تقاضای آب

در این مطالعه از روش برنامه ریزی ریاضی اثباتی (PMP) جهت تعیین الگوی کشت بهینه و معادله تقاضای آب مناطق مختلف اراضی پایین دست سد شیرین دره بجنورد که شامل شش منطقه میباشد، استفاده گردیده و پس از تدوین الگوی کشت بهینه میزان پرداخت مورد انتظار کشاورزان هر منطقه برای نهاده آب برآورد گردیده است. میزان عرضه آب نیز با توجه به شرایط مختلف آب و هوایی در سناریوهای مختلف ترسالی، نرمال و خشکسالی از مجموع منابع مختلف آب نظیر سد، چاه و رودخانه محاسبه شده است. سپس از تلاقی عرضه و معادله تقاضای کل آب، قیمت تعادلی نهاده آب بدست آمده و نوع مشارکت کشاورزان در بازار فرضی آب نیز از مقایسه میزان پرداخت مورد انتظار و قیمت تعادلی بازار برحسب خریدار و فروشنده آب مشخص شده و حجم مبادلات و ارزش مبادلات مورد انتظار در قیمت تعادلی بازار آب نیز محاسبه گردیده است. همچنین در این مطالعه به بررسی تأثیر افزایش قیمت آب بر درآمد کشاورزان، تقاضای نیروی کار، مصرف کود و سموم شیمیایی و درآمد دولت نیز پرداخته شده است. نتایج این مطالعه نشان میدهد که ارزش اقتصادی نهاده آب در سناریوهای مختلف نرمال و خشکسالی بترتیب معادل 416 و 571 ریال میباشد. برای تجزیه و تحلیل اطلاعات تحقیق حاضر نیز از بسته نرم افزاری GAMS بر اساس اطلاعات پرسشنامه ای سال زراعی 87-1386 استفاده گردیده است.

پیش بینی تقاضای آب شهری کمک موثری است به مدیران و بهره برداران سیستم های آب شهری میباشد تا بتوانند نسبت به مدیریت صحیح مصرف اقدام نمایند. در این راستا پیشبینی دقیق تقاضا از این نیاز حیاتی در دورههای زمانی مختلف حایز اهمیت میباشد. در این پژوهش با طراحی یک روش جدید که تلفیقی از مدلهای خطی و غیرخطی است، به بررسی روند تقاضای روزانه آب شهر تهران و عوامل موثر بر تقاضای روزانه این حامل پرداخته شد. دراین تحقیق، تقاضای روزانه آب شهری براساس مدلهای ARMA، شبکه عصبی مصنوعی و مدل تلفیقی برای 10 روز آینده به صورت ""گام به گام""پیشبینی گردید. در طراحی شبکه عصبی مصنوعی و مدل تلفیقی، عوامل موثر بر تقاضای روزانه آب شهری، دمای هوا (حداقل، حداکثر و متوسط)، روزهای هفته، ایام تعطیلات و روزهای خاص در نظر گرفته شد. نتایج حاصل از به کارگیری معیارهای ارزیابی دقت پیشبینی نشان میدهد مدل تلفیقی نسبت به بقیه الگوها دارای خطای کم و دقت بالایی در پیشبینی تقاضای روزانه آب شهری است. پساز مدل تلفیقی، شبکه عصبی مصنوعی و فرآیند ARMA به ترتیب در اولویتهای بعدی قرار گرفتند.

منابع آب به سبب توانایی خلق جریان هایی از کالاها و خدمات در بخش هایی چون شهری، کشاورزی، صنعت و تفریحات یک کالای سرمایه ای ولی طبیعی در نظر گرفته می شوند. از آنجا که ارزش یک کالای سرمایه ای در یک نقطه زمانی دارایی نامیده می شود، پس می توان از منابع آب به عنوان یک دارایی طبیعی نام برد. این دارایی طبیعی یک کالای باارزش و غیرقابل جایگزین در توسعه اقتصادی، اجتماعی کشورها و یکی از مولفه های مهم در حفظ تعادل و پایداری اکوسیستم و محیط زیست می باشد. با توجه به افزایش روز افزون تقاضای آب و محدودیت منابع افزایش عرضه آب شیرین، تصمیم گیری های منطقی اقتصادی و ارزیابی دقیق تر تقاضای آب و عوامل موثر بر آن بدیهی به نظر می رسد. در این راستا ادبیات نسبتا قوی اقتصادی در مورد تقاضای آب در بخش های کشاورزی، شهری و صنعت بوجود آمده است. اما با توجه به بحث انتقال پذیری آب از یک بخش به بخش دیگر، مطالعات تجمیعی که کل تقاضای آب را به صورت تعاملی مورد توجه قرار دهد ، انجام نشده است. در مقاله حاضر تابع تقاضای تجمیعی آب (جمع توابع تقاضای 3 بخش شهری، کشاورزی و صنعت) نخست از طریق یک سیستم معادلات همزمان (با در نظر گرفتن تابع عرضه آب و تعادل عرضه و تقاضای کل آب) برای استان اصفهان برآورد شده است. سپس تابع تقاضای تجمیعی، با دسته بندی متغیرها نیز برآورد می گردد. در ادامه تحت یک گزینه انتخابی مقدار تقاضای آب، مقدار عرضه آب و قیمت تعادلی آب تا سال 1400 شمسی پیش بینی می گردد.

مطالعه حاضر با هدف مدیریت منابع آب در بخش کشاورزی انجام شد. در این راستا، سیاست های آب کشاورزی با استفاده از برنامه ریزی ریاضی مثبت در 8 سناریو بر الگوی کشت محصولات زراعی استراتژیک شهرستان خرم آباد در سال زراعی 1391 -92 اعمال گردید. سناریوها شامل افزایش 200، 300، 400و 500 درصد در قیمت آب، کاهش 20 و 30 درصد در مقدار آب در دسترس و اعمال سیاست ترکیبی افزایش 100 درصدی در قیمت همراه با کاهش 10 و 20 درصدی در مقدار آب بود. طبق نتایج، در سیاست افزایش قیمت آب تا 500 درصد، سطح زیرکشت محصولات آبی کاهش و در مقابل، سطح زیرکشت محصولات دیم افزایش یافت. بیشترین کاهش مربوط به محصولات آبی کلزا و لوبیا قرمز با 31/0 و 2/0 درصد بود که حساسیت بالایی به افزایش قیمت آب نشان دادند. در کل، تغییر در الگوی کشت از محصول آبی به دیم انجام گرفت و صرفه جویی در مصرف آب در حد بسیار کم به اندازه 03/0 درصد رخ داد. در سیاست کاهش آب در دسترس، الگو به محصولات با بازده بالا و مصرف نهاده آب کمتر اختصاص یافت و صرفه جویی قابل توجه در مقدارآب تا 84/35 درصد صورت گرفت. بر اساس نتایج، پیشنهاد شد برای تأثیرگذاری بیشتر، سیاست افزایش قیمت به صورت پلکانی و تدریجی همراه با برنامه اعطای تسهیلات برای تبدیل روش آبیاری از سنتی به مدرن اجرا شود. طبقه بندی JEI: B21، B41، CO2، C6، C61، D28، D78، O13، O1، O18

پیش بینی الگوی رفتاری تغییرات در سیستم های منابع آب، تحت تأثیر اعمال سیاست های بهره برداری می تواند بهره برداران این منابع را به منظور استفاده بهینه، با توجه به موقعیت های فصلی و اقلیمی و بر اساس اصل توسعه پایدار یاری نماید. در این تحقیق به بررسی وضعیت آب های موجود در ایران و بهره برداری از آنها پرداخته شد، برای این کار با استفاده از روش پویایی های سیستم، حلقه های علت و معلولی و الگوهای اقتصادسنجی، مدلی شامل چهار بخش هیدرولوژی، تقاضای آب، تولید بخش کشاورزی و جمعیت توسعه داده شد که در آن اثر تولید بخش کشاورزی و بخش های غیر کشاورزی بر مصرف منابع آبی ایران برای دوره ی ۱۴۴۲-۱۳۹۲ نشان داده شد. در این تحقیق منابع آبی کشور به صورت منابع آب سطحی، آب های ذخیره شده، زیرزمینی و آب مجازی ناشی از واردات محصولات کشاورزی در نظر گرفته شد. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان داد که روند تولید بخش کشاورزی، جمعیت، تقاضا برای محصولات کشاورزی و واردات در طی ۵۰ سال آینده افزایشی و صادرات بخش کشاورزی کاهشی خواهد بود، جمعیت کشور نیز حجم بیشتر از صد میلیون نفر را تجربه خواهد کرد و این فعالیت ها موجب تخلیه شدید منابع آبی خواهد شد. همچنین نتایج حاصل سناریوها نشان دادند که سناریوی تغییرات اقلیمی روند تخلیه منابع آبی را شدت خواهد بخشید و تولید بخش کشاورزی نیز نسبت به وضعیت موجود بیشتر کاهش خواهد یافت و سناریوهای مدیریتی نیز نشان دادند که کاهش برداشت از آب های زیرزمینی و انتقال آب موجب کاهش کمبود در بخش کشاورزی و غیر کشاورزی خواهند شد و در بلند مدت منابع آبی را احیا خواهند کرد.

آب به عنوان یکی از مهم ترین منابع تأمین نیاز بشر در زندگی روزمره نقش حیاتی ایفا می کند. لذا آگاهی از میزان تقاضای مورد نیاز آب جهت اعمال سیاست گذاری های لازم در راستای مدیریت تقاضا، از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. در این مقاله، تقاضای روزانه آب شهر تهران برای یک دوره هفت ساله با استفاده از روش های غیرخطی شبکه عصبی مصنوعی و فرایند خطی ARMA مدل سازی گردید و در ادامه تقاضای روزانه آب شهری برای ده روز آینده پیش بینی گردید. در طراحی شبکه عصبی مصنوعی، عوامل مؤثر بر تقاضای روزانه آب شهری، دمای هوا(حداقل، حداکثر و متوسط)، روزهای هفته، ایام تعطیلات و روزهای خاص در نظر گرفته شد. نتایج حاصل از بکارگیری معیارهای ارزیابی دقت پیش بینی، نشان می دهد که شبکه عصبی مصنوعی در پیش بینی تقاضای روزانه آب شهر تهران نسبت به مدل ARMA از قدرت بالاتری برخوردار می باشد.

از موضوعات مهمی که کشور در سال های آتی با آن مواجه بوده، بهینه سازی مصرف آب در کشور است. در این پژوهش، میزان شکاف آب مصرفی استان های منتخب از مقدار مطلوب مصرف، به کمک مدل دوربین فضایی (SDM) در چارچوب داده های تابلویی فضایی برای 18 استان در بازه زمانی سال 1382 تا سال 1394 تخمین زده شده ، و ویژگی بارز این مدل در مقایسه با سایر مدل های فضایی (از جمله SEM و SAR ) ، وارد کردن همزمان وقفه فضایی متغیرهای وابسته و متغیر توضیحی در مدل است. باید اشاره کرد که انتخاب این مدل در پژوهش، به کمک آزمون های والد صورت گرفته است. نتایج، نشان می دهد که جمعیت و درآمد به طور معناداری بر میزان مصرف آب خانگی، اثر مستقیم و قیمت آب به طور معناداری، اثر منفی دارد. از آنجایی که قیمت با مصرف آب، رابطه عکس دارد، می توان از قیمت، به عنوان ابزاری برای کنترل مصرف استفاده کرد و بخصوص در استان های پرمصرف، می توان از سیاست قیمت گذاری برای کنترل سطح مصرف آب استفاده کرد.

در مطالعه حاضر به بررسی بازار آب و تحلیل تأثیرات اقتصادی و اجتماعی ناشی از آن در مناطق مختلف اراضی پایاب سد شیرین دره استان خراسان شمالی پرداخته شده است. در این مطالعه نخست، با استفاده از روش های برنامه ریزی ریاضی اثباتی به برآورد توابع تقاضای آب، شبیه سازی بازار آب و تعیین قیمت تعادلی آب در شرایط مختلف خشک سالی و نرمال می پردازیم، سپس، تأثیرات اقتصادی و اجتماعی ناشی از اعمال قیمت تعادلی آب در منطقه مورد مطالعه را بررسی می کنیم. نتایج این تحقیق نشان می دهد که ایجاد بازار آب رفاه کل مناطق را به میزان 2640 و 1182 میلیون ریال، مجموع کل سود حاصل از کشت محصولات را به میزان 12 و 23 درصد و اشتغال ناشی از تغییر الگوی کشت را نیز به میزان 62 و 32 درصد در شرایط نرمال و خشک سالی افزایش خواهد داد. نتایج این مطالعه از اطلاعات سال زراعی87 -1386 با تکمیل 187 پرسش نامه و با استفاده از بسته نرم افزاری GAMS استخراج شده است. طبقه بندی:JEL  Q12 و Q25.

مدیریت بهینه و استفاده صحیح از منابع آب در دسترس، ضرورتی اجتناب ناپذیر است. لذا این پژوهش با هدف بررسی تاثیر قیمت آب آبیاری بر تقاضای آن در زیربخش زراعت کشور صورت گرفته است. بدین منظور قیمت سایه ای آب و تابع تقاضای آن با استفاده از ضرایب بدست آمده در محاسبه الگوی ناپارامتریک تصادفی فراگیر داده ها برآورد شدند و قیمت سایه ای آب آبیاری با استفاده از ضرایب به دست آمده از این مدل، تعیین شد. داده های مورد نیاز پژوهش نیز طی دوره زمانی سالانه 1384-1394 از سایت وزارت جهاد کشاورزی جمع آوری شد. نتایج نشان داد که میانگین کارآیی آب آبیاری در زیربخش زراعت طی دوره مورد بررسی برابر با 02/83 درصد بوده است. همچنین نتایج تخمین تابع تقاضای آب آبیاری نیز نشان داد که تقاضای آب آبیاری در زیربخش زراعت، کشش ناپذیر و به میزان 16/0 و کشش تقاضای آب نسبت به کارایی فنی برابر با 37/8 می باشد. بر اساس تابع تقاضای به دست آمده، متغیرهای قیمت آب، قیمت سایر نهاده های تولیدی و کارآیی آب، بر تقاضای آب آبیاری در بخش زراعت ایران تاثیر معناداری داشته اند. در بین متغیرهای مورد بررسی، کارایی فنی، با اختصاص بزرگترین ضریب، موثرترین عامل در تقاضای آب آبیاری محسوب می شود. این نتیجه لزوم توجه و اهمیت بیشتر به مسئله کارایی آب و تلاش در زمینه ارتقا و بهبود کارایی آب آبیاری در بخش زراعت را نشان می دهد. همچنین براساس نتایج، افزایش قیمت آب آبیاری در زیربخش زراعت تاثیر چندانی بر کاهش تقاضا و مصرف آب در این زیربخش نخواهد داشت و کاهش مصرف آب آبیاری در زیربخش زراعت از طریق بهبود کارایی فنی آب میسر خواهد بود. لذا بر اساس نتایج به دست آمده از این پژوهش، پیشنهاد می شود، سیاست گذاران با ارائه تسهیلات و مشوق، شرایط مناسبی را برای کشاورزان جهت پذیرش و اجرای  تغییر الگوی کشت به سمت محصولات کم آب بر و اعمال سیستم های کم آبیاری در اراضی  لحاظ نمایند.

تولید آب یکی از خدمات باارزش اکوسیستم است که به منزله فعالیتی کلیدی برای سلامت و مدیریت منابع آب لازم است. در این مطالعه، با استفاده از مدل Water yield نرم افزار InVEST عرضه و تقاضای آب در حوضه آبخیز ایلام مدل سازی شد. داده های میانگین بارش سالیانه، تبخیر و تعرق سالیانه، عمق محدودکننده ریشه، آب در دسترس گیاه، نقشه کاربری اراضی، مصرف آب و برآورد کمیت آب تولیدشده، مرز حوضه، و زیر حوضه های آبخیز ورودی های این مدل هستند. نتایج حاصل از اجرای مدل نشان داد در حوضه آبخیز ایلام سالیانه 45 میلیون متر مکعب آب تولید می شود و بیشترین و کمترین مقدار تولید آب به ترتیب در زیر حوضه های ارغوان با 7 میلیون متر مکعب در سال و چالیمار با 802 هزار متر مکعب در سال است. بر اساس نتایج، تفاوت های عمده در عرضه و تقاضای آب در زیرحوضه های این حوضه آبخیز وجود دارد. بنابراین برنامه ریزان و سیاست گذاران باید در چیدمان آمایشی کاربری ها به این موضوع مهم توجه داشته باشند و استفاده پایدار از جنگل های غنی در زیرحوضه های با عرضه بیشتر، مانند زیرحوضه ارغوان، را در دستور کار خود قرار دهند. نتایج ارائه شده در این پژوهش ضمن نشان دادن اهمیت مدل سازی تقاضای آب سطحی و استفاده از آن در سیاست های کلان تخصیص آب، به مثابه یک دستورالعمل، می تواند به مدیران و برنامه ریزان شهر ایلام در اتخاذ تصمیمات معقول در مدیریت اکوسیستم و استفاده صحیح از زمین در منطقه کمک کند.