تعیین برداشت بهینه منابع آب زیرزمینی با استفاده از نظریه بازی‌ها (مطالعه موردی شهرستان گرگان)

Abstract

چکیده:سابقه و هدف: ﯾﮑﯽ از ﻋﻮاﻣﻞ اﺻﻠﯽ و ﻣﺤﺪودﮐﻨﻨﺪه ﺗﻮﺳﻌﻪ ﺑﺨﺶ ﮐﺸﺎورزی اﯾﺮان کمبود منابع آب ﻣـﯽ‌ﺑﺎﺷـﺪ. برداشت بیش از حد منابع آب‌ زیرزمینی و کاهش ریزش‌های جوی، منجر به افت سطح آب زیرزمینی شده و تغذیه سالیانه از طریق ریزش‌های جوی نیز نمی‌تواند این مقدار افت سطح ایستایی را جبران کند. همچنین، کشاورزان انگیزه‌ی اقتصادی کافی نیز برای حداقل کردن اثرات محیط‌زیستی منفی از قبیل کاهش سطح سفره‌های آب زیرزمینی را ندارند. لذا اﻏﻠﺐ ﻣﺴﺎﺋﻞ ﺗﺼﻤﻴﻢﮔﻴﺮی در ﻣـﺪﻳﺮﻳﺖ ﻣﻨـﺎﺑﻊ ﻃﺒﻴﻌـﻲ به ویژه منابع آب ﺑـﺎ ﻣـﺴﺌﻠﻪ وﺟﻮد اﻫﺪاف ﻣﺘﻀﺎد از ﻗﺒﻴﻞ ﺣﺪاﻛﺜﺮ ﻛﺮدن ﺳﻮد‌ﻫﺎی اﻗﺘﺼﺎدی و ﺣﺪاﻗﻞ ﻛﺮدن اﺛﺮات محیط‌زیستی ﻣﻨﻔـﻲ رو ﺑـﻪ رو اﺳـﺖ. بر این اساس، در مطالعه حاضر به منظور مدیریت منابع آب زیرزمینی از روش نظریه بازی‌ها کمک گرفته شد.مواد و روش‌ها: جامعه آماری مورد مطالعه حاضر کل چاه‌های آب شهرستان گرگان می‌باشد. اطلاعات مورد نیاز شامل اطلاعات هزینه تولید و اطلاعات چاه‌های آب کشاورزی بوده که در سال زراعی 94-1393 از طریق تکمیل تعداد 88 پرسشنامه با روش نمونه‌گیری تصادفی طبقه‌ای جمع‌آوری گردید. در این مطالعه بر اساس اطلاعات میانگین برداشت آب زیرزمینی در سال‌های مختلف تعداد پنج سناریوی استخراج آب زیرزمینی در نظر گرفته شد و برای تخمین منافع اقتصادی و اثرات محیط زیستی به ترتیب از درآمد خالص کشاورزان و میزان استخراج منابع آب زیرزمینی استفاده گردید. سپس میزان بهره‌برداری بهینه از منابع آب زیرزمینی به روش راه حل نامتقارن نش تعیین شد.یافته‌ها: بر اساس نتایج حاصل از این مطالعه با کاهش استخراج آب زیرزمینی برای آبیاری، سطح زیرکشت بهینه و درآمد خالص کشاورزان کاهش یافت. همچنین نتایج این مطالعه بیان نمود زمانی ‌که سود اقتصادی به عنوان تنها هدف ملاحظه می‌شود استخراج آب زیرزمینی در بالاترین حد خود معادل 579 میلیون متر مکعب و زمانی که اهداف محیط زیستی به عنوان تنها هدف ملاحظه شود سناریوی بهینه آب زیرزمینی در حداقل حجم استخراج آب زیرزمینی معادل 66 میلیون متر مکعب می‌باشد. هنگامی که به اهداف محیطی و اقتصادی وزن یکسانی داده شود، بهترین سناریوی بهره‌برداری از منابع آب زیرزمینی معادل 246 میلیون متر مکعب و درآمد کشاورزان 2340000 میلیون ریال در سال می‌باشد. نتیجه‌گیری: نتایج حاصل از این مطالعه نشان می‌دهد میزان برداشت سالانه آب زیرزمینی از تغدیه سالانه این منابع بیشتر بوده و تغییرات ذخیره آبخوان منفی می‌باشد. لذا برداشت کشاورزان از منابع آب زیرزمینی منطقه بی‌رویه است. این عمل اگر چه در کوتاه مدت منجر به افزایش سود خالص برای آن‌ها شده است، ولی در بلندمدت باعث وارد شدن صدمات جبران‌ناپذیری بر توان آبی منطقه و محیط زیست می‌شود. همچنین طبق نتایج به دست آمده از نظریه بازی‌ها میزان بهینه برداشت از منابع آب‌ زیرزمینی باید از برداشت فعلی کمتر باشد. همچنین نتایج الگوی بهینه کشت حاکی از آن است که با کاهش مصرف آب سطح زیر کشت بهینه محصولات کاهش می‌یابد

Keywords

• نظریه بازی‌ها
• راه حل نامتقارن نش
• آب زیرزمینی
• شهرستان گرگان