Investigating the Water Withdrawal from Surface Resources and the Beneficial Water Consumption in the Agricultural Sector of Khuzestan Province

فصلنامه آب و توسعه پایدار

Article 5, Volume 10, Issue 4 - Serial Number 30, March 2024, Pages 41-48   

Document Type: Technical paper

DOI: 10.22067/jwsd.v10i4.2306-1253

Authors

Mohammad Khorramian^{* 1}; Peyman Varjavand²

¹Research Assistant Professor, Agricultural Engineering Research Department, Safiabad Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Dezful, Iran

²Research Assistant Professor, Agricultural Engineering Research Department, Khuzestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Ahwaz, Iran

Abstract

This study was conducted to evaluate the real cropping pattern of Khuzestan province in a normal water year (2018-2019) in terms of water withdrawal management from surface resources. For this purpose, the actual evapotranspiration of the products was calculated from the ratio of the available yield of different products (according to the agricultural statistics of 2018-2019) to the potential yield (the highest yield according to the agricultural statistics) by applying the country's water demand line system based on 10-year meteorological data. The results showed that the total water withdrawal from surface resources for the cultivated area of the crop year 2018-2019 (except greenhouses, livestock, poultry, and some products with a small area) was 18856 MCM, so the actual consumption (net irrigation requirement) was estimated 4310 MCM. Considering the Khuzestan Water Scarcity Adaptation Program, the total demand for agriculture and the environment with a confidence level of 80% in the Karun and Karkheh basins was 36 and 23.8% lower than the river flow, respectively, while it decreased to -72% in the Jarrahi basin, which indicated the failure to achieve the minimum environmental requirement. Since the Karkheh River flow has a more severe fluctuating behavior than that of Karun, this behavior cannot be predicted in the linear analysis of average values, and in droughts, it is less than the mentioned number. Therefore, dynamic planning in the field of cropping pattern change, providing various types of drought insurance, implementing infrastructure for the temporary purchase of water rights by the government, and other support policies are suggested in basins such as Karkheh, which has a highly fluctuating behavior in water supply. 

Keywords

Khuzestan; Drought; Catchment Area; Cropping Pattern

References

ایرنا. (1400).  جیره‌بندی آب کشاورزی در رودخانه کرخه. کد خبر 84656634. https://irna.ir/xjHzVr
احمدی، کریم، عبادزاده، حمیدرضا، حاتمی، فرشاد، عبدشاه، هلدا، و کاظمیان، آرزو. (1399). آمارنامه کشاورزی سال 1398، جلد سوم: محصولات باغبانی. وزارت جهاد کشاورزی، معاونت برنامه‌ریزی و اقتصادی، مرکز فناوری اطلاعات و ارتباطات، تهران، ایران.
احمدی، کریم، عبادزاده، حمیدرضا، حاتمی، فرشاد، محمدنیا افروزی، شهریار، اسفندیاری‌پور، الهام، و عباس‌طاقانی، رضا. (1400). آمارنامه کشاورزی سال 99-1398، جلد اول: محصولات زراعی. وزارت جهاد کشاورزی، معاونت برنامه‌ریزی و اقتصادی، مرکز فناوری اطلاعات و ارتباطات، تهران، ایران.
بنی‌حبیب، محمد ابراهیم، نجفی‌مرغملکی، سجاد، و شبستری، محمدهادی. (1398). مدل برنامه‌ریزی یکپارچه منابع آب برای بررسی و پیش‌بینی تأمین حقابه زیست‌محیطی هورالهویزه از حوضه‌های آبریز ترکیه، عراق و ایران. مجله پژوهش آب ایران، 13(32-1)، 115-126.
بی‌نام. 1400. برنامه سازگاری با کم آبی خوزستان. ویرایش چهارم (نهایی). کارگروه ملی سازگاری با کم آبی. 66 صفحه.
حمادی، کاظم، نوذریان، لیلا، و حسونی‌زاده، هوشنگ. (1394). محاسبه نیاز آب زیست‌محیطی حوضه کارون بزرگ و زیرحوضه آبریز کارون علیا. دو فصلنامه تخصصی علوم و مهندسی آب، 5(11)، 35-45.
زوله، مهرداد، و جمشیدی، امین رضا. (1390). اهمیت الگوی کشت در جهت توسعه پایدار کشاورزی و ارائه راهکارهای مناسب برای اصلاح آن. اولین همایش ملی راهبردهای دستیابی به کشاورزی پایدار، 5 خرداد ماه، اهواز، ایران.
سالیانی، طوبی. (1375). طراحی الگوی کشت در طرح‌های توسعه منابع آب با استفاده از تکنیک برنامه‌ریزی خطی در نرم‌افزار EXCEL. نشریه اقتصاد کشاورزی و توسعه، 4(15)، 91-110.
سلامتی، نادر، ورجاوند، پیمان، آبسالان، شکراله، عزیزی، آذرخش، گوشه، سید محی‌الدین، حبیبی‌اصل، جعفر، نادری، احمد، جعفرنژادی، علی‌رضا، و لک‌زاده، ایرج. (1397). ارزیابی راندمان توزیع در شبکه‌های آبیاری استان خوزستان. موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، کرج، ایران. شماره فروست 54030.
شاهدی، مهری، و طالبی حسین‌آباد، فاطمه. (1395). یادداشت تحلیلی: آشنایی با مفاهیم پایه در سیستم منابع آب. نشریه آب و توسعه پایدار، 3(2)، 117-119. Doi: 10.22067/JWSD.V3I2.63304
عباسی، فریبرز، سهراب، فرحناز، و عباسی، نادر. (1395). ارزیابی وضعیت راندمان آب آبیاری در ایران. مجله تحقیقات مهندسی سازه‌های آبیاری و زهکشی، 17(67)، 113-128. doi: 10.22092/aridse.2017.109617
عزیزی، آذرخش، ورجاوند، پیمان، آبسالان، شکراله، سلامتی، نادر، گوشه، سیدمحی‌الدین.، حبیبی‌اصل، جعفر، نادری، احمد، جعفرنژادی، علی‌رضا، و لک‌زاده، ایرج. (1398). ارزیابی راندمان انتقال در شبکه‌های آبیاری مدرن و سنتی استان خوزستان. موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، کرج، ایران. شماره فروست 56728.
علیزاده، امین. (1381). طراحی سیستم‌های آبیاری، جلد اول. انتشارات دانشگاه امام رضا (ع). چاپ پنجم. مشهد، ایران. 
فرج‌نیا، اصغر، و احمدی‌عدلی، رسول. (1390). اصلاح الگوی کشت دشت تبریز و کاهش مصرف آب گامی مؤثر در مقابله با بحران دریاچه ارومیه. یازدهمین سمینار سراسری آبیاری و کاهش تبخیر، 18 بهمن ماه، کرمان، ایران.
کریمی، سامان، سالاری‌جزی، میثم، و قربانی، خلیل. (1396). برآورد جریان زیست‌محیطی رودخانه با استفاده از روش‌های هیدرولوژیکی تنانت، تسمن، انتقال منحنی تداوم جریان و مدل ذخیره رومیزی. مجله اکوهیدرولوژی، 4(1)، 177-189. 
مادح‌خاکسار، آزاده، و آینه‌بند، امیر. (1390). طراحی زراعی-اقتصادی الگوی کشت شبکه آبیاری و زهکشی هندیجان با تأکید بر منابع آب. نشریه پژوهش‌های زراعی ایران، 9(1)، 28-38.  doi: 10.22067/GSC.V9I1.10492
محمدی، حمید، سرگزی، علی‌رضا، و سارانی، ولی‌اله. (1398). بررسی اثر افزایش کارایی مصرف آب بر تغییر الگوی کشت با تأکید بر اهداف سیاست‌گذاران و زیست محیطی در استان فارس. فصلنامه علوم و تکنولوژی محیط‌زیست، 21(10)، 145-158.‎ doi: 10.22034/JEST.2019.15616
مردی، م. (1401). برنامه الگوی کشت محصولات زراعی سال 1402-1401 در استان خوزستان. جلد اول، ویرایش پنجم. 38 صفحه.
مرکز مطالعات و تحقیقات شهرسازی و معماری ایران. (1394). مطالعات آمایش استان خوزستان. سازمان برنامه و بودجه استان خوزستان، اهواز، ایران.
مولوی، حسین، لیاقت، عبدالمجید، و نظری، بیژن. (1395). ارزیابی سیاست‌های اصلاح الگوی کشت و مدیریت کم‌آبیاری با استفاده از مدل‌سازی پویایی سیستم (مطالعه موردی: حوضه آبریز ارس). مجله مدیریت آب و آبیاری، 6(2)، 217-236. ‎ doi: 10.22059/JWIM.2017.63781
نصابیان، شهریار، محمدی، حمید، و کیخا، علی‌رضا. (1393). تأثیر اصلاح الگوی کشت بر کاهش کود و آب فعالیت‌های کشاورزی: مطالعه موردی استان فارس.‎ نشریه علوم و تکنولوژی محیط‌زیست، 16(3)، 75-91.
Arthi, T., Lalitha, R., & Vallalkannan, S. 2018. Yield, crop response factor andwater productivity of paddy under deficit irrigation condition. Res. J. Agric. Sci., 9, 291-295. doi: 4918-0702-2018-071
Doorenbos, J., & Kassam, A.H. (1979). Yield response to water. Irrigation and drainage paper, 33, 257.
Elnmer, A., Khadr, M., & Zeidan, B.A. (2015). Optimal water productivity of crop pattern in central Nile delta, Egypt. In Proceedings of the 18th International Water Technology Conference (IWTC18), Sharm ElSheikh, Egypt. (pp. 12-14).
Eriyagama, N., Smakhtin, V., & Udamulla, L. (2020). How much artificial surface storage is acceptable in a river basin and where should it be located: a review. Earth-Science Reviews, 208, 103294. doi: 10.1016-2020-103294
Fernández García, I., Lecina, S., Ruiz-Sánchez, M.C., Vera, J., Conejero, W., Conesa, M.R., Domínguez, A., Pardo, J.J., Léllis, B.C., & Montesinos, P. (2020). Trends and challenges in irrigation scheduling in the semi-arid area of Spain. Water, 12(3), 785. doi: 10.3390/w12030785
Mahesh, R. (1999). Causes and consequences of change in cropping pattern: A location-specific study (p. 56). Kerala Research Programe on Local Level Development, Centre for Development Studies.
Rawabdeh, H., Shatanawi, M., Scardigno, A., & Todorovic, M. (2010). Optimization of the cropping pattern in Northern and Southern part of the Jordan Valley under drought conditions and limited water availability. Economics of Drought and Drought Preparedness in a Climate Change Context. Options Méditerranéenes Série A, 95, 199-206.
Steinmetz, M., & Sundqvist, N. (2014). Environmental impacts of small hydropower plants-a case study of Borås Energi och Miljö’s hydropower plants. Master of Science thesis. Chalmers University of Technology, Gothenburg, Sweden.
USDA. (1997). Irrigation Guide. Natural Resources Conservation Service, (September), 754.