SUPERVISOR
سیدسعید اسلامیان (استاد راهنما) حسین بابازاده (استاد مشاور) منوچهر حیدرپوراسفرجانی (استاد راهنما) اسماعیل لندی (استاد مشاور)
STUDENT
Amirfarbod Abdolvandi
امیرفربد عبدالوندی
FACULTY - DEPARTMENT
دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389
TITLE
Simultaneous Simulation of both Surface and Groundwater Resources Using System Dynamics Approach (Case Study: Taleghan Dam)
Water demand increases every day by the non-stop population growth and the rapid agricultural and industrial developments. The limited manageable water and the constant increase in its demand, justifies the need for an appropriate planning and management in the field of water resources for the better exploitation of these rare and limited resources. If the existing resources are used in a better manner, present and even near future demands could be improved. In a region, simultaneous optimal operation management of surface and groundwater resources is the most effective way for the protection of water sources in order to prevent the probable challenges related to water shortage. So simultaneous study of the surface and groundwater of a region aids the proper exploitation of the water resources of the region, by applyin g the best management scenario, compliance the balance in operation of both resources at current and future and it helps to sustainability of the water sources in a region. The prediction of probable changes in the condition of water resources because of different policies for water operation and use can be a great help for the achievement of the important goal which is optimal operation management of water resources. Dam reservoirs are one of the most important water supplies in Iran and as well as all around the world. The method of system dynamics, derived from systematic thinking, is a useful tool in management and planning and is a feedback and object oriented approach, that not only can simulate the complicated system of water resources but also can evaluate the present and future behavior and the mechanism of system. In the current research, by investigating Taleghan dam using the system dynamics approach, the effects of dam construction on sustainability and groundwater resources control as well as their operation management approach is studied. this dam has been constructed in order to utilize the potencial of surface water resources of river Taleghan to supply the agricultural demand of ghazvin plain better and also to supply drinking water of some area in Tehran. Thus, the model includes Taleghan river basin and dam reservoir, river Ziaran, irrigation network of the mentioned area, the other concerned main rivers in the plain and underground water resources. Validation of the model was done by using the comparison between behavior of the model and observational data in addition to statistical criteria . Then by running the model with dam and without dam, the effects of the construction of the dam on supplying the agricultural demand and the groundwater resources were studied . Also, by the presentation of various scenarios, indices like agricultural supply reliability by dam, dam vulnerability and sustainability were calculate d. It was found that the construction of the dam has had a positive effect on groundwater resources and agricultural demand supply , but supplying more amount of water of Tehran drinking by the dam reduce the reliability of agricultural demand supply , and it causes a decrease in the region’s groundwater level, to reduce this effect the increase in irrigation efficiency is recommended.
گسترش بی رویه جمعیت، توسعه کشاورزی و رشد سریع صنایع، هر روز تقاضای آب را افزایش می دهد. محدود بودن آب های قابل کنترل و افزایش مداوم نیازها وجود برنامه ریزی صحیح به منظور مدیریت منابع آب و بهره برداری بهتر این منابع محدود را طلب می کند. در صورتی که از منابع موجود به شکل بهتری بهره برداری شود، می توان نیاز فعلی و حتی آینده نزدیک را مرتفع ساخت. در یک منطقه مدیریت بهره برداری بهینه همزمان منابع آب سطحی و زیرزمینی مؤثرترین گام در حفظ من ابع آب جهت جلوگیری با مواجه شدن چالش های محتمل در رابطه با کمبود آب می باشد . لذا مطالعه همزمان آب سطحی و زیرزمینی در یک منطقه به بهره برداری مناسب از منابع آب آن منطقه کمک می کند، به طریقی که بتوان با اعمال بهترین سناریوی مدیریتی تعادل را در برداشت از هر دو منبع در حال حاضر و آینده رعایت کرده و باعث پایداری منابع آب در منطقه شد. قابلیت پیش بینی تغییرات ممکن در شرایط منابع آب متأثر از سیاست های مختلف بهره برداری و مصرف آب می تواند کمک بزرگی جهت نیل به این هدف مهم یعنی مدیریت بهینه بهره برداری از منابع آب باشد. مخازن سدها به عنوان یکی از منابع مهم تامین آب در یک منطقه به خصوص در سالیان اخیر در همه جای دنیا و ایران مورد توجه بوده است. رویکرد پویایی سیستم ها بر گرفته از تفکر سیستمی، ابزاری مفید در مدیریت و برنامه ریزی ها می باشد که روشی برای شبیه سازی شئ گرا و بر پایه بازخورد بوده که می تواند ضمن شبیه سازی سیستم های پیچیده منابع آب، رفتار حال و آینده و مکانیزم های حاکم بر سیستم را نیز مورد ارزیابی قرار دهد. در تحقیق حاضر با بررسی سد طالقان با استفاده از روش پویایی سیستم اثرات احداث این سد بر پایداری و کنترل منابع آب زیرزمینی و نیز نحوه مدیریت بهره برداری از آن بررسی شده است. این سد در منطقه دشت قزوین به منظور استفاده بهینه از پتانسیل منابع آب سطحی رودخانه طالقان در جهت تامین بهتر نیاز کشاورزی دشت قزوین و همچنین تامین نیاز شرب مناطقی از استان تهران احداث شده است. بدین منظور مدل ایجاد شده شامل حوضه رودخانه و مخزن سد طالقان، رودخانه زیاران، شبکه های آبیاری محدوده مورد نظر، سایر رود خانه های اصلی مرتبط موجود در دشت و مخزن منابع آب زیرزمینی می باشد. اعتبارسنجی مدل با استفاده از مقایسه رفتار مدل با داده های مشاهداتی و کمک از معیارهای آماری انجام شد. سپس با اجرای مدل با سد و بی سد، به بررسی تاثیر احداث سد بر تامین نیاز کشاورزی و حجم منابع آب زیرزمینی پرداخته شد. همچنین با ارائه سناریوهای مختلف، شاخص های اطمینان پذیری تامین نیاز کشاورزی توسط سد، آسیب پذیری و پایداری سد تحت شرایط مختلف این سناریو ها محاسبه گردید. مشخص شد که احداث سد تاثیر مثبتی بر تامین نیاز کشاورزی و منابع آب زیرزمینی داشته است اما تامین مقدار بیشتری از نیاز شرب تهران توسط سد اطمینان پذیری تامین نیاز کشاورزی را کاهش و باعث افزایش افت سطح آب زیرزمینی می گردد که افزایش راندمان آبیاری برای کاهش این اثر توصیه می گردد. کلمات کلیدی: سیستم دینامیک، منابع آب سطحی و زیر زمینی، شبیه سازی همزمان، سد طالقان