دانشگاه آزاد اسلامی
واحد تهران مرکز
دانشکده نیایش
پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد (M. Sc.)
رشته: مهندسی عمران گرایش: آب

عنوان:
مطالعه موردی به کارگیری شاخص فقرآبی در مقیاس محلی در حوضه آبریز زهره وجراحی
پژوهشگر:
زهرا شیخ
از این پایان نامه در تاریخ 25/6/1390 در حضور داوران دفاع به عمل آمد و مورد تایید قرار گرفت.

استاد راهنما: امضاء:
دکتر سعید جمالی

استاد مشاور: امضاء:

اساتید داور : امضاء:
جناب آقای دکتر

جناب آقای دکتر

تقدیم به:

دوستانم که همواره از حمایت های بی دریغ آنها در طول زندگی ام برخوردار بودم.

تشکر و قدردانی :

اینک که به یاری خداوند متعال این تحقیق به مراحل پایانی رسیده است، اینجانب بر خود لازم می دانم از زحمات دلسوزانه و بی دریغ استاد ارجمند جناب آقای دکتر جمالی و راهنمایی های ارزشمند ایشان در تمام مراحل انجام این تحقیق تشکر و قدردانی نمایم و از صمیم قلب توفیق روز افزون آن بزرگوار را از درگاه احدیت آرزومندم.

بسمه تعالی
در تاریخ:
دانشجوی کارشناسی ارشد آقای/ خانم از پایان نامه خود
دفاع نموده و با نمره بحروف و بادرجه
مورد تصویب قرار گرفت.

امضا استاد راهنما

خلاصه
ترکیبی از اندازه گیری در دسترس بودن آب و ظرفیت اجتماعی واقتصادی برای دسترسی به آن بینش جدیدی در زمینه از مدیریت منابع آب و کاهش فقر داده است. این روش به تعریف از شاخص فقر آب (WPI) توسط سالیوان منجر شد متدولوژی اولیه به وسیله سالیوان و لارنس برای محاسبه WPI مبتنی بر وزن مساوی متوسط برای 5 مولفه منابع دسترسی ظرفیت مصرف و محیط زیست بود.
در این تحقیق نیز متاثر از چهارچوبWPI سالیوان و همکارانش شاخص فقر آبی به عنوان یک ابزار جامع برای ارزیابی تنش آب در حوضه رودخانه جراحی و زهره واقع در دامنه های جنوبی زاگرس میانی ایران مورد بررسی قرار گرفت وعدد 37.42 به عنوان میانگین شاخص فقر آبی در حوضه مورد مطالعه بدست آمد. همچنین مناطق اردکان-چشمه سفید و امام زاده جعفر به ترتیب با مقادیر WPI 59.88 و 28.90 به عنوان بهترین وبدترین مناطق از نظر شاخص فقر آبی شاخته شدند که نهایتاً ارقام بدست آمده بیانگر آن هستند که طرحهای مدیریتی برای بهبود وضعیت کلی فقر آب در حوضه مورد مطالعه ضروری به نظر می رسد.

بسمه تعالی
دانشکده …………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..(این چکیده به منظور چاپ در پژوهش نامه دانشگاه تهیه شده است)
نام واحد دانشگاهی: تهران مرکزی کد واحد:101
کد شناسایی پایان نامه:
عنوان پایان نامه:
نام و نام خانوادگی دانشجو:
تاریخ شروع پایان نامه :
شماره دانشجوئی:
تاریخ اتمام پایان نامه:
رشته تحصیلی:

استاد/ استادان راهنما:

استاد/ استادان مشاور

آدرس و شماره تلفن:
چکیده پایان نامه (شامل خلاصه اهداف و روش های اجرا)

فهرست مطالب

فصل اول 1
کلیات طرح 1
1-1- بیان مساله 2
1-2-اهداف تحقیق 3
1-3-اهمیت موضوع تحقیق و انگیزش آن 4
1-4- سوالات و فرضیه های تحقیق 5
1-5- قلمرو تحقیق 6
فصل دوم 10
مطالعات نظری 10
مقدمه 11
2-1- پیشینه انواع شاخص های آب 12
2-2 پیشینه شاخص فقر آبی 14
2-3- مروری بر تعیین شاخص 18
2-4- شاخص فقر آبی 28
فصل سوم 30
روش شناسایی تحقیق 30
3-1 محاسبه شاخص فقر آبی در حوضه آبریز زهره وجراحی 31
3-2- روش محاسبه 32
تجزیه وتحلیل یافته های تحقیق 37
4-1-مقدمه 38
4-2- منابع: 38
4-3- مولفه دسترسی: 44
4-3- 1- دسترسی به آب بهداشتی 45
4-4- ظرفیت: 49
4-4-2 سرانه زمین های کشاورزی 50
شکل 4-4-3 مولفه ظرفیت 51
4-5- مولفه مصرف: 52
فصل پنجم 59
نتیجه گیری وپیشنهادات 59
5-1- نتایج 60
5-2- محدودیت ها 61
5-3- پیشنهاد ها 61
4-2- جداول محاسباتی 62
جدول شماره 4-2-1 معرف بارش 62
جدول شماره 4-2-2-معرف آب ورودی به حوضه 63
جدول شماره 4-2-3معرف آب های زیر زمینی 64
جدول شماره 4-2-4 مولفه منابع 65
جدول 4-3-1معرف دسترسی به آب بهداشتی 66
جدول 4-3-2 معرف دسترسی به سیستم جمع آوری فاضلاب 67
جدول4-3-3 معرف آب کشاورزی 68
جدول 4-3-4 مولفه دسترسی 69
جدول 4-4-1- معرف آب ذخیره شده 70
جدول 4-4-2- معرف نسبت زمین های کشاورزی به منابع داخلی 71
جدول 4-4-3 مولفه ظرفیت 72
جدول 4-5-1 معرف سرانه مصرف آب شرب 73
جدول 4-5- 2-1ارزش آب صنعتی در محدوده ها ی مطالعاتی 74
جدول 4-5-2-2 معرف ارزش افزوده آب صنعتی 75
جدول 4-5-3-1 قیمت متر مکعب آب کشاورزی 76
جدول 4-5-3-2 معرف ارزش افزوده آب کشاورزی 77
جدول 4-5-4- مولفه مصرف 78
جدول 4-6-1- زیر معرف BOD 79
جدول 4-6- 2 زیر معرف فسفر 80
جدول 4-6-3- زیر معرف TDS ,EC 81
جدول 4-6-4- زیر معرف سم و کود 82
جدول 3-4-2-22 مولفه محیط زیست 1
جدول 3-4-2-23 شاخص فقرآبی 2
مراجع: 3

فهرست اشکال

شکل 4-2-1 بارش 40
شکل 4-2- 2 آب ورودی به زیر حوضه 41
شکل4-2-3 آب های زیر زمینی 42
شکل4-2- 4 منابع 43
شکل4-3-1 دسترسی به آب بهداشتی 45
شکل4-3-2 دسترسی به سیستم جمع آوری 46
شکل 4-3-3 زمین قابل کشت 47
شکل4-3-4 معرف دسترسی 48
شکل 4-4-1 سرانه زمین های کشاورزی 50
شکل 4-4-2 مولفه ظرفیت 51
شکل 4-5-1 سرانه خانگی 53
شکل4-5- 2 سرانه صنعت 54
شکل4-5-3 سرانه کشاورزی 55
شکل4-5-4 مولفه مصرف 56
شکل 4-5-5 محیط زیست ……………………………………………………………………………………………………………………………58

فصل اول
کلیات طرح

1-1- بیان مساله
تاکنون شاخصها و مدلهای متعددی برای سنجش وضعیت آب کشورها به کار گرفته شده است از جمله می توان به شاخص فالکن1 ، شاخص تنش آب هیدرولوژی2، شاخص کمبود آب اجتماعی3 و شاخص فقر آبی ((WPI اشاره کرد.هدف از استفاده این شاخصها،سنجش میزان پایداری بخش آب است. هر چند شاخصهای فوق از هدف یکسانی برخوردارند، اما نگرش آنها در ارزیابی متفاوت است.از این، شاخص ها می توان برای آگاه سازی قشر وسیع تری از جامعه در رابطه با پیشرفت وضعیت پایداری استفاده کرد.
مسایل مربوط به یکپارچه شدن مدیریت منابع آب که شامل منابع آب و تقاضا، کاهش فقر و افزایش توان امرار معاش، استفاده از زمین های کشاورزی، و مسایل مربوط به محیط زیست مانند فرسایش و حفظ جنگل ها می شود مواردی ضروری هستند که می توانند به عنوان پایه ای برای توسعه برنامه های بهبود منابع آب مورد استفاده قرار گیرند و چگونگی تاثیر این مسایل برای نسل حال حاضر و آینده را توضیح دهند (Jakeman et al.2005) .
برای رسیدگی مسایل پیچیده و مبهم مربوط به آب احتساب محیط زیست معیارهای اجتماعی و اقتصادی حیاتی هستند. (Loucks And Gladwell, 1999) . ازاین رو در این تحیق WPI که ابزاری برای ارزیابی یکپارچه از استرس و کمبود آب ارتباط برآوردهای فیزیکی دسترسی به آب با متغییرهای اجتماعی و اقتصادی است بررسی شده است.
در فصل اول کلیات طرح شامل معرفی منطقه موردمطالعه اهداف واهمیت وضرورت تحقیق توضیح داده شده است. در فصل دوم به مطالعات نظری و پیشینه انواع شاخص ها وشاخص فقر آبی پرداخته شده است
در فصل سوم متدولوژی وشاخص فقر آبی به همراه جداول آن در حوضه مورد مطالعه آورده شده است.
در فصل چهارم معرفی نرم افزار Arc GIS و محدوده بندی با استفاده ازاین نرم افزار توضیح داده شده است. در فصل پنجم نتایج حاصل از بررسی های انجام شده با شاخص فقر آبی در حوضه مورد مطالعه مورد بررسی قرار گرفته ودر انتها جمع بندی نتایج بدست آمده و پیشنهاداتی برای ادامه تحقیق آورده شده است.

1-2-اهداف تحقیق
هدف نهایی از انجام این پژوهش بررسی و ارزیابی بخش آب حوضه آبریز زهره جهت نقاط ضعف و قوت آن است. دستاوردهای حاصل از این تحقیق نیز عبارت‎اند از:
ارائه ساختاری ثابت به منظور ارزیابی مستمر در بخش آب، نظارت پیوسته بر عملکرد و کنترل نقاط ضعف و قوت آن؛ بررسی وضعیت کنونی بخش آب حوضه زهره از جنبه‎های مختلف در برابر با عملکرد گذشته این بخش، همچنین مقایسه آن با وضعیت عملکردی بخش آب در سایر حوضه های مشابه است.
– شناسایی پتانسیلهای توسعه حوضه زهره از منظر منابعآب

1-3-اهمیت موضوع تحقیق و انگیزش آن
مقایسه نحوه مدیریت منابع آب درکشور با استاندارهای جهانی نشان می دهد که مدیریت منابع و ذخایرآب کشورکه کالایی استراتژیک محسوب می شود، بسیار ضعیف است. طبق آمارهای وزارت نیرو درکشوراز130میلیارد مترمکعب پتانسیل سالانه آب تجدید شونده 92 درصد دربخش کشاورزی، 6 درصد در بخش شرب شهری و روستایی و تنها 2 درصد دربخش صنعت مصرف می شود درشرایطی که طبق میانگین جهانی سهم کشاورزی از پتانسیل منابع آب تجدید شونده 70 درصد، سهم مصرف 8 درصد و سهم صنعت 22 درصد است. از جمله دلایل پیامدهای نامطلوب در بخش آب پدیده های طبیعی خشکسالی
محدودیت ذاتی منابع آب، زمینه را برای بروز خشکسالی های شدید در بخش هایی از کشور بیشتر کرده است. خشکسالی پدیده ای غیرطبیعی نیست، اما ابعاد و اثرات تخریبی آن به نسبت شدت و موقعیت جغرافیایی متفاوت است. کشور ما یک دوره خشکسالی اقلیمی دارد که غالباً در دوره های ?? و ?? ساله اتقاق می افتد و جلوگیری از آن در دست ما نیست، اما باید با پیامدهای خشکسالی مقابله نمود. مقابله با پیامدهای خشکسالی زمانی موفق است که با پیش بینی و برنامه ریزی دوره های خشکسالی و ایجاد ظرفیت های لازم ، هم در بعد تأمین و هم در بعد مصرف با روشی پایدار به عبور از دوره خشکسالی نایل آئیم.
? متقاضیان
بعد از محدودیت ذاتی منابع آب که چالش عظیمی است، مصرف کنندگان نیز چالش بزرگتری را به وجود می آورند. کمیت و کیفیت مصرف، رقابت در مصرف، عدم تعادل در شیوه های استفاده و صدمه ای که از این حیث به منابع آب و نهایتاً محیط زیست وارد می آید، نیاز به برنامه ریزی و مدیریت اصولی در کاهش تبعات و اثرات آن دارد. از جمله مصرف کنندگان مهم، بخش کشاورزی است که در سال ???? نیاز آبی خود را به میزان ?? در صد از آب های سطحی و ?? در صد از آب های زیرزمینی تأمین کرده است.
? کاهش کیفیت منابع آب
منابع آب در اثر بهره برداری و استفاده بی رویه همواره در معرض آلودگی و یا کاهش کیفیت بوده است. مصرف روبه رشد در تمامی عرصه های مصرف اعم از شرب، صنعت، خدمات و کشاورزی پیامدهای تغییر و کاهش کیفیت را به دنبال دارند. در حال حاضر حدود ?? میلیاردمترمکعب از پساب های کشاورزی ، شهری و صنعتی کنترل نشده وجود دارد که خطر بالقوه ای برای کاهش کیفیت منابع آب است و پیش بینی می شود این روند در سال ???? به حدود ?? میلیارد مترمکعب برسد. تبعات کاهش کیفیت و آلودگی منابع آب باعث شیوع بیماری های مختلف است.
بنابراین به منظور بهبود و ارتقاء عملکرد بخش آب کشور و استفاده بهینه از منابع آب موجود، باید عملکرد این صنعت بطور مستمر ارزیابی شده و نقاط قوت و ضعف آن مشخص شود تا در صورت لزوم اقدامات لازم در جهت افزایش کارایی عملکرد آن انجام شود.
1-4- سوالات و فرضیه های تحقیق
سوالات تحقیق
– در حوضه آبریز کمتر توسعه یافته مانند حوضه آبریز زهره چگونه می توان وضعیت بخش آب را از جنبه های مختلف مانند منابع، مصارف، دسترسی، ظرفیت و محیط زیست ارزیابی کرد؟
– برای سنجش عملکرد سیستم اینگونه حوضهها چگونه شاخصهای ارزیابی را می توان تجمیع کرد؟

فرضیه تحقیق
شاخص فقر آبی ار پنج محور اصلی تشکیل شده است. این محورها عبارتند از: منابع، دسترسی، ظرفیت، مصرف، محیط زیست. در محور منابع، معمولا منابع آب داخلی و خارجی یعنی آب های ورودی به داخل منطقه در نظر گرفته می شود. دراین تحقیق، بارندگی به عنوان آب های داخلی و آب های ورودی از حوضه های مجاور به زیر حوضه بعنوان آب های خارجی در نظر گرفته می شود. حجم آب های زیر زمینی نیز از دیگر پارامترهای مهم به شمار می آید. در محور دسترسی سه زیر معیار در نظر گرفته می شود. که شامل آب آشامیدنی بهداشتی، فاضلاب بهداشتی و زمین های قابل کشت می شود. پارامترهای مذکور از طریق آمار و اطلاعات موجود قابل محاسبه است. برای محور ظرفیت، که نقش توسعه انسانی در آن بسیار پر رنگ است، معیارهای سرانه ذخیره آب و سرانه زمینهای کشاورزی مدرن باید محاسبه گردد. محاسبه سرانه ذخیره آب، حجم مخازن احداثی در زیر حوضه در نظر گرفته می شود. البته حجم آب دریاچه ها نیز می تواند در نظر گرفته شود. مساحت زمینهای کشاورزی و