شکل 4‑26: نتایج کمبودهای آبی مدلهای مختلف حل اختلاف برای بالادست رودخانه.. 60
شکل 4‑27: نتایج کمبودهای آبی مدلهای مختلف حل اختلاف برای پاییندست رودخانه.. 60
شکل 4‑28: مقایسه مقادیر کمبود آبی مصرف کننده بالادست قبل و بعد از همکاری.. 64
شکل 4‑29 : مقایسه مقادیر کمبود آبی مصرف کننده پاییندست قبل و بعد از همکاری.. 64
شکل 5‑1:موقعیت کلی منطقهی طرح و محدوده مدل (آبخوان) در حوضهی آبریز ابهر [5].. 67
شکل 5‑2: نمودار جریان رودخانهی ابهر در سالهای آبی مختلف.. 68
شکل 5‑3: مقادیر مختلف نیازهای صنعت، شهری، کشاورزی.. 69
شکل 5‑4: موقعیت چاههای موجود در منطقه.. 70
شکل 5‑5 : نمودار تابع مطلوبیت تأمین نیاز آبی مصرف کنندگان.. 72
شکل 5‑6: نمودار تابع مطلوبیت افت تراز آبخوان در محل چاهها.. 72
شکل 5‑7 : نمودار تابع مطلوبیت تأمین نیاز زیستمحیطی رودخانه 73
شکل 5‑8: نمودارتابع مطلوبیت مرتبط با هزینه برداشت آب مصرف کنندگان 73
شکل 5‑9: نتایج تخصیص و کمبود حاصل از مدل برای مصرف شرب بالادست سال آبی 51-1350.. 76
شکل 5‑10: نتایج تخصیص و کمبود حاصل از مدل برای مصرف شرب پاییندست سال آبی 51-1350.. 76
شکل 5‑11: نتایج تخصیص و کمبود حاصل از مدل برای مصرف صنعت بالادست سال آبی 51-1350.. 78
شکل 5‑12: نتایج تخصیص و کمبود حاصل از مدل برای مصرف صنعت پاییندست سال آبی 51-1350.. 78
شکل 5‑13: نتایج تخصیص و کمبود حاصل از مدل برای مصرف کشاورزی بالادست سال آبی 51-1350.. 80
شکل 5‑14: نتایج تخصیص و کمبود حاصل از مدل برای مصرف کشاورزی پاییندست سال آبی 51-1350.. 80
شکل 5‑15: نتایج تخصیص و کمبود حاصل از مدل برای مصرف شرب بالادست سال آبی 67-1366.. 84
شکل 5‑16: نتایج تخصیص و کمبود حاصل از مدل برای مصرف شرب پاییندست سال آبی 67-1366.. 84
شکل 5‑17: نتایج تخصیص و کمبود حاصل از مدل برای مصرف صنعت بالادست سال آبی 67-1366.. 86
شکل 5‑18: نتایج تخصیص و کمبود حاصل از مدل برای مصرف صنعت پاییندست سال آبی 67-1366.. 86
شکل 5‑19: نتایج تخصیص و کمبود حاصل از مدل برای مصرف کشاورزی بالادست سال آبی 67-1366.. 88
شکل 5‑20: نتایج تخصیص و کمبود حاصل از مدل برای مصرف کشاورزی پاییندست سال آبی 67-1366.. 88
شکل 5‑21: نتایج تخصیص و کمبود حاصل از مدل برای مصرف شرب بالادست سال آبی 78-1377.. 90
شکل 5‑22: نتایج تخصیص و کمبود حاصل از مدل برای مصرف شرب پاییندست سال آبی 78-1377.. 90
شکل 5‑23: نتایج تخصیص و کمبود حاصل از مدل برای مصرف صنعت بالادست سال آبی 78-1377.. 92
شکل 5‑24: نتایج تخصیص و کمبود حاصل از مدل برای مصرف صنعت پاییندست سال آبی 78-1377.. 92
شکل 5‑25: نتایج تخصیص و کمبود حاصل از مدل برای مصرف کشاورزی بالادست سال آبی 78-1377.. 94
شکل 5‑26: نتایج تخصیص و کمبود حاصل از مدل برای مصرف کشاورزی پاییندست سال آبی 78-1377.. 94
شکل 5‑27: مقایسه نتایج برداشت از آب سطحی در دو مدل Nash و CR(II) 95
شکل 5‑28: مقایسه نتایج برداشت از آب زیرزمینی در دو مدل Nash و CR(II) 96
فهرست جداول
جدول 4‑1: اطلاعات ورودی مسئله (مقادیر به میلیون متر مکعب).. 29
جدول 4‑2: ماتریسهای پاسخ چاه 1 و چاه 2.. 30
جدول 4‑3: مقادیر برداشت آب سطحی بالادست حاصل از شبیهسازی در محیط Excel 33
جدول 4‑4: مقایسه مقادیر برداشت و مقادیر کمبود دو مصرف کننده (مقادیر به میلیون متر مکعب).. 36
جدول 4‑5: مقایسه مقادیر برداشت و مقادیر کمبود دو مصرف کننده (mcm) 40
جدول 4‑6: مقایسه مقادیر برداشت و مقادیر کمبود دو مصرف کننده (mcm) 50
جدول 4‑7: مقایسه مقادیر برداشت و مقادیر کمبود دو مصرف کننده (mcm) 53
جدول 4‑8: مقایسه مقادیر تخصیص و مقادیر کمبود دو مصرف کننده(mcm) 56
جدول 4‑9: مجموع مقادیر هزینه در مدلهای مختلف برای دو مصرف کننده بالادست و پاییندست (تومان).. 58
جدول 4‑10: مقایسه مقادیر مطلوبیتهای تأمین نیاز مصرف کنندگان 59
جدول 4‑11: مقادیر رهاسازی آب در ماههای مختلف.. 63
جدول 5‑1: جریان رودخانه ابهر در سالهای آبی مختلف (mcm).. 68
جدول 5‑2: مقادیر نیاز شهری، صنعت،کشاورزی و حقابههای زیستمحیطی طرح (mcm). 69
جدول 5‑3: ماتریس پاسخ چاه 1.. 71
جدول 5‑4: مقادیر ضرایب برگشتی به آب سطحی و آب زیرزمینی.. 71
جدول 5‑5: مقادیر ضرایب برگشتی از مصارف مختلف.. 71
جدول 5‑6: مقادیر وزن نسبی شرکتکنندگان در مطالعه موردنظر.. 74
جدول 5‑7: مقادیر نیاز، تخصیص و کمبودهای آبی مربوط به مصرف شرب سال آبی 51-1350 (mcm). 75
جدول 5‑8: مقادیر نیاز، تخصیص و کمبودهای آبی مربوط به مصرف صنعت سال آبی 51-1350 (mcm). 77
جدول 5‑9: مقادیر نیاز، تخصیص و کمبودهای آبی مربوط به مصرف کشاورزی سال آبی 51-1350 (mcm). 79
جدول 5‑10: مقادیر جریان زیستمحیطی مربوط به بالادست و پاییندست رودخانه سال آبی 51-1350.. 81
جدول 5‑11: مقادیر نیاز، تخصیص و کمبودهای آبی مربوط به مصرف شرب سال آبی 67-1366 (mcm). 83
جدول 5‑12: مقادیر نیاز، تخصیص و کمبودهای آبی مربوط به مصرف صنعت سال آبی 67-1366 (mcm). 85
جدول 5‑13: مقادیر نیاز، تخصیص و کمبودهای آبی مربوط به مصرف کشاورزی سال آبی 67-1366 (mcm). 87
جدول 5‑14: مقادیر نیاز، تخصیص و کمبودهای آبی مربوط به مصرف شرب سال آبی 78-1377 (mcm). 89
جدول 5‑15: مقادیر نیاز، تخصیص و کمبودهای آبی مربوط به مصرف صنعت سال آبی 78-1377 (mcm). 91
جدول 5‑16: مقادیر نیاز، تخصیص و کمبودهای آبی مربوط به مصرف کشاورزی سال آبی 78-1377 (mcm). 93
جدول 5‑17: مقادیر رهاسازی آب در ماه های مختلف.. 97
چکیده
وجود ذینفعان مختلف در بهره برداری از سیستمهای منابع آب با اولویتهای متفاوت و معمولاً در تضاد، مناقشاتی را به وجود میآورد که حل و رفع این مناقشات به خصوص در سالهای اخیر مورد توجه محققان بسیاری قرار گرفته است و راهکارهای متفاوتی برای حل این مشکل ارائه شده است. یکی از این روشها رویکرد حل اختلاف Nash میباشد. در این پایان نامه یک سیستم مرکب رودخانه-آبخوان که وظیفهی تأمین نیاز آبی دو منطقهی بالادست و پاییندست را بر عهده دارد در نظر گرفته شده و وضعیت مناقشهی سیستم شبیهسازی شده است. با بهره گرفتن از رویکرد Nash مسئله حل مناقشه بین مصرف کنندگان آب که از هر دو منبع آب سطحی و زیرزمینی استفاده می کنند تحلیل گردیده و نتایج حاصل از آن با دو روش حل اختلاف دیگر مقایسه شده است. این مسئله با توجه به محدودیتهای موجود برای برداشت آب زیرزمینی (افت تراز آبخوان) و همچنین محدودیت برداشت آب سطحی (تأمین نیاز زیستمحیطی) حل شده است. از نرمافزار VisualMODFLOW برای شبیهسازی سیستم رودخانه-آبخوان و نرمافزار LINGO برای حل مسئله بهینه حاصل استفاده شده است. مطالعه موردی، مناقشهی موجود در بین مصرف کنندگان بخشهای مختلف شهری، صنعتی و کشاورزی دو منطقهی ابهر و خرمدره را که از منابع سطحی و زیرزمینی به صورت تلفیقی استفاده می کنند در نظر دارد و از روبکرد حل اختلاف Nash برای بهبود این مناقشه استفاده می کند. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که مدل Nash می تواند با رعایت مقادیر وزنهای نسبی و مطلوبیتهای تعیینشده پاسخی را ارائه دهد که حاصل مشارکت ذینفعان بوده و مطلوبیت کل سیستم را به ماکزیمم مقدار برساند.
1- فصل اول: کلیات
1-1- مقدمه
آب برای حفظ زندگی انسانها و محیط زیست ضروری است. تقریباً در هر منطقهای از جهان تأمین آب به دلیل افزایش تقاضاهای وابسته به صنعتی شدن، شهری
این مطلب را هم بخوانید :
بهترین سبزیجات برای کاشت در سرمای پاییز و زمستان
شدن و رشد جمعیت، دشوارتر شده است[35]. بر اساس گزارش جهانی آب جمعیت جهان در قرن اخیر سه برابر شده و به تناسب آن مصرف آب برای اهداف انسانی 6 برابر افزایش داشته است[36]. علاوه بر این شرایط آب و هوایی مثل گرمشدن زمین وضعیت را در آینده بدتر خواهد کرد. از آنجایی که آب از نظر مکانی و زمانی به طور نامنظم توزیع شده است، بارندگیهای منظم در بعضی مناطق با خشکسالیهای بلندمدت در سایر مناطق مغایرت دارد. همچنین منابع آب شیرین جهان بر اساس مرزهای سیاسی تفکیک نشده است، بنابراین توزیع و استفاده از منابع آب محدود، می تواند منجر به ایجاد مناقشات محلی، منطقهای و حتی در سطوح بین المللی شود. مدیریت پیشرفتهی آب، حل مناقشات و همکاری می تواند چنین مشکلاتی را بهبود بخشد چراکه روند حل مناقشات آب با بهره گرفتن از علوم حقوق، مهندسی، اقتصاد، زمینشناسی و اقتصاد سیاسی قانونمند شده است[12].
حل موفق مناقشات ملی و بین المللی آب، نیاز به درک درستی از ذات مناقشه و همچنین مدلسازی و تحلیل مسائل اساسی آن برای رسیدن به یک توافق نهایی در خصوص اینکه چه مقدار از آب مشترک به هر کشور و یا گروهی تخصیص یافته است، دارد. طبیعت و جریان مناقشه و همکاری بین گروههای درگیر بر پایه تکنولوژیها و روشهای جدید می تواند به مدیریت موثر منابع آب کمک کند و بدین وسیله کشمکش میان گروههای درگیر در مسئله آب را کاهش دهد[35].
از آنجایی که منابع آب سطحی پاسخگوی نیازهای كشاورزی، شرب و صنعتی نبوده و استفادهی بیش از حد از منابع آب زیرزمینی نیز سفرههای آب زیرزمینی كشور را با مشكلات متعددی مواجه ساخته است، لذا بهره برداری تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرزمینی، به عنوان راهحلی مناسب در این زمینه مورد توجه قرار گرفته است[3]. امروزه مدیریت جامع منابع آب، با تأکید بر بهره برداری مشترک یا تلفیقی از منابع آبهای سطحی و زیرزمینی، در دستور کار کلیهی سازمانهای بهره برداری قرار گرفته است. توسعهی بهره برداری از آبهای زیرزمینی در مقایسه با سدسازی دارای مزایای متعددی بوده و مشکلات به مراتب کمتری دارد. از این میان میتوان به هزینه کمتر، عدم وجود مشکل رسوب و تبخیر، مشکلات کیفی کمتر، و عدم وجود مشکلات اجتماعی و فرهنگی اشاره نمود[10].
