انجمن آبخیزداری ایرانمجله اکوهیدرولوژی2423-609811220240722Sub-watersheds Hydrological Security Prioritization of the Gorganroud Watershed based on Indicators of Hydrologic Alteration (IHA)اولویت بندی امنیت هیدرولوژیکی زیرآبخیزهای حوزه آبخیز گرگانرود بر اساس شاخصهای تغییر هیدرولوژیک (IHA)1932069799110.22059/ije.2024.374860.1812FAمحمدطاوسیدانشجوی مقطع دکتری، گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکدۀ منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران0009-0000-7781-051Xمهدیوفاخواهاستاد و عضو هیئت علمی گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکدۀ منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور،
ایران0000-0002-8113-9113سید حمیدرضاصادقیاستاد و عضو هیئت علمی گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکدۀ منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور،
ایران0000-0002-5419-8062سیدمحی الدینباطنیاستاد گروه مهندسی عمران، محیط زیست، و ساخت و ساز و مرکز تحقیقات منابع آب، دانشگاه هاوایی، ایالات متحده آمریکا0000-0002-7134-0067Journal Article20240409To do this, 31 hydrological variables of streamflow in 16 sub-watersheds of the Gorganroud watershed, which were equipped with hydrometric stations, were calculated using Indicators of Hydrological Change (IHA) software. Shannon's entropy was used to weight the hydrological variables of the streamflow. Finally, four Multi-Criteria Decision-Making Methods (MCDMs) including Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution (TOPSIS), VlseKriterijumska Optimizcija I Kaompromisno Resenje (VIKOR), Simple Additive Weighting (SAW) and COmplex PRoportional Assessment (COPRAS) were implemented to prioritize the subwatersheds. The results showed that C23 (zero flow days) and C27 (high pulse count) variables received the highest and lowest weights with values of 0.057 and 0.006, respectively. The results of the subwatersheds prioritization based on the hydrological security showed that subwatershed S11 according to TOPSIS and VIKOR methods and subwatersheds S15 and S2 according to SAW and COPRAS methods have the highest hydrological security score. On the other hand, subwatershed S10 according to TOPSIS, VIKOR and COPRAS methods and subwatershed S14 according to SAW method were given the last priority. Evaluating the efficiency of MCDM methods showed that the VIKOR method provided more accurate results with the least intensity of variations.پژوهش حاضر با هدف اولویت بندی امنیت هیدرولوژیکی در مقیاس زیرآبخیز انجام گردیده است. برای این منظور 31 متغیر هیدرولوژیکی جریان در 16 زیرحوزه آبخیز حوزه آبخیز گرگانرود که مجهز به ایستگاه هیدرومتری بودند، با استفاده از نرمافزار شاخصهای تغییر هیدرولوژیک (IHA) محاسبه و از آنتروپی شانون برای وزندهی به آنها استفاده گردید. در نهایت برای اولویتبندی زیرآبخیزها چهار روش تصمیمگیری چندمعیاره (MCDM) شامل (TOPSIS) Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution، (VIKOR) VlseKriterijumska Optimizcija I Kaompromisno Resenje ، (SAW) Simple Additive Weighting و (COPRAS) COmplex PRoportional Assessment اجراء شد. نتایج نشان داد متغیر C23 (روزهای صفر جریان) و C27 (تعداد ضربان بالا) به ترتیب با مقادیر 057/0 و 006/0 بیشترین و کمترین وزن را دریافت کردند. نتایج اولویتبندی امنیت هیدرولوژیکی جریان نشان داد بر اساس روشهای TOPSIS و VIKOR زیرآبخیز S11 و براساس روشهای SAW و COPRAS زیرآبخیزهای S15 و S2 بالاترین امتیاز امنیت هیدرولوژیکی را دارند. از سوی دیگر زیرآبخیز S10 بر اساس روشهای TOPSIS، VIKOR و COPRAS و زیر آبخیز S14 بر اساس روش SAW در اولویت آخر قرار گرفتند. ارزیابی کارایی روشهای MCDM نشان داد روش VIKOR با کمترین شدت تغییرات، نتایج دقیقتری را ارائه داده است.https://ije.ut.ac.ir/article_97991_da15000e6bc824c1fbbe5874cb91c7bf.pdfانجمن آبخیزداری ایرانمجله اکوهیدرولوژی2423-609811220240621Investigating the Relationship Between Changes in Leaf Area Index and Soil Moisture Using Remote Sensing and Field Studies: A Case Study of the Beheshtabad Watershedبررسی ارتباط متقابل تغییرات شاخص سطح برگ و رطوبت خاک با استفاده از سنجش از دور و مطالعات میدانی (منطقه مورد مطالعه: حوزه آبخیز بهشتآباد)2072229799810.22059/ije.2024.378735.1831FAالهامداودیمرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابعطبیعی استان لرستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، خرمآباد، ایران0009-0006-2809-5832خدایارعبدالهیدانشکده منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه شهرکرد، ایران0000-0001-7274-0823هدیقاسمیهگروه مهندسی طبیعت، دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه کاشان، ایران0000-0001-5208-2819Journal Article20240406This study examines the relationship between Leaf Area Index and soil moisture in the Beheshtabad watershed through field sampling, MODIS imagery, and black-box modeling based on various factors. For this purpose, climate data such as rainfall, evaporation, transpiration, number of rainy days, and temperature were collected from 2003 to 2015 in this watershed. Additionally, to determine the physical characteristics of the area and prepare maps of soil moisture, data on soil texture, land use, topography, geology, Digital Elevation Model, and drainage network were gathered. During the field visits in 2016 and 2017, data on soil moisture, Leaf Area Index, and vegetation characteristics were collected for the land use in the area. The findings indicate that vegetation cover requires time to respond to changes in soil moisture, with a developmental delay of approximately four months observed in the study area (coefficient of determination = 0.69). Land use, slope, and soil texture separation factors have differing impacts on the relationship between Leaf Area Index and soil moisture, which is nonlinear. This study highlights the importance of understanding the reciprocal effects between environmental factors and vegetation cover for water and soil resource management.در مطالعه حاضر، رابطه بین شاخص سطح برگ و رطوبت خاک در حوزه آبخیز بهشتآباد با استفاده از نمونهبرداری صحرایی و بهکارگیری تصاویر مودیس و مدلهای جعبه سیاه، مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، دادههای اقلیمی مانند بارندگی، تبخیر، تعداد روزهای بارندگی و دما مربوط به سالهای 2003 تا 2015 جمعآوری شدند. همچنین برای تعیین ویژگی-های فیزیکی منطقه و تهیه نقشههای رطوبت خاک، بافت خاک، کاربری اراضی، نقشههای توپوگرافی، زمینشناسی، مدل رقومی ارتفاع و شبکه زهکشی تهیه شدند. طی بازدیدهای میدانی، اطلاعات صحرایی شامل رطوبت خاک، شاخص سطح برگ و مشخصات پوشش گیاهی برای کاربری موجود در منطقه مربوط به سالهای 2016 و 2017 برداشت شدند. نتایج نشان داد که پوشش گیاهی به زمان نیاز دارد تا به تغییرات رطوبت خاک واکنش نشان دهد و در این حوضه، این تأخیر حدود 4 ماه زمان توسعه برگی (با ضریب تبیین 0/69) رخ میدهد. در واقع کاربری اراضی، شیب و بافت خاک، تأثیرات متفاوتی بر رابطه بین شاخص سطح برگ و رطوبت خاک دارند و این رابطه به صورت غیرخطی است. این بررسی، نشاندهنده اهمیت درک تأثیرات متقابل بین عوامل محیطی و پوشش گیاهی برای مدیریت منابع آب و خاک است.https://ije.ut.ac.ir/article_97998_f511755a6359603cdeceb64db9bdac40.pdfانجمن آبخیزداری ایرانمجله اکوهیدرولوژی2423-609811220240621Data analysis of the role of air pollutants (nitrate and nitrite oxide) in temperature changes and precipitation of Tabriz synoptic station using multi-layer perceptron neural network machine learning and logistic regressionدادهکاوی نقش آلایندههای هوا (نیترات و نیتریت اکسید) در تغییرات دما و بارش ایستگاه سینوپتیک تبریز با استفاده از یادگیری ماشین شبکۀ عصبی پرسپترون چندلایه و رگرسیون لجستیک2232349808610.22059/ije.2024.373685.1803FAبهروزساری صرافاستاد، آبوهواشناسی، دانشکدۀ برنامهریزی و علوم محیطی، دانشگاه تبریز0000-0003-3923-0412مریمبیاتی خطیبیاستاد، سنجش از دور و سامانۀ اطلاعات جغرافیایی، دانشکدۀ برنامهریزی و علوم محیطی، دانشگاه تبریز0000-0002-5156-6018مظفرفرجیدانشجوی دکتری آبوهواشناسی، دانشکدۀ برنامهریزی و علوم محیطی، دانشگاه تبریز0009-0006-7018-3959Journal Article20240408The purpose of this research is to analyze the role of air pollutants (nitrate and nitrite oxide) in the changes of 24-hour temperature and precipitation elements in Tabriz synoptic station. The materials and data used in this research are from two different sources. The temperature and precipitation data were obtained from the tabriz synoptic meteorological station hourly for a period of 31 years and the data of Tabriz air pollutants (nitrate and nitrite oxide) were obtained from Tabriz environmental organization. In connection with the air pollutant data, it can be said that these data have been simulated by the multi-layer perceptron neural network machine learning R programming language. In the logistic model, temperature and precipitation were selected as dependent variables and nitrate and nitrite oxide concentrations were selected as independent predictor variables. All data were included in the analysis and the logistic model was significant. The chi-square in nitrate and nitrite oxide was calculated as 348.01, which was significant at the error level of less than 0.05. The aforementioned independent variables have been able to correctly explain between 84 and 60 percent of the changes that led to the increase in temperature and decrease in precipitation. 78.2% of the months that had no changes were correctly classified, and 97.2% of the predictions about temperature and precipitation changes were correct. In total, 90.9% of the predictions have been estimated correctly. . The results showed that pollutants have a significant effect on temperature increase and precipitation decrease in Tabriz synoptic station. The highest and lowest levels of nitrate oxide were observed in September and March, nitrite in September and May, temperature in July and January, and precipitation in April and August, respectivelyهدف از این تحقیق، دادهکاوی نقش آلایندههای هوا (نیترات و نیتریت اکسید)، در تغییرات عناصر دما و بارش 24 ساعته در ایستگاه سینوپتیک تبریز است. مواد و دادههای بهکاررفته در این تحقیق از دو منبع متفاوتاند. دادههای درجهحرارت و بارش از ایستگاه هواشناسی سینوپتیک تبریز بهصورت ساعتی برای مدت 31 سال و دادههای آلایندههای هوای تبریز (نیترات و نیتریت اکسید) از سازمان محیطزیست تبریز اخذ شده است. در ارتباط با دادههای آلایندۀ هوا میتوان گفت این دادهها توسط زبان برنامهنویسی R یادگیری ماشین شبکۀ عصبی پرسپترون چندلایه شبیهسازی شده است. در ادامه، روشهای یادگیری از رگرسیون لجستیک با هدف پیشبینی اثرات آلایندهها در تغییرات دما و بارش استفاده شد. در مدل لجستیک، دما و بارش بهعنوان متغیرهای وابسته و غلظت نیترات و نیتریت اکسید بهعنوان متغیرهای پیشبین مستقل انتخاب شدند. کل دادهها در تحلیل وارد شد و مدل لجستیک معنیدار بود. مجذور کای در نیترات و نیتریت اکسید برابر 348/01 محاسبه شد که در سطح خطای کمتر از 0/05 معنیدار بود. متغیرهای مستقل مذکور توانستهاند بین 84 تا 60 درصد از تغییرات را که منجر به افزایش دما و کاهش بارش شده بود، بهدرستی تبیین کنند. 78/2 درصد از ماههایی که تغییرات نداشتند، درست طبقهبندی شدند و 97/2 درصد از پیشبینیها دربارۀ تغییرات دما و بارش صحیح بود. درکل، 90/9 درصد از پیشبینیها درست تخمین زده شده است. نتایج نشان داد که آلایندهها اثر معنیداری روی افزایش دما و کاهش بارش در ایستگاه سینوپتیک تبریز دارد. بیشترین و کمترین میزان نیترات اکسید بهترتیب در ماههای شهریور و اسفند، نیتریت در شهریور و اردیبهشت، دما در تیر و دی و بارش در فروردین و مرداد مشاهده شده است.https://ije.ut.ac.ir/article_98086_d6548031ede849e5c06abd0787704f37.pdfانجمن آبخیزداری ایرانمجله اکوهیدرولوژی2423-609811220240621Using the deep learning approach to increase the efficiency of the alluvial aquifer vulnerability index
(Case study: Coastal aquifer: Babol-Amol)استفاده از رویکرد یادگیری عمیق در افزایش کارایی شاخص آسیبپذیری آبخوان آبرفتی (منطقه مورد مطالعه: آبخوان ساحلی آمل-بابل)2352569816610.22059/ije.2024.373124.1801FAحدیثکرمیدانشجوی دکتری، دانشکده محیط زیست پردیس بین المللی کیش دانشگاه تهران، کیش0009-0008-6990-7870بهرامملک محمدیدانشیار دانشکده محیط زیست پردیس فنی دانشگاه تهران0000-0002-3964-7536سامانجوادیعضو هیات علمی گروه آب پردیس ابوریحان دانشگاه تهران0000-0003-1008-0254Journal Article20240408This research aims to evaluate the vulnerability of aquifers by comparing two approaches of deep learning and machine learning in index calibration. Therefore, by analyzing the inherent vulnerability of the Amol-Babol aquifer with the DRASTIC index, the sensitive areas of the aquifer were identified. The results of the vulnerability index showed that the northwestern part of the aquifer is more sensitive than other areas. Examining the correlation value between nitrate concentration as an effective index with the DRASTIC vulnerability index indicates a value of 24%, which indicated the need for recalibration. Therefore, with two CNN-Harris Hawks and LSTM-MPA methods as deep learning approaches, weighting and index ranks were carried out as decision variables with the aim of maximizing the correlation of nitrate concentration and vulnerability index. The results showed that the CNN-HHO method with a correlation of 0.62 is superior to the LSTM-MPA method with a correlation of 0.59. Vulnerability zones in the assessment conditions showed that the western and northeastern parts have higher vulnerability. On the other hand, the recalibrated weights and ranks indicate an increase in all weights and ranks in recalibration conditions compared to the initial conditions, which was determined after analyzing the optimization approachesاین تحقیق با هدف ارزیابی آسیب پذیری آبخوانها با مقایسه دو رویکرد یادگیری عمیق و یادگیری ماشین در واسنجی شاخص انجام شده است. براین اساس با تحلیل آسیبپذیری ذاتی آبخوان آمل-بابل با شاخص DRASTIC پهنههای حساس آبخوان مشخص گردید. نتایج شاخص آسیب پذیری نشان داد که بخش شمالغربی آبخوان نسبت به سایر مناطق دارای حساسیت بالاتری است. بررسی مقدار همبستگی بین غلظت نیترات به عنوان یک شاخص تاثیرگذار با شاخص آسیبپذیری DRASTIC حاکی از مقدار 24 درصد است که این مقدار نیازسنجی به واسنجی را نشان داد. براین اساس با دو روش CNN-Harris Hawks و LSTM-MPA به عنوان رویکردهای یادگیری عمیق، واسنجی وزن و رتبههای شاخص به عنوان متغیر تصمیم با هدف حداکثرسازی همبستگی غلظت نیترات و شاخص آسیب پذیری انجام گرفت. نتایج نشان داد که روش CNN-HH با همبستگی 0/62 نسبت به روش LSTM-MPA با همبستگی 0/59دارای برتری است. پهنههای آسیبپذیری در شرایط واسنجی نشان داد که بخش غربی و شمال شرقی دارای آسیب پذیری بالاتری است. از طرفی وزن و رتبههای واسنجی شده حاکی از افزایش کلیه وزن و رتبهها در شرایط واسنجی نسبت به شرایط اولیه بوده که این موضوع پس از تحلیل رویکردهای بهینهسازی مشخص شدhttps://ije.ut.ac.ir/article_98166_e6e81d52a1b939039e37f5ae2c34e1e9.pdfانجمن آبخیزداری ایرانمجله اکوهیدرولوژی2423-609811220240621Investigation of Factors Affecting the Drying of Wetlands and Preparation of a
Cognitive Map of Factors Affecting the Dust Phenomenon in Southwest Iranبررسی عوامل مؤثر بر خشکی تالاب ها و تهیة نقشه شناختی عوامل مؤثر بر پدیدة گردوغبار در جنوب غرب ایران2572709819610.22059/ije.2024.377518.1825FAنرگس خاتوندولتآبادیدانشجوی دکتری منابع آب- پردیس ابوریحان- دانشگاه تهرانسجادنجفی مرغملکیفارغ التحصیل کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب پردیس ابوریحان دانشگاه تهرانحمیدکاردان مقدماستادیار پژوهشی موسسه تحقیقات آب، تهران، ایران0000-0003-4018-4388مهساجباری ملایریگروه مهندسی آب، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، ایران0009-0001-8612-4586محمدصادقاسلامیدانشآموخته مهندسی عمران دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایرانJournal Article20240604The phenomenon of dust in the western border of the country has increased in terms of continuity and concentration, disrupting the ecological potential of this region. In addition to affecting infrastructure and causing social problems, it also adversely affects people's health. To identify the factors affecting this phenomenon, the SODA approach was used as a simple technique with a cognitive mapping approach. Cognitive mapping can show the importance of a particular factor based on the values of all factors affecting a phenomenon. In this study, seven experts in the field of water resources were interviewed, and<br />after reaching a consensus, nine factors were identified as the most effective in the occurrence of this phenomenon. The results of the analysis, using concepts related to graph theory, determined the relative activity (centrality) of nodes and the formation of a proximity matrix. This showed that the mismanagement of water resources, the lack of attention to watershed management in the region, and the unilateral development of Turkey in the area—including the construction of numerous dams upstream of the Tigris River—were identified as the most active nodes and factors. These two factors had the highest impact, with a relative weight of 0.015 in terms of prioritization. On the other hand, the analysis showed that the Iran-Iraq war and the security strategies of the Ba'athist regime in Iraq were identified as the factors with the least activity with a relative weight of 0.007 in the dust issue. Finally, this approach can lead to the extraction of practical and applied strategies to solve environmental problems such as dust.پدیدة ریزگردها در مرزهای غربی کشور ازنظر تداوم و غلظت، افزایش داشته و باعث برهم خوردن توان اکولوژیک این منطقه شده است. این موضوع علاوه بر تأثیر بر زیرساخت ها و مشکلات اجتماعی، اثر سوء بر بهداشت و سلامت مردم نیز دارد. به منظور شناسایی عوامل مؤثر<br />بر این پدیده، از رویکرد سودا به عنوان یک روش ساده با رویکرد تهیة نقشه شناختی استفاده شد. نقشه شناختی می تواند اهمیت ارزش یک عامل معین وابسته به ارزش های همة عوامل مؤثر بر یک پدیده را نشان دهد. در این پژوهش، با 20 نفر از خبرگان حوزة منابع آب، مصاحبه صورت گرفت و پس از اجماع نظرات، 9 عامل به عنوان مؤثرترین عوامل در رخداد این پدیده شناسایی شد. نتایج تحلیل با استفاده از مفاهیم مربوط به تئوری گراف و تعیین میزان فعال بودن نسبی (مرکزیت) گره ها و تشکیل ماتریس مجاورت نشان داد به ترتیب دو عامل مدیریت ناصحیح منابع آب و بی توجهی به آبخیزداری در منطقه و همچنین توسعة یک جانبة کشور ترکیه در منطقه و ساخت سدهای فراوان در بالادست رودخانة دجله به عنوان فعال ترین گره ها و عوامل، شناسایی شده است. نتایج نشان داد که این دو عامل با وزن نسبی 0/015 دارای بیشترین فاکتور تأثیرگذاری ازنظر اولویت بندی است. ازطرفی نیز نتایج نشان داد که عامل جنگ ایران و عراق و راهکارهای امنیتی رژیم بعث در عراق به عنوان عاملی با کمترین میزان فعالیت با وزن نسبی 0/007 در مسئلة ریزگردهاست. درنهایت این رویکرد میتواند به استخراج راهبردهای عملی و<br />کاربردی حل مسائل زیس تمحیطی ازجمله گردوغبار منجر شود.https://ije.ut.ac.ir/article_98196_84fa9e0cbe573fbebf8cb3d0d8f21ccd.pdfانجمن آبخیزداری ایرانمجله اکوهیدرولوژی2423-609811220240621Investigating the effectiveness of data mining methods in predicting daily reference evapotranspiration (Case study: coastal strip stations in southern Iran)بررسی کارایی روشهای دادهکاوی در پیشبینی تبخیر - تعرق مرجع روزانه (مطالعه موردی: ایستگاههای نوار ساحلی جنوب ایران)2712869819710.22059/ije.2024.375755.1816FAحلیمهپیریدانشیار، گروه مهندسی آب، دانشکده آب و خاک، دانشگاه زابل، زابل، ایرانJournal Article20240403Nonlinear relationships, inherent uncertainty, and the need for a lot of climate information in estimating evapotranspiration have made researchers use data-mining methods to estimate evapotranspiration in recent decades. The purpose of this research is to investigate the efficiency of data mining methods of support vector machine, decision tree, random forest and Gaussian process regression in forecasting the daily reference evapotranspiration of coastal strip stations in the south of the country. To do the work, daily reference evapotranspiration was calculated using 20year climatic data (2001-2021) using the Fao-Penman-Monteith method. Then, using these data as output data, 6 combined scenarios were evaluated based on the correlation between meteorological variables and reference evaporation-transpiration using data mining methods. The results of the investigations showed that all four data mining methods were able to estimate the reference evaporation-transpiration values in the studied areas.In all four stations, the Gaussian process regression method with the highest R2 value and the lowest RMSE and MAE values had a better estimate of the reference evapotranspiration values, and random forest, decision tree, and support vector machine methods were in the next ranks respectively. Gaussian process regression model in estimating reference evapotranspiration, this method is recommended for estimating reference evapotranspirationروابط غیرخطی، عدم قطعیت ذاتی و نیاز به اطلاعات اقلیمی فراوان در براورد تبخیر-تعرق باعث شده است پژوهشگران در دهههای اخیر از روشهای دادهکاوی برای براورد تبخیر-تعرق استفاده نمایند. هدف از این تحقیق بررسی کارایی روشهای دادهکاوی ماشین بردار پشتیبان، درخت تصمیم، جنگل تصادفی و رگرسیون فرایند گاوسی در پیشبینی تبخیر-تعرق مرجع روزانه ایستگاههای نوار ساحلی جنوب کشور میباشد. برای انجام کار با استفاده از دادههای اقلیمی 20 ساله (1400-1380) تبخیر-تعرق مرجع روزانه روش فائو-پنمن- مانتیث محاسبه شد. سپس با استفاده از این دادهها بهعنوان دادههای خروجی، 6 سناریو ترکیبی بر اساس همبستگی بین متغیرهای هواشناسی و تبخیر-تعرق مرجع به روشهای دادهکاوری مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج بررسیها نشان داد نشان داد هر چهار روش دادهکاوی در مناطق مورد مطالعه به خوبی توانستهاند مقادیر تبخیر-تعرق مرجع را براورد کنند. در هر چهار ایستگاه، روش رگرسیون فرایند گاوسی با داشتن بالاترین مقدار R2 و کمترین مقادیر RMSE و MAE براورد بهتری از مقادیر تبخیر-تعرق مرجع داشتند و روشهای جنگل تصادفی، درخت تصمیم و ماشین بردار پشتیبان بهترتیب در رتبههای بعدی قرار گرفتند. از بین الگوهای مورد بررسی در چابهار الگوی 6، در بندرعباس و بوشهر الگوی 4 و در آبادان الگوی 3 بهترین براورد را داشتند.https://ije.ut.ac.ir/article_98197_ea9801d85b7cf240f9304fb0f74ef9d2.pdfانجمن آبخیزداری ایرانمجله اکوهیدرولوژی2423-609811220240621Investigating the Nexus Dynamics of Water, Energy, Food in the Hirmand Basin with the approach of Water Diplomacy under Management Scenariosبررسی دینامیک همبست آب، انرژی، غذا در حوزه آبخیز هیرمند با رویکرد دیپلماسی آب تحت سناریوهای مدیریتی2873009830910.22059/ije.2024.374822.1810FAفاضلغبیشاویدانشجو دکتری اقتصاد کشاورزی، گروه اقتصاد کشاورزی، دانشکده مدیریت و اقتصاد، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران0009-0001-9064-2802علیسردارشهرکیدانشیار اقتصاد کشاورزی، گروه اقتصاد کشاورزی، دانشکده مدیریت و اقتصاد، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران0000-0002-3232-5999مهدیصفدریدانشیار اقتصاد کشاورزی، گروه اقتصاد کشاورزی، دانشکده مدیریت و اقتصاد، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایراننداعلی احمدیدکترا اقتصاد کشاورزی، گروه اقتصاد کشاورزی، دانشکده مدیریت و اقتصاد، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایرانJournal Article20240406The issue of water in the cross-border region of Hirmand has affected the relations between Iran and Afghanistan as a challenge, considering the wide-ranging effects on food, water, economic and environmental security. Using a proper management and policy in water diplomacy, in order to achieve security to security resources. Close to water, energy, food and the mutual influence that their combination has caused the formation of a conceptual concept called interrelated, which play an important role in achieving sustainable development. The purpose of this research is to investigate the dynamics of water, energy, and food correlation in the Hirmand watershed with water diplomacy studies under management scenarios that are not considered in other previous researches. In this research, using the dynamic system method, various relationships and feedbacks in subsystems have been defined using storages and flows. In the next step, after reviewing and evaluating the presented model, simulation has been done using statistical tests and historical scenarios related to the years 1379-1400. According to the results obtained from the ten-year simulation, by applying the scenario of increasing irrigation efficiency from 35% to 70% without increasing the cultivation area, agricultural production in Sistan region has increased compared to the base model. This increase in the production of agricultural products from 77.65 to 92.69 thousand tons shows an increase in the efficiency of water consumption. The implementation of the simulation and development of the cultivated area of Sanafeq 1404, in Hirmand catchment area, increases the security of agricultural products in 1410 compared to 1379 by the amount of 227,900 tons. Based on the results of the current research, improving water efficiency is one of the most important tools in the combined analysis of the scenario of increasing irrigation efficiency and the development of cultivated area in the horizon of 1404. Therefore, according to the obtained results, the use of water diplomacy along with the dynamic modeling of resources is related to the management of water issues and conflicts in the Hirmand watershed. Due to the Sistan region to the Hirmand Trans boundary River, the connection of water, energy and food with the strengthening of water diplomacy in order to reduce tension and sustainable management, the attention of policy makers and planners should be focused on the Hirmand watershed to protect the Sistan plain from serious damage from the future water crisis and disasters. Looked environmentally safe.مسئلۀ آب در حوضۀ رودخانۀ فرامرزی هیرمند، با توجه به تأثیرات گسترده بر امنیت غذایی، آبی، اقتصادی و محیطزیست، روابط بین ایران و افغانستان را بهعنوان یک چالش اساسی تحتتأثیر قرار داده است. اتخاذ یک رویکرد مدیریتی و سیاستگذاری مناسب در دیپلماسی آب، بهمنظور دستیابی پایدار به امنیت منابع آبی ضروری است. ازطرفی، ارتباط نزدیک آب، انرژی، غذا و تأثیر متقابلی که با یکدیگر دارند، باعث شکلگیری مفهوم جدیدی به نام همبست شده است که نقشی مهم در دستیابی به اهداف توسعۀ پایدار ایفا میکند. پژوهش حاضر به تحلیل دینامیک سیستمهای مدیریت پایدار منابع آب مبتنیبر همبست منابع آب، انرژی و غذا در افق 32سالۀ (۱۳۷۹-۱۴۱۰) در حوزۀ آبخیز هیرمند با رویکرد دیپلماسی آب تحت سناریوهای مدیریتی به کمک نرمافزار ونسیم (DSS Vensim) پرداخته که در سایر تحقیقات پیشین مورد توجه نبوده است. نتایج پژوهش نشان داد با اعمال سناریو افزایش راندمان آبیاری از 35 درصد به 70 درصد بدون افزایش سطح کشت، تولید کشاورزی در منطقۀ سیستان به نسبت مدل پایه افزایش یافته است. این افزایش تولید محصولات کشاورزی از 77/65 به 99/69 هزار تن، نشاندهندۀ افزایش کارایی مصرف آب است. اجرای شبیهسازی سناریو توسعۀ سطح زیر کشت براساس افق 1404 در حوزۀ آبریز هیرمند، سبب افزایش امنیت محصولات کشاورزی در سال 1410 نسبت به سال 1379 بهمیزان 227900 تن میگردد. مطابق نتایج پژوهش حاضر، بهبود بهرهوری آب، یکی از مؤثرترین ابزار در بررسی سناریوی ترکیبی، افزایش راندمان آبیاری و سناریو توسعۀ سطح زیر کشت براساس افق 1404 است. با توجه به نتایج بهدستآمده پیشنهاد میشود بهدلیل وابستگی منطقۀ سیستان به رودخانۀ فرامرزی هیرمند نیز، اتخاذ همبست آب، انرژی و غذا با تقویت دیپلماسی آبی بهمنظور کاهش تنش و مدیریت پایدار مورد توجه سیاستگذاران و برنامهریزان در حوزۀ آبخیز هیرمند قرار گیرد تا دشت سیستان از آسیب جدی ناشی از بحران آبی آینده و فجایع زیستمحیطی حفظ گردد.https://ije.ut.ac.ir/article_98309_e08fcc4803e06507cc6cf38a3261964d.pdf