Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến tầng chứa nước Zeuss–Koutine (Tunisia) sử dụng hệ thống hỗ trợ quyết định WEAP-MODFLOW
Tóm tắt
Bài viết này đánh giá tác động của biến đổi khí hậu (CC) đến tầng chứa nước Zeuss–Koutine (ZK) ở miền đông nam Tunisia bằng cách sử dụng hệ thống hỗ trợ quyết định (DSS) WEAP-MODFLOW. Các tiêu chí hiệu suất được tính toán cho các đầu nước thủy lực nhằm xác nhận mô hình MODFLOW. DSS mô phỏng hành vi của tầng chứa nước trong khi đại diện cho nhu cầu và các nguồn nước khác. Nó có khả năng đánh giá các kịch bản quản lý nước hàng tháng cho đến năm 2030. Bài viết nhấn mạnh sự nghiêm trọng của tình hình tài nguyên nước trong khu vực bị cạn kiệt bởi sự gia tăng nhu cầu và các điều kiện khí hậu, dẫn đến nguy cơ nhiễm mặn. DSS cho thấy sự suy giảm mực nước tầng chứa nước được tính toán trong giai đoạn mô phỏng (1982–2010) là 22,0 m, hoàn toàn khớp với số liệu ghi nhận. Để mô phỏng CC trong tương lai, dữ liệu được thu thập từ trang web “Climate Wizard”, cung cấp kết quả từ 16 mô hình khí hậu tuần hoàn chung dưới các kịch bản phát thải A2, A1B và B1. Dựa trên những thay đổi về lượng mưa, ba kịch bản được suy diễn: kịch bản trung bình, tồi tệ nhất và tốt nhất cho CC. Kết quả cho thấy sự suy giảm mực nước dự đoán (2010–2030) sẽ nằm trong khoảng từ 30,5 (1,5 m/năm) đến 33,9 m (1,7 m/năm) dưới kịch bản CC tốt nhất và tồi tệ nhất, tương ứng. Kịch bản CC tồi tệ nhất có thể dẫn đến sự xâm nhập của nước lợ từ các đầm phá hoặc thậm chí xâm nhập biển lâu dài. Việc sử dụng Nhà máy Khử muối Nước Biển Jerba (JSWDP) vào năm 2018 sẽ cải thiện tình hình, và suy giảm mực nước trung bình ước tính sẽ là 16,9 m (0,8 m/năm) dưới kịch bản CC trung bình, mang lại sự cải thiện khoảng 49%. Tầng chứa nước ZK sẽ mất 121% trữ lượng dưới kịch bản kết hợp JSWDP_CC trung bình, trong khoảng thời gian từ năm 1982 đến 2030, mang lại sự cải thiện khoảng 52% so với các kịch bản CC.
Từ khóa
#biến đổi khí hậu #tầng chứa nước #quản lý tài nguyên nước #Jerba Sea Water Desalinization Plant #mô hình khí hậuTài liệu tham khảo
Hany A-E, Javadi A, Abdelaty I, Sherif M (2016) Simulation of seawater intrusion in the Nile Delta aquifer under the conditions of climate change. Hydrol Res. https://doi.org/10.2166/nh.2016.157
Alcamo J, Henrich T, Rösch T (2000) World Water in 2025 – global modeling and scenario analysis for the World Commission on Water for the 21stCentury. Report A0002, Centre for Environ Syst Res, Univ Kassel, Germany
Carolyne A, Suzana MMGL, Montenegro Abelardo AA, Lima José R, Raghavan S, Charles Jones (2020) Climate change impact assessment on water resources under RCP scenarios: a case study in Mundaú River Basin Northeastern Brazil. Int J Climatol 5:1424
Bastidas LA, Gupta HV, Sorooshian S, Shuttleworth WJ, Yang ZL (1999) Sensitivity analysis of a land surface scheme using multicriteria methods. J Geophys Res 104(19):481–19 490
Ben Baccar B(1982) Contribution à l‘étude hydrogéologique de l‘aquifère multicouche de Gabes Sud. Thèse de Doctorat de 3 e cycle. Université de Paris Sud, Centre d‘Orsay, 117
Boughariou E, Allouche N, Jmal I, Mokadem N, Ayed B, Haji S, khanfir H, Bouri S (2018) Modeling aquifer behaviour under climate change and high consumption: case study of the Sfax region, southeast Tunisia. Journal of African Earth Sciences. 141. https://doi.org/10.1016/j.jafrearsci.2018.02.006
Boyle DP, Gupta HV, Sorooshian S (2000) Toward improved calibration of hydrologic models: combining the strengths of manual and automatic methods. Water Resour Res AGU 36(12):3663–3674
Chihi H, De Marsily G, Belayouni H, Yahyaoui H (2015) Relationship between tectonic structures and hydrogeochemical compartmentalization in aquifers: example of the «Jeffara de Medenine» system southeast Tunisia. J Hydrol Reg Stud 4(part B):410–430
Climate Wizard n.d International Center for Tropical Agriculture (CIAT) -- CGIAR Research Program on Climate Change Agriculture and Food Security (CCAFS)
Crochemore Louise (2011) Evaluation of hydrological models: expert judgment vs numerical criteria. Final year internship. Cemagref
Gao C, Yao MT, Wang YJ, Zhai JQ, Buda S, Fischer T, Zeng XF, Wang WP (2016) Hydrological model comparison and assessment: criteria from catchment scales and temporal resolution. Hydrol Sci J 61(10):1941–1951. https://doi.org/10.1080/02626667.2015.1057141
Gaubi E (1988) Evaluation de la piézométrie et de la géochimie de la nappe de Zeuss-Koutine, région de Médenine. M.Sc. thesis, Université de Tunis, Tunis
Hadded R (2008) Update of the hydro geological model of the Zeuss Koutine aquifer and evaluation of the impact of water and soil conservation works on the recharge. Dissertation, National Institute of agronomy of Tunisia
Hadded R, Nouiri I, Alshihabi O, Maßmann J, Huber M, Laghouane A, Yahiaoui H, Tarhouni J (2013) A decision support system to manage the groundwater of the Zeuss Koutine aquifer using the WEAP-MODFLOW framework. Water Resour Manage. https://doi.org/10.1007/s11269-013-0266-7
Hadded R (2015) Developing a decision support system for the sustainable management of water resources in the Zeuss Koutine watershed. PHD, National Institute of agronomy of Tunisia
Hamzaoui-Azaza F, Ketata M, Bouhlila R, GueddariM RL (2011) Hydrogeochemical characteristics and evaluation of drinking water quality in Zeuss-Koutine aquifer, south-eastern Tunisia. Environ Monit Assesess 174:283–298. https://doi.org/10.1007/s10661-010-1457-9
IPCC (2007) Report of the 26th session of the IPCC. Bangkok. April 30–May 4 2007. Intergovernmental panel on climate change, Geneva, Switzerland
IPCC (2008) Climate change and water. Technical paper of the intergovernmental panel on climate change. (Bates, B.C., Z.W. Kundzewicz, S. Wu and J.P. Palutikof, Eds.,) IPCC Secretariat, Geneva, 210 pp
IPCC (2013) Climate change: the physical science basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA
IPCC (2014) Climate change 2014: synthesis report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Core Writing Team, R.K. Pachauri and L.A. Meyer (eds.)]. IPCC, Geneva, Switzerland, 151 pp
IPCC (2018) Global warming of 1.5°C. An IPCC special report on the impacts of global warming of 1.5°C above pre-industrial levels and related global greenhouse gas emission pathways, in the context of strengthening the global response to the threat of climate change, sustainable development, and efforts to eradicate poverty [V. Masson-Delmotte, P. Zhai, H. O. Pörtner, D. Roberts, J. Skea, P.R. Shukla, A. Pirani, W. Moufouma-Okia, C. Péan, R. Pidcock, S. Connors, J. B. R. Matthews, Y. Chen, X. Zhou, M. I. Gomis, E. Lonnoy, T. Maycock, M. Tignor, T. Waterfield (eds.)]. In Press
Jarray H, Zammouri M, Ouessar M (2020) Assessment of groundwater salinization using PEST and sensitivity analysis: case of Zeuss-Koutine and Mio-Plio-Quaternary aquifers. Arabian Journal of Geosciences, 13(19). https://doi.org/10.1007/s12517-020-05976-6
Krause P, Boyle DP, Bäse F (2005) Comparison of different efficiency criteria for hydrological model assessment. Adv Geosci 5:89–97. https://doi.org/10.5194/adgeo-5-89-2005,2005
Lhomme JP, Mougou R, Mansour M (2009) Potential impact of climate change on durum wheat cropping in Tunisia. Clim Change 96:549–564. https://doi.org/10.1007/s10584-009-9571-9
Moss RH, Edmonds JA, Hibbard KA, Manning MR, Rose SK, van Vuuren DP, Carter TR, Emori S, Kainuma M, Kram T et al (2010) The next generation of scenarios for climate change research and assessment. Nature 463:747–756
Ouessar M, Yahyaoui H (2006) Les ressources en eau. In: Genin, D., Guillaume, H., Ouessar, M., Ouled Belgacem, A., Romagny, B., Sghaier, M., Taamallah, H. (eds),E ntre la désertification et le développement : la Jeffara tunisienne. CERES, Tunis, pp:47–56
Patil N, Chethan N, Mahanthinmatha N, Suthar S (2020) Climate change scenarios and its effect on groundwater level in the Hiranyakeshi watershed. Groundw Sustain Dev 10:100323. https://doi.org/10.1016/j.gsd.2019.100323
Pillet G, L King, Z Nasr et al (2007). Stratégie nationale d‘adaptation de l‘agriculture tunisienne et des écosystèmes aux changements climatiques. Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH, Ministère de l‘Agriculture des Ressources Hydrauliques et de la Pêche (Tunisie), 150 p
Sayed, Ebtehal&Riad, Peter &Elbeih, Salwa & Hassan, Ahmed &Hagras, Mona (2020) Sustainable groundwater management in arid regions considering climate change impacts in Moghra region, Egypt. Groundwater for Sustainable Development. 100385. https://doi.org/10.1016/j.gsd.2020.100385
Van Vuuren DP, Edmonds J, Kainuma M et al (2011) The representative concentration pathways: an overview. Clim Change 109:5. https://doi.org/10.1007/s10584-011-0148-z
WEAP n.d Water Evaluation And Planning System (weap21.org)
Wöhling T, Samaniego L, Kumar R (2013) Evaluating multiple performance criteria to calibrate the distributed hydrological model of the upper Neckar catchment. Environ Earth Sci 69:453–468. https://doi.org/10.1007/s12665-013-2306-2
Yapo PO (1998) Gupta HV and Sorooshian S (1998) Multi-objective global optimization for hydrologic models. J Hydrol 204:83–97
Yahyaoui H and Ouessar M (1999) Withdrawal Impacts on piezometric and chemical characteristics of ground water in the arid regions of Tunisia: case of Zeuss-Koutine water table. Water Management inArid Zones. 18 – 22 October, 1999; Médenine, Tunisia