با همکاری انجمن هیدرولیک ایران
دوره و شماره: دوره 12، شماره 4 - شماره پیاپی 38، زمستان 1404، صفحه 1-236 (نوآوری و فناوری در مدیریت آب) 

سرمقاله: پایان نسخه‌های واحد: محلی‌گرایی، داده‌های سیاسی و بازاندیشی در حکمرانی آب

صفحه 1-3

علی باقری

چکیده راه حلهای سراسری و عرضه محور در حکمرانی آب ایران ناکارآمد بوده و عصر نسخه های واحد به پایان رسیده است. مسئله آب ذاتاً محلی است، بنابراین سیاستگذاری باید بر پایلوتهای محلی به مثابه آزمایشگاههای زنده یادگیری نهادی استوار شود. موفقیتهای کوچک و تدریجی می توانند اعتماد را بازسازی کرده و حمایت اجتماعی جلب کنند. توانمندسازی همزمان جامعه و حکومت، همراه با بازتوزیع قدرت به نفع خرده‌مالکان، زنان روستایی و جوامع حاشیه‌نشین، ضرورتی انکارناپذیر است. پاسخهای فناورانه و توسعه ای که در ظاهر موفق به نظر می رسند، می توانند از طریق «مارپیچ ریسک بازتابی» به تشدید بحران یا خلق ریسکهای نوظهور بینجامند. از این رو گذار به «توسعه ریسک آگاه بازتابی توأم با تابآوری» لازم است. داده ها هرگز خنثی نیستند و ذاتاً سیاسی اند؛ فرآیند انتخاب، اندازه‌گیری، توزیع و تفسیر داده در میدان قدرت تعریف می شود. بدون نهادهای مستقل و پاسخگو و دسترسی عمومی به داده های خام، هیچ نوآوری فنی نمی تواند شفافیت ایجاد کند و فناوریهای پیشرفته نیز به بازتولید نابرابریهای موجود خواهند انجامید.

یادداشت کوتاه: نقش هوش مصنوعی در حکمرانی داده محور آب

صفحه 4-5

محمدجواد عبدی، سید حسین سجادی فر

چکیده ایران سرزمینی است که شکل‌گیری تمدن آن با درک عمیق از محدودیت‌های آبی و ضرورت سازگاری با اقلیم خشک و نیمه‌خشک گره خورده است. تجربه‌های تاریخی مدیریت آب در این سرزمین نشان می‌دهد که پایداری و حفاظت از منابع آبی، همواره حاصل تعادل میان بهره‌برداری و نگهداری بوده است. با این حال، در دهه‌های اخیر، افزایش فشارهای اقلیمی، رشد تقاضا، توسعه فعالیت‌های اقتصادی و پیچیده‌تر شدن روابط میان‌بخشی، حکمرانی آب را با چالش‌هایی روبه‌رو کرده که پاسخ به آن‌ها نیازمند رویکردهایی فراتر از ابزارهای سنتی تصمیم‌گیری است. در چنین بستری، هوش مصنوعی به‌عنوان یکی از دستاوردهای برجسته عصر داده، فرصتی نوین برای ارتقای کیفیت حکمرانی آب فراهم کرده است. 

یادداشت کوتاه: فناوری و نوآوری در مدیرت آب

صفحه 6-8

وحید اردکانیان

چکیده بحران آب در دهه‌های اخیر از یک چالش محدود جغرافیایی به یک مسئله جهانی با ابعاد چندگانه اقتصادی، زیست‌محیطی، اجتماعی و حتی امنیتی تبدیل شده است. رشد جمعیت، توسعه شهرنشینی، تغییرات اقلیمی و افزایش سطح رفاه، همگی موجب افزایش تقاضا برای منابع آب شده‌اند، در حالی‌که عرضه این منابع به‌دلیل محدودیت‌های طبیعی و تخریب زیست‌محیطی با محدودیت‌های جدی مواجه است. در این میان، بخش کشاورزی به‌عنوان بزرگ‌ترین مصرف‌کننده آب شیرین، نقش کلیدی در شکل‌گیری و مدیریت این بحران دارد.

آبیاری و کشاورزی

آینده آبیاری هوشمند: تحلیل بازار جهانی، روندها و فرصت‌ها

صفحه 9-23

https://doi.org/10.22067/jwsd.v12i4.2506-1435

ایمان حاجی راد، خالد احمدآلی، عبدالمجید لیاقت

چکیده بازار آبیاری هوشمند به عنوان یکی از بخش‌های نوظهور و درحال‏رشد در صنعت کشاورزی و مدیریت منابع آب، در سال‌های اخیر توجه زیادی را به خود جلب کرده است. این فناوری با استفاده از دستگاه‌ها و سیستم‌های هوشمند مانند حسگرها، کنترل‌ کننده‌های مبتنی بر داده‌های آب و هوا و رطوبت خاک، امکان آبیاری بهینه و خودکار را فراهم می‌آورد. هدف اصلی این سیستم‌ها کاهش هدررفت آب و بهبود بهره‌وری آب است. افزایش تقاضا برای این فناوری به دلیل کمبود منابع آبی، تغییرات اقلیمی، رشد جمعیت و نیاز به افزایش تولید مواد غذایی است. همچنین، پیشرفت‌های فناوری همچون اینترنت اشیاء (IoT)، یادگیری ماشین (ML) و داده‌های کلان (Big Data) نقش مهمی در بهینه‌سازی فرآیند آبیاری و کاهش هزینه‌ها ایفا می‌کنند. پیش‌بینی می‌شود بازار آبیاری هوشمند تا سال 2029 به 3/94 میلیارد دلار با نرخ رشد سالانه مرکب (CAGR) معادل 16/2 درصد برسد. رشد این بازار تحت تأثیر سیاست‌های دولتی، حمایت‌های مالی و تحقیق و توسعه قرار دارد. بااین‏حال چالش‌هایی مانند هزینه‌های اولیه بالا و مشکلات اتصال در مناطق روستایی، از موانع اصلی پیش روی گسترش همه‌جانبه این بازار محسوب می‌شوند. نتایج مطالعات بین‌المللی حاکی از آن است که سامانه‌های آبیاری هوشمند با کاهش ۲۰ تا ۵۰ درصدی مصرف آب و افزایش بهره‌وری آب تا حدود ۴۴ درصد، می‌توانند به‌عنوان راهکاری مؤثر برای مقابله با کمبود آب و ارتقای بهره‌وری در سیستم‌های آبیاری مورد استفاده قرار گیرند.

کیفیت آب، بازچرخانی و فاضلاب

کاربرد باکتریوفاژها به‌عنوان عوامل زیستی در تصفیه آب و فاضلاب: یک مطالعه مروری

صفحه 24-46

https://doi.org/10.22067/jwsd.v12i4.2507-1442

علیرضا رادخواه، صدیقه آتش افرازه

چکیده آلودگی میکروبی آب و ظهور فزاینده باکتری‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک، چالش‌های بی‌سابقه‌ای را برای سلامت عمومی جهانی ایجاد کرده است. روش‌های کنونی تصفیه آب، در کنار مزایای آنها، با محدودیت‌هایی نظیر تولید محصولات جانبی مضر و کاهش کارایی در برابر سویه‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک مواجه هستند. در شرایط هشداردهندهِ افزایش مقاومت آنتی‌بیوتیکی، باکتریوفاژها (فاژها) به عنوان خط دفاعی قدرتمند و جایگزینی حیاتی عمل می‌کنند. باکتریوفاژها ویروس‌هایی هستند که دارای یک هسته پروتئینی با یک اسید نوکلئیک به نام کپسید و یک دُم نازک با الیاف هستند. پروتئین‌های فاژ به گیرنده‌های خاصی روی سطح باکتری‌های هدف متصل می‌شوند. برخی از فاژها طیف میزبانی وسیعی دارند و می‌توانند گیرنده‌های متعددی را روی گونه‌ها و جنس‌های مختلف باکتریایی تشخیص دهند. این مطالعه مروری، پتانسیل باکتریوفاژها به عنوان جایگزینی برای آنتی‌بیوتیک‌ها و تکمیل‌کننده‌ای برای روش‌های سنتی تصفیه آب را بررسی می‌کند. گردآوری و تحلیل تحقیقات 15 سال اخیر از پایگاه‌های علمی معتبر و با به‌کارگیری یک روش نظام‌مند انجام شد. داده‌های استخراج‌شده بر اساس کاربردهای باکتریوفاژها در تصفیه فاضلاب، دسته‌بندی و تحلیل شدند. بر طبق یافته­های به­دست آمده، مزایای کلیدی فاژها شامل انحصاریافتگی بالا (هدف‌گیری دقیق پاتوژن‌ها بدون آسیب به فلور مفید)، قابلیت خودتکثیری در حضور میزبان، توانایی از بین بردن بیوفیلم‌ها و اثرگذاری بر باکتری‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک است که آن‌ها را به ابزاری قدرتمند در مبارزه با بحران مقاومت میکروبی تبدیل می‌کند. جمع‌بندی این مطالعه نشان می‌دهد که علی­رغم موانع موجود، گذار از روش‌های صرفاً شیمیایی به سمت «فاژدرمانی» در تصفیه آب، نه تنها یک امکان، بلکه یک ضرورت فزاینده برای تأمین آب ایمن در عصر مقاومت آنتی‌بیوتیکی است. پیشرفت‌های آتی در مهندسی فاژها و توسعه کوکتل‌های هوشمند، عملیاتی‌سازی این راهبرد را در مقیاس صنعتی تسهیل خواهد کرد.

ریسک، پایداری و تاب‌آوری

‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌تحلیل مناقشه اجتماعی انتقال آب خلیج‌فارس و ارائه الگوی حکمرانی مشارکتی مبتنی بر توسعه پایدار

صفحه 47-62

https://doi.org/10.22067/jwsd.v12i4.2507-1444

نادیا انجم شعاع، سید عبدالمجید جلائی، مهدی نجاتی

چکیده ‌پروژه انتقال آب خلیج‌فارس یکی از بزرگ‌ترین طرح‌های زیرساختی کشور در حوزه منابع آب است که با هدف تأمین آب شرب و توسعه صنایع صادرات‌محور اجرا شده است. با وجود مزایای مطرح‌شده، این پروژه با نقدها و مخالفت‌هایی از سوی متخصصان محیط‌زیست، فعالان اجتماعی و برخی نهادهای علمی مواجه بوده است. این پژوهش با هدف شناسایی ریشه‌های اصلی مناقشات اجتماعی پیرامون پروژه و ارائه الگویی برای حکمرانی مشارکتی مبتنی بر توسعه پایدار انجام شده است. روش پژوهش کیفی بوده و از تحلیل اسنادی منابع رسمی و رسانه‌ای، همراه با مصاحبه‌های نیمه ساختاریافته با ذی‌نفعان کلیدی استفاده شده است. داده‌ها با روش تحلیل تماتیک و با بهره‌گیری از نرم‌افزار MAXQDA تحلیل شده‌اند. چارچوب پژوهش بر توسعه پایدار در سه بعد اقتصادی، اجتماعی و محیط‌زیستی و نظریه‌های حکمرانی مشارکتی استوار است. یافته‌ها نشان داد که ریشه‌های اصلی مناقشه شامل تضاد منافع میان ذی‌‌نفعان، نبود شفافیت در سیاست‌گذاری، نادیده گرفتن گزینه‌های جایگزین و بی‌اعتمادی عمومی است. در هر سه بعد توسعه پایدار نیز، چالش‌های جدی شناسایی شد. اهمیت پژوهش در ارائه یک مدل حکمرانی مشارکتی بومی است که بر گفت‌وگوی چند ذی‌نفعی، شفافیت اطلاعاتی و تصمیم‌گیری جمعی مبتنی است. این مدل می‌تواند در بهبود سیاست‌گذاری و مدیریت پروژه‌های انتقال آب در ایران و پروژه‌های مشابه در شرایط بومی مورد استفاده قرار گیرد. بااین‌حال، به دلیل ویژگی‌های خاص اجتماعی–سیاسی پروژه انتقال آب خلیج‌فارس، یافته‌ها الزاماً به سایر پروژه‌ها تعمیم‌پذیر نیستند؛ بلکه بیشتر به‌عنوان راهنمایی برای سیاست‌گذاران در پروژه‌های مشابه قابل توجه‌اند.

آب، اکوسیستم و محیط‌زیست

طراحی و اعتبارسنجی چک‌لیست جامع ارزیابی کیفیت آموزش غیررسمی آب: ابزاری بومی برای ارزیابی فعالیت‌های سمن‌های محیط‌زیستی

صفحه 63-76

https://doi.org/10.22067/jwsd.v12i4.2508-1446

امیرعلی برومند، محمدجواد امیری

چکیده در سال‌های اخیر، نقش سازمان‌های مردم‌نهاد فعال در حوزه آب به‌عنوان بازیگران کلیدی در ترویج آموزش غیررسمی محیط‌زیستی پررنگ‌تر شده است. بااین‏حال، نبود ابزارهای ارزیابی استاندارد، بومی و چندبُعدی برای سنجش کیفیت آموزش‌های ارائه‌ شده توسط این نهادها، موجب شکل‌گیری خلأیی جدی در نظام یادگیری و بهبود مستمر فعالیت‌های آن‌ها شده است. هدف این پژوهش، طراحی و اعتبارسنجی یک چک‌لیست جامع و بومی‌سازی ‌شده برای ارزیابی کیفیت آموزش آب در سازمان‌های مردم‌نهاد ایرانی است. این پژوهش با رویکرد ترکیبی اکتشافی در دو مرحله انجام شد. در مرحله نخست، با بهره‌گیری از تحلیل محتوای کیفی اسناد و مصاحبه با ۱۵ نفر از خبرگان، الگوی اولیه شامل ۷ معیار اصلی و 13 زیرمعیار استخراج شد. در مرحله دوم، از تکنیک دلفی اصلاح‌ شده با مشارکت 6 خبره برای اعتبارسنجی محتوایی (با شاخص‌های CVR وCVI ) و از تحلیل آماری برای سنجش پایایی ابزار (با آزمون آلفای کرونباخ و تحلیل عاملی اکتشافی) استفاده شد. نتایج نشان داد چک‌لیست نهایی دارای پایایی بسیار مطلوب (0.91= α) و ساختار عاملی منسجم است. این ابزار می‌تواند برای ارزیابی درونی و بیرونی کیفیت آموزش آب در سمن‌ها به‌کار رود و بستر مناسبی برای ارتقاء یادگیری سازمانی، تصمیم‌گیری مبتنی بر شواهد و تقویت تعامل میان نهادهای دولتی و مدنی فراهم آورد.

کیفیت آب، بازچرخانی و فاضلاب

ارزیابی توجیه‌پذیری اجرای طرح فاضلاب با توجه به رویکردهای مختلف فنی، اجتماعی و زیست‌محیطی (مطالعه موردی استان مازندران)

صفحه 77-87

https://doi.org/10.22067/jwsd.v12i4.2508-1447

جواد وجاهت، شادی صراف

چکیده طرح‏ های فاضلاب از مهمترین تأسیسات زیربنایی شهری می‌باشند که شرایط زندگی مناسب و افزایش رفاه اجتماعی را برای مردم به همراه می‌آورند. در این راستا پژوهش حاضر به منظور بررسی توجیه‌پذیری اجرای طرح فاضلاب در محدوده مورد مطالعه در مجاورت دریای خزر در شهرهای بابل و امیرکلا صورت گرفته است. نتایج به دست آمده مشخص نمود که با بررسی گزینه‌های مختلف از جنبه عوامل محیط‏زیستی، اجتماعی، اقتصادی و فنی مشتمل بر معیارهای هفت‏گانه (سهولت اجرای طرح، تطابق با استانداردهای فنی، رضایتمندی مردم از گزینه مورد نظر، بهبود سلامت و بهداشت عمومی مردم، به مخاطره افتادن کیفیت آب و خاک منطقه، هزینه سرمایه‏گذاری هر طرح گزینه) و امتیازدهی به آن‏ها و باتوجه‏به اهداف توسعه پایدار، گزینه اجرای کامل شبکه جمع‏آوری، خط انتقال و تصفیه‏خانه‏های فاضلاب شهر بابل و امیرکلا با بالاترین امتیاز در اولویت می‌‏باشد. باتوجه‏به روند فزاینده رشد جمعیت در شهر بابل و امیرکلا، سامانه سنتی دفع فاضلاب به دلیل آلودگی‏های محیطی در دراز مدت پاسخگوی نیازهای بهداشتی و محیط‏زیستی منطقه طرح نخواهد بود. گزینه احداث شبکه جمع‏‌آوری و تصفیه فاضلاب تا حد استانداردهای رایج محیط‏زیستی در سطح کشور برای محدوده مطالعاتی گزینه برتر بوده و تأثیرات عمده‏ای را بر وضعیت بهداشت و محیط‏زیست این شهر و مناطق اطراف خواهد داشت، ضمن اینکه با بازیابی فاضلاب و استفاده در کشاورزی از هدر رفتن آب خصوصا در مناطق کم‏آب جلوگیری می‏‌شود. به ‏این‏ ترتیب اجرای این پروژه به لحاظ محیط‏زیستی توجیه لازم را دارد.

انتقال آب و سازه های آبی

تحلیل هیدرودینامیک جریان و ضریب دبی در سرریزهای با محیط متخلخل در شرایط روگذر آزاد

صفحه 88-102

https://doi.org/10.22067/jwsd.v12i4.2508-1449

سیدعلیرضا اسماعیلی، مجید حیدری، سعید گوهری

چکیده در این پژوهش آزمایشگاهی، ضریب دبی جریان در سرریزهای لبه‌پهن مستطیلی در دو حالت صلب و متخلخل (گابیونی) بررسی شد. در بخش مربوط به سرریز متخلخل، هشت آزمایش با دو طول مؤثر ۳۰ و ۶۰ سانتی‌متر و سه نوع دانه‌بندی با قطر متوسط ۱۱، ۱۹ و ۲۸ میلی‌متر اجرا شد. در مرحله نخست، با ایجاد شرایط جریان آزاد در پایین‌دست، ضرایب دبی برای سرریزهای صلب و گابیونی محاسبه و مقایسه شد. همچنین تغییرات پروفیل سرعت جریان و توزیع تنش برشی رینولدزی در محدوده هیدرولیکی سرریز ارزیابی شد. نتایج تحلیل پروفیل سطح آب نشان داد افزایش اندازه ذرات گابیون موجب کاهش مقاومت در برابر عبور جریان شده و در نتیجه برای دستیابی به شرایط جریان کاملاً روگذری، دبی بیشتری مورد نیاز است. در مقابل، در شرایط دبی ثابت، افزایش طول سرریز مقاومت هیدرولیکی را تقویت کرده و موجب افزایش بار هیدرولیکی بالادست می‏شود. بررسی ضرایب دبی نشان داد در دبی یکسان، با افزایش طول سرریز روند تغییرات ضریب دبی صعودی است. به طور میانگین، ضرایب دبی برای تخلخل‌های ۳۸، ۴۲ و ۴۵ درصد در طول ۳۰ سانتی‌متر به‌ترتیب 0/74، 0/82، 0/89 و در طول ۶۰ سانتی‌متر معادل 0/95، 1/0 و 1/20 محاسبه شد، درحالی‏که این مقدار در حالت صلب حدود 0/38 گزارش شد. با به‌کارگیری معادله همبستگی چندمتغیره و استفاده از مدل برنامه‌ریزی ژنتیکی بیان ژن (GEP) مبتنی بر تئوری تحلیل ابعادی، رابطه‌ای کارآمد برای محاسبه دبی عبوری بر روی سرریز گابیونی استخراج شد که ضریب تعیین آن برابر با 98 درصد حاصل شد.

مدیریت آب و اقتصاد

چارچوب همسویی استراتژی‌های مدیریت آب شهری با رویکرد اقتصاد چرخشی: یک پژوهش کیفی

صفحه 103-122

https://doi.org/10.22067/jwsd.v12i4.2508-1451

زهرا موسوی، مهرداد حسینی شکیب، سید جواد ایرانبان فرد

چکیده افزایش تنش آبی در مقیاس جهانی و ملی، به‌ویژه در کشورهایی همچون ایران، نشان داده است که رویکردهای خطی و تک‌بُعدی در مدیریت آب شهری دیگر پاسخگوی چالش‌های پیچیده موجود نیست. در این شرایط، بهره‌گیری از رویکرد اقتصاد چرخشی و همسویی یکپارچه استراتژی‌های مدیریت عرضه و تقاضای آب، به‌عنوان یک ضرورت استراتژیک مطرح می‌شود. این پژوهش با هدف طراحی چارچوبی استراتژیک برای همسویی مدیریت تأمین و تقاضای آب شهری با رویکرد اقتصاد چرخشی انجام شده است. در دنیای امروز، چالش‌های روزافزون کمبود آب و محدودیت منابع آبی، ضرورت بازنگری در مدل‌های مدیریتی سنتی و حرکت به سمت رویکردهای نوآورانه و پایدار را ایجاب می‌کند. اقتصاد چرخشی به عنوان پارادایمی نوین، امکان ایجاد همسویی بین استراتژی‌های تأمین و مدیریت تقاضا را فراهم می‌آورد. در این پژوهش، با استفاده از روش تحلیل مضمون، 91 مقاله علمی منتشر شده در بازه زمانی 2015 تا 2024 بررسی شد. نتایج پژوهش منجر به شناسایی پنج بُعد اصلی (استراتژی‌های مدیریت منابع و زیرساخت‌ها، استراتژی‌های اقتصاد چرخشی، استراتژی‌های مدیریت تقاضا و مصرف، استراتژی‌های برنامه‌ریزی و سیاست‌گذاری، و استراتژی‌های مشارکت و همکاری ذی‏نفعان)، 26 مؤلفه و 62 شاخص شد. این چارچوب می‌تواند به عنوان راهنمایی برای سیاست‌گذاران و متخصصان حوزه آب شهری در طراحی و پیاده‌سازی استراتژی‌های همسو با اصول اقتصاد چرخشی عمل کند و زمینه دستیابی به مدیریت پایدار منابع آب را فراهم آورد.

مدیریت آب و اقتصاد

چارچوبی برای بهبود حکمرانی آب و امنیت غذایی: توسعه یک ابزار سیستمی در سطح ملی

صفحه 123-140

https://doi.org/10.22067/jwsd.v12i4.2508-1452

محمد حسینی

چکیده امنیت غذایی از ارکان بنیادین توسعه پایدار محسوب می‌شود و تحقق آن مستلزم حکمرانی مؤثر و پاسخ‌گو در سراسر زنجیره تأمین غذا است. بررسی مطالعات پیشین داخلی نشان می‌دهد که حکمرانی امنیت غذایی در کشور متمرکز بر بهبود بهره‌وری بوده و با چالش‌هایی مانند ضعف در تعریف مفهومی امنیت غذایی، محدودیت در شفافیت و مشارکت ذی‌نفعان و فقدان سازوکارهای سیاست‌گذاری یکپارچه مواجه است. پژوهش حاضر با رویکرد سیستمی و بهره‌گیری از پویایی سیستم‌ها، چارچوبی مفهومی را به‌عنوان ابزاری نوین برای تحلیل و بهبود حکمرانی آب و غذا ارائه می‌دهد. این چارچوب بر پایه داده‌ها و شواهد، امکان ارزیابی نهادهای کلیدی، روابط میان آن‌ها و میزان اثربخشی سیاست‌ها را فراهم می‌سازد و به شناسایی گلوگاه‌های نهادی و تدوین سناریوهای اصلاحی کمک می‌کند. اهمیت ابزار ارائه ‌شده در برجسته‌سازی وابستگی تولید غذا به منابع محدود آب، ضرورت پیوند میان حکمرانی غذا و آب، است. نتایج اجرای سناریوی وضعیت حال حاضر نشان می‌دهد فراهمی غذا بیش از ۸۰ درصد و شاخص دسترسی بین ۶۰ تا ۹۰ درصد متغیر است، درحالی‌که برداشت ۵۰ درصد بیش از حد پایدار از منابع آبی، ناپایداری تولید را نمایان می‌کند. همچنین با مصرف روزانه ۴ کیلوگرم غذا، شاخص سلامت تغذیه بین ۴۳ تا ۶۳ درصد در نوسان بوده که بیانگر وضعیت نامطلوب تغذیه است. در مجموع، تمرکز سیاست‌های فعلی بر افزایش تولید، بدون توجه به سلامت تغذیه و پایداری منابع، امنیت غذایی کشور را در وضعیتی شکننده قرار داده و باعث تخریب منابع تولید شده ‌است، لذا به‌کارگیری رویکردهای نوآورانه برای ارتقای پایداری امنیت غذایی ضروری است.

مدیریت آب و اقتصاد

بررسی ارزش اقتصادی آب در صنایع پایه به‌منظور تعیین تعرفه آب (مطالعه موردی: حوضه زاینده‌رود)

صفحه 141-158

https://doi.org/10.22067/jwsd.v12i4.2509-1456

شهرام قبادی، علی مریدی، رضا خلیلی

چکیده برآورد ارزش اقتصادی آب نقش بنیادینی در مدیریت کارآمد منابع آب و تصمیم‌گیری‌های آگاهانه در برنامه‌ریزی تأمین آب ایفا می‌کند و به‌عنوان یکی از ارکان اصلی در تخصیص منابع، طراحی نظام‌های قیمت‌گذاری و توسعه بازارهای پایدار آب در نظر گرفته می‌شود. در این مطالعه، ارزش اقتصادی آب با استفاده از روش ارزش باقیمانده و بر اساس داده‌های طرح سرشماری مرکز آمار ایران برای کارگاه‌های صنعتی با 10 نفرکارکن و بیشتر، در طی دوره ۱۳۸۱ تا ۱۳۹۸، برآورد گردید. نتایج نشان می‌دهد که ارزش اقتصادی آب در بخش‌های مختلف صنایع حوضه، به طور قابل توجهی متفاوت بوده و میانگین آن بر اساس شاخص قیمت تولیدکننده، برای سال 1403، معادل 5,254,702 ریال به ازای هر مترمکعب برآورد می‌گردد. این یافته‌ها می‌تواند در ملاحظات اقتصادی طرح های تامین آب صنایع بزرگ حوضه زاینده‌رود، مدنظر قرارگیرد. همچنین براساس نتایج تحقیق، هزینه پرداختی برای آب در فرآیند تولید صنعتی به‌طور میانگین کمتر از ۰.۲ درصد کل هزینه‌های تولید بوده و نسبت آن به ارزش اقتصادی آب کمتر از 0.02 برآورد شده است. این نتایج بر لزوم بازنگری در نظام قیمت‌گذاری آب صنعتی، ارتقای کیفیت داده‌های آماری بخش صنعت و لحاظ ارزش واقعی آب در سیاست‌گذاری‌های تخصیص و سرمایه‌گذاری آبی کشور تأکید دارد.

مدیریت آب و اقتصاد

فرا تحلیل نقش اینترنت اشیاء در آینده سیستم‌های آب شهری کلان‌شهر تهران

صفحه 159-176

https://doi.org/10.22067/jwsd.v12i4.2509-1457

لیلی بختیاری، نوید آهنگری

چکیده اینترنت اشیاء با پایش و تحلیل داده‌ها، پایداری سیستم‌های آب شهری را افزایش می‌دهد و شهرها را به سمت مدیریت هوشمند آب هدایت می‌کند. در این راستا، پژوهش با هدف فرا تحلیل نقش اینترنت اشیاء در آینده سیستم‌های آب شهری کلان‌شهر تهران تهیه شده است. رویکرد پژوهش، فراتحلیل نظام‌مند و ساختاری است که از نظر هدف کاربردی و از نظر نوع روش توصیفی‌-تحلیلی مبتنی بر کتاب‌سنجی و دلفی بوده است. در بخش تحلیل نظام‌مند، ۳۸۸ مقاله بازیابی‌ شده از پایگاه  Scopusشناسایی شده و با استفاده از نرم‌افزار VOSviewer تحلیل شدند. در بخش ساختاری، 14 شاخص کلیدی با تکنیک MICMAC تحلیل و سناریوهای آینده با نرم‏افزار‌Scenario Wizard شناسایی شد. جامعه آماری خبرگان حوزه آب و برنامه‏ریزی شهری می‌باشد که با روش نمونه‌گیری هدفمند 60 نفر نمونه آماری انتخاب شدند. نتایج نشان‌دهنده تسلط تولیدات پژوهشی هند (30/9 درصد)، چین (8/5) و ایالات‏متحده (7/2 درصد) است. حوزه‌های پژوهشی شامل پایش کیفیت آب، تشخیص نشت، اندازه‌گیری هوشمند و مدیریت تقاضا هستند، درحالی‏که چالش‌های آینده شامل امنیت داده‌ها، حفظ حریم خصوصی و قابلیت تعامل بین سامانه‌ها می‌باشد. نتایج ساختاری نشان داد آبیاری هوشمند بیشترین تأثیرگذاری و پایش زیرساخت‌های آبی بیشترین تأثیرپذیری را دارند و نقش کلیدی فناوری و زیرساخت در مدیریت آب شهری را برجسته می‌کنند. سناریوها نشان داد که با هم‌افزایی فناوری‌های هوشمند، تحلیل داده و امنیت سایبری می‌توان به بهره‌وری و عدالت در دسترسی به آب در کلان‏شهر تهران رسید؛ بنابراین در آینده تحلیل‌های پیش‌بینی، افزایش اتصال و یکپارچه‌سازی اینترنت اشیاء برای بهینه‌سازی مدیریت منابع آب و تضمین پایداری بلندمدت آن ضروری است.

منابع آب سطحی و زیرزمینی

تحلیل پویایی خشکسالی با استفاده از شاخص SPEI و مدل زنجیره مارکوف (مطالعه موردی: ایستگاه هواشناسی همدید مشهد)

صفحه 177-189

https://doi.org/10.22067/jwsd.v12i4.2509-1459

حسین جهانگیری، مهدی جباری نوقابی، نفیسه سیدنژاد گل خطمی

چکیده خشکسالی به عنوان یک پدیده طبیعی و خزنده، یکی از مهم‌ترین چالش‌های اقلیمی در مناطق خشک و نیمه‌خشک، از جمله ایران، محسوب می‌شود. با توجه به تغییرات اقلیمی و افزایش شدت‌ خشکسالی‌ها، تحلیل پویایی‌های آن برای مدیریت مؤثر منابع آب امری ضروری است. این پژوهش با هدف بررسی رفتار احتمالاتی و پویایی خشکسالی در دشت مشهد، از مدل زنجیره مارکوف بر روی یک سری زمانی ۱۲۷ ساله از داده‌های بارش و دمای میانگین استفاده کرده است. نوآوری اصلی این مطالعه در به‌کارگیری روش سری‌های زمانی هیدرولوژیک دوازده‌گانه است که با تحلیل داده‌ها بر اساس دوازده سری زمانی با مقیاس سالانه به درک جامع‌تر و دقیق‌تری از ویژگی‌های خشکسالی دست یافت و رویدادهای طولانی‌مدتی را که ممکن بود در تحلیل‌ مرسوم سالانه پنهان بمانند، آشکار ساخت. نتایج تحلیل ماتریس احتمال انتقال نشان داد که وضعیت‌های اقلیمی شدید (خشکسالی و ترسالی شدید) پایداری قابل‌توجهی دارند، در حالی که وضعیت‌های میانی (خشکسالی و ترسالی متوسط) بیشتر گذرا هستند. همچنین، محاسبه توزیع مانای وضعیت‌های اقلیمی، تصویر روشنی از رفتار بلندمدت سیستم اقلیمی ارائه داد. یافته‌ها حاکی از آن است که در درازمدت، احتمال حضور در وضعیت‌های خشکسالی شدید و متوسط، با مجموع ۴۲ درصد، از احتمال حضور در وضعیت‌های ترسالی (۳۸ درصد) بیشتر است. این نتایج بینش‌های ارزشمندی برای برنامه‌ریزی‌های بلندمدت و استراتژیک در مدیریت منابع آب و سازگاری با شرایط اقلیمی آینده در مناطق خشک و نیمه‌خشک فراهم می‌آورد.

منابع آب سطحی و زیرزمینی

ارتقاء پایش خشکسالی هواشناسی در مناطق خشک: ادغام داده‌های بارش ماهواره‌ای مبتنی بر یادگیری ماشین

صفحه 190-203

https://doi.org/10.22067/jwsd.v12i4.2511-1474

محمود حاجیانی، مهسا مردانی، معین توسن

چکیده پایش دقیق خشکسالی و مدیریت منابع آب در مناطق خشک و نیمه‌خشک، همواره با چالش کمبود و توزیع نامناسب ایستگاه‌های زمینی مواجه است. اگرچه محصولات بارش شبکه‌بندی‌شده پتانسیل بالایی برای پر کردن خلأهای داده‌ای دارند، اما وجود خطاهای سیستماتیک و عدم‌قطعیت‌های ذاتی در برآورد مقادیر حدی، کارایی آن‌ها را در مدل‌سازی هیدرولوژیکی محدود می‌سازد. پژوهش حاضر با هدف ارتقای دقت پایش خشکسالی هواشناسی در استان خراسان جنوبی، به توسعه یک مدل ادغام‌شده مبتنی بر الگوریتم یادگیری ماشین پرداخته است. بدین منظور، چهار محصول پرکاربرد شامل TRMM، CHIRPS، GSMaP و ERA5 به همراه متغیرهای کمکی مکانی-زمانی، به‌عنوان ورودی‌های مدل جنگل تصادفی در نظر گرفته شدند و با استفاده از داده‌های بارش روزانه ایستگاه‌های سینوپتیک طی دوره ۱۰ ساله (۲۰۱۰–۲۰۱۹) آموزش و اعتبارسنجی گردیدند. ارزیابی عملکرد مدل در مقیاس روزانه نشان داد که محصول ادغام‌شده با دستیابی به ضریب همبستگی میانه 87/0، ریشه میانگین مربعات خطای 78/0 میلی‌متر در روز و شاخص موفقیت بحرانی 545/0، برتری آماری معناداری نسبت به تمامی محصولات خام دارد. علاوه بر بهبود دقت کمی، ارزیابی هیدرولوژیکی بر اساس شاخص استاندارد بارش بیانگر انطباق بالای محصول اصلاح‌شده با واقعیت زمینی در هر دو مقیاس کوتاه‌مدت و بلندمدت بود (با 81/0R2 > و 40/0RMSE <). یافته‌های این پژوهش اثبات می‌کند که رویکرد همجوشی هوشمند قادر است با کاهش مؤثر عدم‌قطعیت‌های محصولات بارشی، داده‌های اقلیمی قابل‌اتکایی را جهت توسعه سیستم‌های هشدار زودبه‌نگام خشکسالی در مناطق فاقد داده فراهم آورد.

آبیاری و کشاورزی

کژباوری و کژفهمی در مدیریت آب کشاورزی: زمان برای بازبینی، تأمل و تجدیدنظر فرا رسیده است! (مقاله ترجمه شده)

صفحه 204-224

پویا شیرازی، سیدمحمدرضا ناقدی فر

چکیده تصور غلط (Misconception) یا «کژباوری» اساساً یک باور یا ایده نادرست است که دقیق یا درست نیست. کژباوری ممکن است ناشی از کمبود/ نبود اطلاعات و یا تفسیر نادرست اطلاعات باشد. کژباوری ممکن است منجر به تصمیمات یا اقدامات نادرست شود. در حالی که سوءتفاهم (Misunderstanding) یا «کژفهمی» به عدم درک یا تفسیر صحیح معنای مورد نظر از یک موقعیت اشاره دارد. کژفهمی ممکن است ناشی از تعبیر اشتباه یا موانع زبانی باشد. با این حال بین این دو مفهوم، تا حدودی همپوشانی وجود دارد و در برخی موارد هر دو ممکن است هم معنا شوند. بخش‌های زیر برخی از کژفهمی‌ها و کژباوری‌ها را که در حال حاضر در مدیریت آب کشاورزی اعمال می‌شود، تبیین می‌کند. در طول دهه‌های گذشته و همچنین در سال‌های اخیر، برخی مفاهیم توسعه یافته‌اند که برای بهبود مدیریت آبیاری و صرفه‌جویی در مصرف آب کشاورزی در نظر گرفته شده بودند؛ مانند: راندمان مصرف آب (WUE)، بهره‌وری آب (WP)، حسابداری آب، کم‌آبیاری، مدیریت پایا، آبشویی شوری و موارد دیگر. با این حال، کاربرد این مفاهیم دچار کژفهمی شده و مفاهیم گاهی اوقات بدون توجه به معنای فیزیکی واقعی و محدودیت کاربرد آنها بکار رفته‌اند، زیرا: 1- برخی از این مفاهیم با دانش ناکافی از هیدرولوژی توسعه یافته‌اند؛ 2- مقیاس کاربرد و محدودیت‌های برخی از مفاهیم به وضوح بیان نشده است؛ و 3- نحوه بدست آوردن دقیق و درست پارامترهای موجود در برخی از این مفاهیم توصیف نشده است. در بخش‌های بعدی، تعدادی از این مفاهیم، کژفهمی‌های رایج و کاربردهای نادرست این مفاهیم توسط متخصصان، ارائه خواهد شد. همچنین، شواهد و شیوه‌هایی برای استفاده صحیح و دقیق از مفاهیم با توجه به معنای فیزیکی واقعی، مقیاس کاربرد، و نیز میزان عدم‌قطعیت در کاربردهای آنها ارائه خواهد شد.

منابع آب سطحی و زیرزمینی

یادداشت تحلیلی: صنایع خلاق، شهر دوستدار آب و شهر حساس به آب: عبور از مهندسی‌محوری به سوی حکمرانی مشارکتی

صفحه 225-236

محمد جواد سمیعی، محمد فشایی، محمد طلعتی

چکیده چالش آب در شهرهای ایران، به‌ویژه در کلان‌شهرهای واقع در اقلیم خشک و نیمه‌خشک، به یکی از مهم‌ترین مسئله‌های مدیریتی تبدیل شده است. در این میان، مفاهیمی چون «شهر دوستدار آب» و «شهر حساس به آب» به‌عنوان رویکردهای نوین مدیریت شهری مطرح شده‌اند که بر هماهنگی شهر با چرخه‌های طبیعی آب، مشارکت شهروندان، تغییر چارچوب ذهنی تصمیم گیران و اصلاح الگوهای مصرف تأکید دارند. از سوی دیگر، صنایع خلاق به‌عنوان یکی از پیشران‌های اقتصاد دانش‌بنیان و نوآوری اجتماعی می‌توانند نقش مهمی در تغییر رفتارهای مصرف آب، مطالبه گری مؤثر و ارتقای آگاهی عمومی ایفا کنند. این یادداشت تحلیلی با رویکردی مفهومی و سیاستی، به بررسی پیوند میان صنایع خلاق، رفتارهای ناظر به مصرف مناسب آب، نوآوری اجتماعی و رویکرد شهر حساس به آب در ایران پرداخته و با تمرکز بر تجربه کلان‌شهر مشهد، ظرفیت‌های این شهر برای حرکت به سوی الگوی شهر دوستدار آب را تحلیل می‌کند. تجربه های انجام گرفته در شهر مشهد، به عنوان الگویی برای تعمیم به سایر شهرها و بستری برای تثبیت و توسعه در سال های پیش رو نیز مرور می شود تا در میانه اولویت های فوری این ماه های کشور، ضرورت های آبی امروز و فردا، فراموش نشود.

نوآوری و فناوری در مدیریت آب
امنیت غذا و بهره وری آب
آب، منازعات اجتماعی و مشارکت (حکمرانی)
آب، آلاینده ها و سلامت