فهرست مطالب

آب و توسعه پایدار - سال هشتم شماره 2 (پیاپی 20، تابستان 1400)

نشریه آب و توسعه پایدار
سال هشتم شماره 2 (پیاپی 20، تابستان 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/06/31
  • تعداد عناوین: 13
|
  • علی باقری، اعظم امینی، محمد عابدی صفحه 0
  • سید احمدرضا شاهنگیان، مسعود تابش*، هانیه صفرپور صفحات 1-12

    محققین علوم اکولوژی و اجتماعی مدت ها است که با چالش نحوه مدل سازی پیچیدگی های ذاتی سیستم های اجتماعی-اکولوژی مواجه هستند. یک رویکرد معمول برای درک و بررسی این سیستم ها، مدل سازی عامل بنیان است که در طی سالیان گذشته نه تنها در علوم اکولوژیکی، بلکه در بسیاری از رشته های دیگر مورد استفاده قرار گرفته و امروزه به ابزاری با کاربرد گسترده تبدیل شده است. با این وجود برخلاف اهمیت این رویکرد مدل سازی، تا سال 2006 هیچ رویه استانداردی برای ساخت و ارایه مدل های عامل بنیان وجود نداشت. از این رو، در سال 2006 تعدادی از مدل سازان با طیف وسیعی از حوزه ها در اکولوژی، رویه ای تحت عنوان ODD (مرور اجمالی، مفاهیم طراحی و جزییات) را به عنوان استانداردی برای توصیف رویکردهای مدل سازی فرد-محور (ازجمله عامل بنیان) پیشنهاد کردند. در ادامه تعدادی از ارایه دهندگان این رویه در سال 2010 با مروری بر تحقیقاتی که از نسخه اولیه آن استفاده کرده بودند، نسخه به روزرسانی شده آن را به منظور رفع مشکلات و ابهامات نسخه اولیه توسعه و ارایه دادند و به عنوان جایگزین نسخه قبلی معرفی کردند. سپس باتوجه ‏به نقش اساسی تصمیمات انسانی در مدل سازی عامل بنیان، نسخه جدیدی از این رویه تحت عنوان ODD+D به طور خاص برای این رویکرد مدل سازی در سال 2013 ارایه شد. هدف نسخه جدید، توسعه و اصلاح رویه به منظور ایجاد استانداردی برای توصیف مدل های عامل بنیان بود؛ به نحوی که تصمیم گیری انسانی را درون خود لحاظ کند. با توجه ‎‏به اهمیت استفاده از این رویه در ساختار تحقیقات مدل سازی عامل بنیان، این مقاله به معرفی رویه ODD، مروری بر سیر تحول آن در سال های اخیر و شرح مفصل آن در نسخه های متعدد می پردازد.

    کلیدواژگان: رویه ODD، رویه ODD+D، مدل سازی عامل بنیان، تصمیم گیری انسانی، سیستم های انطباق پذیر پیچیده
  • الهام اپراجونقانی، زهرا نصراللهی* صفحات 13-20
    محدودیت عرضه منابع آب همراه با افزایش تقاضا در سال های اخیر، کمبود آب را به یک مساله جدی در کشور ایران تبدیل کرده است. امروزه محققان تاکید دارند راهکار حل مساله کمبود آب، تنها تمرکز بر افزایش عرضه نیست بلکه باید به مدیریت تقاضا نیز توجه کرد. ازآنجایی‏که آب نقش اساسی در توسعه پایدار دارد و برنامه‏ ریزی‏ های منطقه‏ای که پتانسیل‏ ها و مزیت‏ های منطقه‏ ای را مرکز توجه قرار می‏ دهد، مدیریت منابع آب یک استراتژی مناسب در راستای راسیدن به توسعه پایدار است. بر این اساس هدف از پژوهش حاضر تحلیل و ارزیابی مصرف آب در بخش ‏های اقتصادی استان اصفهان با استفاده‏ از شاخص ردپای آب و جدول داده-ستانده است. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد، براساس شاخص ردپای آب اگرچه بخش «کشاورزی» همچنان در رتبه نخست مصرف آب قرار دارد اما سهم آن از کل مصرف، از حدود 91/73 درصد به 67/81 درصد کاهش یافته و سهم بخش «صنایع محصولات غذایی، آشامیدنی و دخانیات» از 0/40 درصد به 14/74 درصد افزایش پیدا کرده است. این نتیجه نشان‏ دهنده تفاوت در میزان مصرف آب با رویکرد ردپای آب نسبت به رویکرد سنتی است. همچنین نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد، سرانه ردپای آب هر شهروند در استان اصفهان در سال 1390 برابر با 2767 مترمکعب بود.
    کلیدواژگان: توسعه پایدار، ردپای آب، مدل داده-ستانده، استان اصفهان
  • نادر مالکی، رضا شاکری بستان آباد*، محسن صالحی کمرودی، سعیده سیدآبادی صفحات 21-32
    خشکسالی و کم‏ آبی در ایران یک واقعیت اقلیمی است و باتوجه ‏به روند روزافزون نیاز بخش های مختلف به آب به‏‏ ویژه بخش کشاورزی، مشکل خشکسالی در سال‏‏ های آینده حادتر خواهد شد. این در حالی است که رویکرد حفظ امنیت آبی در سیاست ‏های توسعه کشور به‏‏ ویژه در بخش کشاورزی کمتر دیده می ‏‏شود و سیاست‏گذاری توسعه در ایران منجر به تهدید منابع آب کشور شده و برقراری امنیت آبی را در کشور با چالش جدی مواجه نموده است. از این رو مدیریت منابع آبی و چگونگی به ‏‏کارگیری آن در ایران نیازمند بازنگری جدی است و ضروری است منابع آب مناطق مختلف از لحاظ فاکتورهای فیزیکی، اجتماعی و اقتصادی مورد سنجش مستمر قرار گرفته و براساس آن سیاست‏‏ های توسعه‏‏ ‏ای صورت پذیرد. از این رو هدف مطالعه حاضر بررسی وضعیت امنیت آبی استان‏ های کشور در سال ‏های 1390 و 1395 براساس شاخص‏‏ های امنیت آبی و شناسایی مهمترین متغیرهای موثر برآن است. به ‏این‏ منظور ابتدا با استفاده ‏از روش تحلیل سلسله مراتبی و نظرات کارشناسان و پژوهشگران اهمیت نسبی شاخص ‏های امنیت آبی تعیین شد و با استفاده از روش‏ های تحلیل چند معیاره شاخص ترکیبی امنیت آبی استان‏ های ایران در سال‏ های 1390 و 1395 ساخته شد. براساس نتایج استان‏ های خوزستان، تهران، آذربایجان شرقی، کردستان و مازندران در وضعیت بهتر و استان‏ های قم، یزد، کرمان و سیستان و بلوچستان در وضعیت بدتری از نظر امنیت آبی نسبت به سایر استان‏ های کشور دارند.
    کلیدواژگان: شاخص ترکیبی امنیت آب، ایران، منابع آبی، تحلیل چند معیاره، شاخص اسپیرمن-شانون
  • منا عزیزی جلیلیان*، افشین دانه کار، عبدالرسول سلمان ماهینی، کامران شایسته، فریدون طاهری سرتشنیزی صفحات 33-46
    حفاظت از منابع آبی از ویژگی های اصلی توسعه پایدار است و در اسناد بین المللی و ملی بر لزوم حمایت از آنها در مناطق تحت حفاظت با هدف حفظ تنوع زیستی و خدمات بسیار آن ها نظیر تامین آب شرب تاکید شده است. در گام نخست مطالعه حاضر، منابع آبی سطحی کشور شامل پیکره های آبی مهم، رودخانه های دایمی و مناطق یخچالی بررسی و پس از تهیه نقشه های وضع موجود این منابع، حساسیت اکولوژیک آن ها با توجه به معیار های پیشنهادی و نظرات کارشناسی مشخص شد. در گام دوم، میزان پوشش دهی هر سه منبع آب سطحی توسط شبکه مناطق تحت حفاظت بررسی شد. نتایج نشان داد، معیار های رژیم جریان، طبیعی بودن، وسعت، غنای گونه ای ماهی ها/پرندگان، و وضعیت مدیریت حفاظتی در اولویت توجه برای مدیریت این منابع قرار گرفتند. همچنین، براساس این معیارها، تالاب های بختگان، ارژن، میانکاله، چغاخور، شادگان و انزلی و رودخانه های کر، کرج، سردآبرود، چهلگرد و سفیدرود حساس ترین منابع آبی شناخته شدند. این نتیجه به دست آمد که دو طبقه مدیریتی منطقه حفاظت شده و اثر طبیعی ملی نسبت به سایر طبقه ها در پوشش دهی منابع آبی ضعیف تر عمل می کنند و رودخانه ها نسبت به سایر منابع، کمتر در شبکه مناطق حضور دارند. یافته های مطالعه حاضر می تواند به عنوان راهنمای برنامه ریزان حفاظت سرزمین به منظور توجه مناسب به منابع آبی حساس در انتخاب مناطق تحت حفاظت در کشور استفاده شود.
    کلیدواژگان: منابع آبی سطحی حساس، حفاظت منابع آبی، شبکه مناطق تحت حفاظت، اولویت بندی حساسیت
  • مازیار اسمنی، کاظم بشیرنژاد*، پیمان باشی شهابی، ایمان زحمتکش صفحات 47-54
    برآورد تبخیر پتانسیل به صورت برخط می تواند در مدیریت منابع آبی پر کاربرد باشد. در این تحقیق استفاده از یک نرم افزار برای گوشی های هوشمند جهت برآورد تبخیر پتانسیل از سطوح آزاد آب و سطح زمین و همچنین، برآورد امکان کاهش تبخیر ناشی از نصب صفحات فتوولتاییک بر روی پهنه های آبی مد نظر می باشد. داده های مورد استفاده از پایگاه داده شبکه ابری NASA-POWER استخراج می شود و نرم افزار به صورت هوشمند نقطه انتخابی را نسبت به دو حالت خشکی یا پهنه آبی تشخیص داده و محاسبات مربوطه را انجام می دهد. رابطه پیشنهادی تحقیق برای برآورد تبخیر پتانسیل با در نظر گرفتن داده های میانگین ده ساله سد دوستی (سال های 2008 الی 2017) مورد بررسی قرار گرفت و میزان خطای آن و برخی روابط تجربی تبخیر پتانسیل و تبخیر از سطح آزاد آب با میزان تبخیر صورت گرفته از تشت تبخیر مستقر در محل تعیین گردید که نتایج نشان داد، این رابطه نسبت به تمامی روابط مورد بررسی دارای خطای کمتری است. به منظور ارزیابی کارایی رابطه پیشنهادی و داده های دریافتی از پایگاه NASA-POWER، مقدار تبخیر خروجی نرم افزار با مقادیر داده های تشت تبخیر در ایستگاه های سینوپتیک برای شش شهر مقایسه شده و صحت مقادیر خروجی نرم افزار، در بازه 8 الی 16 درصد برآورد گردید.
    کلیدواژگان: برآورد تبخیر پتانسیل، نرم افزار هوشمند، کاهش تبخیر، مدیریت منابع آب، صفحات فتوولتائیک
  • حامد پورصمصام، الهام اکبری*، حسین قربانی زاده خرازی، سعید برومند نسب صفحات 55-63

    استفاده کارآمد از آب، علاوه بر افزایش عملکرد تولید، می ‍ تواند سبب بازگشت سرمایه با تاکید بر حفظ منابع آب و محیط زیست شود. یکی از راه های استفاده بهینه از آب در بخش کشاورزی، می ‍ تواند کاربرد فناوری سامانه های آبیاری تحت فشار باشد. در این پژوهش با استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی AHP در محیط نرم افزار GIS، اولویت اجرای سامانه های مختلف آبیاری تحت فشار (کلاسیک ثابت، آبفشان غلطان، مکانیزه خطی و موضعی) در دشت دز بررسی شد. این دشت، پهناورترین دشت و از مهمترین قطب های کشاورزی استان خوزستان است. بدین منظور معیارهای تاثیرگذار در اجرای هر یک از روش های آبیاری شامل دو معیار اصلی اقتصادی- اجتماعی و فیزیک مزرعه که هرکدام چند زیرمعیار دارند، در نظر گرفته شد. در ادامه، معیارها و زیرمعیارها با توجه به جدول امتیازبندی سلسه مراتبی از 1 تا 9 امتیازدهی شدند و پس از محاسبه میانگین هندسی وزن نهایی معیارها و زیرمعیارها برای هر گزینه، امتیازهای نهایی وارد سیستم اطلاعات جغرافیایی شد و نقشه های گرافیکی برای اولویت اجرای هر روش آبیاری به دست آمد. نقشه های نهایی به چندین سطح امتیازی طبقه بندی و امتیاز نهایی هر سیستم آبیاری با میانگین گیری وزنی نسبت به درصد مساحت حاصل شد و اولویت هر یک از انواع روش های آبیاری تحت فشار جهت اجرا در دشت دز تعیین گردید. نتایج نشان داد که به ترتیب 80/46 و 18/54 درصد از مساحت کل دشت برای اجرای انواع آبیاری بارانی و موضعی مناسب است و سامانه آبیاری کلاسیک ثابت با بیشترین امتیاز، به عنوان اولویت بالاتر جهت اجرا در این تحقیق انتخاب شد.

    کلیدواژگان: آبیاری تحت فشار، دشت دز، تحلیل سلسله مراتبی AHP، نرم افزار GIS، سامانه آبیاری کلاسیک ثابت
  • حسین اسماعیلیان، سید محمد تفضلی، ناهید رجب زاده مغانی*، سید علیرضا قدسی زاده آزرمی صفحات 63-70
    با توجه ‏به پیش‏بینی رشد جمعیت در آینده و خشکسالی‏ های اخیر در کشور، یکی از چالش‏های اساسی سیاست‏گذاران از یک طرف تامین آب شرب سالم و از طرفی دیگر حل معضلات محیط‏‏زیستی و بهداشتی ناشی از دفع نامطلوب فاضلاب می‏باشد. در راستای حل این مشکل در کلان شهر مشهد مقدس، دو شرکت آب منطقه ‏ای خراسان رضوی و آب و فاضلاب مشهد با همکاری چندجانبه مدل مشترک پساب را با هدف ساخت و اجرای تصفیه‏ خانه فاضلاب، تامین آب مورد نیاز و بازچرخانی پساب تدوین نموده که به کلیات آن در این مقاله پرداخته شده است. در این طرح به دلیل کمبود اعتبارات عمرانی و منابع داخلی شرکت ‏ها استفاده از سرمایه بخش خصوصی به روش واگذاری پساب به سرمایه گذار در راستای رسیدن به اهداف محیط‏‏ زیستی و تامین آب شهر مشهد مطرح شده که مزایای قابل توجهی از دیدگاه بخش خصوصی و کلان جامعه دارد. در این طرح دو بسته سرمایه‏ گذاری مشترک بین دو شرکت تدوین شده است که به جزییات آن پرداخته می‏ شود. آنچه که در این پروژه بسیار مهم است دستیابی به یک مدل مشترک پساب بوده تا بتوان با اجرای آن به درستی به اهداف تعریف شده رسید. اجرایی شدن این طرح کمک قابل توجهی در اجرای بخشی از پروژه‏ های تصفیه فاضلاب و تامین آب شهر مشهد در ازای واگذاری پساب می‏ نماید. در این مدل سرمایه گذاری مجموعا 93 درصد نیاز آبی و 29 درصد ظرفیت مورد نیاز تصفیه فاضلاب تامین خواهد شد.
    کلیدواژگان: مدل مشترک پساب، تصفیه‏ خانه فاضلاب، تامین آب، سرمایه ‏گذاری، بیع متقابل
  • علیرضا رادخواه*، اسماعیل صادقی نژاد ماسوله صفحات 71-90

    پرورش آبزیان به‏ عنوان یک صنعت در حال رشد در جهان شناخته می‏ شود. این صنعت مهم تامین کننده مواد غذایی و درآمد جوامع محلی است. از این‏ رو، نقش مهمی در پیشرفت اقتصادی کشورها ایفا می ‏کند. تاکنون فناوری نانو به ‏عنوان یک دانش نوظهور در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار گرفته است که از جمله آن‏ها می ‏توان به بخش آبزی‏ پروری اشاره کرد. یکی از جلوه ‏های فناوری نانو در صنعت آبزی‏ پروری کاربرد نانو ذرات فلزی می ‏باشد که با هدف تغذیه آبزیان، بهبود کیفیت آب و کنترل بیماری‏ ها انجام می‏ گیرد. اگرچه این مواد کاربرد گسترده‏ای در بخش آبزی‏ پروری دارند، اما افزایش تولید و استفاده از آن‏ها نگرانی‏ های زیادی در مورد سمیت بالقوه برای سلامت انسان و محیط‏زیست ایجاد کرده است. تاکنون تحقیقات متعددی در رابطه با تاثیرات سمی نانو ذرات فلزی در محیط‏ های آبزی صورت گرفته است، اما نقش عوامل محیطی در میزان سمیت این مواد کمتر مورد توجه قرار گرفته است. پژوهش حاضر به ‏منظور بررسی اثر برخی از فاکتورهای فیزیکوشیمیایی آب-درجه حرارت، شوری، میزان اکسیژن، سختی آب، میزان اسیدیته (pH) و ترکیبات آلی-بر زیست ‏فراهمی، میزان سمیت و سطح اثرگذاری نانو ذرات فلزی در اکوسیستم‏ های آبزی انجام شد. یافته‏ های به ‏دست آمده نشان داد، فاکتورهای مورد نظر نقش موثری در کاهش یا افزایش سطح تاثیرگذاری مواد آلاینده در سیستم‏ های آبی دارند، بنابراین لازم است اهمیت و اثربخشی این فاکتورها در مطالعاتی که با هدف ارزیابی سمیت نانو ذرات انجام می‏ شود، مورد توجه قرار گیرد.

    کلیدواژگان: نانو ذرات فلزی، زیست‏ فراهمی، سمیت، مواد آلی، سیستم ‏های آبزی
  • پروانه میسرجانی، نسرین سیاری*، ساره سیاری صفحات 81-90
    اتلاف بیش از متوسط 30 درصد آب ورودی به شبکه های توزیع آب شرب کشور در اثر نشت از شبکه، موجب نگرانی جدی مسیولین شرکت‏ های آب و فاضلاب کشور شده و یافتن موقعیت نشت در شبکه های توزیع یکی از مسایل و دغدغه های مهم کاربران و سازمان های مربوطه می باشد. کاهش میزان نشت در شبکه های آبرسانی یکی از روش ‏های اصلی مدیریت شبکه‏ ای توزیع آب در کشورهای مختلف به‏ شمار می‏رود. در حال‏ حاضر روش ‏های متعددی برای شناسایی نشت در شبکه‏ های آبرسانی ارایه شده است. در این مقاله، مدل‏ سازی هیدرولیک جریان یک شبکه واقعی توسط نرم‏ افزار هیدرولیکی WaterGEMS و حل معکوس معادلات جریان، با داشتن مقادیر اندازه ‏گیری شده فشار در تعدادی از گره‏‏‏ های شبکه، پیش ‏بینی محل و میزان نشت موجود در شبکه ‏های توزیع آب شهر محی ‏آباد واقع در استان کرمان انجام شد. ابتدا مدل هیدرولیکی شبکه مورد بررسی در نرم ‏افزار تحلیل هیدرولیکی تهیه و کالیبره شده و مقدار نشت ‏های موجود برداشت و سپس با تحلیل شبکه برای حالات و مقادیر مختلف وجود نشت ‏های فرضی، مقادیر فشار در گره‏ های مختلف شبکه محاسبه شد. در مرحله دوم با استفاده ‏از شبکه ‏های عصبی مصنوعی، پس از آموزش شبکه، با ارایه فشارهای اندازه‏ گیری شده در برخی از گره‏ های شبکه به ‏عنوان داده‏ های ورودی به شبکه عصبی، موقعیت و مقدار نشت‏ های احتمالی موجود، پیش ‏بینی شد. بررسی و مقایسه نتایج حاصل از تحلیل هیدرولیکی شبکه و شبکه عصبی مصنوعی نشان دهنده دقت بسیار بالای شبکه‏ های عصبی مصنوعی در تخمین مقدار و موقعیت نشت‏ ها بود.
    کلیدواژگان: مدل‏ سازی نشت، هدررفت آب، اختلاف فشار، مدل WaterGEMS، شبکه عصبی مصنوعی
  • نگین خاتونی، مهدی کلاهی* صفحات 91-104

    مراتع به‏ عنوان یکی از اکوسیستم ‏های طبیعی مهم، نقش برجسته‏ ای در تولید، پشتیبانی، پالایش، تنظیم و فرهنگ آب دارند. به ‏عبارت دیگر، زندگی اجتماعی آب به مراتع مرتبط است. این مقاله با پرداختن به موضوع ارتباط بین مراتع و آب، کنش دو سویه آنها را بررسی می‏ کند و به ابعاد تنظیمی، تولیدی-تامین کننده، زیستگاهی-حمایتی و اطلاعاتی-فرهنگی مراتع در زمینه آب می‏ پردازد. مراتع به‏ دلیل ایجاد سیستم یکپارچه اجتماعی-اکولوژیکی، تعیین‏ کننده قابلیت ‏های مختلف مرتبط با آب هستند. در نهایت برای مقابله با کمبود آب، احیا و حراست از مراتع باید به یکی از فعالیت‏‏ های بنیادین جامعه امروزی تبدیل شود. همان‏گونه که آب ناجی مراتع است، مراتع نیز ناجی و مامنی برای آب است. بنابراین، پایداری در تامین آب، به پایداری زیستی مراتع مرتبط است.

    کلیدواژگان: آب اجتماعی، پایداری زیستی، پوشش گیاهی، تامین آب، سیستم اجتماعی-اکولوژیکی
  • حمید پشتوان صفحات 105-106

    قانون مدیریت پایدار آب زیرزمینی کالیفرنیا که به اختصار، SGMA (سیگما) شناخته می شود، در سال 2014 در بحبوحه خشکسالی پنج ساله کالیفرنیا از 2012 تا 2016 به تصویب رسید. این قانون به شکل اساسی نقش ها، مسئولیت ها، و اختیارات مراجع محلی مسیول پیاده سازی مدیریت آب زیرزمینی در کالیفرنیا و دستگاه های ایالتی ناظر را دگرگون کرده است. در این نوشتار به اختصار، سابقه سیاست های آب زیرزمینی کالیفرنیا توصیف می شود تا پیشینه و جایگاه قانون جدید در روند تکاملی سیاست آب زیرزمینی روشن شود. سپس به اجمال، مولفه های اصلی قانون مدیریت پایدار آب زیرزمینی معرفی و تشریح می شود.

    کلیدواژگان: قانون، مدیریت پایدار آب زیرزمینی، کالیفرنیا
  • عادل سپهر صفحات 107-109
|
  • Seyyed Ahmadreza Shahangian, Massoud Tabesh *, Haniye Safarpour Pages 1-12

    Ecological and social science researchers have long faced the challenge of modeling the intrinsic complexity of socio-ecological systems. A popular approach to understand and investigate these systems is agent-based modeling, which has been used not only in ecological sciences but in many other disciplines over the years and has become a widely used tool nowadays. Despite the importance of this modeling approach, there was no standard protocol to make and present these models by 2006. Hence, several expert modelers who covered a wide range of areas in ecology suggested the ODD protocol (Overview, design concepts, and details) as a standard for describing individual-based models (e.g., agent-based models) in 2006. After that, some providers of the first version of the ODD protocol have developed an updated version of this protocol in 2010 to resolve problems and ambiguities of the original version, as an alternative for the previous version, by reviewing research that used this protocol. Then, considering the fundamental role of human decisions in agent-based modeling, a new version of this protocol named ODD+D was introduced in 2013, specifically for this modeling approach. The purpose of the ODD+D protocol was the development and modification of the ODD protocol to create a standard for describing agent-based models so that it can consider human decision-making within itself. Due to the importance of applying this protocol in the structure of agent-based modeling studies, the present research introduces the ODD protocol, reviews its evolution over recent years, and addresses the detailed description of different versions.

    Keywords: ODD Protocol, ODD+D Protocol, agent-based modeling, Human Decision-Making, complex adaptive systems
  • Elham Operajouneghani, Zahra Nasrollahi * Pages 13-20
    Restriction of water supply along with increasing demand in recent years has made water scarcity a serious problem in Iran. Today, researchers emphasize that the solution to the problem of water scarcity is not only to increase supply but also to demand management. Because water plays a key role in sustainable development and regional planning focuses on regional potentials and benefits, water resources management is an appropriate strategy for achieving sustainable development. Therefore, the purpose of this study is to analyze and evaluate water consumption in the economic sectors of Isfahan province using the water footprint index and data-output table. The results of this study showed that according to the water footprint index, although the "agriculture" sector is still in the first place in water consumption, but its share of total consumption has decreased from about 91.73% to 67.81% and the share of the "products industry" Food, Beverage and Tobacco ”has increased from 0.40% to 14.74%. This result shows the difference in water consumption with the water footprint approach compared to the traditional approach. Also, the results of this study showed that the per capita water footprint of each citizen in Isfahan province in 1390 was equal to 2767 m3.
    Keywords: Sustainable development, Water footprint, Input-output model, Isfahan province
  • Nader Maleki, Reza Shakeri Bostanabad *, Mohsen Salehi Komroudi, Saeedeh Seiedabadi Pages 21-32
    Drought and water shortage in Iran is a climatic reality and due to the increasing need for water in various sectors, especially the agricultural sector, the problem of drought will become more acute in the coming years. Meanwhile, the approach of maintaining water security is less seen in the country's development policies, especially in the agricultural sector, and development policy in Iran has led to the threat of the country's water resources and has posed a serious challenge to establishing water security in the country. Therefore, the management of water resources and how to use it in Iran needs a serious review and therefore it is necessary that the water resources of different regions in terms of physical, social and economic factors and development policies based on it to be continuously assessed. Therefore, the purpose of this study is to investigate the situation of water security in the provinces of the country in 2012 and 2017 based on water security indicators and identify the most important variables affecting it. For this purpose, first, using the method of hierarchical analysis and the opinions of experts and researchers, the relative importance of water security indicators was determined and using multi-criteria analysis methods, the combined water security index of the provinces of Iran in 2012 and 2017 was constructed. According to the results, the provinces of Khuzestan, Tehran, East Azerbaijan, Kurdistan and Mazandaran are in a better situation and the provinces of Qom, Yazd, Kerman and Sistan and Baluchestan are in a worse situation in terms of water security than other provinces in the country.
    Keywords: Combined Water Security Index, Iran, Water Resources, Multi-Criteria Analysis, Spearman-Shannon Index
  • Mona Azizi Jalilian *, A Danehkar, A.R. Salmanmahiny, K. Shayesteh, F. Taheri Sarteshnizi Pages 33-46
    Conservation of water resources is one of the main features of sustainable development and international and national documents emphasize the need to protect them in protected areas in order to preserve biodiversity and their many services such as drinking water supply. In the first step of the present study, the country's surface water resources including important water bodies, permanent rivers, and glacial areas were studied and after preparing the current status maps of these resources, their ecological sensitivity was determined according to the proposed criteria and expert opinions.  In the second step, the coverage of all three surface water sources by the network of protected areas was investigated. The results showed that the criteria of flow regime, naturalness, Extent, species richness of fish and birds, and conservation management status were prioritized for the management of these resources. Also, according to these criteria, Bakhtegan, Arjan, Miankaleh, Choghakhor, Shadegan, and Anzali wetlands, and Kor, Karaj, Sardabrud, Chelgerd, and Sefidrood wetlands were identified as the most sensitive water sources. It was concluded that the two management classes of the protected area and the national natural effect are weaker in covering water resources than the other classes, and the rivers are less present in the network of the areas than other sources. The findings of the present study can be used as a guide for land protection planners in order to pay proper attention to sensitive water resources in selecting protected areas in the country.
    Keywords: Sensitive Surface Water Resources, Water Resources Conservation, Network of Protected Areas, Sensitivity Prioritization
  • Maziar Asmani, Kazem Bashirnezhad *, Peyman Bashi Shahabi, Iman Zahmatkesh Pages 47-54
    Online evaluation of potential evaporation can be useful in water resources management. In this research, the use of software for smartphones to estimate the potential evaporation from free water surface and ground surface and also to estimate the possibility of reducing evaporation due to the installation of photovoltaic panels on water bodies is considered. The data used is extracted from the NASA-POWER cloud network database and the software intelligently detects the selected point in relation to two states of dry area or water area and performs the relevant calculations. The proposed relation for the evaluation of potential evaporation was analyzed by considering 10 year average data of Doosti dam (2008–2017) and its error rate and some experimental relation of potential evaporation and evaporation from the free water surface with the rate of evaporation from the evaporation pan located at the site were determined. The results indicated that the proposed relation yielded a smaller error compared with all the other relations. In order to evaluate the efficiency of the proposed relation and the data extracted from the NASA POWER database, the evaluations done by the software were compared against the values from the evaporation pans in the synoptic stations in six cities. This revealed the validity of the software outputs to be within 8–16%.
    Keywords: Estimation of Potential Evaporation, Smart Software, Evaporation Reduction, water resources management, Photovoltaic Panels
  • Hamed Poursamsam, Elham Akbari *, Hossein Ghorbanizadeh Kharazi, Saeid Boroomand Nasab Pages 55-63

    Efficient use of water, in addition to increasing production efficiency, can lead to a return on investment with an emphasis on conserving water resources and the environment. One of the ways to use water optimally in agriculture can be the application of technology of pressurized irrigation systems. In this study, using AHP hierarchical analysis process in GIS software environment, the priority of implementing different pressurized irrigation systems (classical fixed, Wheel Move, linear and localized mechanization)  in Dez plain was investigated. This plain is the widest plain and one of the most important agricultural hubs of Khuzestan province. For this purpose, effective criteria in the implementation of each irrigation method, including two main criteria of socio-economic and field physics, each of which has several sub-criteria were considered. Then, the criteria and sub-criteria were scored from 1 to 9 according to the hierarchical scoring table, and after calculating the geometric mean of the final weight of the criteria and sub-criteria for each option, the final scores were entered into the GIS and graphic maps were obtained to prioritize the implementation of each irrigation method. The final maps were obtained to several levels of classification and the final score of each irrigation system by weighting the average percentage of area and the priority of each type of pressurized irrigation methods to be implemented in Dez plain was determined. The results showed that 80.46 and 18.54% of the total area of the plain are suitable for sprinkler and local irrigation, respectively, and the fixed classic irrigation system with the highest score was selected as a higher priority for this research.

    Keywords: pressure irrigation, Plain, AHP Hierarchical Analysis, GIS Software, Fixed Classic Irrigation System
  • Hosein Esmaeilian, Seyed Mohamad Tafazzoli, Nahid Rajabzadeh *, Seyed Alireza Ghodsi Zade Azarmy Pages 63-70
    According to the forecast of future population growth and recent droughts in the country, one of the major challenges for policymakers on the one hand is to provide safe drinking water and on the other hand, is to solve environmental and health problems caused by undesirable wastewater disposal. To solve this problem in Mashhad, the regional water company of Khorasan Razavi and the water and wastewater company of Mashhad in multilateral cooperation have developed an effluent model to construct a wastewater treatment plant, water supply, and effluent recycling. In this model, due to the lack of public budget and internal resources of companies, the use of private capital by transferring wastewater to the investor to achieve environmental goals and water supply in Mashhad, which has significant benefits for the private sector and community is defined. In this model, two investment packages have been developed between the two companies, the details of which are discussed in the paper. What is very important in this project is to achieve a sustainable effluent model for achieving the defined goals. In this investment model, a total of 93% of water needs and 29% of the required capacity for wastewater treatment will be provided.
    Keywords: Joint Effluent Model, Wastewater Plant, Water Supply, Investment, Buyback
  • Al Reza Radkhah *, Esmaeil Sadeghinejad Masouleh Pages 71-90

    Aquaculture is known as a growing industry in the world. This important industry provides food and income to local communities. Hence, it plays an important role in the economic development of countries. So far, nanotechnology has been used as an emerging knowledge in many industries, including the aquaculture sector. One of the manifestations of nanotechnology in the aquaculture industry is the use of metal nanoparticles, which is used to feeding aquatic animals, improving water quality and controlling diseases. Although these materials are widely used in aquaculture, the increase in their production and application has raised many concerns about the potential toxicity to human health and the environment. So far, several studies have been conducted on the toxic effects of metal nanoparticles in aquatic environments, but the role of environmental factors in the toxicity of these materials has received less attention. The present study was conducted to investigate the effect of some physicochemical factors of water (including temperature, salinity, oxygen content, water hardness, pH and organic matter) on bioavailability,   toxicity and level of impact of metal nanoparticles in aquatic ecosystems. The findings showed that the factors play an important role in reducing or increasing the effectiveness of pollutants in aquatic ecosystems. Therefore, it is necessary to consider the importance and effectiveness of these factors in studies aimed at evaluating the toxicity of nanoparticles.

    Keywords: Metal Nanoparticles, Bioavailability, Toxicity, Organic matter, Aquatic Systems
  • Parvaneh Miserjani, Nasrin Sayari *, Sareh Sayari Pages 81-90
    Loss of more than 30% of the incoming water to the country's drinking water distribution networks due to leakage from the network, has caused serious concern to the officials of the country's water and sewage companies and finding the location of leakage in distribution networks is one of the important issues and concerns of users and related organizations. Reducing the amount of leakage in water supply networks is one of the main methods of managing the water distribution network in different countries. Currently, several methods have been proposed to detect leaks in water supply networks. In this paper, hydraulic modeling of a real network flow by WaterGEMS hydraulic software and inverse solution of flow equations, having measured values of pressure in a number of network nodes, location prediction and leakage rate in the network Water distribution works were carried out in Mohiabad city located in Kerman province. First, the hydraulic model of the studied network was prepared and calibrated in the hydraulic analysis software and the amount of existing leaks was collected, and then by analyzing the network for different states and number of hypothetical leaks, the pressure values in different network nodes were calculated. In the second stage, using artificial neural networks, after network training, by presenting the measured pressures in some network nodes as input data to the neural network, the position and amount of possible leaks were predicted. Investigation and comparison of the results of hydraulic analysis of the network and artificial neural network showed a very high accuracy of artificial neural networks in estimating the amount and position of leaks.
    Keywords: Leak Modeling, Water Loss, Pressure Difference, WaterGEMS Model, Artificial neural network
  • Negin Khatoony, Mahdi Kolahi * Pages 91-104

    Rangelands, as one of the most important natural ecosystems, play a prominent role in the production, support, refinement, regulation, and culture of water. In other words, the social life of water is related to the rangelands. This article explores the relationship between rangelands and water, examines their two-way action, and deals with supporting and habitat, provisioning, regulating, and cultural and information dimensions of rangelands in the field of water. Rangelands determine various water-related capabilities due to the creation of an integrated socio-ecological system. Finally, to deal with water shortages, restoration and preservation of rangelands should be one of the basic activities of today's society. Just as water is the savior of rangelands, these ecosystems are the savior and refuge of water. Therefore, sustainability in the water supply is related to the biosustainability of rangelands.

    Keywords: Social Water, Biostability, Vegetation cover, Water Supply, Social-Ecological System