تدوین الگو افزایش تاب‌آوری اقلیمی سامانه‌های تأمین آب شهری با استفاده از تجارب EPA: ایالت یوتا، آمریکا

فصلنامه آب و توسعه پایدار

مقاله 15، دوره 11، شماره 4 - شماره پیاپی 34، اسفند 1403، صفحه 173-182   

نوع مقاله: مطالعه موردی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jwsd.v11i4.2406-1341

نویسندگان

فربد پاپلی یزدی؛ سعید رضا خداشناس^* ؛ محمد طلعتی

گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

چکیده

شرکت‌های آب و فاضلاب باید ارزیابی‌های ریسک را انجام دهند و برنامه‌های مدیریتی را برای کاهش خطرات و افزایش انعطاف‌پذیری توسعه دهند. این فرآیند شامل شناسایی دارایی‌های آسیب‌پذیر، تهدیدات مرتبط و پیامدهای بالقوه برای شرکت و جامعه است. سپس اقدامات متقابل توجیه شده مالی برای کاهش ریسک و افزایش انعطاف‌پذیری پیشنهاد می‌شود. نتیجه ارزیابی ریسک، توسعه یک مدل طرح مدیریت ریسک است. تغییرات اقلیمی به طور قابل ‌توجهی بر سیستم‌های تأمین آب به‌ویژه در کشورهایی مانند ایران تأثیر گذاشته است. با پولی‌سازی اثرات ریسک، مقایسه هزینه‌های ریسک‌های فعلی با ریسک‌های تحت برنامه‌های سازگاری مدیریت‌ شده، انعطاف‌پذیری عملیاتی یک سیستم تأمین آب را می‌توان تعیین کرد. این پژوهش انعطاف‌پذیری فعلی ناحیه تأسیساتی جُردَن وَلی را که به 220000 نفر خدمات رسانی می‌کند، با استفاده از ابزار بررسی تاب‌آوری اقلیمی آژانس حفاظت از محیط‌زیست آمریکا (CREAT) بررسی می‌کند. پیش‌بینی‌های اقلیمی برای این منطقه برای سال‌های 2060 و 2070 انجام شد. دارایی‌ها و تهدیدها شناسایی شدند و ریسک‌های مالی آنها ارزیابی شد. سناریوهای سازگاری بلندمدت امکان‌پذیر از کتابخانه CREAT استخراج شد و دو مدل GWM و AIMD-P به عنوان برنامه‌های انطباق تا سال 2060  ارزیابی شدند. ارزیابی‌ها نشان داد اجرای مدل GWM تاب آوری را تا 68 درصد در مقایسه با وضعیت فعلی افزایش می‌دهد. اگر هر دو مدل پیاده‌سازی شوند، انعطاف‌پذیری به 92 درصد سطح فعلی افزایش می‌یابد که منجر به بهینه‌سازی مالی 93 میلیون دلار می‌شود.

کلیدواژه‌ها

تاب‌آوری؛ تغییر اقلیم؛ پایداری؛ EPA؛ تأمین و توزیع آب

مراجع

طلعتی، محمد، خداشناس، سعیدرضا، و پاپلی یزدی، فربد. (1402). ارزیابی سناریو‌ها و آگاهی از تاب‌آوری اقلیمی با استفاده از مدل CREAT. مطالعه موردی کالیفرنیا. سومین همایش ملی راهبردهای مدیریت منابع آب و چالش‌‏های زیست محیطی. دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران.
Amarasinghe, P., Liu, A., Egodawatta, P., Barnes, P., McGree, J., & Goonetilleke. (2016). Quantitative assessment of resilience of a water supply system under rainfall reduction due to climate change. Journal of Hydrology, 540, 1043-1052. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2016.07.021
Cayan, D., Tyree, M., Pierce, D., & Das, T. (2012). Climate Change and Sea Level Rise Scenarios for California Vulnerability and Adaptation Assessment. California Energy Commission, 1-28. http://www.energy.ca.gov/2012publications/CEC-500-2012-008/CEC-500-2012-008.pdf
Cimellaro, G. P., Tinebra, A., Renschler, C., & Fragiadakis, M. (2016). New Resilience Index for Urban Water Distribution Networks. Journal of Structural Engineering, 142(8), 4015014-4015011. https://doi.org/10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0001433
National Science Council. (2015). Our Changing Planet: The U. S. Global Change Research Program for Fiscal Year 2015 CreateSpace Independent Publishing Platform. https://www.globalchange.gov/reports/our-changing-planet-us-global-change-research-program-fiscal-year-2015
Crozier, A., Lence, B. J., & Weijs, S. V. (2024). Resilience framework for urban water supply systems planning. Sustainable and Resilient Infrastructure, 9(4), 386–406. https://doi.org/10.1080/23789689.2024.2340378
Diao, K., Sweetapple, C., Farmani, R., Fu, G., Ward, S., & Butler., D. (2016). Global resilience analysis of water distribution systems. IWA Water Research,106(12), 383-393. https://doi.org/10.1016/j.watres.2016.10.011
Gheisi, A., Forsyth, M., & Naser., G. (2016). Water Distribution Systems Reliability: A Review of Research Literature. American Society of Civil Engineers, 142(11), 04016047. https://doi.org/10.1061/(ASCE)WR.1943-5452.0000690
Hosseini, S., KashBarke, & E.Ramirez-Marquez, J. (2016). A review of definitions and measures of system resilience. Reliability Engineering & System Safety, 145, 47-61. https://doi.org/10.1016/j.ress.2015.08.006
Kenneth E, K., Thomas R, K., David R, E., Kelly, R., John, Y., Xungang, Y., & Paula, H. (2013). Probable maximum precipitation and climate change. Geophysical Research Letters, 40(7), 1402-1408. https://doi.org/10.1002/grl.50334
Kjeldsen,T., Rosbjerg, D. (2004). Choice of reliability, resilience and vulnerability estimators for risk assessments of water resources systems. Hydrological Sciences Journal, 49(5), 755-767 https://doi.org/10.1623/hysj.49.5.755.55136
Li, Z., Zhao, H., Liu, J. Zhang, J. (2022). Evaluation and promotion strategy of resilience of urban water supply system under flood and drought disasters. Scientific Reports, 12, 7404. https://doi.org/10.1038/s41598-022-11436-w
Liu, D., Chen, X., & Nakato, T. (2012). Resilience assessment of water resources system. springer, 2, 3743–3755. https://doi.org/10.1007/s11269-012-0100-7
Mehran, A., Mazdiyasni, O., & AghaKouchak, A. (2015). A hybrid framework for assessing socioeconomic drought:Linking climate variability, local resilience, and demand. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 120(15), 7520-7533. https://doi.org/10.1002/2015JD023147
Porse, E., & Lund, J.R. (2016). Network Analysis and Visualizations of Water Resources Infrastructure in California: Linking Connectivity and Resilience. Journal of Water Resources Planning and Management, 142. 04015041. https://doi.org/10.1061/(ASCE)WR.1943-5452.0000556
Qi, M., Feng, M., Sun, T., & Yang, W. (2016). Resilience changes in watershed systems: A new perspective to quantify long-term hydrological shifts under perturbations. Journal of Hydrology, 539, 281-289. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2016.05.039
Richard, G. L. (2002). Controlling Cascading Failure: Understanding the Vulnerabilities of Interconnected Infrastructures. Journal of Urban Technology, 9(1), 109-123. https://doi.org/10.1080/106307302317379855
Rodrigues, F., Borges, M., & Rodrigues., H. (2020). Risk management in water supply networks: Aveiro case study. springer, 27(7), 4598–4611. https://doi.org/10.1007/s11356-019-05797-5
U.S. Environmental Protection Agency. Office of Water. (2018). Case study: Water and wastewater utilities planning for resilience: Jordan Valley Water Conservancy District (JVWCD), Salt Lake County, Utah, (EPA 800-F-18-002). 
Watts, G., Christierson, B. v., Hannaford, J., & Lonsdale, K. (2012). Testing the resilience of water supply systems to long droughts. Journal of Hydrology, 414-415(January), 255-267. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2011.10.038