کاربرد مدلسازی در مدیریت رابطه پیوندی آب، غذا و انرژی

فصلنامه آب و توسعه پایدار

مقاله 2، دوره 6، شماره 2 - شماره پیاپی 13، آذر 1398، صفحه 1-8   

نوع مقاله: پژوهشی کاربردی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jwsd.v6i2.74126

نویسندگان

زینب اسلامی؛ سمیه جنت رستمی^* ؛ افشین اشرف زاده

دانشگاه گیلان

چکیده

سه منبع حیاتی مهم آب، انرژی و غذا با یکدیگر در ارتباط هستند که ممکن است در فرآیند تولید و توزیع این منابع، اثرات زیست‌‏محیطی مانند انتشار گازهای گلخانه‌ای نیز ایجاد شود. بنابراین در مدیریت ارتباط بین این سه منبع، کنترل انتشار گازهای گلخانه‌ای از اهمیت ویژه‏‏ای برخوردار است. برنامه‏‏ریزی و مدیریت مناسب منابع محدود آب، انرژی و غذا برای تأمین نیازهای اقتصادی و اجتماعی جامعه در راستای توسعه پایدار، همواره مسئله‏‏ای چالش برانگیز است. روش مدیریت رابطه پیوندی در راستای برقراری امنیت آب، انرژی و غذا، یک روش جامع‏‏نگرانه است که می‏تواند در تصمیم‏‏گیری‏ه‏ای سیاسی و اقتصادی یک منطقه مفید باشد. بنابراین برای شناسایی و بررسی تعاملات و برهم‏کنش‏‏های بین بخش‏‏های آب، انرژی و مواد غذایی لازم است از ابزارهای یکپارچه و جامع‌نگرانه‌ای استفاده شود. در این مقاله، دیدگاه رابطه پیوندی در مدیریت یکپارچه منابع با رویکرد بهینه‏‏سازی معرفی می‏شود. در این راستا، یک مدل مدیریتی بهینه‏‏سازی پیوند آب، انرژی و غذا به‏‏صورت فرضی بررسی شد. در این مدل، تعاملات و برهم‏کنش‏‏های بین اجزای سیستم مانند تأمین انرژی، تولید برق، تقاضای تأمین آب، تولید مواد غذایی و همچنین کاهش اثرات زیست‏‏محیطی ارزیابی شد. نتایج بررسی‏‏ها در مدل‏سازی نشان داد که چگونه این نوع آنالیزها می‏‏تواند به تصمیم‏‏گیرندگان و ذی‏نفعان یک منطقه کمک کند تا تصمیمات مقرون به صرفه‏‏ای در مدیریت بهینه منابع آب، انرژی و غذا بگیرند.

کلیدواژه‌ها

بهینه سازی؛ توسعه پایدار؛ نیازهای اقتصادی و اجتماعی؛ اثرات زیست محیطی

مراجع

شاه‌محمدی، ع.، مفاخری، ص.، ویسی، ه. و خوشبخت، ک. 1396. رهیافتی برای دستیابی به توسعه پایدار پیوند آب، غذا و انرژی. یافته‌های پژوهشی سیاستی، شبکه مطالعات سیاست‌گذاری عمومی.

Amarasinghe U. 2005. PODIUMSIM: CPSP Report 10 Country Policy Support Program. International Commission on Irrigation and Drainage, New Delhi, India.

Basheer M. and Elagib N.A. 2018. Sensitivity of Water-Energy Nexus to dam operation: A Water-Energy Productivity concept. Science of the Total Environment, 616–617: 918–926.

Blanco M., Van Doorslaer B. and Britz W. 2012. Assessing Agriculture-water Relationships: a Pan-European Multidimensional Modelling Approach, 126th Seminar June 27–29 2012 Capri, Italy. European Association of Agricultural Economists. No 126031, 126th Seminar, June 27-29, 2012, Capri, Italy from European Association of Agricultural Economists.

Daher B. and Mohtar R. 2015. Water-energy-food (WEF) Nexus Tool 2.0: guiding integrative resource planning and decision-making. Water International, 40: 5-6, 748-771.Water Int. 1–24.

Dale A.T. and Bilec M.M. 2014. The Regional Energy & Water Supply Scenarios (REWSS) Model, Part II: Case studies in Pennsylvania and Arizona. Sustainable Energy Technologies and Assessments, 7: 237–746.

Dubreuil A., Assoumou E., Bouckaert S., Selosse S. and Maizi N. 2013. Water modeling in an energy optimization framework-The water-scarce middle east context. Applied Energy, 101: 268–279.

Grafton R.Q., Williams J. and Jiang Q., 2015. Food and water gaps to 2050: preliminary results from the global food and water system (GFWS) platform. Food Security Food Security, 7 : 209–220.

Halalsheh, M., Ouarda, T. and Al-Jayousi, O., 2015. The Water-Energy-Food Nexus in the Arab Region: Nexus Technology & Innovation Case Studies (Policy Brief 6). s.l:The League of Arab States.

Hoff H. 2011. Understanding the Nexus. Background Paper for the Bonn 2011 Conference: The Water, Energy and Food Security Nexus. Stockholm Environment Institute, Stockholm.

IEA. 2010. World Energy Outlook 2010. Paris: OECD/ International Energy Agency.

IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change). 2014. Working Group II Report "Climate Change 2014: Impacts, Adaptation, and Vulnerability". IPCC, Geneva, Switzerland, 151 pp.

Kaddoura S. and Khatib S.E. 2017. Review of water-energy-food Nexus tools to improve the Nexus modelling approach for integrated policy making. Environmental Science and Policy, 77: 114–121.

Lall U. and Mays L.W. 1981. Model for planning water-energy systems. Water Resources Research, 17(4): 853–865.

Liu J., Williams J.R., Zehnder A.J.B. and Yang H. 2007. GEPIC–modelling wheat yield and crop water productivity with high resolution on a global scale. Agricultural Systems, 94: 478–493.

Rothausen S. and Conway D. 2011. Greenhouse-gas emissions from energy use in the water sector. Nature Climate Change, 1: 210–219.

Zhang X. and Vesselinov V.V. 2017. Integrated modeling approach for optimal management of water, energy and food security nexus. Advances in Water Resources, 101: 1–10.