بررسی آب مجازی با رویکرد مدیریت منابع آب با استفاده از نرم‌افزار CROPWAT

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دکتری مهندسی محیط زیست، دانشکده عمران، دانشگاه علوم و فناوری آریان، بابل، ایران

2 کارشناسی ارشد مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده عمران، دانشگاه علوم و فناوری آریان، بابل، ایران.

3 گروه عمران، واحد نوشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، نوشهر، ایران

10.22112/jwwse.2021.256319.1224

چکیده

آب یکی از مهم‌ترین اجزای مورد‌نیاز برای تداوم حیات است. مصرف بی‌رویه این عنصر، صدمات جبران‌ناپذیری به منابع آبی وارد ساخته و صنعت کشاورزی بیشترین حجم آب مصرفی را به خود اختصاص داده است. در سال‌های اخیر کاهش چشمگیر منابع آبی و هم‎چنین روند رو به رشد خشک‌سالی لزوم بازبینی و تغییر در صنعت کشاورزی را ایجاب می‌نماید. به‎همین منظور در این پژوهش، برآورد نیاز آبی محصولات کشاورزی استان مازندران شامل برنج، گندم، جو، مرکبات و بررسی حجم آب مجازی سبز، آبی و میزان آب صادر و واردشده توسط این محصولات در سطح استان به‌عنوان قطب کشاورزی کشور است. بدین منظور اطلاعات هواشناسی ازجمله بارش، حداقل و حداکثر دما، رطوبت نسبی، ساعات آفتابی منطقه و اطلاعاتی هم‎چون سطح زیر کشت، میزان عملکرد این محصولات، حجم آب صادر و واردشده در طی ده سال اخیر از سازمان‌های مربوطه دریافت شده است. به‎منظور برآورد نیاز آبی و آب مجازی از روش‌های فائم پنمن-مانتیث و USDA در نرم‌افزار CROPWAT استفاده ‌شده است. یافته‌ها نشان داد به‎ترتیب برنج، گندم، جو و مرکبات بیشترین نیاز آبی و حجم آب مصرفی را به خود اختصاص داده‌اند. هم‎چنین عمده آب مورد‌نیاز برنج از آب آبی تأمین می‌شود و بیشترین آب مصرفی گیاهان گندم، جو و مرکبات از منابع آب سبز بوده که برای ذخیره‌سازی مناسب نیست. با توجه به پتانسیل اقلیمی استان مازندران، تغییر الگوی کشت به سمت گیاهانی با نیاز آبی کم که قادر به جذب آب مورد‌نیاز خود از منابع آب سبز هستند مانند گندم، جو و مرکبات و هم‎چنین کاهش سطح زیر کشت گیاهانی با نیاز آبی فراوان مانند برنج منابع آبی بیشتری را ذخیره‌سازی نموده و در کنترل بحران آب مؤثر باشد.

کلیدواژه‌ها


 
آبابایی، ب.، و رمضانی، ح.، (1394)، "ردپای آب مجازی در محصولات گندم ایران"، مجله آب‌وخاک، 23(6)، 1458-1468.
بذرافشان، الف.، دهقان‌پیر، ش.، و حلی‌ساز، آ.، (1396)، "برآورد بیلان آب مجازی در بخش کشاورزی در استان هرمزگان طی دهه گذشته"، مجله مدیریت بیابان، 5(10)، 116-129.
تهامی‌پور، م.، و عابدی، س.، (1396)، "ارزیابی تجارت آب مجازی در بخش صنعت استان زنجان"، مجله آب و فاضلاب، 28(3)، 45-36.
چوپان، ی.، و امامی، س.، (1399)، "بررسی امکان‌سنجی بهره‌گیری از پساب تصفیه‌خانه فاضلاب شهری تربت‌حیدریه برای آبیاری محصولات کشاورزی"، نشریه علوم و مهندسی آب و فاضلاب ،5(1)، 39-45.
 زارع ابیانه، ح.، آرام ،م.، اخوان، س.، (1394)"ارزیابی حجم آب مجازی مبادلاتی محصولات عمده زراعی استان همدان"، مجله پژوهش آب ایران، 9(3)، 151-161.
معلمی ،م.، (1397)،"بررسی تأثیر رشد درآمد سرانه بر رشد خالص واردات آب مجازی در کشورهای منتخب"، مجله نظریه‌های کاربردی اقتصاد، 5(1)، 133-158.
 موسوی، ن.، اکبری، م.، سلطانی ،غ.، زارع ،م.، (1388)،"آب مجازی:راه‎کارهای نوین در جهت مقابله با بحران آب"، همایش ملی مدیریت بحران آب، دانشگاه آزاد اسلامی واحد مرودشت.
Ababaei, B., and Ramezani, H., (2014), “Estimation of water footprint component of Iran’s wheat production, comparison of global and national scale estimates”, Environmental Process Journal, 1(3), 193-205.
Allen, R.G., Pereira, L.S., Rase D., and Smith, M., (1998), “Crop evapotranspiration: Guidelines for computing crop requirements, irrigation and drainage paper”, FAO (Food and Agriculture Organization) of the United Nations, 56.
BadrulMasud, M.,Wada, Y., Goss, G., and Faramarzi, M., (2019), “Global implications of regional grain production through virtual water trade” , Science of the Total Environment, 659, 807-820.
Faramarzi, M., Yang, H., Mousavi, J., Schulin, R., Binder, C.R., and Abbaspour, K.C., (2010), “Analysis of intra-country virtual water trade strategy to alleviate water scarcity in Iran”, Hydrology and Earth Sciences, 14(8), 1417-1433.
Gerbens-Leenes, W., Hoekstra, A.Y., and Vander Meer, T.H., (2009), “The water footprint of bioenergy”, Proceeding of the National Academy of Sciences, 106(25), 10219-10223.
Hoekstra, A., and Mekonnen, M., (2016), “Imported water risk: The case of the UK”, Environmental Research Letters, 11(5), 50-52.
Hoekstra, A.Y., Chapagain, A.K., (2008), Globalization of water: Sharing the planet’s freshwater resources, Blackwater Publishing, Oxford, UK.
Hoekstra, A.Y., Chapagain, A.K., Aldaya, M.M., and Mekonnen, M.M., (2009), Water footprint manual: State of the art, Water Footprint Network, Enschede, the Netherlands.
Horlemann, L., and Neubert, S., (2007), A realistic concept for resolving the water crisis inter-and intra-annual variation of water footprint of crops and blue water scarcity in the Yellow River basin virtual water trade, Research Report, German Development Institute, pp. 216-227.
Lillywhite, R., (2010), “Footprinting methods for assessment of the environmental impacts of food production and processing”, In: Environmental Assessment and Management in the Food Industry, The University of  Warwick, pp. 255-271. 
Liu, J., Williams, J.R., Zehnder, A.J.B., and Yang, H., (2007), “GEPIC-modeling wheat yield and crop water productivity with high resolution on a global scale”, Agricultural Systems, 94(2), 478-493.
PourSalehi, F., Khashei, A., and Bidokhti, Z., (2016), “Changes in cropping pattern and intensification based on virtual water with the saffron centrality (Case Study: Birjand plain)”, Journal of Zaffron Research, 3(1), 18-30.
Salah, A., (2014), “Investigating virtual water trade patterns in economic activity of Guilan province by application of expanded input-output table”, M.Sc. Thesis, School of Economics, Shahid Beheshti University, Iran.
Yang, H., Wang, L., Abbaspour, K.C., and Zehnder, A.J., (2006), “Virtual water highway: Water use efficiency in global trade”, Hydrology and Earth System Sciences, 3(1), 1-26.
Yang, H., Wang, L., Abbaspour, K.C., and Zehnder, A.J., (2006), “Virtual water trade: An assessment of water use efficiency in the international food trade”, Hydrology and Earth System Sciences, 10(3), 443-454.
Zhao, A., Zhu, X., Liu, X., Pan, Y., and Zuo, D., (2016), “Impacts of land use change and climate variability on green and blue water resources in the Weihe River Basin of northwest China”, CATENA Journal, 137, 318-32.
Zhao, X., Yang, H., Yang, Z., Chen, B., and Qin, Y., (2010), “Applying the input-output method to account for water footprint and virtual water trade in the Haihe River basin in China”, Environmental Science and Technology, 44(23), 9150-91.