Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Định lượng các thực hành quản lý bình thường và bền vững đối với tài nguyên nước ngầm: ví dụ về tầng nước alluvial khô hạn Najafabad ở tỉnh Isfahan, Iran
Tóm tắt
Hai cấp độ quản lý được gán giá trị chỉ tiêu định lượng cho tầng nước ngầm alluvial Najafabad, tỉnh Isfahan (Iran). Nguồn nước ngầm "bền vững" xuất phát từ chính khu vực tầng nước ngầm này để đáp ứng nhu cầu nước trong vùng; tuy nhiên, nước ngầm xuất phát từ cả khu vực tầng nước ngầm địa phương và các tầng nước ngầm lân cận đáp ứng nhu cầu nước dưới thực hành quản lý "bình thường". Mức độ quản lý trung bình hàng năm (LOM) cho các tình huống bình thường và bền vững lần lượt được đánh giá là -0.08 và -0.19 trong thời gian quan sát (1993–2016) và được ghi chép bởi việc suy giảm trữ lượng nước ngầm (58.03 triệu m3) và thấp hơn mực nước (1.25 m). Quản lý bền vững chỉ xảy ra trong 2 năm. Giá trị LOM là âm trong các kịch bản cải thiện hiệu quả sử dụng nước, dẫn đến sự sụt giảm mực nước ngầm lâu dài; tuy nhiên, việc giảm khai thác nước ngầm và diện tích đất canh tác mà không cải thiện hiệu quả sử dụng nước có thể làm tăng LOM và nâng cao mực nước ngầm trong tầng nước Najafabad. Phạm vi LOM cho quản lý bình thường là 0.03–0.043 trong những kịch bản này (0.014–0.045 cho các thực hành bền vững), dẫn đến sự tăng mực nước ngầm từ 0.36–0.59 m/năm. Quản lý bền vững diễn ra trong 50–70% thời gian kịch bản. Giá trị LOM trong tầng nước ngầm Najafabad tiết lộ bốn loại: quản lý kém, giả bền vững, giả không bền vững và bền vững. Quản lý kém tạo ra giá trị LOM âm cho quản lý bình thường và bền vững và thấp hơn mực nước, trong khi quản lý bền vững tạo ra giá trị dương và nâng cao mực nước. Tình trạng giả bền vững được chứng minh bởi sự tăng mực nước nhưng giá trị LOM bền vững âm do khối lượng khai thác nước ngầm vượt quá dòng vào nước ngầm ròng. Tình trạng giả không bền vững thể hiện sự giảm mực nước và LOM bền vững dương do dòng ra nước ngầm ròng.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Abbasi F, Sohrab F, Abbasi N (2015) Irrigation efficiencies and spatio-temporal variations in Iran. Agricultural Engineering Research Institute, Karaj, Iran, 52 pp
Alizadeh A, Kamali GH (2007) The irrigation water requirement of crops in Iran. Imam Reza International University, Tehran
Ashraf S, Nazemi A, AghaKouchak A (2021) Anthropogenic drought dominates groundwater depletion in Iran. Sci Rep 11(1):1–10
Darzi F, Safavi H, Mamanpush A, Bahraini G (2006) Modeling irrigation return flow from Nekuabad distribution network in Najafabad aquifer. Second conference on Iran Water Resources Management, Isfahan, Iran
Dourado-Neto D, van Lier J, Qd MK, Reichardt K, Nielsen DR (2010) General procedure to initialize the cyclic soil water balance by the Thornthwaite and Mather method. Scientia Agricola 67(1):87–95
Falkenmark M, Rockström J (2010) Building water resilience in the face of global change: from a blue-only to a green-blue water approach to land-water management. J Water Res Plan Manag 136:606–610. https://doi.org/10.1061/(ASCE)WR.1943-5452.0000118
Fathian F, Morid S, Kahya E (2015) Identification of trends in hydrological and climatic variables in Urmia Lake basin, Iran. Theor Appl Clim 119(3):443–464
Ghazali S (2012) The relation between Parishan Lake water level and adjacent groundwater under groundwater overexploitation. J Agric Econ Res 4(14):121–135
Haghighi AT, Kløve B (2017) Design of environmental flow regimes to maintain lakes and wetlands in regions with high seasonal irrigation demand. Ecol Eng 100:120–129
Hargreaves GH, Samani ZA (1985) Reference crop evapotranspiration from temperature. Appl Eng Agricult 1(2):96–99
Hoekstra AY, Chapagain AK, Aldaya MM, Mekonnen MM (2011) The water footprint assessment manual: setting the global standard. Routledge, London
Iranian Water Resources Management Company (2016) Data center. https://stuwrm.ir. Accessed January 2023
Jafari H, Raeisi E, Zare M, Haghighi AAK (2012) Time series analysis of irrigation return flow in a semi-arid agricultural region, Iran. Arch Agron Soil Sci 58(6):673–689
Malmir M, Javadi S, Moridi A, Neshat A, Razdar B (2021) A new combined framework for sustainable development using the DPSIR approach and numerical modeling. Geosci Front 12(4):101169
Mao G, Liu J, Han F, Meng Y, Tian Y, Zheng Y, Zheng C (2020) Assessing the interlinkage of green and blue water in an arid catchment in Northwest China. Environ Geochem Health 42(3):933–953
Moshir Panahi D, Kalantari Z, Ghajarnia N, Seifollahi-Aghmiuni S, Destouni G (2020) Variability and change in the hydro-climate and water resources of Iran over a recent 30-year period. Sci Reports 10(1):1–9
Naderi M (2020) Assessment of water security under climate change for the large watershed of Dorudzan Dam in southern Iran. Hydrogeol J. https://doi.org/10.1007/s10040-020-02159-1
Naderi M (2021) Assessing level of water resources management based on water supply and availability concepts. J Cleaner Product 305:127086. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.127086
Naderi M, Raeisi E (2018) Management strategies of a critical aquifer under the climate change in Jahrum of South-Central Iran. Sustainable Water Resour Manage. https://doi.org/10.1007/s40899-018-0245-5
Naghdi S, Bozorg-Haddad O, Khorsandi M, Chu X (2021) Multi-objective optimization for allocation of surface water and groundwater resources. Sci Total Environ 776:146026
Naghedifar SM, Ziaei AN, Ansari H (2018) Simulation of irrigation return flow from a Triticale farm under sprinkler and furrow irrigation systems using experimental data: a case study in arid region. Agricult Water Manag 210:185–197
Noori R, Maghrebi M, Mirchi A, Tang Q, Bhattarai R, Sadegh M, Noury M, Haghighi AT, Kløve B, Madani K (2021) Anthropogenic depletion of Iran’s aquifers. Proceed Nat Acad Sci 118(25)
Nouri A, Saghafian B, Delavar M, Bazargan-Lari MR (2019) Agent-based modeling for evaluation of crop pattern and water management policies. Water Resour Manag 33(11):3707–3720
Ratnayaka DD, Brandt MJ, Johnson M (2009) Water supply. Butterworth-Heinemann, Oxford, England
Rodrigues DBB, Gupta HV, Mendiondo EM (2014) A blue/green water-based accounting framework for assessment of water security. Water Resour Res 50:7187–7205. https://doi.org/10.1002/2013WR014274
Saatsaz M (2013) Groundwater level rising and related hazards in Astaneh-Kouchesfahan plain, Iran. Second International Conference on Environmental Hazards, Tehran, Iran, Civilica, Tehran
Safavi HR, Enteshari S (2016) Conjunctive use of surface and ground water resources using the ant system optimization. Agricult Water Manag 173:23–34
Safavi HR, Darzi F, Mariño MA (2010) Simulation-optimization modeling of conjunctive use of surface water and groundwater. Water Resour Manag 24(10):1965–1988
Sima S, Rosenberg DE, Wurtsbaugh WA, Null SE, Kettenring KM (2021) Managing Lake Urmia, Iran for diverse restoration objectives: moving beyond a uniform target lake level. J Hydrol: Regional Stud 35:100812
Sishodia RP, Shukla S, Graham WD, Wani SP, Garg KK (2016) Bi-decadal groundwater level trends in a semi-arid south Indian region: declines, causes and management. J Hydrol: Region Stud 8:43–58
Thornthwaite CW, Mather JR (1957) Instructions and tables for computing potential evapotranspiration and the water balance. Drexel, Laboratory of Climatology, Centerton, NJ
Tork H, Javadi S, Hashemy Shahdany SM, Berndtsson R, Ghordoyee Milan S (2022) Groundwater extraction reduction within an irrigation district by enhancing the surface water distribution. Water 14(10):1610
Vanham D, Hoekstra AY, Wada Y, Bouraoui F, de Roo A, Mekonnen MM, van de Bund WJ, Batelaan O, Pavelic P, Bastiaanssen WGM (2018) Physical water scarcity metrics for monitoring progress towards SDG target 6.4. Sci Total Environ 613614:218–232
Veettil AV, Mishra AK (2016) Water security assessment using blue and green water footprint concepts. J Hydrol 542:589–602. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2016.09.032
Voldseth RA, Johnson WC, Guntenspergen GR, Gilmanov T, Millett BV (2009) Adaptation of farming practices could buffer effects of climate change on northern prairie wetlands. Wetlands 29:635–647
Vörösmarty CJ, Green P, Salisbury J, Lammers RB (2000) Global water resources: vulnerability from climate change and population growth. Science 289:284–288
Woldeamlak ST, Batelaan O, De Smedt F (2007) Effects of climate change on the groundwater system in the Grote-Nete catchment, Belgium. Hydrogeol J 15:891–901
Zare M, Raeisi E, Mirbagheri S (2001) Determination of ground water evaporation using pan evaporometer data in different depth to water table and soil texture conditions. In: New approaches characterizing groundwater flow. Proceedings of the XXXI International Association of Hydrogeologists Congress, Munich, Germany, 10–14 September 2001, pp 1319–1323
Zayandab Consulting Engineers Company (2020) Evaluation of water balance in Gavkhuni watershed: report on groundwater resources. Isfahan Water Authority, Isfahan, Iran