توسعه مدلهای ورشکستگی غیرقطعی جهت برداشت عادلانه آب زیرزمینی دشت دامغان

صبری, سمانه; ضرغامی, مهدی

توسعه مدلهای ورشکستگی غیرقطعی جهت برداشت عادلانه آب زیرزمینی دشت دامغان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشآموخته کارشناسی ارشد مهندسی مدیریت و منابع آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، ایران

² عضو هیات علمی دانشکده حکمرانی دانشگاه تهران.

چکیده

در دهه‌های گذشته رشد روزافزون جمعیت، سپس افزایش تقاضای آب موجب برداشت بیش از حد آب به ویژه از منابع آب زیرزمینی شده است. کمبود آب به همراه عدم مدیریت مناسب آن باعث ایجاد مشکلات و اختلافات بین ذینفعان می‌شود که در اکثر این تنش‌ها، اغلب موارد مقدار نیاز و تقاضای آب ذینفعان یک حوضه آبریز از میزان آب در دسترس بیشتر است. لذا مدیریت آب زیرزمینی و برداشت‌ها باید طوری باشد که علاوه بر رفع نیاز مصرف کنندگان به صورت عادلانه، پایداری آبخوان نیز مورد توجه قرار گیرد. به همین منظور از نظریه ورشکستگی که یکی از رویکردهای تئوری بازی همکارانه است، جهت تخصیص آب بین ذینفعان استفاده شده است. روشهای ورشکستگی شامل ورشکستگی نسبی (P)، ورشکستگی مقید به سود یکسان (CEA)، ورشکستگی مقید به ضرر یکسان (CEL)، تالمود (TAL)، پینایل (PIN) و ورشکستگی نسبی تعدیل شده (AP) است. منطقه مورد مطالعه دشت دامغان در استان سمنان است. نیاز آبی سالانه این منطقه حدود 110 میلیون متر مکعب و برداشت سالانه آب از سفره آب زیرزمینی حدود 87 میلیون متر مکعب است. در این مطالعه 10 ذینفع از بخشهای کشاورزی، صنعتی و شرب درنظر گرفته شده است. نتایج بدست آمده توسط شاخص‌های ارزیابی اکثریت آرا، پایداری در رفتار و تراز آب زیرزمینی با درنظر گرفتن عدم قطعیت و ادغام شاخص‌های قبل به عنوان نوآوری مقاله، بررسی شده است. طبق نتایج بدست آمده روش CEL با پایداری در رفتار (سطح رضایت) یکسان در بین ذینفعان، تراز آب زیرزمینی بالا و بالاترین شاخص β بهترین روش انتخاب می‌شود. در نهایت استفاده از این روش به تعدیل منصفانه پروانه‌های برداشت آب زیرزمینی دشت دامغان کمک می‌کند.

کلیدواژه‌ها

20.1001.1.17352347.1402.19.3.7.6

موضوعات

آب زیرزمینی

عنوان مقاله [English]

Developing Uncertain Bankruptcy Models for Fair Extraction of Underground Water in Damghan Plain Iran

نویسندگان [English]

Samaneh Sabri ¹
Mahdi Zarghami ²

¹ M.Sc. Graduated, Water Resources Engineering, Department of Civil Engineering, University of Tabriz, Iran.

² Professor, Faculty of Governance, University of Tehran, Tehran, Iran.

چکیده [English]

In recent decades, increasing population and the consequent intensified water demand have led to exploitation of groundwater resources. Lack of water along with improper management raise conflicts between its stakeholders in most of which often the amount of water demand by the stakeholders exceeds the amount of available water. Therefore, the management of underground water and withdrawals should be such that in addition to meeting the needs of consumers in a fair manner, it takes into account the stability of the aquifer. For this purpose, bankruptcy theory, which is one of the cooperative game theory approaches, has been used to allocate water among the Stakeholders. Bankruptcy methods include Proportional bankruptcy (P), Constrained Equal Award bankruptcy (CEA), Constrained Equal Loss bankruptcy (CEL), Talmud (TAL), Piniles (PIN), and Adjusted Proportional bankruptcy (AP). The study area for this research is Damghan plain at the Semnan province. The annual water requirement of this region is about 110 million cubic meters and the annual water withdrawal from the aquifer is about 87 million cubic meters. In this study, 10 stakeholder regions from the agriculture, urban and industry sections are considered. The results obtained from bankruptcy proceedings have been valuated by the indicators of majority voting, stability in behavior, and groundwater level taking into account uncertainty, and the integration of previous indicators. According to the results, the CEL method is selected as the best method with stability in the same behavior (level of satisfaction) among stakeholders, higher groundwater level and the highest β index.

کلیدواژه‌ها [English]

Groundwater Management
Bankruptcy Methods
Uncertainty
Damghan Plain

مراجع

Ansink E and Marchiori C (2011) Reallocating water: An application of sequential sharing rules to Cyprus. SSRN Electronic Jurnal. FEEM Working Paper No. 126.2009

Banihabib M E and Najafi Morghmaleki S (2018) Assessment of game and bankruptcy theories to supply environmental water of Hawizeh Wetland. Iran-Water Resources Research 14(2):12–22 (In Persian)

Bosmans K and Lauwers L (2011) Lorenz comparisons of nine rules for the adjudication of conflicting claims. International Journal of Game Theory 40(4):791–807

Dinar A and Howitt R E (1997) Mechanisms for allocation of environmental control cost: Empirical tests of acceptability and stability. In Journal of Environmental Management 49(2):183–203

Jabbari R, Zarghami M, Anbari MJ and nadiri A (2022) Development of agent based model with the aim of discussion groundwater resources management policies; case study of Damghan aquifer. Iran-Water Resources Research 17(4):131–143 (In Persian)

Jamalomidi M and Moridi A (2020) Bankruptcy method in reducing groundwater resources cnflicts and aquifer balancing (case study: Haji Abad aquifer). Iran-Water Resources Research 16(4):1–14 (In Persian)

Ligmann-Zielinska A, Kramer DB, Spence Cheruvelil K and Soranno PA (2014) Using uncertainty and sensitivity analyses in socioecological agent-based models to improve their analytical performance and policy relevance. PloS one 9(10):e109779

Loáiciga HA (2004) Analytic game-theoretic approach to ground-water extraction. Journal of Hydrology 297(1–4):22–33

Madani K (2010) Game theory and water resources. Journal of Hydrology 381(3–4):225-238

Madani K and Zarezadeh M (2012) Bankruptcy methods for resolving water resources conflicts. World Environmental and Water Resources Congress 2012: Crossing Boundaries, 2247–2252

Madani K, Zarezadeh M, Morid S (2014) A new framework for resolving conflicts over transboundary rivers using bankruptcy methods. Hydrology and Earth System Sciences 18(8):3055-3068

Mianabadi H, Mostert E, Zarghami M, and van de Giesen N (2014) A new bankruptcy method for conflict resolution in water resources allocation. Journal of Environmental Management 144:152–159

Neumann J V, Morgenestern O (2007) Theory of Games and Economic Behavior: 60th Anniversary Commemorative Edition. United Kingdom, Princeton University Press

Shapley L S and Shubik M (1954) A method for evaluating the distribution of power in a committee system. American Political Science Review 48:787–792

Sheikhmohammady M and K Madani (2008) Sharing a multi-national resource through bankruptcy procedure. World Environmental and Water Resources Congress, Ahupua'a

Tian J, Yu Y, Li T, Zhou Y, Li J, Wang X, and Han Y (2022) A cooperative game model with bankruptcy theory for water allocation: A case study in China Tarim River Basin. Environmental Science and Pollution Research 29(2):2353–2364

Zarezadeh M (2011) Allocation of water resources of Qezl Ozen-Safid Rood watershed under the influence of climate change by applying the bankruptcy approach in resolving disputes [dissertation].Tehran Iran, Tarbiat Modares University (In Persian)

Zarghami M, Nadiri AA, Anbari MJ, Farzin S, Mohammadpor N, Taherian M, Garekhani M, Jabbari R, Mohaggegh AR (2020) Providing a decision-making system with an integrated water resources management approach to implement a plan to rehabilitate and balance groundwater resources in the study area of Damghan. Semnan Regional Water Company (In Persian)