بهره وری آب

سیستم آبیاری بارانی یکی از مهمترین استراتژی های سرمایه گذاری در توسعه روستایی است که می تواند به صورت مستقیم و غیر مستقیم بر مقابله با خشکسالی اثر گذار باشد. این مطالعه اثرات سیستم آبیاری بارانی بر مقابله با خشکسالی در استان فارس را مورد بررسی قرار می دهد. تجزیه و تحلیل سیستم آبیاری بارانی به عنوان استراتژی مقابله که توسط کشاورزان در تعدیل خشکسالی پذیرفته شده است، مورد بررسی قرار می گیرد. 234 کشاورز برای مصاحبه و جمع آوری داده های مورد نیاز در سطح مزرعه به وسیله روش نمونه گیری تصادفی چند مرحله ای در سال 1390 انتخاب شدند. برای بدست آوردن نتایج، لاجیت چند گزینه ای استفاده شد. بر طبق نظرسنجی، 8/30 ،2/46 و 2/16 درصد از کشاورزان، اثرپذیری سیستم های آبیاری بارانی تحت شرایط خشکسالی را به ترتیب، خیلی زیاد، زیاد و متوسط می دانستند. نتایج نشان داد که 9/29 درصد کشاورزان نمونه سیستم آبیاری بارانی را به عنوان استراتژی مقابله با خشکسالی انتخاب کردند. همچنین، رگرسیون لاجیت چند گزینه ای نشان داد که، درآمد، وام و عمق چاه اثر مثبت و معنی داری بر انتخاب سیستم آبیاری بارانی به عنوان استراتژی مقابله با خشکسالی دارند. در نهایت نتایج نشان داد که سیستم آبیاری بارانی می تواند در محصولات مختلف، بهره وری آب را به طور قابل ملاحظه و نزدیک به پنجاه درصد افزایش دهد.

مطالعات انجام شده در زمینه کارآیی و بهره وری مصرف آب کشاورزی به طور عمده بر کارایی محلی (مقایس مزرعه یاپروژه) تمرکز داشته و پیوند بین کارآیی محلی، کارآیی حوضه و جهان نادیده گرفته شده است. علاوه بر این، مفهوم کلاسیک کارآیی آبیاری پتانسیل جریان برگشتی و بازیافت را نادیده می گیرد. بنابراین در وضعیت کمبود آب یافته های تحقیق هایی که محدود به بهینه سازی مصرف آب در سطح پروژه یا مزرعه می باشند جهت ارائه توصیه های سیاستی در سطح حوضه مناسب نم باشند. زیرا کاهش نفوذ عمقی آب آبیاری و رواناب ها در نتیجه بهبود روش های آبیاری در صورتی به افزایش کارآیی مصرف آب در حوضه های آبی منجر خواهد شد که امکان بازیافت و استفاده مجدد از آب های برگشتی آبیاری وجود نداشته باشد. بنابراین در ارزیابی عملکرد سیستم های آبیاری لازم است کل حوضه آبی به عنوان واحدهای اساسی مدیریت آب در نظر گرفته شود و تأثیر اقدام های انجام شده در بالا دست حوضه به منظور بهبود کارآیی و بهره وری آب بر پائین دست حوضه مورد توجه قرار گیرد. نظر به یکپارچگی و پیوستگی چرخه آب لازم است در بررسی مسئله کارآیی و کاربرد فناوری های پیشرفته آبیاری تمام چرخه آب و نه بخشی از آن مورد توجه قرارگیرد. در این مقاله تلاش گردیده که فراتر از کارآیی کلاسیک، موضوع کارآیی مصرف آب کشاورزی و کاربرد فناوری های آبیاری با در نظر گرفتن پیوند میان کارآیی محلی، حوضه و جهان از نقطه نظر اثرات زیست محیطی مورد بررسی قرار گیرد. در این راستا، ابتدا، مفاهیم اساسی کارآیی مصرف آب کشاورزی با در نظر گرفتن پیوند میان سه نوع کارآیی مذکور تشریح می گردد. سپس امکان صرفه جویی آب از طریق کاربرد فن آوری های پیشرفته آبیاری مورد بررسی قرار می گیرد وضمن مطرح نمودن محدودیت ئیدولوژی و سایر محدودیت ها نشان داده شده است که کاربرد فن آوری های به اصطلاح آب اندوز"" می تواند به گسستگی چرخه آب و کاهش حقابه های زیست محیطی منجر شود. در پایان ضمن ارائه شواهدی از ایران و جهان برخی از محدودیت ها و ملاحضه های مربوط به بهبود کارآیی و کاربرد فن آوری های پیشرفته آبیاری ارائه گردیده است.

مطالعات در کشورهای مختلف نشان می دهد که هرچند تغییرات آب وهوایی و زیست محیطی تأثیر تعیین کننده ای بر منابع آب و بهره وری آن دارد، لزوماً برداشت افراد تأثیرگذار در تصمیمات سیاستی ممکن است یکسان نباشد؛ این به نوبه خود می تواند در اولویت های سیاستی تأثیرات متفاوتی داشته باشد. ازاین رو، مقاله حاضر ارتباط بین عوامل اقلیمی و زیست محیطی را با بهره وری آب جوامع روستایی از منظر نخبگان بررسی کرده است. بدین منظور اطلاعات موردنیاز با استفاده از فنون پرسشنامه و مصاحبه در چهار مؤلفه مشتمل بر 25 شاخص گردآوری و با استفاده از نرم افزارهای Excel ، SPSS و Smart PLS تجزیه وتحلیل شده است. در این مقاله، میزان اهمیت و اثرگذاری مؤلفه ها و شاخص های بُعد «اقلیم و عوامل زیست محیطی» بر ارتقاء بهره وری آب جوامع روستایی برآورد شده است. نتایج حاصله نشان می دهد مؤلفه «کیفیت عوامل اقلیمی و زیست محیطی» و شاخص «کارایی مصرف آب زیرزمینی در محصول آبی»، مؤثرترین و مهم ترین، همچنین شاخص «درصد کاهش آلودگی هوا» کم اهمیت ترین شاخص های موردمطالعه هستند. با فرض ثابت بودن سایر متغیرها، تغییرات عوامل اقلیمی و زیست محیطی حدود 4/85 درصد از تغییرات مدل را تبیین می کند. ازاین رو برنامه ریزی هوشمندانه برای مواجه مناسب با تغییرات اقلیمی به ویژه اجرای مجموعه اقدامات فنی در راستای استفاده بهینه از منابع آب زیرزمینی در جوامع روستایی توصیه می شود.

ایران با کمبود شدید آب روبرو است. معمولاً مدرن سازی سیستم های آبیاری و بهبود راندمان آبیاری به منزله ی فرصتی برای صرفه جویی قابل توجه آب در بخش کشاورزی در نظر گرفته می شود. به همین دلیل، دولت ایران قویاً از مدرنیزه کردن سیستم های آبیاری پشتیبانی می کند و اقدامات آب- اندوز زیادی با هدف بهبود بهره وری آب و کاهش مصرف آب انجام داده است. در این راستا، پیشرفتهایی نیز صورت گرفته است. اما کل آب مصرفی کشاورزی آن گونه که انتظار می رفته، کاهش نیافته است. بنابراین، مصرف آب کشاورزی در ایران ممکن است که پدیده اثر بازگشتی را تجربه کرده باشد. فرضیه اثر بازگشتی به عنوان پیامدی از سرمایه گذاری آب - اندوز از معمای جونز در اقتصاد انرژی گرفته شده است. هدف از این مطالعه، ارزیابی مقدار اثر بازگشتی آب (WRE) در سطح مزرعه در حوضه آبریز بختگان با استفاده از مدل تخصیص زمین اصلاح شده و رویکرد مقایسه مستقیم بود. نتایج نشان داد که مقدار WRE در حوضه آبریز بختگان می تواند بین 1/10% تا 3/109% نوسان داشته باشد.

در مطالعه ی حاضر به تحلیل اقتصادی اثرات تغییرات کمی و کیفی آب در قالب سناریوهای مختلف بر مفاهیمی همچون عملکرد، الگوی کشت، بهره وری آب و سود ناخالص کشاورزان در سال 97-1396 در شهرستان های عمده استان کرمان شامل رفسنجان، سیرجان، کرمان، انار، زرند و بردسیر پرداخته شده است. در این راستا، اثر افزایش شوری خاک بر عملکرد محصولات مختلف و اثر همزمان تغییرات کمی و کیفی آب بر سایر شاخص های ذکر شده با لحاظ تابع تولید محصول-آب-شوری در الگوی برنامه ریزی ریاضی مثبت انجام شده است. نتایج اعمال سناریوی افزایش یک واحد شوری خاک نشان داد که بیشترین کاهش عملکرد مربوط به محصولات کلزا و سیب زمینی به ترتیب 13 و 12 درصد و کمترین میزان کاهش عملکرد مربوط به محصولات پسته و جو به میزان 5 درصد است. کمترین و بیشترین میزان کاهش سطح زیر کشت در اثر کاهش کیفیت و کمیّت منابع آب نیز به ترتیب مربوط به مناطق کرمان و رفسنجان است. همچنین، برای تمامی مناطق، افزایش یک واحد شوری بیشترین تأثیر منفی بر بهره وری اقتصادی مصرف آب دارد. افزون براین، کاهش کیفیت منابع آب ناشی از افزایش شوری، پسته کاران را در جهت کشت کمتر محصول پسته ترغیب کرده که این امر باعث کاهش بازده برنامه ای آن ها می شود. با توجه به اثرات منفی کاهش کیفیت و کمیّت منابع آب بر بهره وری اقتصادی و مدیریت منابع آب به خصوص در منطقه پسته خیز رفسنجان لزوم توجه به ابزارهای بهبود بهره وری اقتصادی از جمله استفاده از سامانه های نوین آبیاری و یا راهکارهای اصلاح الگوی کشت و بیمه محصولات در جهت بهبود بازده برنامه ای می تواند مؤثر واقع شود.

بهره وری آب بیانگر مقدار محصول تولیدی یا درآمد حاصله به ازای هر واحد آب مصرفی است. اقتصاددانان برای حل مشکل تولید غذا از منابع آب محدود و جلوگیری از واردات بی رویه محصولات کشاورزی، پیشنهاد می کنند تنها راه موجود افزایش بهره وری فیزیکی و در نهایت بهبود بهره وری اقتصادی آب است. ازلحاظ قانونی نیز به استناد ماده (25) «قانون افزایش بهره وری بخش کشاورزی و منابع طبیعی»، بر اهمیت تعیین شاخص های بهره وری آب کشاورزی و اقدامات اجرایی برای بهبود آن تأکید شده است. براساس نتایج شاخص بهره وری فیزیکی آب کشور در سال های 1379 (پایه)، 1385، 1389 (شاهد)، 1404 (هدف)، به ترتیب برابر70/0، 79/0، 95/0 و 70/1 کیلوگرم بر مترمکعب است. همچنین مقدار شاخص راندمان کاربرد آب در مزرعه در همین سال ها به ترتیب برابر34 درصد، 37 درصد، 40 درصد، 60 درصد است. بهبود بهره وری آب هدف مهمی است که کشور ناگزیر از آن بوده و در یازده سال آینده مقدار آن باید از مقدار فعلی 0/1-9/0 کیلوگرم بر مترمکعب به دوبرابر آن برسد. این چالش نیازمند تدوین قوانین و نهادهای بدیع و جدید درباره مدیریت آب، سیاست های جدید الگوی کشت محصولات کشاورزی، مشارکت بیشتر بهره برداران و سازمان های مرتبط در تصمیم سازی ها، تشکیل شورای آب حوضه های آبریز، اقدامات فنی و زیربنایی لازم و ارتقای دانش بهره برداران و دانش فنی و تحقیقاتی لازم در این زمینه هاست. عملیاتی کردن اجرای ماده (25) «قانون افزایش بهره وری در بخش کشاورزی و منابع طبیعی»، می تواند اولین و اساسی ترین قدم در این راستا باشد.

امنیت غذایی، یکی از محورهای رشد و توسعه اقتصادی و از اهداف مهم هر کشور محسوب می شود. با توجه به اهمیت بخش کشاورزی در امنیت غذایی، در این مطالعه، با استفاده از شبکه بیزین به بررسی تأثیر بهره وری کشاورزی و محیط کسب و کار بر شاخص تولید غذا در ایران در دوره زمانی 1381-1396 پرداخته شد. نتایج نشان داد متغیرهای بهره وری کشاورزی و محیط کسب و کار تأثیر مثبت بر شاخص تولید غذا دارند. همچنین، نتایج تحلیل حساسیت شبکه بیزین نشان داد بیشترین متغیر تأثیرگذار بر شاخص تولید غذا، متغیر بهره وری کشاورزی و پس از آن بهره وری آب در بخش کشاورزی می باشد. بنابراین، اعمال سیاست هایی به منظور کاهش هزینه تولید، افزایش بهره وری تولیدکنندگان محصولات کشاورزی و تشویق سرمایه گذاری بخش خصوصی در بخش کشاورزی، می توانند در جهت هدفمندسازی سیاست های حمایتی بخش کشاورزی در راستای امنیت غذایی مؤثر باشند.

هدف مطالعه ی حاضر ارزیابی اقتصادی اثرات تغییرات اقلیم بر کشاورزی دشت همدان-بهار است. در این راستا ابتدا متغیرهای بارندگی و دما در افق 2070 تحت سناریوهای B1، A2، RCP2.6 و RCP8.5 پیش بینی شد و سپس با برآورد تابع واکنش عملکرد به روش ماکزیمم آنتروپی تعمیم یافته (GME) و اندازه گیری تغییرات عملکرد ناشی از پارامترهای آب و هوایی و لحاظ آن در یک الگوی برنامه ریزی ریاضی مثبت (PMP)، اثرات تغییر اقلیم بر الگوی کشت منطقه، الگوی کشت محصولات غذائی اساسی، سود ناخالص کشاورزان، بهره وری فیزیکی و اقتصادی آب و امنیت غذایی ارزیابی گردید. نتایج حاکی از افزایش دما، کاهش بارش، کاهش عرضه منابع آب و متعاقب آن کاهش عملکرد اکثر محصولات استراتژیک و افزایش عملکرد برخی محصولات سبزی و صیفی در تمامی سناریوها است. بعلاوه وقوع پیامدهای فوق دارای آثار منفی بر مقدار تولید کل محصولات، مقدار تولید محصولات استراتژیک و سود ناخالص کشاورزان منطقه است و در این راستا در بدبینانه ترین سناریو در افق 2070، زیانی به میزان 490 میلیاردریال به کشاورزان تحمیل خواهد کرد. افزایش بهره وری فیزیکی و اقتصادی آب در سناریوهای مختلف، نشان از ارزشمندشدن آب به دنبال کاهش کمیت آب در اثر تغییرات اقلیمی است. بنابراین وقوع تغییرات اقلیمی با متأثر کردن منابع آب، عملکرد محصولات، سطح زیرکشت، تولید مواد غذایی و در نهایت درآمد کشاورزان علاوه بر تحمیل زیان های اقتصادی و زیست محیطی، ابعاد مختلف امنیت غذایی مانند در دسترس بودن موادغذایی، دسترسی، ثبات و استفاده از موادغذایی را تحت تأثیر قرار خواهد داد. بر همین اساس جهت حفظ و بهبود عملکرد و همین طور کاهش زیان های احتمالی بر درآمد و امنیت غذایی منطقه، اتخاذ راهبردهای مناسب و سازگار با تغییرات آب و هوایی از جمله استفاده از سامانه های نوین آبیاری، روش های کم آبیاری و اصلاح الگوی کشت با انتخاب محصولات با ارزش بالاتر ب رای افزای ش بهره وری آب، بهب ود مدیری ت مناب ع آب و درآمد کشاورزان در س طوح گی اه، مزرع ه و منطقه ضروری است.

برآورد پتانسیل تولید هر گیاه تابعی از شرایط اقلیمی، پتانسیل های ژنتیکی گیاه و دیگر عوامل گوناگون محیطی و مدیریتی است. ارزیابی توانمندی مناطق، در به فعلیت رساندن پتانسیل های ژنتیکی گیاهان، از نکات مهم برنامه ریزی های کلان در کشاورزی به حساب می آید. با توجه به جایگاه استان قزوین در تولید محصول ذرت و اهمیت کشت این محصول در استان، برآورد هرچه دقیق تر میزان عملکرد این محصول استراتژیک بسیار ضرورت دارد. در همین زمینه، با مطالعه یک دوره داده برداری یازده ساله، عملکرد محصول ذرت با مدل گیاهی جدید AquaCrop-GIS برآورد شد. پهنه بندی شاخص های کلیدی محصول از طریق مدل در سطح استان شبیه سازی شد. با بررسی نتایج این پارامترهای کلیدی، مشخص شد ایستگاه های مطالعاتی قزوین و معلم کلایه با میزان تبخیر و تعرق مرجع کمتر دارای بهره وری آب بیشتری است. در ادامه با استفاده از عملکرد محاسباتی، اجزای ردپای آب و ردپای آب کل محصول در محدوده ایستگاه های مطالعاتی تخمین زده شد. با بررسی معادلات رگرسیونی میان اجزای ردپای آب و ردپای آب کل محصول با عملکرد محصول در هر ایستگاه، مشخص شد روابط ردپای آب آبی با عملکرد به نسبت دیگر اجزای ردپای آب درمورد تمامی ایستگاه ها، از میزان ضریب تعیین (43/0= R 2 ، 51/0= R 2 ، 43/0= R 2 ، 77/0= R 2 و 79/0 = R 2 به ترتیب درمورد ایستگاه های قزوین، آوج، معلم کلایه، تاکستان و بویین زهرا) و سطح معنی داری برخوردار است. به طورکلی ضریب تعیین این روابط در ایستگاه بویین زهرا با 88/0= R 2 ، 79/0= R 2 ، 56/0= R 2 و 53/0= R 2 به ترتیب برای ردپای آب سبز، آبی، خاکستری و ردپای آب نسبت به سایر ایستگاه ها، بیشتر برآورد شد؛ به این معنی که کاهش عملکرد در این ایستگاه تأثیر بسزایی بر افزایش ردپای آب کل محصول داشت.

شبکه آبیاری و زهکشی درودزن نقش مهمی در تولید محصولات کشاورزی استان فارس دارد، ولی به دلیل نازل بودن ریزش های جوی و برداشت های بی رویه و غیر اصولی آب، با مشکلات جدّی مواجه شده است. نظر به اهمیّت آگاهی از مقدار بهره وری آب مصرفی در راستای مدیریت منابع آب، در مطالعه حاضر، با استفاده از شاخص عملکرد به ازای واحد حجم آب (CPD)، به محاسبه بهره وری آب کشاورزی در این شبکه آبیاری و زهکشی پرداخته شد؛ و به منظور بررسی اثرات تغییر در نظام آبیاری «از سطحی به تحت فشار» بر متغیرهای موجود در شاخص بهره وری، از مدل ارزیابی آب و خاک (SWAT) در سال زراعی 1393-1392 استفاده شد. یافته های مطالعه نشان داد که در نظام کشاورزی شبکه آبیاری و زهکشی درودزن، شاخص عملکرد به ازای واحد حجم آب بر حسب حاصل جمع آب آبیاری و بارش مؤثر (CPD IP ) برابر با 606/0 کیلوگرم در متر مکعب است؛ همچنین بر اساس نتایج مطالعه، تغییر نظام آبیاری از سطحی به بارانی می تواند به ترتیب، به افزایش شاخص بهره وری بر حسب تبخیر و تعرق واقعی (CPD ET ) و شاخص CPD IP به مقدار 23 و 46 درصد منجر شود. بنابراین، می توان گفت که یکی از اقدامات مهم در راستای بهبود بهره وری مصرف آب کشاورزی در شبکه آبیاری و زهکشی درودزن توسعه نظام آبیاری بارانی است.

با توجه به محدودیت منابع آبی در کشور، بهره برداری بهینه از منابع و افزایش بهره وری فیزیکی و اقتصادی آب در تولید محصولات برای نیل به رشد اقتصادی در بخش کشاورزی کاملاً ضروری است. در این راستا، اهداف پژوهش حاضر تعیین شاخص های بهره وری مصرف آب و سودآوری تولید گندم آبی و ذرت علوفه ای در نظام های مختلف آبیاری در سال های 1395 و 1396 در استان البرز بود. در پژوهش حاضر، به منظور برآورد بهره وری مصرف آب، از شاخص های بهره وری فیزیکی و بهره وری اقتصادی و برای تعیین سودآوری، از شاخص های منافع خالص، درصد بازده فروش محصول و درصد بازگشت سرمایه استفاده شد. طبق نتایج، در مقایسه نظام های آبیاری، میزان صرفه جویی مصرف آب در تولید گندم آبی در نظام آبیاری قطره ای نواری نسبت به نظام های آبیاری سنترپیوت و کلاسیک، به ترتیب، 3/6 و 8/22 درصد و در تولید ذرت علوفه ای، به ترتیب، 2/15 و 6/27 درصد مشخص شد. منافع خالص تولید محصولات در تناوب گندم- ذرت علوفه ای در نظام های قطره ای نواری، سنترپیوت و آبیاری بارانی، به ترتیب، 7/204، 2/174 و 2/153 میلیون ریال در هکتار و بهره وری اقتصادی هر واحد آب مصرفی ناشی از سود در تولید محصولات در تناوب، در نظام های آبیاری قطره ای نواری، سنترپیوت و کلاسیک، به ترتیب، 5/16، 3/12 و 1/9 هزار ریال بر متر مکعب برآورد شد، به گونه ای که منافع خالص و بهره وری اقتصادی تولید محصولات در تناوب در نظام آبیاری قطره ای نواری نسبت به نظام های آبیاری سنترپیوت و کلاسیک بیشتر است. بنابراین، نظام آبیاری قطره ای نواری به عنوان نظام آبیاری برتر و اقتصادی در تولید محصولات در تناوب در منطقه کرج پیشنهاد شد.

استفاده نامطلوب از آب و کاهش متوسط بارش همراه با تغییرات اقلیمی سبب کاهش منابع آبی کشور طی سال های مختلف شده است. بعلاوه، با وجود مصرف بیش از نیمی از این منابع در بخش کشاورزی، همواره نرخی بین 1 تا 3 درصد قیمت محصولات بایت مصرف آب از کشاورزان دریافت شده و برداشت از چاه ها بدون هیچ پرداختی صورت می گیرد. پژوهش حاضر، ضمن در نظر گرفتن بحث «آب مجازی» و محتوی آب محصولات به اشکال «آب سبز»، «آب آبی» و «آب خاکستری»، به محاسبه ارزش اقتصادی آب مجازی محصولات کشاورزی با رویکرد حداکثرسازی بهره وری آب پرداخته است. نمونه مورد بررسی شامل پنج استان ایلام، بوشهر، آذربایجان غربی، اصفهان و سمنان و 12 محصول در پنج گروه از محصولات زراعی (غلات، حبوبات، محصولات صنعتی، سبزیجات و محصولات جالیزی) است. برای ارزیابی هدف پژوهش از یک الگوی برنامه ریزی خطی فازی ( FLP ) استفاده شده است. نتایج نشان داد که؛ (1) ارزش اقتصادی محتوی آب آبی (مجموع آب های سطحی و زیرزمینی) محصولات استان های آذربایجان غربی، بوشهر، اصفهان، ایلام و سمنان با هدف حداکثر شدن بهره وری آب کشاورزی به ترتیب 14615، 40608، 7240، 4673 و 39274 ریال به ازای هر مترمکعب آب آبی صرف شده در امور کشاورزی است. (2) ارزش اقتصادی محتوی آب خاکستری محصولات استان اصفهان 7220 ریال و استان آذربایجان غربی 8330 ریال به ازای هر مترمکعب آب خاکستری صرف شده در امور کشاورزی است. به طور کلی، هرچه استان ها وضعیت آبی نامساعدتری داشته باشند، ارزش اقتصادی محتوی آب محصولات آنها بیشتر است. (3) بهره وری آب 12 محصول زراعی موردمطالعه در استان های منتخب افزایش یافته است. 

کمبود آب یکی از مشکلات اساسی جهان امروزی بوده و پیامدهای مختلفی در تامین آب مناسب برای موجودات زنده و بحران های زیست محیطی وابسته به آن دارد. به دلیل عدم استفاده درست از منابع آبی توسط انسان ها و با توجه به تغییرات شرایط آب وهوایی، اگر این میزان مصرف آب به مدت طولانی ادامه داشته باشد، می تواند منجر به نابودی کل زیستگاه ها شود. اگرچه فضاهای آموزشی سهم کمتری در سرانه ی شهری دارند اما توجه به رویکرد معماری پایدار در مدارس از جایگاه ویژه ای برخوردار می باشد. پژوهش حاضر با هدف شناسایی مولفه های موثر بر شاخص بهره وری آب در سیستم ارزیابی پایداری لید (LEED)، مطالعه ی چگونگی و میزان تاثیر هر یک از مولفه ها و دستیابی به مدلی برای شاخص بهره وری آب در اقلیم نیمه خشک انجام شده است. مبانی نظری تحقیق حاضر با استفاده از اسناد کتابخانه ای و روش تحقیق انجام شده از طریق مطالعه موردی می باشد. در تحقیق انجام شده ۱۶۰ مدرسه در سطح جهان از اقلیم BSK (اقلیم نیمه خشک) با توجه به طبقه بندی اقلیمی کوپن و از کشورهای آمریکا، مکزیک، اسپانیا، ترکیه و چین و از چهار سطح گواهی لید (پلاتین، طلا، نقره و دارای گواهینامه) براساس ورژن لید ۲۰۰۹ انتخاب شدند، سپس اطلاعات آن ها جمع آوری و امتیازات دریافت شده در چک لیست لید آن ها، جهت تحلیل با روش تحلیل عاملی، وارد نرم افزار SPSS 22 شدند. یافته ها نشان می دهد که سه مولفه استفاده از فناوری های نوآورانه ی آب و فاضلاب، کاهش مصرف آب آشامیدنی در مدارس و افزایش بهره وری آبیاری در محوطه مدارس در شاخص بهره وری آب موثر می باشند. همچنین مولفه استفاده از فناوری های نوآورانه ی آب و فاضلاب شامل (تصفیه فاضلاب، استفاده از سیستم های فیلتراسیون، راهکارهای کاهش روان آب ها، مدیریت آب طوفان و استفاده از تجهیزات صرفه جویی در مصرف آب)، اثرگذارترین مولفه جهت افزایش بهره وری آب به ترتیب دارای ۷۱ و ۵۴ درصد تاثیر بر کاهش مصرف آب آشامیدنی در مدارس و آبیاری محوطه مدارس است.