به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

محمد ابراهیم بنی حبیب

  • میترا تنهاپور، جابر سلطانی*، بهرام ملک محمدی، کامیلا هلاوچوا، محمدابراهیم بنی حبیب

    زمان پیشهشدار و دقت پیش بینی های بارندگی اثر قابل ملاحظه ای بر سیستم های پیش بینی و هشدار سیلاب دارند. کاربرد پیش بینی های همادی بارندگی مستخرج از مدل های عددی بارش به دلیل تاثیری که بر افزایش زمان پیش هشدار سیلاب دارند، توسعه یافته است. هدف این تحقیق، بهبود مهارت پیش بینی مدل های عددی بارش توسط تکنیک های پس پردازش است. بدین ترتیب پیش بینی همادی بارندگی سه مدل هواشناسی NCEP، UKMO و KMA برای شش رویداد بارش مولد سیلاب در حوضه دز استخراج گردید. جهت پس پردازش پیش بینی های همادی بارش از رویکردهای آماری و مدل داده محور استفاده شد. بدین منظور، پیش بینی خام هر مدل منفرد با استفاده از مدل های رگرسیونی خطی و توانی تصحیح گردید. سپس خروجی تصحیح شده مدل های منفرد توسط مدل پیشنهادی کنترل گروهی داده ها (GMDH) ترکیب شدند. نتایج نشان داد برای اصلاح پیش بینی های خام، عملکرد مدل های توانی بهتر از خطی است. پس از تصحیح برونداد مدل ها، نتایج دقیق تری با استفاده از مدل های NCEP و UKMO به دست آمد. همچنین، سامانه همادی چندگانه ساخته شده توسط مدل GMDH اثر قابل ملاحظه ای بر مهارت پیش بینی مدل های عددی بارش داشت، به گونه ای که معیارهای ارزیابی نش-ساتکلیف و خطای نرمال شده به طور متوسط 23% و 11% نسبت به مدل های توانی بهبود یافتند. ارزیابی مقایسه ای قابلیت تفکیک پذیری مدل های همادی چندگانه با مدل های منفرد توسط منحنی ROC در دو سطح آستانه 5/2 و 10 میلی متر بیانگر توانایی تفکیک پذیری بالاتر مدل های همادی چندگانه در هر دو سطح آستانه بارش بود. پیش بینی-های پس پردازش شده بارندگی همادی به عنوان یک ورودی قابل اعتماد برای مدل های هیدرولوژیکی جهت پیش بینی وقایع حدی به کار می آید.

    کلید واژگان: پیش بینی های همادی بارش, تکنیک های پس پردازش, مدل های رگرسیونی, مدل همادی چندگانه, مدل GMDH
    Mitra Tanhapour, Jaber Soltani *, Bahram Malekmohammadi, Kamila Hlavčova, MohammadEbrahim Banihabib

    The lead-time and accuracy of the precipitation forecasts have a substantial influence on the flood forecast and warning systems. The application of Ensemble Precipitation Forecasts (EPFs) derived from numerical precipitation models has been developed due to their impact on increasing flood lead-time. This research aims to improve the skill of numerical precipitation models using post-processing techniques. In this regard, EPFs of three meteorological models, e.g., NCEP, UKMO, and KMA, were extracted for sex precipitation events leading to flood in the Dez river basin during 2013-2019. The statistical approaches and data-driven model were applied to post-process the EPFs. For this purpose, the raw forecast of every single model was corrected using linear and power regression models. Then, the corrected output of single models was combined using the proposed model of Group Method of Data Handling (GMDH). The results indicated that Power Regression Model (PRM) outperformed the linear models to correct raw forecasts. After correction of models' output, more accurate results were obtained by NCEP and UKMO models. Moreover, the Multi-Model Ensemble (MME) system constructed by the GMDH model (MME_GMDH) had a great effect on the skill of numerical precipitation models, so that the Nash–Sutcliffe and normalized error (NRMSE) efficiency criteria for MME_GMDH respectively were improved on average 23% and 11% in comparison with the PRM. A comparative assessment of the discrimination capability of MME with single ensemble models using ROC curve at the thresholds of 2.5 and 10 mm represented a higher discrimination ability by MME_GMDH for both thresholds. Post-processed EPFs exert as a reliable input to the hydrological models for extreme events forecast.

    Keywords: Ensemble precipitation forecasts, GMDH model, Multi-Model Ensemble, Post-processing techniques, Regression models
  • میترا تنهاپور، محمدابراهیم بنی حبیب*

    سیلاب های واریزه ای می توانند خسارات شدیدی برای زندگی و اموال انسان ها به ویژه در مناطق پرجمعیت کوهستانی ایجاد کنند. در اثر تغییر اقلیم، فراوانی وقوع سیلاب واریزه ای روند افزایشی دارد. بنابراین ارزیابی روش های پیش بینی این پدیده جهت شناسایی رویکرد مناسب برای کاهش خطر و آگاهی مردم ضرورت دارد. در سال های اخیر، عمدتا از رویکردهای آستانه های بارندگی، مدل های رگرسیون لجستیک و داده کاوی برای پیش بینی این جریان ها استفاده شده است. در این مطالعه مروری بر روش های یاد شده برای پیش بینی سیلاب واریزه ای نشان می دهد، جهت انتخاب روش مناسب برای پیش بینی سیلاب واریزه ای بهتر است بر اساس شرایط و ویژگی های منطقه مورد مطالعه تصمیم گیری شود طوری که ممکن است یک یا ترکیبی از این روش ها نتایج مناسبی ارایه دهد. به طور کلی در میان روش های مذکور، رویکردهای مبتنی بر داده، به دلیل سهولت کاربرد، دقت بالا و عدم نیاز به تعداد زیاد داده های مشاهداتی به ویژه در مناطقی که با مشکل کمبود داده مواجه هستند، به عنوان روش برتر در این تحقیق توصیه می شود. مطالعه حاضر می تواند برای شناسایی رویکردهای پیش بینی سیلاب واریزه ای جهت کاهش خسارات ناشی از آن موثر باشد.

    کلید واژگان: آستانه های بارندگی, داده کاوی, سیلاب واریزه ای, مدل رگرسیون لجستیک
    Mitra Tanhapour, MohammadEbrahim Banihabib *

    Debris flows can create severe damage for humans' life and estate especially in the mountainous areas. The frequency of debris flow occurrence has an increasing trend due to climate change. Therefore, it is necessary to evaluate the prediction methods of this phenomenon to identify an appropriate approach for reducing its danger and people awareness. In recent years, rainfall threshold, regression logistic model and data mining methods were mainly employed for predicting these flows. In this study, a review on the mentioned methods for predicting debris flows reveals that it is better to select the convenient method for predicting debris flow based on the conditions and characteristics of the case study so that one or a combination of these methods may provide appropriate results. Generally, among the mentioned methods, data mining approaches are recommended as superior method in this study because of easy application, high accuracy and lack of requirement for the large number of observed data especially in areas that have data shortage problem. The current study can be effective for identifying debris flows prediction approaches to reduce its damage.

    Keywords: Data Mining, debris flow, Logistic Regression Model, Rainfall threshold
  • علی محمدی، محمدابراهیم بنی حبیب، سامان جوادی، حسین یوسفی*، حامد پورآرام

    تولید و مصرف غذا، یکی از ابعاد مهم تاثیر کشاورزی بر منابع آب محسوب می شود. از این رو تغییر سبدغذایی خانوار به طور مستقیم می تواند بر وضعیت منابع آب تاثیر گذارد. در این پژوهش از شاخص های ردپای آب و کربن برای تعیین مطلوبیت دو سبدغذایی گیاهی و رایج جامعه استفاده شد. نتایج نشان داد که اگرچه شاخص بحران آب سازمان ملل (UN/WCI) با تغییر سبدغذایی رایج جامعه به سبدغذایی گیاهی همچنان بحران شدید آبی را نشان می دهد اما ترویج و انتخاب سبدغذایی گیاهی، می تواند منجربه کاهش فشار بر منابع آب و محیط زیست ایران شود. سبدغذایی رایج و سبدغذایی گیاهی به ترتیب ردپای آبی معادل 7/62 و 3/56 میلیارد مترمکعب/سال برای کشور به همراه دارد. سبدغذایی گیاهی با تولید 5/205 میلیون تن CO2 در سال، نزدیک به 9/3 میلیون تن CO2 کم تری نسبت به سبدغذایی رایج تولید می کند. درحالت کلی سبدغذایی گیاهی سبب کاهش 10 درصدی ردپای آب مصرفی و کاهش تقریبا 2 درصدی ردپای کربن تولیدی نسبت به سبدغذایی رایج جامعه می شود. در بررسی سهم گروه های غذایی سبد گیاهی از منظر ردپای آب مصرفی، گروه حبوبات و مغزها (38%) و از منظر ردپای کربن تولیدی، گروه سبزیجات (27%) بیشترین تاثیر را بر منابع آب دارند. نتایج این تحقیق توصیه می کند که با تغییر سبدغذایی رایج جامعه ایرانی به سبدغذایی گیاهی، گروه های غذایی میوه ها و سبزیجات سهم بیش تری را در وعده های غذایی مصرفی داشته باشند و بجای آن از مصرف انواع گوشت ها و نان و غلات (به ویژه برنج) کاسته شود.

    کلید واژگان: ایران, ردپای آب, ردپای کربن, UN, WCI
    Ali Mohammadi, Mohammad Ebrahim Banihabib, Saman Javadi, Hossein Yousefi *, Hamed Pouraram, .Timothy O Randhir

    Food production and consumption is one of the important dimensions of agriculture's impact on water resources. Therefore, changing the household food basket can directly affect the status of water resources. In this study, water and carbon footprint indices were used to determine the desirability of two Vegan and common food baskets in the community. The results showed that although the United Nations Water Crisis Index (UN/WCI) still shows a severe water crisis by changing the common food basket to a vegan food basket, the promotion and selection of vegan food baskets can reduce the pressure on Iran's water resources and environment. Vegan and common food baskets result in a water footprint of 56.3 and 62.7 BCM, respectively. With a production of 205.5 million tons of CO2 per year, the vegan food basket produces about 3.9 million tons less CO2 than the common food basket. In general, vegan food basket causes a 10% reduction in water consumption and about 2% reduction in carbon footprint compared to the common food basket. In the study of the share of the vegan food groups in water footprint, the group of legumes and nuts (38%) and in terms of produced carbon footprint, the group of vegetables (27%) have the greatest impact on water resources. The results of this study suggest that by changing the common food basket to a vegan food basket, fruit and vegetable food groups should have a greater share in meals. Instead, the consumption of meats, breads and cereals (especially rice) should be reduced.

    Keywords: Carbon footprint, Iran, UN, WCI, water footprint
  • علی محمدی، محمدابراهیم بنی حبیب، حسین یوسفی*، حامد پورآرام

    سبد غذایی جامعه به عنوان یک ارتباط ‏دهنده بخش کشاورزی با منابع آب، می‏تواند به عنوان شاخصی برای بررسی پایداری زیست محیطی تامین غذای جامعه استفاده شود. از این رو، در پژوهش حاضر همبست آب و غذا برای دو سبد غذایی مطلوب وزارت بهداشت و سبد غذایی فعلی جامعه بررسی شد. نتایج نشان داد از منظر تاثیر سبدهای غذایی بر محیط ‏زیست، سبد غذایی مطلوب وزارت بهداشت رد پای آب آبی برابر با 6/733 مترمکعب/نفر/سال و رد پای آب خاکستری معادل 2/37 مترمکعب/نفر/سال به همراه دارد. در بین 6 گروه غذایی بررسی شده، گروه غذایی گوشت، تخم مرغ، حبوبات و مغزها بیشترین سهم در رد پاهای آب را دارد. جایگزینی سبد غذایی مطلوب با سبد غذایی فعلی سبب کاهش برداشتی معادل با 4/371 میلیون مترمکعب/سال از منابع آب سطحی و زیرزمینی کشور و تولید 103 میلیون مترمکعب/سال رد پای آب خاکستری کمتر می‏شود. در بررسی مطلوبیت اقتصادی سبد غذایی نیز مشخص شد که تامین سبد غذایی مطلوب وزارت بهداشت، سالانه تقریبا 8850000 تومان/نفر هزینه دارد که حدود 282 هزار تومان کمتر از هزینه تامین سبد غذایی فعلی جامعه برای هر نفر است. با توجه به آنکه سهم قابل توجهی از هزینه و رد پاهای آب سبد غذایی مطلوب وزارت بهداشت نیز متعلق به گوشت، تخم مرغ، حبوبات و مغزها است، جایگزینی محصولات این گروه با موادغذایی که رد پای آب کمتر، هزینه کمتر و موادمغذی کافی را دارند، توصیه می‏شود. در مجموع، سبد غذایی مطلوب وزارت بهداشت در مقایسه با سبد فعلی جامعه، به عنوان سبد غذایی مناسب از منظر اقتصادی و زیست محیطی معرفی می‏شود.

    کلید واژگان: رد پای آب, سبد غذایی مطلوب, همبست آب و غذا, هزینه تامین غذا
    Ali Mohammadi, MohammadEbrahim Banihabib, Hossein Yousefi *, Hamed Pouraram, Timothy O. Randhir

    The community food basket, as a link between the agricultural sector and water resources, can be used as an indicator to assess the environmental sustainability of the community food supply. Therefore, in this study, the water and food nexus for the two desirable food baskets of the Ministry of Health (DMH) and the present food basket (PFB) of the Iranian society was investigated. The results revealed that in terms of the impact of food baskets on the environment, the DMH food basket has blue and gray water footprints equal to 736 m3/person/year and 36.7 m3/person/year, respectively. Among food groups, the food group of meat, eggs, legumes and nuts has the largest share in water footprints. Replacing the desired food basket (DMH) with the PFB will reduce 383 MCM/year of surface and groundwater resources withdrawal and 102 MCM/year of gray water footprint production. Survey of economic desirability of food baskets, revealed providing the DMH food basket costs approximately 7700000 Tomans/person annually, which is approximately 400 thousand Tomans less than the cost of providing the PFB for each person. Considering that a significant share of the cost and footprints of the DMH food basket belongs to the meat, eggs, legumes and nuts food group, replacing the products of this group with foods that have less water footprints, lower costs and sufficient nutrients is recommended. In general, the DMH food basket is introduced as a suitable economic and environmental alternative to the present food basket.

    Keywords: water footprint, Desired food basket, Water, food nexus, Cost of food provision
  • راضیه حداد، محمدابراهیم بنی حبیب*، سید مهدی هاشمی شاهدانی، سامان جوادی پیر بازاری، سجاد نجفی مرغلمکی

    تالاب‏ها به عنوان یک اکوسیستم، کارکردی حیاتی در سیستم اجتماعی- زیست محیطی دارند. محدودیت آب مهم ترین عامل خشک شدن تالاب‏ها در مناطق خشک است. با توجه به اتلاف زیاد آب در کشاورزی، بهبود مدیریت مصرف در این بخش و تخصیص آب ذخیره شده از این راه می‏تواند به احیای حقابه زیست‏ محیطی تالاب‏ها کمک شایانی کند. هدف پژوهش حاضر، بررسی میزان پایداری سناریوهای مختلف بهبود مدیریت مصرف آب کشاورزی شامل سناریوهای «مدرن سازی و ارتقای بهره ‏برداری سامانه‏ های توزیع آب کشاورزی»، « ارتقای عملکرد سامانه های آبیاری داخل مزارع»، «بهینه‏ سازی الگوی کشت» و «کاهش بهره ‏برداری از منابع آب‏های زیرزمینی» و نیز ترکیب این سناریوها بر احیای حقابه زیست‏ محیطی تالاب‏ها است. برای این منظور، حوضه آبریز زاینده رود، مشتمل بر شش شبکه آبیاری و تالاب گاوخونی واقع در انتهای حوضه، به عنوان مورد مطالعاتی انتخاب شد. مدل سازی حوضه با استفاده از نرم ‏افزار مدیریت یکپارچه WEAP انجام گرفت. همچنین، میزان پایداری اجرای سناریوها بررسی شد. شاخص اعتمادپذیری برای این سناریوها به دست آمد. نتایج نشان داد انعطاف‏ پذیر‏ترین سناریو، اجرای همه سناریوها با شاخص پایداری 3/87 درصد و پس از آن، اجرای سناریوهای «مدرن سازی و ارتقای بهره ‏برداری سامانه ‏های توزیع آب کشاورزی»، «بهینه‏ سازی الگوی کشت» و «کاهش بهره‏ برداری از منابع آب‏های زیرزمینی» با شاخص پایداری 6/81 درصد است. کمترین شاخص پایداری را نیز دو سناریوی «ارتقای عملکرد سامانه‏ های آبیاری داخل مزارع»، «بهینه‏ سازی الگوی کشت» با شاخص پایداری 2/2 درصد و 6/2 درصد دارند. بنابراین، اجرای ترکیب کاملی از سناریوهای مدیریت تقاضای آب کشاورزی می تواند پایدارترین راهکار برای احیای تالاب گاوخونی باشد.

    کلید واژگان: احیای تالاب, بهینه‏ سازی الگوی کشت, گاوخونی, مدرن‏ سازی سامانه‏ های توزیع آب, مدل برنامه ‏ریزی یکپارچه WEAP
    Razieh Haddad, MohammadEbrahim Banihabib *, Seied Mehdy Hashemy Shahdany, Saman Javadi, Sajad Najafi

    Wetlands as bird habitats play an important crucial role in the socio-environmental system. Water restriction which resulted from high water losses in agriculture caused drying up wetlands in arid regions. Eco-environment water right could appropriately be improved by agricultural demand management in the region. The purpose of this study was to not only evaluate the efficiency of different scenarios for the management of agricultural water improvement including "modernization and upgrading agricultural water distribution systems", "improvement of irrigation systems performance in farms", "crop pattern optimization" and "reducing groundwater resource withdrawal" but also the combination of these scenarios to save the eco-environment water right for the wetlands. For this purpose, Zayandehroud watershed, consisting of six irrigation networks and Gavkhuni wetland was selected as the case study. The WEAP software used to model an integrated water management. Additionally, the efficiency of the scenarios evaluated and the reliability index for these scenarios obtained. The results displayed that the most flexible scenario was the implementation of all scenarios with flexibility index of 87.3% followed by “modernization and upgrading agricultural water distribution systems”, “crop pattern optimization” and “reducing groundwater resource withdrawal” with a flexibility index of 81.6% The least flexibility index belonged to the two scenarios of "improvement of irrigation systems performance in farms ", "crop pattern optimization" with a 2.2% and 2.6% value for the flexibility index. Therefore, the implementation of the combination of all management scenarios for agricultural water demand could be the most sustainable solution for the restoration of Gavkhuni wetland.

    Keywords: Crop pattern optimization, Gavkhoni wetland restoration, modernization of water distribution systems, WEAP model
  • نیما تعذری، محمدابراهیم بنی حبیب*، سید مهدی هاشمی شاهدانی، یوسف حسنی

    انتخاب قیمت مناسب برای آب کشاورزی و بررسی آثار بین ‏بخشی اقتصادی، اجتماعی و زیست‏ محیطی ناشی از آن، به‏ عنوان یکی از ابزارهای مهم اقتصادی در بخش کشاورزی برای مدیریت تقاضای آب در شرایط فعلی کشور به شمار می‏رود. به همین منظور، پژوهش حاضر اقدام به برآورد قیمت آب کشاورزی و بررسی تاثیرات بین‏ بخشی آن بر اساس معیارهای اقتصادی، اجتماعی و زیست‏ محیطی در شبکه آبیاری قزوین کرده است. ابتدا شرایط موجود اقتصاد کشاورزی در محدوده شبکه و توسط مدل اقتصادی برنامه ‏ریزی ریاضی مثبت، توسط نرم ‏افزار GAMS، شبیه‏ سازی‏ شده و واکنش‏های احتمالی کشاورزان به سناریوهای قیمتی منتخب و آثار بین بخشی آنها آزمایش شد. درنهایت، از درجه اهمیت و رتبه‏ بندی آثار شاخص‏های اقتصادی، اجتماعی و زیست‏محیطی، توسط فرایند تاپسیس، برای دستیابی به قیمت مناسب و کارای آب در شبکه آبیاری یادشده بهره برده شد. نتایج نشان داد حداکثر و حداقل ارزش اقتصادی آب در شبکه آبیاری به ترتیب مربوط به محصولات زراعی کلزا و یونجه است که به ترتیب برابر 3142 و 2177 ریال بر متر مکعب است. همچنین، متوسط ارزش اقتصادی آب در این شبکه 2731 ریال بر متر مکعب برآورد شد. نتایج سناریوهای قیمتی آب توسط مدل اقتصادی نشان داد افزایش قیمت آب آبیاری باعث کاهش سود ناخالص محصولات زراعی در شبکه آبیاری می شود. همچنین، اعمال سناریوهای قیمتی منجر به افزایش بیکاری در منطقه مطالعاتی می‏شود. در نتیجه، قیمت ‏های 2490 و2731 به عنوان دو قیمت مناسب در شبکه آبیاری تعیین شد. در واقع، قیمت‏های بیشتر به عنوان بهترین قیمت‏ها انتخاب شدند.

    کلید واژگان: ارزش اقتصادی آب, برنامه ریاضی مثبت, توسعه پایدار, قیمت آب آبیاری
    Nima Tazzori, MohammadEbrahim Banihabib *, Seied Mehdy Hashemy Shahdany, Yousef Hassani

    Choosing the right price for agricultural water and investigating the effects of economic, social, and environmental interpretations as one of the essential economic tools in the agricultural sector to manage water demand in the current situation in the country. For this purpose, the present study has estimated the price of agricultural water and investigate its intermediate impact based on economic, social, and environmental indicators in the Irrigation-Network of Qazvin. First, the agricultural economy's existing conditions in the network range and by the economic model of mathematical planning were simulated by GAMS software, simulated and possible factors of farmers to elected price scenarios and their interaction effects. Finally, the degree of importance and ranking of the impact of economic, social, and environmental indicators by the TOPSIS process was used to achieve acceptable price and water labor in the irrigation network. The results showed that the maximum and minimum economic value of water in the irrigation network is related to rapeseed and alfalfa products, respectively, 3142 and 2177 IRR per cubic m. Also, the average economic value of water in this network was estimated at 2731 IRR per cubic meter. The results of water scenarios by the economic model showed that increasing irrigation water prices reduced the gross profit of crops in the irrigation network, as well as applying price scenarios, leads to increased unemployment in the study area. As a result, 2490 and 2731 were determined as two reasonable prices in the irrigation-network. Higher prices were selected as the best prices.

    Keywords: irrigation water price, positive mathematical program, water economic value, interpersonal effects
  • محمدابراهیم بنی حبیب*، سمانه غفوری خرانق

    در مناطق خشک و نیمه خشک،شرایط کم آبی منجر به خلق سیستم های مدیریتی سنتی متناسب با ویژگی های محلی شده است. ایران یکی از قدیمی ترین مناطق جهان است که از دیرباز درهرنقطه از آن متناسب با شرایط اقلیمی،اجتماعی و فرهنگی آن منطقه سیستم بهره برداری از منابع آب منحصربه فردی حاکم بوده است. به تدریج در طول نیم قرن اخیر سیستم های مدیریتی مبتنی بر دانش بومی جای خود را به سیستم های نوین مدیریتی دادند که به دلیل عدم انطباق سیستم های نوین با شرایط اقلیمی و اجتماعی هر منطقه، شاهد بروز مشکلات عدیده ای در زمینه منابع آب و مدیریت منابع آب هستیم. با توجه به شرایط موجود این سوال مطرح می شود که کدام چارچوب حکمرانی منابع آب در راستای توسعه پایدار منابع آب زیرزمینی، متناسب با اقلیم های خشک و نیمه خشک می باشد؟ هدف از این تحقیق تلفیق قوانین حکمرانی سنتی و باستانی با اصول حکمرانی موثر برای توسعه چارچوب حکمرانی آب زیرزمینی در جهت رسیدن به توسعه پایدار می باشد. در حقیقت فرض بر این است که استفاده از فرهنگ و دانش بومی در زمینه مدیریت منابع آب و بازیابی نکات جدید با استفاده از تیوری های جدید حکمرانی می تواند قطعه گم شده مدیریت آب زیرزمینی باشد. در این مقاله به منظور استخراج دانش بومی حکمرانی پایدار آبخوان از مدیریت قنات، از روش بررسی مقایسه ای منابع علمی موجود و مشاهدات میدانی استفاده شده است. بدین منظور در ابتدا به معرفی حکمرانی موثر آب پرداخته و سپس عوامل مشترک آن را با حکمرانی سنتی مورد بررسی قرار داده تا بتوان به یک چارچوب حکمرانی منابع آب متناسب با اقلیم های خشک و نیمه خشک دست یافت. در انتها با تلفیق پیشنهادهای حکمرانی سنتی با اصول حکمرانی موثر، می توان شکاف های حکمرانی سنتی را پوشاند و به سیستم مدیریتی متناسب با شرایط اقلیمی و با در نظر گرفتن اصول نوین دست یافت. رویارویی موثرتر با چالش های موجود عصر حاضر و ارایه الگوهای مناسب توسعه، با در نظر گرفتن دانش بومی و تلفیق با اصول حکمرانی موثر محقق خواهد شد.

    کلید واژگان: مدیریت آب زیرزمینی, دانش بومی, حکمرانی سنتی, حکمرانی آب زیرزمینی, توسعه پایدار
    MohammadEbrahim Banihabib *

    In arid and semi-arid areas, water shortage leads people to the creation of traditional water management appropriate to local characteristics. Iran is one of the oldest civilizations of the world that has a unique water supply system according to social, cultural and climate condition. Indigenous knowledge-based management systems were replaced with modern management systems, and due to non-compliance modern technologies with social and environmental conditions of region, many problems have been created. The purpose of this paper was to combine traditional and modern governance rules for development of groundwater governance framework in order to achieve sustainable development. In fact, the use of culture and indigenous knowledge in the field of water resources management and retrieval new issues from new theories of governance can be the missing piece of groundwater management.In this research, the comparison of scientific documents and field observation were used to extract indigenous knowledge of sustainable groundwater governance from aqueducts management. For this purpose, at first we introduced modern system in water governance and then compared common factors with traditional governance to provide a groundwater governance framework adapted to arid and semi-arid regions. Finally, the gaps of traditional governance can be covered by combining with the principles of effective governance and then a management system adapted to climate condition.Dealing effectively with the challenges of the present era and providing appropriate development patterns will be achieved by combining indigenous knowledge with modern management.

    Keywords: groundwater management, indigenous knowledge, traditional governance, groundwater governance, Sustainable Development
  • محمدابراهیم بنی حبیب*، بهمن وزیری، سید رضا هاشمی هاشمی، میترا تنهاپور

    یکی از ملزومات بهره برداری پایدار از منابع آب، خاک و محیط زیست در بخش کشاورزی، حفظ معیارهای توسعه پایدار در پروژه های سدسازی است. در این تحقیق به منظور ساخت سد کندوله در استان کرمانشاه از روش های تصمیم گیری چند معیاره (MCDM) شامل مدل غیرجبرانی تسلط تقریبی و مدل جبرانی شباهت به گزینه ایده آل استفاده شده است. بدین منظور پس از تعیین معیارهای مناسب به کمک مطالعات و نظرات کارشناسان، برای تعیین وزن معیارها از تصمیم گیری گروهی با اندازه گیری میزان توافق تصمیم گیران استفاده شد. سپس چهار گزینه منتخب برای این سد، بر اساس معیارهای فنی، اقتصادی، اجتماعی، زیست محیطی و زیر معیارهای مربوطه رتبه بندی شدند و در انتها نتایج با یکدیگر مقایسه گردید. برای رسیدن به اجماع در رتبه بندی های دو مدل ذکر شده، از روش های ادغام مانند میانگین رتبه ها، کپ لند و بردا استفاده شده و در نهایت از روش میانگین برای تلفیق نهایی نتایج روش های ادغام، بهره گرفته شد. ضمنا علاوه بر تعیین ساختگاه برتر، 17 زیرمعیار مطرح در انتخاب این ساختگاه نیز رتبه بندی شدند. بر اساس نتایج بدست آمده رتبه بندی گزینه ها در دو مدل تسلط تقریبی و شباهت به گزینه ایده آل با هم تفاوت داشته ولی نتایج مدل تسلط تقریبی تطبیق بهتری با نتیجه نهایی حاصل از روش های ادغام دارد. نتایج ارایه شده در این تحقیق برای مکانیابی مخازن ذخیره ای در طرح های توسعه آب و خاک براساس معیارهای توسعه پایدار سدسازی کاربرد دارد.

    کلید واژگان: توسعه پایدار, ساختگاه سد, مدل شباهت به گزینه ایده آل, مدل تسلط تقریبی
    Mohammad Ebrahim Banihabib *, Bahman Vaziri, Seyed Reza Hashemi, Mitra Tanhapour

    One of the requirements for sustainable operation of soil, water and environment resources in agricultural sector is addressing the sustainable development criteria in dam construction projects. In current research, multi-criteria decision making methods (MCDM) including ELimination Et Choice Translating REality (ELECTRE), as a non-compensatory model, and the Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS), as a compensatory model, were applied to select proper site for Kandoleh dam in Kermanshah province. For this porpose, after determining the suitable criteria with the help of studies and experts' opinions, group decision making was applied to identify the weight of the criteria by measuring the decision-makers' agreement. Then, the four selected sites for the Kondoleh dam were ranked based on technical, economic, social, environmental criteria and the relevant sub-criteria. At the end, the results were compared togeather. In order to reach a consecsus in the rankings of the two mentioned models, integration methods such as grade average, Copeland and Borda were employed and finally the average method was employed to finalize the results of the integrated methods. Also, 17 sub-criteria were ranked for choosing the dam's site. Based on the results, alternatives ranking for the two models; ELECTRE and TOPSIS, was different. However, the results of the ELECTRE model are more consistent with the final result of the integration methods. The results presented in this study are applicable for selecting storage reservoirs based on sustainable development criteria in soil and water resources development projects.

    Keywords: Sustainable Development, Dam site selection, TOPSIS, ELECTRE Model
  • مهسا شیخ کاظمی، محمدابراهیم بنی حبیب*، جابر سلطانی، عباس روزبهانی، میترا تنهاپور

    پیش بینی سیلاب واریزه ای جهت کاهش خسارات ناشی از آن از اهمیت ویژه ای برخوردار است. هدف این تحقیق پیش بینی غلظت رسوبات سیلاب (واریزه ای و معمولی) توسط مدل های شبکه بیزین و شبکه عصبی در حوضه های امامه، ناورود و کسیلیان است که به ترتیب در استان های تهران، گیلان و مازندران واقع شده اند. بدین منظور، متوسط ارتفاع، شیب حوضه، مساحت حوضه، بارش فعلی، بارش پیشین (به مدت 3 روز قبل) و دبی 1 روز قبل به عنوان متغیرهای ورودی انتخاب شدند. سپس برای تعیین موثرترین عوامل بر غلظت رسوبات سیلاب، 32 سناریو ارزیابی شد. برای سناریو حاصل از کلیه عوامل منتخب، شاخص های R2</sup> و MAPE در مرحله آزمون، به ترتیب 97/0 و %55/8 برآورد گردید. ارزیابی اثر متغیرهای مختلف نشان داد موثرترین عوامل بر دقت پیش بینی شبکه بیزین به ترتیب ارتفاع حوضه، بارش فعلی، دبی روز قبل، مساحت حوضه و بارش پیشین یک روز قبل می باشند. شاخص های R2</sup> و MAPE برای این سناریو 91/0 و %01/11 است که به دلیل داشتن کمترین تعداد عوامل ورودی و بالاترین دقت به عنوان بهترین سناریو انتخاب گردید. مقایسه عملکرد مدل بیزین با مدل شبکه عصبی نشان داد مدل شبکه بیزین دقت پیش بینی بالاتری دارد. موثرترین عوامل شناسایی شده می تواند برای پیش بینی سیلاب واریزه ای در حوضه های مشابه استفاده گردد.

    کلید واژگان: سیلاب واریزه ای, غلظت رسوب, مدل شبکه بیزین, شبکه عصبی
    Mahsa Sheikh Kazemi, MohammadEbrahim Banihabib*, Jaber Soltani, Abbas Roozbahani, Mitra Tanhapour

    It is important to predict debris flood for reducing its damages. The aim of this study is the prediction of sediment concentration of debris floods and ordinary floods using bayesian network (BN) and artificial neural network (ANN) models in Ammameh, Navrood and Casilian basins which were located in Tehran, Gilan and Mazandaran provinces, respectively. Accordingly, average basin elevation (EL), average basin slope (S), watershed area (A), current day rainfall (R), antecedent rainfall (AR) of three-days ago and discharge of one-day ago were selected as input variables. Then, 32 scenarios were tested to determine the most effective factors on the sediment concentration of flood. For the scenario derived from all selected factors, indices R2 and MAPE in the test stage were obtained 0.97 and 8.55%, respectively. Assessment of the effect of different factors shows that the most effective factors on the BN model’s prediction accuracy are EL, R, PQ, A and AR one-day ago. Indices R2 and MAPE for this scenario were obtained 0.916 and 11.01%, respectively. It was selected as the best scenario because the least number of predictors and the highest accuracy. The most effective factors identified in this study can be used to predict debris flood in similar basins.

    Keywords: Debris flood, Sediment Concentration, Bayesian network model, Artificial Neural Network
  • محمدجواد بیات، سامان جوادی*، سید مهدی هاشمی شاهدانی، یوسف حسنی، محمدابراهیم بنی حبیب
    برداشت بیش از حد از آبخوان ها برای تولید محصولات کشاورزی باعث کاهش میزان آب در سفره های زیر زمینی شده، به طوریکه این کاهش مقدار عوارض جبران ناپذیری را در مناطق مختلف به دنبال داشته است. جهت کاهش معضلات ناشی از کاهش حجم آبخوان ها نیاز به تصمیم گیری در سطح کلان می باشد. همین امر تعادل بخشی آبخوان ها را به یکی از ضروری ترین عوامل در مدیریت منابع آب تبدیل کرده است. در این تحقیق به منظور احیای سفره های آب زیرزمینی و اجرای کاهش برداشت در آبخوان های کشور به عنوان یکی از پروژه های تعادل بخشی، اقدام به بهینه سازی الگوی کشت با رویکرد اقتصادی و بررسی تغییرات سود کشاورزان در سال 1395 با سناریوهای کاهش برداشت به مقادیر 1، 3 و 5 درصد، با دو دیدگاه متداول صورت گرفته است. در این راستا بهینه سازی الگوی کشت از دو منظر تغییر الگوی کشت بوسیله ی بهینه سازی با برنامه ریزی غیر خطی (NLP) و کاهش سطوح زیر کشت بوسیله ی روش بهینه سازی با برنامه ریزی مثبت ریاضی(PMP) انجام شده است. نتایج اعمال سناریوهای کاهش برداشت در دشت قزوین که دارای کسری سالانه 316 میلیون متر مکعب می باشد نشان داد که به ترتیب مقادیر 2/21، 7/63 و 1/106 میلیون مترمکعب برداشت از آبخوان کاسته می شود. همچنین نتایج تحلیل دو روش برنامه ریزی نشان داد که مدل بهینه سازی غیر خطی، سود اقتصادی بیشتری نسبت به مدل PMP ایجاد خواهد نمود.
    کلید واژگان: بهینه سازی الگوی کشت, برنامه ریزی غیر خطی (NLP), برنامه ریزی مثبت ریاضی(PMP), کاهش برداشت آبخوان
    Mohammadjavad Bayat, Saman Javadi *, Seied Mehdy Hashemy Shahdany, Yousef Hassani, Mohammadebrahim Banihabib
    Excessive extraction of aquifers to produce agricultural products is reduced the amount of water in groundwater sources, in the manner that this amount decreasing follows irreversible effects in various areas. In order to decreasing difficulties resulting from decrease in amount of aquifer deciding in considerable level is needed. This matter has made balancing of aquifers as one of the important factors in water resources management. In this study, in order to recovery of groundwater sources and implementing extraction reduction in country's aquifers, as one of the equilibrium projects, optimization the cultivation pattern with economical approach and investigation changes farmer's profit with exploitation reduction scenarios to 1%, 3% and 5% From two popular perspectives and analytical comparisons between them is done in 1395. For optimize the cropping pattern, two perspectives of changing the cropping pattern have been used by NLP method and reduction of cultivated subspecies, and using PMP optimization method. results of using extraction reduction scenarios in Qazvin plain's aquifer, which has yearly deficiency to the value of 376 MCM showed that in the scenarios of groundwater extraction, the values of 21.2, 63.7 & 106.6 MCM of extraction are reduced from the aquifer of the case study. Also, the results of the analysis of the two planning methods showed that the NLP optimization model, gaining more economical profits than the PMP model.
    Keywords: Nonlinear programming (NLP), Optimization of cropping pattern, Positive Mathematical Programming (PMP), Reduction of aquifer exploitation
  • افسانه کاغذچی، سید مهدی هاشمی شاهدانی*، عباس روزبهانی، محمد ابراهیم بنی حبیب

    هدف اصلی تحقیق حاضر شبیه سازی بهره برداری کانال اصلی آبیاری و ارزیابی نقطه ای، منطقه ای و کلی تحویل و توزیع آب با استفاده از شاخص های کفایت، راندمان و عدالت توزیع آب، و محاسبه شاخص کلی مطلوبیت تحویل و توزیع آب است. بدین منظور، مدل هیدرودینامیکی HEC-RAS در کانال اصلی شبکه آبیاری رودشت ایجاد شد. نتایج کالیبراسیون و صحت سنجی مدل هیدرودینامیکی حاکی از رضایت بخش بودن کارکرد مدل داشت. سناریوهای مختلف بهره برداری شامل نرمال، کم آبی و نوسانی به منظور ارزیابی تحویل و توزیع آب در همه شرایط ممکن درنظر گرفته شد. در ارزیابی نقطه ای کفایت تحویل و توزیع آب در محدوده 7 تا 85 درصد متغیر بوده و میزان راندمان در همه سناریوها 100 درصد محاسبه شد. مقادیر شاخص های کفایت، راندمان و عدالت در ارزیابی منطقه ای به ترتیب در محدوده های6 تا 89 ، 91 تا 100 و 13 تا 46 درصد متغیر هستند. ارزیابی کلی نشان داد که مطلوب ترین وضعیت، مربوط به سناریو شدید افزایشی است که مقادیر شاخص های کفایت، عدالت و راندمان به ترتیب برابر 82 ، 23 و 91 درصد هستند. محاسبه شاخص مطلوبیت تحویل و توزیع آب نشان از عملکرد ضعیف در همه سناریوهای بهره برداری داشت و تنها در سناریو نوسانی شدید افزایشی با میزان 82 درصد، عملکرد کانال متوسط برآورد محاسبه شاخص مطلوبیت تحویل و توزیع آب نشان از عملکرد ضعیف تحویل و توزیع آب در همه سناریوهای بهره برداری داشت و تنها در سناریوی نوسانی شدید افزایشی با میزان 82 درصدی شاخص مطلوبیت تحویل و توزیع آب ، عملکرد کانال متوسط برآورد شد. نتایج ارزیابی تحویل و توزیع آب نشان داد که تحویل و توزیع آب در کانال مورد مطالعه در ارزیابی های نقطه ای، منطقه ای و کلی مطلوب نبوده و نیازمند ارایه راهکارهایی به منظور بهبود عملکرد کانال است.

    کلید واژگان: ارزیابی توزیع آب, شبیه سازی بهره برداری, کانال آبیاری, مدیریت بهره برداری
    A. Kaghazchi, S. M. Hashemy Shahdany*, A. Roozbahany, M. E. Banihabib

    The main purpose of the study is the operational simulation of main irrigation canal and evaluation of water delivery and distribution locally, regionally and overall using adequacy, efficiency, and equity indicators and “Desirability of water delivery and distribution” indicator. To achieve this goal, the hydrodynamic model of Roodasht irrigation network’s main canal was developed. The results of the calibration and validation of the hydrodynamic model showed that the two processes were satisfactory. All available scenarios including normal, water shortages and fluctuations were considered for water delivery and distribution in different conditions. In the local assessment, the adequacy varied from 7 to 85%, and the efficiency in all scenarios was 100%. The adequacy, efficiency, and equity indicators in the regional evaluation varied from 6 to 89, 91 to 100, and 13 to 46%, respectively. The overall evaluation of the canal showed that the most desirable situation is related to a harsh fluctuation increasing with the adequacy, equity and efficiency indicators equal to 82, 23 and 91%, respectively. Calculation of the “Desirability of water delivery and distribution” indicator showed poor performance in all operational scenarios except harsh fluctuation scenario with 82% of which, the canal performance was estimated in fair level.

    Keywords: Water distribution evaluation, Operational simulation, Irrigation canal, Operational management
  • نرگس خاتون دولت آبادی، محمدابراهیم بنی حبیب*، عباس روزبهانی

    در دهه های اخیر، سطح آب تالاب هورالعظیم/هورالهویزه (در مرز ایران و عراق) به عنوان یکی از منابع آب مشترک، به شدت کاهش یافته است. در حوضه های مشترک، در نظر گرفتن تعاملات بین سیستم های منابع آب در کشورهای حوضه آبریز، با استفاده از رویکرد سیستم پویا امکان پذیر است. مدل ارایه شده، تعاملات بین سیستم های منابع آب ایران، عراق و ترکیه را بدون در نظر گرفتن سیستم های اجتماعی- اقتصادی این کشورها، در حوضه مشترک تالاب هورالعظیم/هورالهویزه برای دوره 2016- 2004 شبیه سازی نموده است که می تواند برای تحلیل سناریوهای مختلف در حوضه استفاده شود. به علاوه، این مطالعه سیستمی پویا را برای چندین تصمیم گیر با منافع مختلف، براساس یکپارچگی حوضه، توسعه داده است. صحت سنجی این مدل نشان داد مدل توسعه یافته، به منظور بازسازی رفتار پارامترهای مختلف درون سیستم، به خوبی واسنجی شده است. نتایج نشان می دهد که آب ورودی دجله به عراق از ترکیه، در دوره شبیه سازی، کاهش قابل ملاحظه ای داشته است. متعاقبا، ورودی به تالاب هورالعظیم/هورالهویزه، به طور متوسط در این بازه زمانی، 61 درصد کم تر از ظرفیت این تالاب بوده است. همچنین نتایج مدل برای دو سناریوی تکمیل پروژه GAP و کاهش 10 درصدی سطح زیر کشت، در هر سه کشور، نشان می دهد که آب ورودی به تالاب به ترتیب 400 میلیون مترمکعب کاهش و 1900 میلیون مترمکعب نسبت به 2020 افزایش می یابد. بطور کلی، از مدل ارایه شده می توان به عنوان ابزار پشتیبانی برای ارزیابی تصمیم‎ های سیاست گذاران در منطقه استفاده نمود. در نتیجه، برای بهبود شرایط زیست محیطی، گزینه های مدیریتی باید با توجه به یکپارچگی حوضه های مشترک تعریف شوند.

    کلید واژگان: سیستم پویا, مدل سازی سیستم منابع آب مشترک, تالاب هورالعظیم, هورالهویزه
    Nargeskhatoon Dowlatabadi, MohammadEbrahim Banihabib *, Abbas Roozbahani

    In recent decades, water level of the Hoor-Al-Azim/Hawizeh wetland (located on border of Iran- Iraq) as Shared resources has reduced sharply. In shared watersheds, interactions between riparian countries of a water resource system can be considered by a system dynamic model. The proposed model simulated the interactions among water resource systems of Iran, Iraq and Turkey without interactions of Socio-economic subsystem over the period of 2004–2016, which can be used to analyze various scenarios in the shared basin of Hoor-Al-Azim/Hawizeh. In addition, this study has developed a system dynamics model for several decision makers with different interests, based on integrated watershed. The model was validated for extreme conditions and the results showed well-calibration of the developed model to reconstruct the behavior of different parameters within the system. The results also showed that Tigris inflow to Iraq from Turkey has been decreased significantly during the simulation period. Subsequently, the inflow to the Hoor-Al-Azim/ Hawizeh wetland during the simulation period had been 61% less than the environmental flow averagely. Moreover, the model results for two scenarios of GAP project completion and 10% reduction in cultivated area of the three countries showed that wetland inflow decreases to 400 MCM and increases to 1900 MCM, respectively. In general, the proposed model can be used as support tool to evaluate decisions of policy-makers in the region. Thereupon, results of model for different scenarios indicate that improvement of environmental conditions would be approached by management alternatives based on integration of basin

    Keywords: Dynamic system, Modeling of Shared water resources, Hoor Al-Azim Wetland
  • محمد ابراهیم بنی حبیب*، بهمن وزیری، رضا هاشمی، میترا تنهاپور
    ساخت غیراصولی سدها سبب عدم تعادل بین منابع آب و پایداری محیط می‏شود. بنابراین، در ساخت سدها به عنوان یکی از روش‏های تامین آب، رعایت اصول و معیارهای توسعه پایدار اهمیت زیادی دارد. در تحقیق حاضر اولویت محل ساخت سد کندوله در استان کرمانشاه با استفاده از تکنیک‏های مختلف مدل‏ تصمیم‏گیری چندمعیاره جبرانی شامل وزن‏دهی ساده، برنامه‏ریزی توافقی و تحلیل سلسله مراتبی بررسی شد. به این‏منظور، پس از تعیین معیارهای مناسب به کمک مطالعات و دیدگاه های کارشناسان، برای تعیین وزن معیارها از تصمیم‏گیری گروهی با اندازه‏گیری میزان توافق تصمیم‏گیران استفاده شد. سپس، چهار گزینه پیشنهادی برای سد کندوله بر اساس معیارهای فنی، اقتصادی، اجتماعی، زیست محیطی و زیرمعیارهای مربوطه رتبه‏بندی شده و نتایج با هم مقایسه شد. علاوه بر تعیین ساختگاه برتر، 17 زیرمعیار برای انتخاب این ساختگاه نیز رتبه‏بندی شد. در انتها، با آنالیز حساسیت مدل‏ها رتبه‏بندی نهایی گزینه‏ها ارزیابی شد. بر اساس دیدگاه های کارشناسان معیار اقتصادی بیشترین اهمیت را در انتخاب ساختگاه دارد. همچنین، نتایج نشان داد رتبه‏بندی گزینه‏ها در مدل تحلیل سلسله مراتبی مشابه دو روش دیگر است. به این صورت که در کلیه مدل‏ها گزینه چهارم به عنوان بهترین گزینه معرفی شد و گزینه‏های سوم، اول و دوم به ترتیب در رتبه‏های بعدی قرار گرفتند. همچنین، نتایج تحلیل حساسیت مدل‏ها نشان داد رتبه‏بندی نهایی گزینه‏ها بر اثر تغییر وزن بیشتر معیارها تغییر نمی‏کند. تحقیق حاضر یک رویکرد معتبر و به صرفه برای تصمیم‏گیران به منظور شناسایی گزینه برتر ساختگاه سد برای رسیدن به اهداف توسعه پایدار را فراهم می‏سازد.
    کلید واژگان: برنامه ‏ریزی ‏توافقی, تحلیل سلسله مراتبی, تصمیم گیری چند‏معیاره, ساختگاه سد, وزن‏دهی ساده
    Mohammad Ebrahim Banihabib *, Bahman Vaziri, Seyed Reza Hashemi, Mitra Tanhapour
    Unsustainable dam construction causes an imbalance between water resources and environmental sustainability. Thus, it is crucial to observe the principles and criteria of sustainable development in dam construction, as one of the water supply methods. The variety and contradiction of these criteria together complicate the decision-making process of dam site selection. This requires Multi-Criteria Decision Making (MCDM) models to achieve sustainable development goal. In this study, the priority of the construction site of Kandoleh Dam in Kermanshah province was investigated using different techniques of the MCDM including Simple additive weighting, compromise programming and Analytical Hierarchy Process (AHP). For this purpose, after determining the appropriate criteria with the help of studies and experts' opinions, group decision making was employed to determine the weight of the criteria by measuring the decision-makers' agreement. Then, the four proposed sites for the Kondoleh dam were ranked based on technical, economic, social, environmental criteria and relevant sub-criteria. Finally, the results were compared. In addition to determining the best site, 17 sub-criteria were also ranked for electing this site. Based on experts' opinions, the economic criterion was the most important in selecting a suitable site. The results of the AHP model are similar to the other two methods for ranking options. The present study provides a valid and inexpensive approach for decision-makers to identify the best dam construction site to achieve sustainable development goals.
    Keywords: Multi-Criteria Decision Making, Dam site selection, simple additive weighting, Compromise programming, Analytical Hierarchy process
  • عبدالمجید آژیر، محمدابراهیم بنی حبیب*، سید مهدی هاشمی شاهدانی، محمود لطفی، سید مختار هاشمی

    کاستی‏ های حکم‏رانی تک‏ بخشی، لزوم مراجعه به حکم‏رانی تلفیقی آب و غذا برای دستیابی به توسعه پایدار را افزایش داده است. در پژوهش حاضر رویکردی توسعه داده شده است که حکم‏رانی آب و غذا را به‏‏ صورت جامع و با استفاده از اصول حکم‏رانی پایدار ارزیابی می‏کند. شکست‏ های موجود در حوضه آبخیز میناب و نبود چارچوب عملی برای ارزیابی و تحلیل حکم‏رانی جامع آب و غذا پژوهش حاضر را ضروری ساخته است. تدوین اصول حکم‏رانی پایدار آب و غذا با بهره ‏گیری از پژوهش ‏های موجود در زمینه حکم‏رانی پایدار و اهداف توسعه ‏پایدار انجام شد. بر این اساس در پژوهش حاضر، در مجموع 12 اصل و 69 شاخص برای حکم‏رانی پایدار آب و غذا تدوین شد. داده ‏های پژوهش با استفاده از پرسشنامه و مصاحبه حضوری با 40 نفر از بازیگران موثر در حکم‏رانی آب و غذا به دست آمد. نتایج پژوهش حاضر نشان داد 89/2 درصد از شاخص‏ ها وضعیت مطلوب و 11/97 درصد نیز وضعیتی نامطلوب دارند. نمره تعادل اکوسیستمی ‏حکم‏رانی آب و غذا 56/2 از 5 است و با توجه به نمره 3 به عنوان وضعیت مطلوب، نارسایی‏ های موجود در ساختار کنونی حکم‏رانی آب و غذا را گوشزد می‏کند. پژوهش پیش رو چالش‏های حکم‏رانی تلفیقی آب و غذا مانند مشارکت موثر ذی نفعان و تعادل اکوسیستمی بوم‏ سازگان ‏طبیعی را نشان می دهد و به تعادل اکوسیستمی حکم‏رانی آنها کمک می‏کند. با توجه به رویکرد ارایه شده، ساختار حکم‏رانی موجود در مناطق گرم و خشک که وابستگی زیاد به کشاورزی و آب زیرزمینی دارند، از نظر بازیگر‏مدار و انطباقی بودن قابل ارزیابی است.

    کلید واژگان: اصول تعادل اکوسیستمی, بازیگران آبخیز, شاخص‏ ارزیابی‏, قوانین آب و خاک, چارچوب حکم‏رانی
    Abdolmajid Azhir, MohammadEbrahim Banihabib *, Mehdi Hashemy, Mahmood Lotfi, Seyed Mokhtar Hashemi

    The shortcomings of unitary governance have increased the need to refer to integrated governance of food and water to achieve sustainable development. In this research, an approach has been developed that evaluates the governance of food and water comprehensively and using the principles of sustainable governance. The failures in the Minab watershed and the lack of a practical framework for assessing and analyzing comprehensive food and water governance have made this research necessary. The principles of sustainable governance of water and food were developed using research on sustainable governance and sustainable development goals. Accordingly, in the present study, a total of 12 principles and 69 indicators were developed for the ecosystem-balance in food and water governance. The research data were obtained through a face-to-face questionnaire and face-to-face interviews with 40 actors influencing food and water governance. The results showed that 2.89% of the indicators had a favorable status and 97.11% had a poor status. The score for the ecosystem-balance in food and water governance is 2.56 out of 5 and with regard to score 3 as a desirable situation, it points to the failures in the current structure of food and water governance. The current research highlights the challenges of integrated governance of water and food, such as effective stakeholder engagement and for the ecosystem-balance, and contributes to their sustainability. According to the approach presented, the governance structure in arid and dry regions that are highly dependent on agriculture and groundwater can be evaluated in terms of actors and adaptability.

    Keywords: Ecosystem-balance principals, actors, evaluation index, rules, governance framework
  • علی محمدی، محمدابراهیم بنی حبیب*

    کشور ایران با توجه به موقعیت جغرافیایی خود که در ناحیه خشک و نیمه خشک جهان قرار گرفته و همچنین مصارف روزافزون آب، در آینده ای نه چندان دور با بحران آب مواجه خواهد شد. بنابراین لازم است در مدیریت مصرف آب کشور جنبه های مختلفی را درنظر گرفت. در این تحقیق با استفاده از مدل های راهبردی، تجارت آب مجازی محصولات کشاورزی کشور ایران با سایر نقاط جهان برای سال 1393 مورد بررسی قرار گرفت. این پژوهش در سه گام انجام شد. در ابتدا آب مجازی محصولات منتخب محاسبه شده و درگام بعدی با استفاده از مدل SWOT نقاط ضعف، قدرت، تهدید و فرصت های تبادل آب مجازی محصولات کشاورزی ایران شناسایی شدند. سپس برای کمی سازی راهبرد و تعیین بهترین راهبرد عملیاتی از دو ماتریس QSPM و ماتریس فریمن (ذی نفعان) استفاده شد. در بررسی مدل SWOT، مشخص شد که راهبرد مناسب جهت حرکت بسوی شرایط مطلوب، راهبرد تهاجمی می باشد. همچنین بررسی ماتریس QSPM نشان داد که راهبرد افزایش تمرکز روی تولید محصولات با آب مجازی کم به ویژه زعفران و کشمش با کسب امتیاز 371/5 و راهبرد استفاده از سرمایه گذاری خارجی برای فرآوری محصولات با آب مجازی کم با امتیاز 193/5 راهبردهای عملیاتی اصلی در این تحقیق هستند. نتایج بررسی ماتریس ذی نفعان نیز نشان داد که استفاده از سرمایه گذاری خارجی برای فرآوری محصولات با آب مجازی کم و صادرات این محصولات (امتیاز 105) بهترین گزینه برای تبادل محصولات کشاورزی ایران است. بنابراین با بکارگیری این دو راهبرد هم به مسایل آب کشور توجه شده و از سویی دیگر، مسایل اقتصادی تبادل محصولات کشاورزی محقق می شود.

    کلید واژگان: تجارت آب مجازی, راهبرد مدیریت آب, ماتریس ذی نفعان, QSPM
    Ali Mohammadi, MohammadEbrahim Banihabib *

    Due to the geographical location of Iran, which is located in an arid and semi-arid region and increasing consumption of water, Iran will face a water crisis in the future. Therefore, it is necessary to consider different strategies in the country's water consumption management. In this study, using strategic models, virtual water trade between Iran and other parts of the world was investigated for 2014. This study was carried out in three steps. First, the virtual water of selected products was calculated and in the next step using SWOT model, weaknesses, strength, threat and opportunities of virtual water exchange were identified. Then, QSPM and Friedman (stakeholder) matrices were used to quantify the strategy and determine the best operational strategy. Investigating the SWOT model, it was found that the appropriate strategy to move towards the optimal conditions is the aggressive strategy. The QSPM matrix analysis also showed that the focus on the production of low-virtual water products especially saffron and raisins (5.37 points) and using foreign investment for the processing of low-virtual water products (5.1 points) are the main operation strategies in this research. The results of the stakeholder matrix also showed that using foreign investment to process low-water virtual products and then export these products (score 105) is the best option for exchanging Iranian agricultural products. Therefore, applying these two strategies will also address the country's water problems and, on the other hand, the economic issues of agricultural commodity exchange are resolved.

    Keywords: Matrix of Stakeholders, QSPM, Virtual water trade, Water Management Strategy
  • سجاد نایب، سامان جوادی*، محمدابراهیم بنی حبیب

    به منظور مدیریت پایدار آب در حوضه آبریز درک کامل از شرایط هیدرولوژیکی و تبادلات آب های سطحی و زیرزمینی، از اهمیت خاصی برخوردار است. در این مقاله از مدل اصلاح شده SWAT-MODFLOW که یک مدل هیدرولوژیکی چندمنظوره و یکپارچه است، جهت شبیه سازی کمی فرآیندهای آب سطحی و زیرزمینی و تبادلات هم زمان بین آنها در سطح حوضه آبریز شازند، استفاده شده است. پس از واسنجی مدل ترکیبی، نتایج واسنجی مدل آب سطحی SWAT برای ایستگاه هیدرومتری پل دوآب واقع در رودخانه شراء و خروجی حوضه، مقدار ضریب R2 و نش ساتکلیفت به ترتیب 0/64 و 0/63 را نشان می دهد. در بخش آب زیرزمینی میزان RMSE برای 19 چاه مشاهده ای در آبخوان 1/72 متر به دست آمد که در سطح قابل قبولی قرار دارد. با توجه نتایج حاصل شده در دو بخش آب سطحی و زیرزمینی عملکرد مدل با توجه به یکپارچگی و در نظر گرفتن تمامی تبادلات دو مدل به صورت هم زمان و در یک منطقه وسیع قابل قبول بوده است. به جهت ارزیابی کاربرد مدل یکپارچه SWAT-MODFLOW در سطح حوضه نیز از مدل مذکور جهت برآورد تاثیر سناریوی کاهش برداشت به میزان 10 درصد از منابع آبی با استفاده از یک شاخص بر روی سامانه منابع آبی موجود، استفاده گردید که نتایج به دست آمده از شاخص آب در دسترس WAI، استفاده شده در این مطالعه، بیان گر بهبود در مقدار شاخص مذکور و درنتیجه بهبود وضعیت سامانه منابع آبی در مقایسه با وضع موجود بود.

    کلید واژگان: مدل SWAT, MODFLOW, مدل یکپارچه SWAT-MODFLOW, بیلان آب, تبادلات آب سطحی و زیرزمینی
    Sajjad Naeb, Saman Javadi *, MohammadEbrahim Banihabib

    In order to ensure sustainable water management, a thorough understanding of the hydrological conditions and the interactions between surface and ground water. In this paper used from corrected multifunctional and integrated hydrologic model SWAT-MODFLOW to simulation quantitative processes of surface and ground water and simultaneous exchanges between them at the Shazand catchment. After the calibration, results of calibration SWAT surface water model to Duab bridge hydrometrical station that located at the Shara river and the basin's output, shown coefficient value of R2 and Nash-Sutcliff 0.64 and 0.63, respectively. At the groundwater part, the amount of RMSE for 19 observational wells calculated 1.72 m that is an acceptable level. With regard to the results obtained in the two surface and ground water sections, the performance of the model with regard to the integrity and consideration of all exchanges of the two models is concurrently and in a wide area acceptable and can recommended use from integrated SWAT-MODFLOW model In integrated simulation of the hydrological conditions of the catchment in a comprehensive manner. To evaluate the application of SWAT-MODFLOW integrated model at the basin level, the model was used to estimate the impact of a 10% reduction in water resources scenario using an index on the existing water resources system, the results obtained from the water index. The availability of WAI used in this study indicates an improvement in the value of the indicator and thus an improvement in the status of the water resources system compared to the status quo.

    Keywords: Integrated Modeling, SWATMODFLOW Model, SWAT, MODFLOW, Water budget
  • سکینه حاتمی، محمدابراهیم بنی حبیب*، جابر سلطانی

    هدف از پژوهش حاضر، ارزیابی تلفات تبخیر و تراوش در روش‏های مختلف بهره ‏برداری از مخازن سدهاست. در تحقیق حاضر برای ارزیابی شاخص های تلفات آب و کمبود و شاخص ‏های کارایی مخزن طی سال های 1390-1397، ابتدا روش بهره‏ برداری گرادیان کاهشی تعمیم ‏یافته تدوین شد. سپس، این شاخص ‏ها به ازای روش‏ه ای گرادیان کاهشی تعمیم ‏یافته، بهره ‏برداری فعلی و منحنی فرمان پیشنهادی برآورد شده و با هم مقایسه شدند. برای برآورد دقیق تراوش، از واسنجی مدل سازی عددی Seep/w با استفاده از پیزومترهای موجود استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان داد روش بهره ‏برداری گرادیان کاهشی تعمی م‏یافته (GRG) نسبت به روش بهره ‏برداری استاندارد از نظر شاخص ‏های تراوش، تبخیر و کمبود سالانه به ترتیب به میزان 86/67، 24/54 و 68/67 درصد بهبود یافته است. از نظر شاخص ‏های اعتماد پذیری، برگشت‏ پذیری، آسیب‏ پذیری و انعطاف ‏پذیری به ترتیب به میزان 95/368، 26/110، 68/67 و 40/4750 درصد بهبود یافته است. همچنین، این روش نسبت به روش بهره‏ برداری فعلی از نظر شاخص‏های تبخیر و کمبود سالانه به ترتیب به میزان 88/15 و 86/41 درصد بهبود یافت. از نظر شاخص ‏های اعتمادپذیری، برگشت ‏پذیری، آسیب‏ پذیری و انعطاف‏ پذیری به ترتیب به میزان 54/25، 34/30، 86/41 و 15/125 درصد بهبود یافته و شاخص تراوش این روش نسبت به روش بهره ‏برداری فعلی 65/18 درصد افزایش داشته است. بنابراین، روش بهره‏ برداری بهینه گرادیان کاهشی تعمیم ‏یافته نسبت به دو روش‏ بهره ‏برداری منحنی فرمان و فعلی به صورت مطلوبی در بهبود شاخص‏ های کمبود، تلفات تبخیر و انعطاف‏ پذیری مخزن سد موثر بوده و پیشنهاد می‏شود برای کاهش تلفات تبخیر و کمبود تامین و بهبود کارایی مخزن، از این روش در سایر مخازن استفاده شود.

    کلید واژگان: تبخیر, تراوش, سد پیشین, روش بهره‏برداری گرادیان کاهشی تعمیم‏یافته, منحنی فرمان
    Sakine Hatami, MohammadEbrahim Banihabib *, Jaber Soltani

    The purpose of this study is to evaluate the evaporation and seepage losses in different dams' reservoirs operation policies. In the present study, in order to assess water losses, water supply deficiency and reservoir efficiency indices from 2012 to 2018, first, the operation policy of the Generalized Reduction Gradient (GRG) formulated, then the mentioned indices for the generalized reduction gradient, the current operation and the proposed rule curve estimated and compared. The Seep/w numerical model calibrated using vibrating wire piezometers to accurately estimate the seepage value. The results showed that the GRG improved the annual seepage, evaporation and deficiency indices by 67.86%, 54.24% and 67.68%, respectively. Moreover, the improvement of the reliability, reversibility, vulnerability and flexibility indices were 368.95%, 110.26%, 67.68% and 4750.40%, respectively. This policy also improved the annual evaporation deficiency indices by 15.88% and 41.86% respectively, compared to the current operation policy. The improvement of this policy in terms of reliability, reversibility, vulnerability and flexibility indices obtained 25.54%, 30.34%, 41.86% and 125.15%, respectively. Interestingly, this policy had an 18.65% growth in comparison to the current operation policy. Therefore, the GRG optimization policy is optimally effective in improving deficiency, evaporation losses, and reservoir's flexibility indices. This approach is recommended to be used for the assessment of reduction in evaporation and seepage losses and deficiency of water supply and also for the enhancement of reservoir performance for other reservoirs.

    Keywords: Evaporation, Seepage, Pishin Dam, Generalized Reduced gradient operation policy, Rule curve
  • سعید مظفری، محمدابراهیم بنی حبیب*، سامان جوادی، حمید کاردان مقدم

    آب های ‏زیرزمینی یکی از منابع مهم تامین آب به خصوص در مناطق خشک و کم بارش به ‏شمار می‏رود. از این‏رو، تعیین کیفیت و پیش‏بینی آن امری ضروری است. مطالعه حاضر به ارزیابی کیفیت منابع آب ‏زیرزمینی و پیش‏بینی آن در آبخوان زنجان می‏پردازد. شاخص GWQI در پژوهش های پیشین، وزن دهی ساده بر پایه دیدگاه های کارشناسی بوده است. از این رو، در شاخص جدید (C-GWQI) برای تعیین وزن‏ ها، از روش آنتروپی شانون و از تصمیم‏ گیری چند‏م عیاره COPRAS، به منظور توسعه این شاخص استفاده شد. با تعریف دو محدوده کیفی مجاز و مطلوب برای مصارف شرب طبق استاندارد WHO، کیفیت آبخوان در سه محدوده مطلوب، مجاز و غیرمجاز برای طبقه‏ بندی آب شرب استفاده شد. نتایج نشان داد در همه دوره ‏های زمانی سطح کیفیت آب ‏زیرزمینی در محدوده شهری پایین‏تر از سایر نقاط است. با این حال، در بیشتر چاه ‏های بررسی شده، کیفیت آب برای شرب ارزیابی مطلوب شد. شاخص توسعه داده شده با استفاده از مدل شبکه بیزین تحت 8 راهبرد ساختاری ارزیابی و پیش ‏بینی شد و از بین راهبردهای مختلف، با توجه به معیارهای میانگین مطلق خطای نسبی (MARE) و ضریب همبستگی (R) راهبرد برتر انتخاب شد. راهبرد برتر کیفیت آب‏ زیرزمینی در مرحله آموزش و آزمون به ترتیب دارای مقادیر 932/1 و 992/0 درصد از نظر شاخص MARE ارزیابی شد. پارامترهای پیش‏بینی کننده راهبرد منتخب شامل آب‏ برگشتی، تخلیه، بارش، دما و کیفیت این ماه توانستند با دقت زیادی کیفیت ماه بعد را پیش‏بینی کنند. نتایج مطالعه حاضر می‏تواند به مدیران برای حفظ و مدیریت بهتر آبخوان کمک کند.

    کلید واژگان: آبخوان زنجان, شبکه بیزین, کیفیت آب ‏زیرزمینی, COPRAS
    Saeed Mozaffari, MohammadEbrahim Banihabib *, Saman Javadi, Hamid Kardan Moghaddam

    Determining and forecasting groundwater quality can be a primary step for managing aquifer sustainability. This study investigates and forecasts groundwater quality in Zanjan Aquifer. In the previous studies, the GWQI index is a simple weighting based on expert opinions. Thus, in the developing new index (C-GWQI), for weighting, the Shannon entropy method and the COPRAS multi-criteria decision making technique were used. In this research, COPRAS Multi Criteria Decision Making Technique was used to develop the new index (C-GWQI). By defining two permissible and desirable points of drinking water according to WHO standard, aquifer quality was classified into three ranges including, desirable, permissible and non-permissible for drinking water. The results showed that in all periods of time, groundwater quality is lower in urban areas than in other areas. However, in most of the wells surveyed, the water quality was evaluated in desirable range for drinking. The developed index was forecasted using the Bayesian network model under eight structural strategies and the best-case strategy was selected according to mean absolute relative error (MARE) and correlation coefficient (R). The best strategy was forecasted next month's groundwater quality with MARE of training and test respectively of 1.932% and 0.992%. This strategy was able to forecast the following month with good accuracy with predictor parameters such as return water, discharge, precipitation, temperature, and quality of this month. The results of this study can assist managers to better conserve and manage aquifer.

    Keywords: Bayesian network, COPRAS, Groundwater quality, Zanjan Aquifer
  • سارا دهقانی، محمدابراهیم بنی حبیب، محمدرضا گلابی*

    سیستم های آبی اهمیت حیاتی برای انسان دارد و فواید بسیاری را برای جامعه در قالب منابع و سرویس های آبی فراهم می کند. ایران به دلیل قرار گرفتن در منطقه خشک و نیمه خشک همواره با مشکل کمبود آب مواجه بوده است که در طی سالهای اخیر به دلیل رشد جمعیت، تغییر اقلیم، راندمان پایین کشاورزی، الگوی کشت نامناسب و شرایط اقتصادی و غیره این مسیله با چالش شدیدتری روبرو شده است. بسیاری از صاحب نظران بر این عقیده هستند که ایران بیش از آنکه با مشکل کمبود آب مواجه باشد به دلیل حکمرانی بد، در شرایط بحرانی تامین و تقاضای آب قرار گرفته است. در این مقاله در ابتدا چالش های تاثیرگذار در رابطه با عوامل موثر حکمرانی در ایران مورد بررسی قرار گرفته و سپس راهکارهایی جهت سازگاری با این عوامل پیش رو قرار خواهد گرفت.

    کلید واژگان: حکمرانی, آب, چالش ها و راهکارها, ایران
    Sara Dehghani, MOHAMMADEBRAHIM BANIHABIB, MohammadReza Golabi *

    Water systems have vital importance for human and provide vast domain of benefits for society in a format of resources and water services. Iran always suffering from water crisis since positing in the arid and semi-arid area, however, this tension has rising trend in recent years because of population growth, climate change, agricultural low efficiency, inaccurate land use pattern, economics condition and etc, which have dealt this matter with severe challenges. Most of the experts believe that Iran’s water crisis returns to lack of good governance instead of water scarcity which put Iran in crisis condition of supply and demand. In this paper firstly the effective challenges of efficient governance factors have been detected then, approaches to the compatibility of this factors will be forward.

    Keywords: Governance, Water, challenges, approaches, Iran
  • سمانه غفوری خرانق، محمد ابراهیم بنی حبیب*، سامان جوادی
    یکی از عوامل ایجاد بحران منابع آب، عدم توجه به بعد اجتماعی حکمرانی آب است. در این پژوهش به ارزیابی اجتماعی سناریوهای حکمرانی آب زیرزمینی پرداخته شده است. برای این منظور در گام اول سناریوهای حکمرانی آب زیرزمینی با مشارکت بازیگران و با توجه به هم بست بخش منابع آب با دو بخش غذا و انرژی تعریف شدند. سپس عملکرد سناریوهای مختلف حکمرانی آب زیرزمینی از نظر بعد اجتماعی، مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور سه معیار رضایت مندی اجتماعی، عدالت اجتماعی و مشارکت اجتماعی تعریف شد. مقدار معیارهای رضایت مندی اجتماعی و عدالت اجتماعی با استفاده از پرسشنامه و معیار مشارکت اجتماعی با استفاده از شاخص چگالی توسط آنالیز شبکه اجتماعی برای هر سناریو محاسبه گردید. در انتها به منظور ترکیب سه معیار اجتماعی برای هر سناریو، از الگوریتم فاصله از حد ایدهآل استفاده شد و سناریوهای حکمرانی آب زیرزمینی از دیدگاه اجتماعی رتبه بندی گردیدند. نتایج پژوهش نشان داد سناریوی برنامه های مدون کشت و مدیریت بازار غذا با امتیاز 485/0، بالاترین رتبه و سناریوی اصلاح ساختار قانونی در راستای پلمپ تمامی چاه های غیرمجاز با امتیاز 392/0 کمترین رتبه را در مقایسه با سایر سناریوهای حکمرانی آب زیرزمینی از لحاظ تاثیرگذاری اجتماعی به دست آوردند. ارزیابی اجتماعی سناریوهای حکمرانی آب زیرزمینی، سیاست مداران را قادر می سازد اثرات اجرای سناریوهای حکمرانی آب زیرزمینی را بر روی جامعه ارزیابی نموده و تصمیمات درستتری اتخاذ نمایند.
    کلید واژگان: رضایت مندی اجتماعی, عدالت اجتماعی, مشارکت اجتماعی, هم بست آب- غذا- انرژی
    Samaneh Ghafoori Kharanagh, Mohammad Ebrahim Banihabib *, Saman Javadi
    One of the factors of the water resources crisis is the lack of attention to the social dimension of water governance. This paper investigates the social assessment of groundwater governance scenarios. For this purpose, in the first step, the modified scenarios of groundwater governance were defined to empower players’ role and the water, food, energy nexus. Then, the performance of groundwater governance scenarios from the social perspective was assessed using criteria-based appraisal. For this purpose, social acceptance, social justice and social participation were defined as social criteria and their values were calculated by using questionnaire and social network analysis. The groundwater governance scenarios were ranked socially applying a compromise-programming algorithm to combine the criteria. The results showed that developing cohesive region-specific cropping pattern and enforcing cropping pattern by chain value management scenario had the highest score and modifying regulation to seal all unauthorized wells scenario had the lowest score in terms of social impact in comparison with the other groundwater governance scenarios. Therefore, the social assessment of groundwater governance scenarios enables policymakers to assess the impact of scenario implementation on society to formulate a better policy.
    Keywords: Social collaboration, Social Justice, social satisfaction, Water-Food-Energy Nexus
  • سمانه غفوری خرانق، محمدابراهیم بنی حبیب*، سامان جوادی

    در پژوهش حاضر با استفاده از رویکرد مشارکتی، چالش‏های حکمرانی از دیدگاه کارکنان تاثیرگذار و تاثیرپذیر در دشت یزد-اردکان ارزیابی شده است. با توجه به پیوند آب، غذا، انرژی و در نظر گرفتن وابستگی‏های بین این سه بخش، در گام نخست کارکنان کلیدی در سه بخش آب، غذا و انرژی با روش آنالیز شبکه اجتماعی (SNA) شناسایی شدند. در گام بعدی، با توجه به دیدگاه کارکنان، عواملی که در هر بخش آب، غذا و انرژی به اضافه برداشت منابع آب زیرزمینی منجر شد، به عنوان چالش‏های حکمرانی مشخص شدند. در ادامه، برای ارزیابی چالش‏های حکمرانی تعیین شده با مشارکت کارکنان از چارچوب مدل مفهومی نیروی محرکه-فشار-حالت-اثر-پاسخ (DPSIR) استفاده شد. در نهایت، قوانین و زیرساخت‏های بخش آب، غذا و انرژی ارزیابی شد. نتایج نشان داد در بخش آب، غذا و انرژی به‏ترتیب 11، 8 و 2 چالش شناسایی شده که به فشار به منابع آب زیرزمینی منجر شده است. برای 21 چالش شناسایی شده 28 راه‏کار اصلاح حکمرانی آب زیرزمینی ارایه شد که 11 راه‏کار به بخش آب، 15 راه‏کار به بخش غذا و 2 راه‏کار به بخش انرژی مربوط است. از مهم‏ترین راه‏کارهای شناسایی شده در بخش آب می‏توان به اصلاح ساختارهای قانونی به منظور انسداد تمامی چاه‏های غیرمجاز، ایجاد بازار رسمی آب، توانمندسازی کارکنان، در بخش غذا به همگرایی معیارهای ارزیابی سازمان‏های متولی آب و غذا، برنامه‏های مدون کشت، مهار بازار غذا و در بخش انرژی به قیمت‏گذاری منابع آب و انرژی اشاره کرد. نتایج پژوهش حاضر، می‏تواند برنامه‏ریزان و سیاست‏گذاران را در اصلاح قوانین و زیرساخت‏ها به منظور اصلاح حکمرانی آب زیرزمینی و بهبود وضعیت آبخوان‏ها یاری دهد.

    کلید واژگان: آبخوان, بازیگران, پیوند آب- غذا و انرژی, حکمرانی, DPSIR
    Samaneh Ghafoori Kharanagh, Mohammad Ebrahim Banihabib*, Saman Javadi

    In this research, by using participatory approach, governance challenges have been evaluated from the perspective of influential and influenced actors in the Yazd-Ardakan plain. According to the water, food, energy nexus and considering interdependencies of these three sectors, in the first step, key players were identified. In the next step, according to the viewpoints of actors, the factors that led to excessive withdrawal of groundwater resources in each water, food and energy sector were identified as governance challenges. DPSIR framework was then used to assess the governance challenges specified by participatory approach. Eventually, the rules and infrastructure of the water, food, and energy sectors were evaluated. The results showed that in the water, food and energy, respectively, 11, 8, 2 challenges were identified which have led to pressure on groundwater resources. Finally, for the 21 identified challenges, 28 strategies for modifying groundwater governance were introduced that 11, 15 and 2 strategies related to water, food and energy sectors. The most important strategies identified in water, food and energy sectors are include: improvement of legal structures for sealing of all unauthorized wells, establishment of formal water market, empowerment of actors, convergence of assessment criteria of water and food organizations, modify planting plans and food market control, pricing of water and energy resources. The results of this study can help planners and policymakers to reform the laws and infrastructure for modifying groundwater governance and improving the status of aquifers.

    Keywords: Aquifer, actors, Water-Food-Energy Nexus, Governance, DPSIR
  • محمدابراهیم بنی حبیب*، میرمحمد آزاد خراسانی، محمود اولاد قره گوز، علی محمدی

    در پژوهش حاضر با هدف حداکثرکردن درآمد حوضه آبخیز ارومیه، مدل بهینه سازی کلاسیک خطی تدوین شد تا با اعمال سه سطح از محدودیت هایی شامل سیاست های الگوی کشت، مقدار آب در دسترس و قیمت ثابت و قیمت با کشش برای محصولات کشاورزی، تحت 18 سناریو، مقدار تولید و واردات خالص بهینه آب مجازی (به عنوان هدف) برای حوضه تعیین شود. قیود در نظر گرفته شده در بهینه سازی مقدار آب مجازی مصرفی حوضه، مقدار آب قابل دسترس و بازه افزایش یا کاهش مقدار تولید را شامل شد. نتایج بدست آمده با توجه به تعداد محصولات مورد مطالعه تنوع بسیاری داشته است اما بطور کلی برای محصولات زراعی و باغی، بیش ترین تغییرات تولید و واردات خالص آب مجازی (نسبت به حال حاضر) برای محصولات پیاز، قارچ، سیب و انگور مشاهده شد. در بررسی تغییرات درآمد حوضه در اثر اعمال سناریوهای تدوین شده مشخص شد در سناریویی که مقدار آب در دسترس آن 60 درصد حال حاضر و قیمت محصولات در آن با کشش قیمتی مطرح شده است، بالاترین سوددهی را داشته و سناریوی با این ویژگی های مذکور، مطلوب ترین سناریو به شمار می رود. در مجموع با اعمال سناریوی منتخب در بیش از یک سوم محصولات، مقدار بهینه سطح زیرکشت کم تر از حال حاضر است و باید بر مقدار واردات آن ها از خارج مرزهای حوضه افزوده شود. براساس نتایج این تحقیق، با واردات آب مجازی، از فشار وارد بر منابع آب حوضه کاسته می شود.

    کلید واژگان: الگوی کشت, بهینه سازی, کشش قیمتی, آب مجازی, ارومیه
    Mohammad Ebrahim Banihabib *, Mirmohammad Azadkhorasani, Mahmoud Oladgaragoz, Ali Mohammadi

    In this research, with the aim of maximizing the income of Lake Urmia basin, a linear optimization model was developed to apply three kinds of constraints, including cropping pattern, available water and constant prices and price elasticity of agricultural products to optimize crop production and net imports of crop’s virtual water under 18 scenarios. The considered constrains in optimization were consumed virtual water in the basin, available water and boundaries of increasing or decreasing in the crop production. Regarding the number of studied crops, results have a wide variation but in general, for farm crops and horticulture products, the largest changes in production and net imports of virtual water (comparing to the present condition) were observed for onion, mushroom, apple and grape. In examining the changes in basin income due to the implementation of developed scenarios, it was found that the scenario in which the available water is 60% of the present condition and price elasticity is applied has the highest profitability and is considered to be the most favorable scenario. Altogether, with the application of the proposed scenario, the optimum level of areas under cultivation is less than present for more than a third of the products, and the imports of these products should be increased for the basin. According to the results of this research, the pressure on the water resources of the basin will be reduces by importing virtual water.

    Keywords: cropping pattern, optimization, Price Elasticity, virtual water, Urmia
  • نرگس خاتون دولت آبادی، محمدابراهیم بنی حبیب *، عباس روزبهانی، اونر چتین

    واردات محصولات کشاورزی می‏تواند یکی از استراتژی‏های کارآمد برای ذخیره آب در ایران و عراق باشد. بنابراین، تجارت آب مجازی به کاهش فشار بر منابع آب در این دو کشور منجر خواهد شد. در پژوهش حاضر دو استان الازیگ و دیاربکر که سرچشمه رودهای مهم دجله و فرات در کشور ترکیه هستند، به عنوان مبدا تجارت آب مجازی از ترکیه به ایران و عراق انتخاب شده است. در مطالعه حاضر، میزان تجارت آب مجازی از استان یادشده به روش جریان‏ تجارت کالا به کشورهای ایران و عراق طی دوره 2015-2018 بررسی شده است. پژوهش حاضر با ارایه شاخص راندمان ذخیره آب نشان ‏داد واردات گندم و عدس به ترتیب به طور متوسط 2/3 و 1/2 منابع آب در ایران و 1/3 و 0/2 منابع آب در عراق ذخیره می کند. از سوی دیگر، مصرف آب در بالادست حوضه برای تولید محصولات کشاورزی به مشکلات زیست‏محیطی در پایین‏دست حوضه منجر شده است. نتایج پژوهش حاضر نشان می‏دهد گرچه واردات محصولات از ترکیه به ایران و عراق موجب ذخیره منابع آب در این دو کشور خواهد شد، با توجه به حوضه مشترک دجله و فرات، سیاست‏های تجاری باید براساس ذخیره‏سازی آب در کل حوضه شکل گیرند. رویکرد ارایه شده در مطالعه حاضر می‏تواند سبب بهبود سیاست‏های تجاری در منطقه و توجه به آثار این تجارت‏ها بر منابع آب و محیط ‏زیست شود و همچنین به شکل‏گیری سیاست‏های تجاری براساس ذخیره‏سازی منابع آب از طریق تبادل آب مجازی در جهان منجر شود.

    کلید واژگان: تجارت آب مجازی, دجله و فرات, شاخص راندمان ذخیره آب
    Nargeskhatoon Dowlatabadi, Mohammad Ebrahim Banihabib*, Abbas Roozbahani, Oner Cetin

    Importing of agricultural products can be one of the most effective strategies for saving water in Iran and Iraq. In this regard, the virtual water trade can be used to reduce the pressure on water resources in these countries. The Tigris and Euphrates in Turkey originate from the Diyarbakır and Elâzığ provinces. In this research, these provinces have been selected to investigate the virtual water trade between Turkey and Iran/ Iraq. The volume of virtual water trade has been studied by the flow of trade in goods from these provinces to Iran and Iraq over the period 2015-2018. The water saving efficiency index showed that the water resources have been saved 3.2, 2.1, 3.1 and 2 in Iran and Iraq, respectively, by the imports of wheat and lentil from these provinces. On the other hand, the environmental problems have been created by the high water consumption for agriculture in this basin. Although the imports of products from Turkey to Iran and Iraq will cause saving water resources in these two countries, the commercial policies should be revised based on saving water in the whole of basin. The commercial policies and the effects of these crops’ trade on the environment can be improved by the approach presented in this paper. In addition, the approach presented here can actuate to the formation of commercial policies based on saving of water resources through the virtual exchange of water in the world.

    Keywords: Virtual water trade, Tigris, Euphrates, Water saving efficiency index
  • محمد ابراهیم بنی حبیب*، محمدحسین هادی نژاد، علی محمدی

     با توجه به مشکلات ایجاد شده برای حوضه دریاچه ارومیه که عمدتا از عدم اجرای مدیریت بهم پیوسته منابع آب در این حوضه نشات گرفته است، انجام مطالعاتی با رویکرد مدیریت مصرف آب در بحث کشاورزی ضروری به نظر می رسد. در این تحقیق با استفاده از آمارهای موجود در زمینه میزان تولید و مصرف محصولات زراعی و باغی و همچنین صادرات و واردات این کالاها در حوزه آبخیز دریاچه ارومیه، میزان تبادلات با توجه به آب مجازی هر محصول، مشخص گردید. با توجه به نیاز آبی هرگیاه و عملکرد آن، میزان آبی که برای تولید محصول نهایی مصرف می گردد مشخص شد و سپس با در نظر گرفتن میزان صادرات و واردات هر یک از محصولات، ارقامی که باعث خروج و ورود آب به حوضه گردیده اند، مشخص شدند. به طور میانگین چغندرقند با اختصاص 394 میلیون مترمکعب آب مجازی و توت با داشتن 0/001 میلیون مترمکعب، به ترتیب بیش ترین و کم ترین صادرات آب مجازی طی سال های 1387 الی 1393 داشته اند. در مقابل طی این سال ها به طور میانگین برنج با 1/963 میلیون مترمکعب و سماق با 0/003 میلیون مترمکعب آب مجازی، بیش ترین و کمترین میزان واردات آب مجازی به حوضه را داشته اند. مجموعا در طی سال های مطالعه شده، 9/7 میلیارد مترمکعب آب به صورت مجازی وارد حوضه گردیده است. براساس نتایج نیز پیشنهاد می گردد تا با کاهش صادرات محصولاتی مانند چغندرقند و پیاز و به طبع آن واردات این محصولات، بتوان از مصرف و خروج بی رویه آب از حوضه جلوگیری نمود. بنابراین با روش ارائه شده در این مقاله، می توان امکان احیای منابع آب یک حوضه را از طریق مدیریت آب مجازی بررسی نمود.

    کلید واژگان: تنش آبی, حوضه دریاچه ارومیه, بیلان آب مجازی, مدیریت منابع آب
    Mohammadebrahim Banihabib*

     Regarding the problems created for the Urmia Lake basin, which is mainly due to the lack of integrated water resources management in this basin, it is necessary to conduct studies with respect to agricultural water consumption management approach. In this research, using the available statistics on the production and consumption of crops and gardens, as well as the export and import of these commodities in the Urmia lake basin, the amount of exchange with regard to the virtual water of each product was determined. Given the crop water requirement of each plant and its yield, the amount of water used to produce the final product was determined, and then, with regard to the export and import data of each product, the figures for the water trade of the basin were identified. During the study period (2008-2012), in average, sugar beet (by devoting 394 MCM) and berries (by devoting 0.001 MCM) have highest and lowest virtual water export, respectively. In contrast, rice (by devoting 936.1 MCM) and sumac (by devoting 0.003 MCM) have highest and lowest virtual water import, respectively. Over the studied years, 9.7 MCM of virtual water were imported to the basin. Based on the results, it is also proposed to reduce the export of products such as sugar beet and onion and instead, by importing these products it could be possible to save the water. Therefore, with the presented method in this paper, the possibility of restoring water resources in a basin can be assessed through virtual water management.

    Keywords: Water Stress, Urmia Lake Basin, Virtual water budget, Water resources management
  • میترا تنهاپور، محمد ابراهیم بنی حبیب*
    جریان واریزه ای از جمله مخاطرات طبیعی است که زندگی انسان ها را در نواحی پر جمعیت کوهستانی تهدید می کند. لذا تعیین آستانه بارندگی وقوع جریان واریزه ای، برای توسعه یک سامانه پیش بینی موثر، ضروری است. در تحقیق حاضر، آستانه های تجربی بارندگی برای وقوع جریان واریزه ای به وسیله روش هیرانو در بخشی از حوضه های کوهستانی البرز شامل گرگان رود، ناورود، نکا و بابل رود ارزیابی شده است. بدین منظور، از هایتوگراف بارندگی باران سنج های ثبات در محدوده زمانی سال های 1383-1362 استفاده شد. سپس آستانه شدت-مدت بارش برای حوضه های منتخب برآورد شده، با تحقیقات پیشین در مقیاس محلی، ناحیه ای و جهانی مقایسه شد. بررسی آستانه های بارندگی برای شروع جریان واریزه ای نشان داد، بارندگی های بیشتر از 27.2  و 14.8 میلی متر به ترتیب در حوضه های ناورود و گرگان رود و بارندگی های بیشتر از 37.84 و 66.12 میلی متر در حوضه های بابل رود و نکا در مدت زمان تمرکز آن ها، قادر به راه اندازی جریان واریزه ای هستند. مقایسه آستانه شدت-مدت بارندگی این پژوهش با نتایج تحقیقات قبل نشان داد که به طورکلی، آستانه شدت-مدت بارش ناحیه مطالعاتی نسبت به آستانه های شدت-مدت محلی و ناحیه ای  سایر کشورها پایین تر و از آستانه های جهانی بالاتر هستند. به عبارت دیگر، در برخی نقاط دنیا بارندگی های کوچک تر نسبت به مناطق مورد مطالعه می توانند جریان واریزه ای تولید کنند. این اختلافات در میان آستانه ها می تواند به دلیل تنوع ناشی از عوامل اقلیمی، جغرافیایی، فیزیوگرافی، زمین شناسی برخی مناطق دیگر باشد.
    کلید واژگان: آستانه شدت-مدت, باران سنج ثبات, جریان واریزه ای, روش هیرانو, هایتوگراف بارندگی
    Mitra Tanhapour, Mohammad Ebrahim Banihabib *
    Debris flow is one of the natural hazards that threats people's lives in the mountainous populated areas. Thus, it is necessary to determine the rainfall thresholds for debris flow occurrence in order to develop an effective forecasting system. In this study, the empirical thresholds of rainfall for the occurrence of debris flow by Hirano method were assessed in a part of Alborz mountainous basins including Gorganrood, Navrood, Neka and Babolrood. For this purpose, the rainfall hyetographs of recording rain gauges were used from the period of 1983-2004. Then, the intensity-duration rainfall thresholds (I-D threshold) for selected basins were estimated and compared with previous studies from the local, regional and global scale. The examination of rainfall thresholds for the initiation of debris flow showed that the rainfall of more than 27.2 and 14.8 mm, respectively, in the Navrood and Gorganrood watersheds and rainfall more than 37.84 and 66.12 mm, respectively, in the Babolrood and Neka basins are able to trigger debris flow during their concentration time. Comparison of the I-D threshold of this study with the results of previous studies showed I-D threshold of the studied basins generally are lower than the thresholds of local and regional but higher than global thresholds. In other words, there are some areas in the world that need smaller rainfalls for initiation debris flow in comparison to the study area. The difference among threshold of debris flow occurrence in the world’s basins comes from their variety in climatic, geographical, physiographic and geological factors.
    Keywords: Debris Flow, Hirano method, Intensity-duration threshold, rainfall hyetograph, Recording rain gauge
نمایش عناوین بیشتر...
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال