جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « vensim » در نشریات گروه « آب و خاک »
تکرار جستجوی کلیدواژه «vensim» در نشریات گروه «کشاورزی»-
اخیرا، افزایش تقاضای آب و آلودگی منابع آب، باعث تهدید منابع آب زیرزمینی شده است. هدف از این تحقیق بررسی میزان تاثیر سناریو های حفظ منابع آب زیرزمینی دشت مرودشت-خرامه و تاثیر آن بر بهبود روند کاهش حجم آبخوان با استفاده از رویکرد پویایی سیستم می باشد. شرایط فعلی آبخوان طی دوره آماری 1398-1384 شبیه سازی و با توجه به مقادیر مشاهده ای حجم آبخوان واسنجی شد. سناریوها به سه صورت بررسی اثر تغییراقلیم، تغییر حجم آب تخصیص یافته به کشاورزان از سد درودزن و تغییر الگوی کشت تحت سناریوهای SSP1-2.6 و SSP5-8.5 بر حجم آبخوان اعمال شده است. به منظور بررسی اثر تغییراقلیم بر آبخوان مرودشت-خرامه در دوره ی 1400 تا 1425، داده های بارش مدل GFDL-ESM4 تحت دو سناریو SSP1-2.6 و SSP5-8.5 در نظر گرفته شد. بررسی تاثیر تغییر اقلیم و رهاسازی از سد درودزن نشان داد که در سناریو SSP1-2.6 به ترتیب 50 و 49 میلیون مترمکعب و در سناریو SSP5-8.5 به ترتیب 54 و67 میلیون مترمکعب از حجم و تغذیه آب زیرزمینی کاسته می شود. همچنین با حذف محصول برنج از الگوی کشت دشت مرودشت-خرامه در شرایط اقلیمی آینده تحت دو سناریو SSP1-2.6 و SSP5-8.5 که به ترتیب 495 و 207 میلیون متر مکعب به حجم آبخوان افزوده می شود، بیشترین تاثیر را در افزایش حجم آبخوان نسبت به کاهش 30 و 50 درصدی سطح زیرکشت برنج خواهد داشت. بنابراین در راستای مدیریت و حفظ منابع آب زیرزمینی، تغییر الگوی کشت و جایگزین کشت های پرمصرف با کشت های کم مصرف ضروری است.کلید واژگان: الگوی کشت, تغییراقلیم, سد درودزن, منابع آب زیرزمینی, VENSIMRecently, the increase in water demand and the pollution of water resources have threatened groundwater resources. The purpose of this research is to investigate the impact of the conservative scenarios of groundwater resources and its effect on the restriction of the aquifer volume reduction process using the system dynamics approach in Marvdasht-Kharameh plain.The current conditions of the aquifer during the statistical period of 2005-2018 were simulated and recalibrated according to the observed values of the aquifer volume. The scenarios have been applied in three ways to investigate the effect of climate change, changing the amount of water allocated to farmers from Doroudzan dam and changing the cultivation pattern under the scenarios SSP1-2.6 and SSP5-8.5 on the volume of the aquifer. In order to investigate the effect of climate change on Marvdasht-Kharameh aquifer in the period from 2021 to 2046, the rainfall data of GFDL-ESM4 model under two scenarios SSP1-2.6 and SSP5-8.5 were considered. The study of the impact of climate change and the release of the Darudzen dam showed that the volume and recharge of groundwater will decrease in the scenario SSP1-2.6 (50 and 49 million cubic meters respectively), and in the scenario SSP5-8.5 (54 and 67 million cubic meters respectively),. Also, by removing the rice crop from the cultivation pattern of Marvdasht-Kharameh plain in the future climate conditions under two scenarios SSP1-2.6 and SSP5-8.5, which will add 495 and 207 million cubic meters to the aquifer volume respectively, the greatest effect on increasing the aquifer volume will be achieved. It will have 30 and 50 percent reduction in the area under rice cultivation. Therefore, in order to manage and preserve groundwater resources, it is necessary to change the cultivation pattern and replace high consumption crops with low consumption crops.Keywords: Cultivation pattern, climate change, Doroudzan Dam, Groundwater Resources, VENSIM
-
افزایش جمعیت و رشد صنعتی نیازمند منابع غذایی است. رکن اصلی منابع غذایی و نیز مصرف کننده اصلی منابع آبی، بخش کشاورزی می باشد که با مصرف روز افزون دچار تنش های فراوانی شده است. پژوهش حاضر به شبیه سازی دینامیکی تخصیص منابع آب های سطحی بالادست حوضه سفید رود بزرگ طی سال های 1369 الی 1398 پرداخته است. آزمون سالانه ساختار مدل، با معیارهای MAE ، RMSE و R2 به ترتیب معادل 098/0، 087/0 و 980/0 صحت و دقت مدل را در کنار آزمون رفتار حدی، تایید نمود. با توجه به احداث سدها از سال 1390شبیه سازی ماهانه در دو بخش قبل از فعالیت سدها و پس از آن انجام شد. قبل از فعالیت سدها مقادیر MAE، RMSE، R2 به ترتیب معادل 052/0، 103/0 و 940/0 تایید کارایی بالای مدل بود. با شروع بهره برداری از سدها، الگوهای گسترش تدریجی، توقف و نزول رشد و شکست فعال و افزایش برداشت در تمام بازه ها، چه با احداث سد و چه عدم احداث آن مشاهده گردید. نتایج نشان داد با وجود افت آبخوان ها به مقدار متوسط 30 متر در کل دوره و 35/6 متر پس از احداث سدها، در کنار کاهش 90 درصدی ورودی ها، افزایش برداشت صورت گرفته و علی رغم کاهش شدید منابع آب، سطح زیر کشت در برخورد با الگوی گسترش تدریجی، چهار برابر افزایش و در پی توقف و نزول رشد، افت بسیار شدیدی تا حدود 3 برابری داشته است. به طور متوسط در منطقه، افزایش سطح زیر کشت 8/2 برابر و در بالاترین رقم 4 و در پایین ترین مقدار 6/1 برابر افزایش داشته است.کلید واژگان: الگوهای رفتاری, پویایی سیستم, تخصیص آب, ونسیمIntroductionavailable water resources and their management are very important in preserving and sustaining the development plans of a country, along with providing foodstuffs. Meanwhile, the main tributaries and flooded rivers of a country play a vital role. There are also very important rivers in Iran, one of which is Ghezel Ozan. This river originates in Kurdistan province and it reaches Gilan province after it passes through downstream provinces and joins Sefid-Rud river after which it is called Qezel Ozen of Sefid-Rud river and enters the great dam of Sefid-Rud. In the meantime, considering small details of the area, modeling will provide a faster and more accurate investigation so that managers can use it. In this regard, there are two views, dynamic and linear. In this research, the mechanistic view was used as a decision support system due to the available feedback, holistic thinking, and the possibility of using the model. Then the problems of the region were evaluated by identifying generic archetypes.Materials and methodsThe current research has dealt with the dynamic simulation of the surface water resources allocation in upstream Sefid-Rud basin during the years 1990 to 2019 in two annual and monthly scales. During 1990 to 2011 when the dams had not yet started to operate, simulation was conducted by considering about 30 intervals in the mainstream of the rivers and tributaries of Kurdistan province, part of Zanjan province, and a small area of Hamadan province precipitation, discharge and ground waters as well as all agricultural products, domestic and industrial amounts as input.Results and discussionThe annual scale of the model structure, with MAE, RMSE, and R2 scales of 0.098, 0.087, and 0.980, respectively, confirmed the accuracy and precision of the model along with the test of the limit conditions that are specific to the dynamic system. Due to the construction of dams, since 2010, monthly simulations were carried out in two sections, before and after the dams' operation. Before the operation of the dams, the values of MAE, RMSE, and R2 were equal to 0.052, 0.103, and 0.940, respectively, confirming the high efficiency of the model. From 2011 to 2019, modeling was defined so as during the first 6 months of water year, water withdrawal was done from the river and during the second 6 months it was done from the dam. All the specifications of the dams along with the needs of the region were simulated in all intervals on a monthly scale. In the meantime, according to the dynamic simulation, the feedback and causal loops formed by them formed patterns that corresponded to the generic archetypes of the region. With the start of the dams, the escalation archetype, limits to growth archetype, and fixes that fail archetype were activated and the increase in water withdrawal was observed in all intervals, whether with the construction of the dam or not.The results showed that despite the drop of aquifers to an average amount of 30 meters in the whole period and 6.35 meters after the construction of dams, in addition to a 90% reduction in discharges, there was an increase in water withdrawal and despite the severe reduction of water resources, the area under cultivation in dealing with escalation archetype has increased by four times, and following the limits to growth archetype, there has been a very sharp decrease to about 3 times. On average, in the region, the area under cultivation has increased by 2.8 times, at the highest value by 4 times and at the lowest value by 1.6 times. The results indicate that, dam construction led to inappropriate exploitation in the region.Keywords: Generic Archetypes, System Dynamics, VENSIM, water allocation
-
مقدمه
رشد جمعیت در اکثر حوزه های آبخیز منجر به افزایش تعداد و تنوع روزافزون حقابه بران شده که در نتیجه آن تخصیص بهینه آب، اهمیتی بیش از پیش پیدا می کند. در تحقیق حاضر برای تخصیص منابع آب کشاورزی و محیط زیست در محیط نرم افزارVENSIM مدلی به روش پویایی سیستم برای حوزه آبخیز خانمیرزا توسعه داده شده است.
روشاین مدل بیلان و تخصیص آب شامل دو بخش جداگانه است که بخش نخست آن جهت به دست آوردن حجم آب سطحی و زیرزمینی تهیه شده و بخش دیگر، به منظور نحوه تخصیص منابع آب در شرایط موجود و آینده (با فرض حفظ روند موجود) طراحی شده است. سیاست بهره برداری شامل استفاده تلفیقی از آب زیرزمینی و سطحی حوزه جهت رفع نیازهای شرب، کشاورزی، صنعتی و زیست محیطی است.
یافته هاپس از توسعه مدل اجرا و بهینه سازی حجم آب سطحی و زیرزمینی انجام و کارایی مدل بیلان آزمون و بهینه شد. سپس با استفاده از روابط و قوانین مربوط به بهره برداری از منابع، برای تخصیص بهینه آب موجود در حوزه مورد مطالعه، الگویی ترکیبی حاصل گردید. با توجه به دینامیک تغییرات در حجم آب در دسترس در منطقه، نتایج گویای عدم کشش منابع برای تامین کلیه نیازهای موجود و شرایطی در منطقه مخصوصا در بخش کشاورزی آتی بوده است، لذا سناریو ترکیبی آیش و بهبود کارایی آبیاری می تواند آسیب پذیری تخصیص منابع را کاهش دهد.
نتیجه گیرینتایج این مدل نشان می دهد پویایی سیستم می تواند ابزاری خلاقانه در تخصیص منابع آب، برنامه ریزی و سیاست های مدیریتی مناسب در منطقه باشد و در این منطقه تحلیلهای علت معلولی نشان از اهمیت استفاد تلفیقی از منابع آب دارد .
کلید واژگان: پویائی سیستم, تخصیص بهینه منابع آب, VENSIM, بهره برداری تلفیقیIntroductionDue to rapid expansion of population, there is an increase in the number of water users. As a result, optimal water allocation has become a pivotal issue. System dynamics is a suit methodology for simulating and representing of water availability in complex condition and impacts of water resources usage over time. In this study, a dynamic water allocation model within Vensim GUI was developed for the agricultural and environmental water resources of Khamiriza catchment.
MethodsThe model consists of two separate sections; the first part is a water balance module which is designed to provide surface water and groundwater simulations; the other part is a water allocation sub-model. After the development of the model, the water balance simulation optimized by optimizing the surface water and groundwater against observed data.
FindingsThe water use policy includes the conjunctive use of groundwater and surface water to meet drinking, industrial, agricultural, and environmental demands. The results suggest that under current situation the quantity of available surface and groundwater could be insufficient to meet the demands of different sectors within the basin. Therefore, a scenario containing improved irrigation efficiency and 30% of the land in fallow may lead to the allocation vulnerability.
ConclusionThe results of this application indicate that system dynamics can be considered as an innovative tool in the planning and allocating water resources. Moreover, conjunctive use of groundwater and surface water resources may lead to a better water allocation policy.
Keywords: Agriculture, dynamic systems, Optimal Water Resources Allocation, VENSIM, Water resources management, Consolidated Utilization -
یکی از بحرانی ترین چالش های حال حاضر بشر، رفع بحران آب است. در این پژوهش با استفاده از روش پویایی سیستم ها و نرم افزار Vensim به مطالعه و ارزیابی سناریوهای مختلفی که بر بهره وری آب اثر خواهد گذاشت، از جمله اثر توسعه سامانه های آبیاری تحت فشار، الگوی کشت و کم آبیاری پرداخته شد. نتایج نشان داد توسعه آبیاری تحت فشار در سطح شبکه قزوین، موجب افزایش بهره وری فیزیکی آب می شود و بسته به نوع الگوی کشت و سطح کم آبیاری می تواند موجب افزایش و یا کاهش بهره وری اقتصادی شود. بیشترین و کمترین حجم آب مورد نیاز سالانه شبکه آبیاری در سناریوهای ترکیبی به ترتیب مربوط به تیمارهای “CPS 3 FI MIDS 15%” و “CPS 8 DI 60% MIDS 45%” به مقدار 11738 و 2761 مترمکعب در هکتار بود. بهره وری آب اقتصادی در سطح شبکه در سناریوهای الگوی کشت CPS 8 و CPS 4 در مقایسه با بهره وری آب اقتصادی الگوی کشت موجود CPS 1 به ترتیب 51 و 2/25 درصد افزایش داشته است و بهره وری آب فیزیکی در سطح شبکه در سناریوهای الگوی کشت CPS 4، CPS 7 و CPS 8 در مقایسه با بهره وری آب فیزیکی الگوی کشت موجود به ترتیب 4/35، 1/35 و 3/27 درصد افزایش داشته است. از آن جای که الگوی کشت بر بهره وری اقتصادی و فیزیکی آب در سطح شبکه اثر قابل ملاحظه ای دارد، لذا بایستی تمهیداتی بر کنترل الگوی کشت انجام شود. این تمهیدات می تواند ترکیبی از رویکردهای آموزشی، ترویجی و یا تنظیم گری باشد.کلید واژگان: حجم آب مصرفی, مدل سازی, نمودار حالت و جریان, VensimOne of the most critical challenges of the twenty-first century is to resolve water crisis. This crisis is characterized by scarcity of water, the destruction of natural ecosystems, and food shortages. In spite of extensive efforts made to ensure food security, human societies still have trouble feeding their populace. This problem is most likely due to their inability to access healthy and safe water resources (Kijne, 2003). The solution to the water crisis can be expressed as better development and proper management of water resources systems. Various technical and managerial solutions should be taken such as upgrading and improving irrigation systems, introducing new irrigation methods, deficit irrigation, optimizing the cropping pattern, improving the efficiency of irrigation networks, etc. to improve water productivity in agriculture. The system dynamics methodology is a modeling and simulation technique and is specially designed for long-term, chronic, and dynamic management issues (Vlachos et al., 2007). Crop pattern scenarios, crop production, and agricultural pollution in a region in southern Turkey have been studied by Saysel et al. (2002) with a system dynamics approach. Also, the system dynamics approach was applied in the study of integrated water management at the catchment scale by Soltani and Alizadeh (2017). In this study, the systems dynamics approach, which is a suitable method for studying complex water systems, was applied in water productivity investigation in the Qazvin irrigation network.Keywords: Water Consumption, modeling, Stoke, Flow Diagram, Vensim
-
سابقه و هدف:
یکی از مهمترین موضوعات مطرح برای بشر در قرن حاضر دسترسی به منابع آب است. رشد روز افزون جمعیت و گسترش صنعت، توسعه کشاورزی در مناطق خشک و نیمه خشک تامین آب مطمین را به یکی از چالش های اساسی تبدیل کرده است. کاهش منابع آب و بحرانی شدن وضعیت آن در بخش های شرب، کشاورزی، صنعت و زیست محیطی را با مشکل بزرگی روبه رو ساخته است. یک اصل اساسی و ضروری، رسیدن به تعادل نسبی در زمینه عرضه و تقاضا آب است که با ایجاد نظام جامع مدیریت آب پدیدار می گردد.
مواد و روش هاپژوهش حاضر در حوضه آبریز هیرمند در منطقه سیستان و با تاکید بر مسئله جریان رودخانه هیرمند و حجم آب چاه نیمه ها در طی سال های 1397-1379 صورت گرفته است. به منظور کنترل تراز چاه نیمه ها، گام های مدلسازی توسعه داده شد و اساس مسئله در جریان شکل گیری نمودارهای جریان- ذخیره مورد بررسی قرار گرفت. با بکارگیری از نرم افزار Vensim اثر هرکدام از متغیرها، بر روی مسئله شبیه سازی شده و کالیبراسیون و صحت سنجی مدل به روش های مختلفی مانند آزمون های آماری مورد برازش قرار گرفته شد.
یافته هانتایج آزمون ها حاکی از آن است که مدل با واقعیت مطابقت داشته است و رفتار مدل مطابق با رفتار سیستم در واقعیت می-باشد. به گونه ای که طبق آزمون های آماری صورت گرفته بین مقادیر مشاهده شده و شبیه سازی شده برای متغیر ذخایر چاه نیمه ضریب تعیین برابر 84/0، خطای جذر میانیگن مربعات برابر 25/0 و معیار نش- ساتکلیف برابر 77/0 در سال 1397 می باشد. براساس یافته های بدست آمده، مقادیر تقاضا برای نیازهای مختلف کشاورزی، شرب و محیط زیست در سال های آینده افزایش می یابد. میزان کل تقاضا در سال 1410 از 01/1350 به 93/1515 میلیون متر مکعب می رسد که تامین نیازها با وجود کاهش منابع سیستم غیر ممکن خواهد شد. بیشترین افزایش در میزان تقاضاها در بخش کشاورزی و شرب خواهد بود. نتایج حاصل از سناریوها نشان می دهد که سیاست های راندمان آبیاری 70 درصد در بخش کشاورزی و کاهش تلفات آب (کاهش تبخیر به میزان 50%) مبتنی بر سناریوهای پیشنهادی توسط مدل اجرا گردید.
نتیجه گیرینتایج نشان می دهد که سیاست های راندمان آبیاری 70 درصد در بخش کشاورزی و کاهش تلفات آب (کاهش تبخیر به میزان 50%) مبتنی بر سناریوهای پیشنهادی توسط مدل اجرا گردید. با بررسی نتایج این سناریوها مشاهده می گردد که هر یک از این راهکارها، باعث کاهش کمبود آب در سال های آتی می گردد ولی بهترین نتیجه در سناریوی اول (راندمان آبیاری 70 درصد در بخش کشاورزی) حاصل شده است. در حالت کلی یافته ها نشان می دهد که ادامه روند مصرف فعلی و به تبع آن ادامه برداشت از منابع آب با همین روند، اثرات جبران ناپذیری در پی خواهد داشت. در این وضعیت مدلسازی مصرف بهینه در بخش های مختلف، رعایت شرایط حدی و فرهنگ سازی مبتنی بر عدم اسراف جزو مسایل کلیدی در مدیریت بحران می باشد و یکی از اساسی ترین پایه های مدیریت مصرف می باشد.
کلید واژگان: مدیریت منابع آب, پویایی سیستم, مدلسازی و شبیه سازی, حوضه آبریز هیرمند, VensimBackground and ObjectivesOne of the most important issues for mankind in the present century is access to water resources. Increasing population growth and expanding industry have made agricultural development in arid and semi-arid regions a major challenge. The depletion of water resources and the critical situation in the drinking, agricultural, industrial and environmental sectors are a major problem. An essential principle is the relative balance of water supply and demand that emerges with the creation of a comprehensive water management system.
Materials and MethodsThe present study was carried out in Hirmand catchment in Sistan area, focusing on the issue of Hirmand river flow and the volume of Chah Nimeh. In order to control the alignment of Chah Nimeh, modeling steps were developed and the basis of the problem was investigated in the process of forming flow-storage diagrams. Using Vensim software, the effect of each variable was simulated on the problem and the calibration and model validation were fitted to different methods such as statistical tests.
ResultsThe results of the tests show that the model corresponds to reality and the model behavior is consistent with the behavior of the system in reality. According to the statistical tests performed, between the observed and simulated values for the well reserves variable, the coefficient of determination is equal to 0.84, the root mean square error (RSME) is equal to 0.25 and the Nash-Sutcliffe criterion is equal to It is 0.77 in 2019. According to the findings, the demand for various agricultural, drinking and environmental needs will increase in the coming years. The total demand in 1410 will increase from 1350.01 to 1515.93 million cubic meters, which will be impossible to meet the needs despite the reduction of system resources. The largest increase in demand will be in the agricultural and drinking sectors.The results of the scenarios show that the policies of 70% irrigation efficiency in the agricultural sector and reduction of water losses (reduction of evaporation by 50%) based on the proposed scenarios were implemented by the model.
ConclusionThe results show that the irrigation efficiency policies of 70% in the agricultural sector and the reduction of water losses (reduction of evaporation by 50%) based on the proposed scenarios were implemented by the model. Examining the results of these scenarios, it is seen that each of these solutions will reduce water shortage in the coming years, but the best result has been achieved in the first scenario (70% irrigation efficiency in the agricultural sector). In general, the findings show that the continuation of the current consumption trend and, consequently, the continued withdrawal of water resources with the same trend, will have irreparable effects. In this situation, modeling optimal consumption in different sectors, observing limit conditions and creating a culture based on non-extravagance is one of the key issues in crisis management and is one of the most basic foundations of consumption management.
Keywords: Water resources management, System dynamics, Modeling, Simulation, Hermand catchment area, Vensim -
کمیت و کیفیت زهاب تولید شده در اراضی شور که نیاز به آبشویی اولیه دارند، از شروع بهره برداری از شبکه آبیاری و زهکشی تا پیش از رسیدن به شرایط کم و بیش پایدار، همواره در حال تغییر می باشد. در مناطق با آب زیرزمینی شور و کم عمق، زمان رسیدن به حالت تعادل ممکن است چندین سال به طول بیانجامد. در چنین شرایطی، آگاهی از کمیت و کیفیت زهاب تولید شده به منظور مدیریت و کنترل آن، امری ضروری می باشد. در این تحقیق به کمک روش تحلیل پویایی سیستم که یک روش شبیه سازی به صورت شی گرا و مبتنی بر روابط بازخورد می باشد، اراضی کشاورزی مربوط به یک شبکه آبیاری و زهکشی، شبیه سازی و دقت مدل در تعیین میزان شوری و دبی زهاب خروجی زهکش های زیرزمینی اراضی مذکور مورد ارزیابی قرار گرفت. برای اعتباریابی نتایج مدل از داده های جمع آوری شده فروردین ماه سال 1383 تا بهمن ماه سال 1384 مربوط به مزارع ARC2، ARC4، ARC6 و ARC8 واقع در اراضی مرکز تحقیقات نیشکر (واحد توسعه کشت نیشکر و صنایع جانبی امیرکبیر، استان خوزستان) استفاده گردید. به منظور تجزیه و تحلیل آماری از شاخص های آماری ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، خطای استاندارد (SE) و ضریب تبیین (R2) استفاده شد. در این راستا، شاخص آماری RMSE برای دبی زهاب خروجی حاصل از مزارع ARC2، ARC4، ARC6 و ARC8 به ترتیب برابر با 6639، 8546، 7950 و 8207 مترمکعب بر روز بدست آمد. همچنین این شاخص برای شوری زه آب خروجی مزارع فوق به ترتیب برابر با 25/2، 86/4، 04/2 و 98/7 دسی زیمنس بر متر برآورد گردید. نتایج نشان داد که مدل حاضر در شبیه سازی دبی زهاب خروجی از لوله های زهکش و شوری آن در منطقه ای با سطح ایستابی شور و کم عمق، توانمند می باشد.
کلید واژگان: شبکه آبیاری و زهکشی, کمیت زهاب, شوری زهاب, VENSIMQuality and quantity of drainage water in saline lands, which require primary leaching is continuously changing from the beginning of irrigation and drainage network operation before reaching a more or less equilibrium state. The time to reach a state of equilibrium in areas with saline groundwater may take several years. Therefore in this paper, the system dynamics technique that is one of the object oriented approach was used to simulate farms of irrigation and drainage network, and determine model performance to simulate the drainage water salinity and discharge of subsurface drains. To validate the results of the model, data collected in the 2004 and 2005 cropping years from ARC2, ARC4, ARC6 and ARC8 farms was used in the research area of Sugar Center Research Center (Amir Kabir Agro Industrial Development Unit of Sugarcane Development Company, Khuzestan Province). To statistical analysis and calculating, the root mean square error (RMSE), standard error (SE) and correlation coefficient (R2), were used. In this regard, the RMSE statistical index for drainage discharge of ARC2, ARC4, ARC6 and ARC8 farms were 6639, 8546, 7950 and 8207 m3/day respectively. Also, the RMSE for drainage water salinity of the farms were 2.25, 4.86, 2.04 and 7.98 dS/m respectively. The results showed that the model is capable of simulating the drainage outflow and its salinity in saline and shallow water table region
Keywords: drainage water quantity, Drainage water salinity, Irrigation, Drainage Network, VENSIM -
نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)، سال بیست و سوم شماره 1 (پیاپی 87، بهار 1398)، صص 337 -350با توجه به افزایش جمعیت، افزایش تولید گیاهان زراعی یکی از نیازهای ضروری جامعه است. از آنجایی که شوری آب و خاک تاثیر زیادی در کاهش عملکرد محصولات کشاورزی دارد، لذا با اعمال روش های مناسب آبیاری می توان میزان کاهش محصول را تا حدود زیادی برطرف کرد. در تحقیق حاضر، با بسط مدل کامپیوتری VENSIM که مبتنی بر روش تحلیل پویایی سیستم است، علاوه بر شبیه سازی اثر توام تنش آبی و شوری بر عملکرد محصول چغندرقند، رطوبت و شوری خاک در ناحیه ریشه نیز شبیه سازی شد. همچنین، به منظور واسنجی و اعتباریابی نتایج مدل از داده های جمع آوری شده مربوط به 9 تیمار از اراضی تحقیقاتی شبکه آبیاری سمت راست آبشار واقع در حوضه هیدرولوژیک رودخانه زاینده رود استفاده شد. پس از تجزیه و تحلیل آماری و محاسبه RMSE و خطای استاندارد، میزان برازش میان مقادیر اندازه گیری و شبیه سازی شده عملکرد محصول، رطوبت و شوری خاک در ناحیه ریشه محاسبه شد. میانگین این شاخص ها برای تمامی تیمارها به ترتیب 98/2776 کیلوگرم بر هکتار و 07/0 برای عملکرد محصول، 026/0 و 09/0 برای رطوبت خاک و نهایتا 54/0 دسی زیمنس بر متر و 08/0 برای شوری خاک در ناحیه ریشه برآورد شد که دقت خوبی را نسبت به شرایط واقعی نشان می دهد. نتایج نشان داد که مدل حاضر می تواند با واسنجی دقیق و کامل، در تخمین عملکرد محصول از دقت خوبی برخوردار باشد.کلید واژگان: اعتباریابی, شبکه آبیاری, مدل سازی, VENSIMDue to the growing population, crop production is one of the essential needs of the society. Since soil and water salinity can have a great impact on the crop yield loss; so, the appropriate irrigation method can be applied to reduce these effects. In this study, the system dynamics model was developed using VENSIM. The model simulated the effect of salinity and water stress on the crop yield, moisture and salinity of the root zone. In order to calibrate and validate the model results, 9 treatments data were collected from the Right Abshar Irrigation Network, on the Zayandehrud basin. After statistical analysis and calculation of RMSE index and the standard error, the fit between the measured and simulated crop yield, the moisture and salinity of root zone was calculated. The average of these indexes for all treatments was 2776.98 kg/ha and 0.07 for crop yield, 0.026 and 0.09 for soil moisture and final, 0.54 dS/m and 0.08 for the salinity of root zone, respectively. The results showed that the model could be calibrated accurately and completely in estimating the crop yield with the reasonable accuracy.Keywords: Calibrate, Irrigation network, Modeling, VENSIM
-
در این مطالعه تخصیص منابع آب سد چغاخور پس از بهره برداری از طرح انتقال آب سبزکوه به چغاخور با استفاده از رویکرد پویایی سیستم ها مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور داده های ماهانه دبی ورودی به مخزن و تبخیر از سطح مخزن با استفاده از مدل SARIMA برای دوره زمانی 98-1394 پیش بینی شد و بهترین مدل برازش داده شده برای دبی ورودی به مخزن و تبخیر به ترتیب SARIMA (1,0,3)(1,1,1) و SARIMA (1,0,1)(1,0,1) بدست آمد. به این ترتیب همه عوامل تاثیرگذار بر حجم آب موجود در سد و همچنین برهم کنش عرضه و تقاضای آب شرب، صنعت، کشاورزی و زیست محیطی در محیط برنامه نویسی VENSIM مدل سازی شد. سپس 9 سناریو به منظور تخصیص منابع آب سد برای آینده منطقه ارائه شد. نتایج نشان داد که در بهینه ترین سناریو این سد توانایی تامین آب 4300 هکتار از زمین های کشاورزی پائین دست را دارد که در این حالت درصد تامین نیازهای شرب، صنعت، کشاورزی و زیست محیطی به ترتیب 98، 90، 87 و 94 می باشد. علاوه بر این با تغییر سیستم آبیاری از سطحی به تحت فشار و با افزایش 30 درصدی راندمان آبیاری، می توان سطح زیر کشت آبیاری سطحی را از 3000 به 3900 هکتار آبیاری تحت فشار افزایش داد.کلید واژگان: انتقال آب بین حوضه ای, تخصیص, راندمان آبیاری, سناریو, SARIMA, VENSIMIn this study allocation of water resources Choghakhor dam after the operation of the water transfer project Sabzkouh to Choghakhor using system dynamics approach is discussed. For this purpose, the inputs discharg to the reservoir and evaporation rates using SARIMA model to forecast for period 2014-2019 and The best model fitted to the data for input to reservoir and evaporation has been respectively SARIMA (1,0,3)(1,1,1) and SARIMA (1,0,1)(1,0,1). In this way all the factors affecting the volume of water in the dam as well as the interaction of supply and demand for drinking water, industry, agriculture and environmental was modeling in programming VENSIM. Then 9 scenarios was defined for the future allocation of water resources. The results showed that the optimal scenario of the dam is able to provide 4,300 hectares of agricultural land in the state percentage water supply, drinking, industry, agriculture and the environment demands, respectively, 98, 90, 87 and 94. In addition, by changing of the irrigation system from surface irrigation to pressurized system and increasing irrigation efficiency by 30% the cultivated area, can be developed up to 3900 hectares.Keywords: Inter-basin water transfer, Water allocation, Irrigation efficiency, SARIMA, Scenario, VENSIM
-
امروزه، با توجه به افزایش مصارف و تقاضاهای آب، باید تخصیص بهینه آب را جدی گرفت. در این تحقیق از مدل های WEAPو Vensimجهت برنامه ریزی و مدیریت آب حوضه رودخانه نازلوچای واقع در استان آذربایجان غربی استفاده شده است. با استفاده از این دو نرم افزار، دو مدل تهیه شده که یکی مربوط به تامین آب منطقه با استفاده از آب به هنگام رودخانه (بدون سد نازلو) و دیگری مدل سد نازلو می باشد. نیازهای آب منطقه تا سال 2016 ارزیابی شده، تحلیل هایی روی آورد رودخانه در 40 سال گذشته انجام شده و آورد رودخانه از سال 2013 تا سال 2016 با روش ARIMAبرآورد شده است. براساس نتایج، متوسط اختلاف مدل های WEAP و Vensim در حالت بدون سد و با سد به ترتیب 74/3 درصد و 91/8 درصد می باشد. بیشترین کمبود آب مربوط به تامین نیاز کشاورزی در ماه سپتامبر است که با ساخت سد، متوسط تامین در این ماه از 8/15 درصد به 94 درصد حجم تقاضا افزایش می یابد. برای صحت سنجی نتایج نرمافزارها در مورد کمبود آب، از شاخص SPI استفاده شده که در 5/72 درصد موارد همخوانی وجود دارد. به طور کلی، بدون احداث سد، مصارف شرب و صنعت و محیطزیست منطقه در حد زیاد و قابل قبولی تامین میشود، ولی در مصارف آب در کشاورزی کمبودهایی وجود خواهد داشت. از نقطه نظر تامین آب، سدی با حجم مخزن 100 میلیون مترمکعب به جای سدی با حجم مخزن 154 میلیون مترمکعب کفایت خواهد کرد.کلید واژگان: تخصیص آب, ARIMA, SPI, Vensim, WEAPNowadays, due to increased water consumption and demands, optimum water allocation should be taken as a serious need. In this research, WEAP and Vensim softwares are used to plan and manage the water resources and demands in Nazloo River basin, located in West-Azarbaijan province. By use of these softwares, two models were prepared: One for supplying water demands of the region using river flows (without Nazloo dam) and the other one with the same condition but by considering the Nazloo dam operation effect. Water demands of the region were assessed up to 2016, river flow of the past 40 years was analyzed, and river discharge of 2013-2016 was estimated by ARIMA method. Results showed that average differences between the results of WEAP and Vensim softwares were 3.74% and 8.91% for the with-dam and no-dam options, respectively. The highest water deficiency was in water supply to agricultural demand in September, which with construction of the dam, the average supply in this month increases from 15.8% to 94% of the demand amount. To verify the obtained results of the unmet water demand in various years, the SPI index was used, which in 72.5% of the cases it was consistent with the results of the softwares. In general, without constructing the dam, water needs of industry and environment will be mainly supplied, but there would be some deficiencies in water supply for agriculture. For water supply, instead of constructing a dam with a storage capacity of 154 MCM, a dam with a capacity of 100 MCM will be enough.Keywords: ARIMA, SPI, Vensim, Water allocation, WEAP
-
Today, widening the gap between supply and demand serious attention to the principles of allocation and management of water supply and water demand is inevitable is necessary.In this regard Vensim model based on the theory of dynamic systems for planning and management of water resources and uses in the catchment of Nishapur in the KhorasanRazavi province were used. Finally policy scenarios are based on the proposed model was implemented. Results analysis of running various scenarios over the next 25 years in Nishabur plain to study the aquifer water level changes due to pressur irrigation systems development was done, so that the development of the first scenario (normal rainfall conditions) showed an increase in annual acreage about 1.38, acreage constant 0.95 and reduce the acreage of about 0.77 m drop in water table of the aquifer will see annual drowdown in aquifer levels over the course of the simulation and reality (about 0.87 m), respectively, an increase of 58 percent, an 8 percent increase and 12% decrease at will. So if fixing reduced acreage of agricultural land and ground water storage can be increased somewhat, and the severe decline in aquifer water level to prevent, however, the use of pressurized irrigation systems coupled with increased acreage loss of aquifer water level will be intensified.Keywords: Plain, Systemdynamics, Vensim, Watertable
-
در مدیریت جامع منابع آب در سطح حوضه آبریز، اندرکنش اجزای درونی هر سیستم و نیز اندرکنش سیستم های مختلف با یکدیگر باید به طور فراگیر در نظر گرفته شوند. تحقیق حاضر در حوضه آبریز نیشابور و با تاکید بر حل مساله روند افت سالیانه تراز آبخوان در این دشت انجام گرفته است. به منظور کنترل تراز آبخوان، گام های مدل سازی توسعه داده شدند و ریشه های مساله در فرآیند شکل گیری نمودار ذخیره- جریان مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از نرم افزار Vensim اثر هر یک از متغیرها، روی مساله شبیه سازی شده و اعتبار مدل به روش های مختلفی چون تحلیل حساسیت، آزمون های آماری و غیره مورد سنجش قرار گرفت. نتایج آزمون ها نشان داد که مدل تطابق خوبی با واقعیت داشته و رفتار مدل مطابق با رفتار سیستم در واقعیت است. به طوری که بر اساس آزمون های آماری انجام شده بین مقادیر مشاهده ای و مقادیر برآورد شده افت و خیز سطح آبخوان توسط مدل، میزان ضریب تعیین برابر 8/0 و میزان ریشه میانگین مربعات خطا برابر 21/0 گردید.
همچنین آزمون های مختلف دیگری انجام گردید که نتایج آن ها، صحه ای بر تایید مدل شبیه سازی شده می باشند. در نهایت سیاست هایی مبتنی بر سناریوهای پیشنهادی توسط مدل اجرا شد.کلید واژگان: توسعه پایدار, پویایی سیستم, Vensim, مدیریت منابع آب, مدل سازی, حوضه آبریزIn The comprehensive management of water resources in the basin level, the interaction of components within the system and the interaction of different systems should be considered comprehensively. This Study levels has been done in the basin of neyshabour, with an emphasis on problem solving of process decline annual in groundwater in this plain. To control the level of the aquifer, the modeling steps were developed and roots of problem examined in the formation process of flow- storage diagram. By using Vensim software, effect of each variable on the simulated problem and validity of the model were examined via different methods such as sensitivity analysis, statistical tests, etc. Results of tests show that the model has a good accordance with reality and behavior of model has accordance with reality. According to The statistical tests between the observed values and estimated values of rise and fall aquifer level via model, the coefficient of determination equal to 0.8 and root of the mean square error was 0.21. Different tests were also carried out that results confirmed the simulated model. Finally, policies was implemented based on the proposed scenarios by model.Keywords: Sustainable development, System dynamics, Vensim, Water resources management, Modeling, Basin
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.