چکیده:
برنامهریزی برای تولید، جلوگیری از تخلیه زیانآور سفرههای آب زیرزمینی و تعادلبخشی بدین منابع طبیعی مستلزم توازن در منابع آب و بهینهسازی فعالیتهای زراعی است. برداشت بیش از حد از سفره آب زیرزمینی دشت جیرفت منجر به افت سطح ایستابی آبخوان شده و در صورت تداوم روند فعلی، اقتصاد مبتنی بر کشاورزی منطقه با تهدید جدی مواجه میشود. از اینرو، هدف مطالعة حاضر تعیین میزان برداشت بهینه از منابع آب زیرزمینی دشت جیرفت با در نظر گرفتن همزمان اهداف اقتصادی و زیستمحیطی بود. بدین منظور، نخست، محاسبة دو هدف متعارض حداکثرسازی سود کشاورزان و کاهش مخاطرات زیستمحیطی متناظر با چهارده سناریوی برداشت از منابع آب زیرزمینی در یک مدل برنامهریزی ریاضی مثبت (اثباتی) (PMP) و با استفاده از نرم افزار GAMS صورت گرفت. سپس، با بهرهگیری از نظریة بازیها (راه حل نامتقارن نش)، میزان برداشت بهینه از منابع آب زیرزمینی دشت جیرفت و الگوی کشت متناسب با آن تعیین شد. براساس نتایج مطالعه، هرچه میزان اهمیت اهداف زیستمحیطی بیشتر میشود، مقدار برداشت از منابع آب کاهش مییابد و در صورت قائل شدن به وزن یکسان برای اهداف اقتصادی و زیستمحیطی، میانگین برداشت بهینه از منابع آب زیرزمینی در سال زراعی 1395-1394، 773 میلیون مترمکعب میشود؛ همچنین، در الگوی کشت متناسب با برداشت بهینه آب، میزان برداشت آب 8/9 درصد، سطح زیر کشت موجود 9/14 درصد و درآمد خالص کشاورزان 9/5 درصد در سال کاهش مییابد. در نتیجه، پیشنهاد مطالعة حاضر اصلاح الگوی کشت موجود و کاهش حجم برداشت آب از منابع آب زیرزمینی دشت جیرفت با رعایت ملاحظات زیستمحیطی و منافع بلندمدت جامعه است.
Abstract Planning for production, preventing harmful discharge of the aquifers and equilibrium of groundwater resources requires a balancing the water resources and optimizing the crop activities. Excessive extraction from the groundwater table of Jiroft Plain in Iran has led to a decline in the level of the aquifer; and if the current trend continues, the economies of the region based on agriculture will face a serious threat. This study aimed at determining the optimal extraction of groundwater resources in this plain, taking into account the combination of economic and environmental goals, using game theory. Consequently, two conflicting objectives of maximizing farmers' profit and reducing the environmental hazards corresponding to 14 extraction scenarios of groundwater resources were calculated in a positive mathematical programming (PMP) model using the GAMS software. Then, using the game theory (asymmetric Nash solution), the optimum extraction of groundwater resources of the plain and the proportional cropping pattern were determined. Based on the results, the greater the importance of environmental objectives, the lower the amount of water extraction; and the average of optimal water extraction from groundwater resources in the crop year 2015-2016 would be equal to773 million cubic meters, while considering the same weight for economic and environmental purposes. Also, within the cropping pattern proportional to the optimal water extraction, there would be reductions in the amount of water extraction by 9.8, the existing crop area by 14.9 and the net income of farmers by 5.9 percent per year. Therefore, the study suggested the compliance with considerations of environmental goals and long-term benefits of the community to modify the existing cropping pattern as well as the reduction in water extraction volume from groundwater resources in the plain.
خلاصه ماشینی:
در اين مطالعه ، تابع هدف کشاورزان با استفاده از يک مدل برنامه ريزي خطي به دست آمد و با توجه به سناريوهاي مختلف برداشت از آب زيرزميني نيز تابع عايدي کشاورزان به دست آمد؛ براي تعيين تابع هدف زيست محيطي ، از ميزان استخراج آب و ضريب برداشت بيش از حد استفاده شد؛ و در نهايت ، بهترين سناريو براي برداشت آب بين ٦٤ تا ١١٧ ميليون مترمکعب در سال پيشنهاد شد.
در اين مطالعه ، از روش برنامه ريزي خطي براي به دست آوردن تابع سود کشاورزان استفاده شده و در نهايت ، با اعمال وزنهاي مختلف ميان صفر و يک به فاصلة ٠/٠٢٥ به هر کدام از دو گروه هدف اقتصادي و زيست محيطي ، مقادير بهينه مختلف براي برداشت آب به دست آمده است .
راه حل هاي مختلف برداشت آب زيرزميني در دشت جيرفت (رجوع شود به تصوير صفحه) مأخذ: يافته هاي تحقيق ابتدا هدف اقتصادي حداکثرسازي سود کشاورزان با استفاده از برنامه ريزي رياضي اثباتي به شرح زير و سه شاخص زيست محيطي مبين هدف جامعه ، متناظر با هر سناريوي برداشت آب در نرمافزار GAMS محاسبه شدند.
(رجوع شود به تصوير صفحه) جدول ٧، در واقع ، نشاندهندة تغييرات درآمد کشاورزان و مقدار برداشت از آب زيرزميني در نتيجة وزنهاي متفاوتي است که در پژوهش حاضر، براي هر کدام از اهداف زيست محيطي و اقتصادي در نظر گرفته شده است .
Application of game theory in economic and environmental assessment: use of groundwater resources in Varamin cropping pattern.