییابد(چیذري و همکاران ،1385). در مطالعه-اي جهت بهینهسازي کارایی مصرف آب آبیاري و عملکرد سیبزمینی از تئوري آنالیز حاشیهاي مبتنی بر تبخیر و تعرق بهره گرفته شد. نتایج نشان داد که حداکثر عملکرد محصول سیبزمینی در تبخیر و تعرق 345 میلی متر و حداکثر کارایی مصرف آب در تبخیر و تعرق 222 میلی-متر حاصل میشود. افزون براین، بررسی ارتباط بین عملکرد و کارایی مصرف آب در کشت سیبزمینی نشان داد که در صورت محدودیت منابع آبی، دستیابی به کارایی مصرف آب بیشینه استراتژي مناسبی در تخصیص بهینه منابع آب و حفظ و پایداري این منابع میباشد (فتحی و سلطانی ،1391). نتایج تحقیقی براي تعیین الگوي بهینه کشت و استخراج تابع تقاضاي آب در شهرستان کازرون نشان داد که کشاورزان این منطقه از منابع موجود استفاده بهینه نمی کنند، به گونهاي که اختلاف سود در اجراي دو حالت کنونی و بهینه 5/11 درصد می باشد(پیکانی و همکاران ،1386). نتایج مطالعهاي در بخش صالح آباد شهرستان بهارستان همدان نشان داد که شاخص هاي اکولوژیکی کشاورزي پایدار از لحاظ پایداري نظام هاي زراعی، در وضعیت بحرانی قرار دارند، به طوري که بیشتر نظام هاي زراعی منطقه مورد نظر بسیار ناپایدار هستند (2007Hosseini and Mahdi, ). در پژوهشی دیگر به منظور حفاظت از منابع آب و خاك و پایداري تولید ،بهینهسازي مصرف آب در بخش کشاورزي از طریق کنترل دقیق میزان شوري خاك در شرایط ماندگار مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مدلهایی مانند WatSuit شوري خاك را بیش از آنچه که در شرایط ماندگار حاصل شده است، پیشبینی میکنند. تحت چنین شرایطی میتوان با اعمال کسر آبشویی کمتر علاوه بر بهینهسازي آب مصرفی به متوسط شوري مورد نیاز خاك نیز دست یافت که این موضوع از جنبه حفاظت منابع آب نیز حائز اهمیت است(هاشمینژاد و همکاران ،1391).
مطالعات بررسی شده نشان میدهند که مدلهاي برنامهریزي ریاضی در سطح وسیعی براي کمک به رفع مسائل مربوط به مدیریت منابع آب مورد استفاده قرار می گیرند. علت توسعه کاربرد این مدلها، توانایی آنها در تعیین الگوهاي بهینه و برنامههاي زراعی مناسب میباشد .این مدل ها میتوانند تصمیم گیرندگان و مدیران اقتصادي بخش کشاورزي را جهت تخصیص بهینه منابع و امکانات کمیاب به منظور تولید بهتر محصولات کشاورزي یاري رسانند(محسنی و زیبایی ،1388). بهرهگیري از مدلهاي برنامهریزي ریاضی در اقتصاد کشاورزي، جهت تعیین الگوي بهینه کشت، تخصیص نهادههاي تولید و تحلیل سیاستهاي کشاورزي سابقهاي طولانی دارد(صبوحی و همکاران ،1385).
به طور کلی، تحقیق حاضر دو هدف اصلی را دنبال می کند، ابتدا بهرهبرداري صحیح از منابع آب هاي سطحی و زیرزمینی و تخصیص بهینه این منابع در بخش کشاورزي و سپس، توصیه الگوي بهینهي کشتی که منجر به حفظ و پایداري منابع آب موجود، تخصیص نیرويکار و دستیابی به حداکثر سود ممکن براي کشاورزان منطقه الموت شود.

مواد و روش ها منطقه مورد مطالعه
4272528054763

سال

چهارم

/

شماره

4
/

تابستان

94

سال



قیمت: تومان

دسته بندی : منابع آب خاک

دیدگاهتان را بنویسید