Journal of Watershed Management Research

fa مسائل، راهبردها و راهکارهای علم و فناوری در استفاده پایدار از منابع آب در مقیاس حوضه Issues, Strategies, and Scientific and Technological Solutions for the Sustainable Use of Water Resources at the Basin Scale مديريت حوزه های آبخيز مديريت حوزه های آبخيز پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">چکیده مبسوط: مقدمه و هدف: بحران کمبود آب و پیچیدگی‌های مرتبط با حل مشکلات ناشی از این بحران، نیازمند نگاهی جامع و در مقیاس مکانی بزرگتر از نگاه مزرعه‌ای، یعنی مقیاس حوضه آبریز، است. افزایش مصرف آب از یک سو و محدودیت منابع آب موجود از سوی دیگر، مدیریت، بهره‌برداری و مصرف آب به روش‌های سنتی را پاسخگو نمی &lrm;کنند و عدم تعادل آن، بحران آب در ایران را به &lrm;طور فزاینده‌ای تشدید می‌کند. با این&lrm; حال، رویکرد استفاده از علم و فناوری و داشتن برنامه‌ای مرتبط برای استفاده بهینه از آب و ارتقای بهره‌وری آب در مقیاس حوضه آبریز، قطعاً می‌تواند نقش کلیدی در حل این بحران ایفاء کند. بنابر این، هدف اصلی این تحقیق، شناسایی و تعیین اولویت‌های علم و فناوری، انتخاب گزینه‌های راهبردی و در نهایت ارائه راهکارهای علم و فناوری برای مدیریت آب در مقیاس حوضه است. مواد و روش&lrm;ها: روش تحقیق شامل برگزاری جلسات طوفان فکری و استفاده از نظرات خبرگان (25 نفر خبره) بود. همچنین، از منابع علمی مختلف و روش‌های برنامه‌ریزی استراتژیک، تحلیل SWOT و کارت امتیازی متوازن استفاده شد. از طریق جلسات طوفان فکری، دامنه فعالیت‌ها و برنامه‌ریزی&lrm; ها، تعاریف و اصطلاحات و همچنین روش کار مورد بحث و تبادل نظر قرار گرفتند. سپس، فعالیت‌های کلی تحقیقات مرتبط که برخی از نتایج آن در این مقاله ارائه شده &lrm;اند، در قالب مراحل زیر تعیین و به &lrm;ترتیب زیر انجام شد: ۱) بررسی ادبیات موضوع، ۲) بررسی قوانین و اسناد بالادستی، ۳) بررسی وضعیت موجود (تحقیقاتی و اجرایی)، ۴) بررسی مسائل و مشکلات، ۵) شناسایی چالش‌های اصلی آب، ۶) شناسایی چالش‌های فناوری مدیریت آب در حوضه، ۷) انجام تحلیل SWOT، ۸) تعیین اهداف، ۹) تعیین راهبردهای اصلی و ۱۰) تعیین اقدامات یا راهکارها. یافته&lrm;ها: بر این اساس، شش راهبرد اصلی مدیریت آب در مقیاس حوضه شناسایی شدند که به &lrm;ترتیب اولویت عبارتند از: ۱) بهبود و توسعه روش‌ها و فناوری‌های مدیریت حوزه آبخیز به&lrm; منظور تعادل‌بخشی به سفره‌های آب زیرزمینی، ۲) توسعه و بهبود روش‌های بهره‌برداری از آب در سطح حوضه، ۳) بهبود بهره‌وری آب در سطح حوضه، ۴) توسعه فناوری‌های مدیریت سیلاب، ۵) درک و مدل‌سازی فرآیندهای هیدرولوژیکی حوضه و ۶) بهبود کیفیت آب در سطح حوضه. برای عملیاتی کردن این راهبردها، در مجموع 30 راهکار/اقدام شناسایی و برای هر راهبرد اصلی، به&lrm; طور جداگانه اولویت&lrm;‌بندی شدند. سپس، شبکه علیّت بین آنها ترسیم شد. با استفاده از روش تحلیل SWOT، تحلیل‌های لازم بر روی نقاط قوت-ضعف به &lrm;عنوان عوامل داخلی و فرصت‌ها-تهدیدها به&lrm; عنوان عوامل خارجی مؤثر بر مدیریت آب حوضه انجام شدند. بر اساس نتایج، برای مدیریت آب در مقیاس حوضه از دیدگاه علم و فناوری، باید یک راهبرد کلی رقابتی (ST) انتخاب شود، یعنی حداکثر استفاده از عوامل داخلی برای جلوگیری از تهدیدات عمده ناشی از عوامل خارجی. بر اساس این راهبرد اصلی و حداکثر امتیاز عوامل داخلی و خارجی، گزینه‌های استراتژیک با اولویت زیاد انتخاب شدند که به&lrm; عنوان مثال شامل موارد زیر هستند: 1) استفاده مناسب و بهینه از نیروهای متخصص در مجموعه مؤسسات، مراکز و واحدهای تحقیقاتی وابسته و تابعه سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی (AREEO) برای بهبود بهره&lrm; وری آب در مقیاس حوضه آبریز و ۲) بهره‌گیری از ساختار سازمانی منسجم و اعضای هیات علمی متعدد سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی (AREEO) برای جلوگیری از تصمیم‌گیری‌ها و اقدامات سازمان‌های غیررسمی و غیرمسئول متعدد در حوزه تحقیقات و فناوری در بخش کشاورزی و منابع طبیعی کشور. نتیجه&lrm;گیری: در کشورهای خشک و نیمه‌خشک مانند ایران که با کمبود شدید آب و بهره‌وری پایین آب در کشاورزی و منابع طبیعی مواجه هستند، افزایش بهره‌وری آب، استفاده از دانش و فناوری‌های روز و داشتن برنامه علمی و فناوری برای حل بحران آب ضروری است. مسائل و مشکلات بخش آب کشور باید با رویکردی جامع و یکپارچه در مقیاس &lrm;های مزرعه و حوضه آبریز بررسی شود. شش راهبرد اصلی برای توجه و رسیدگی به مسائل علم و فناوری در مقیاس حوضه آبریز شناسایی شدند که راهبرد با اولویت اول در این زمینه، بهبود و توسعه روش‌هاو فناوری‌های مدیریت حوزه آبخیز به&lrm;منظور تعادل‌بخشی به سفره‌های آب زیرزمینی است. همچنین، اقدام &lrm;ها و یا راهکارهای دارای بیشترین اولویت برای هریک از شش راهبرد اصلی شناسایی شده، به &lrm;ترتیب در حوزه &lrm;ها و مؤلفه &lrm;های مرتبط با الگوهای بهینه مدیریت جامع منابع و مصارف آب، فناوری&lrm; های سامانه &lrm;های سطوح آبگیر باران، فناوری &lrm;های کاهش تبخیر، فناوری&lrm; های پایش و پیش &lrm;آگاهی وقایع، بررسی اثرات تغییر اقلیم بر هیدرولوژی حوضه &lrm;ها، و فناوری &lrm;های پایش و ارزیابی آلودگی &lrm;های منابع آب و خاک حوضه هستند. راهبردهای علم و فناوری آب در مقیاس حوضه با روش SWOT انجام شد. بر اساس تحلیل SWOT، باید یک استراتژی رقابتی برای رسیدگی به مسائل علم و فناوری در مقیاس حوضه انتخاب شود. بنابر این، سیستم باید از نقاط قوّت داخلی برای جلوگیری از تهدیدات عمده خارجی استفاده کند. تهدید اصلی در این زمینه، بهره‌وری پایین آب در مقیاس حوضه آبریز است که می‌توان با مجموعه‌ای از نقاط قوّت، از جمله نقطه قوتی که بیشترین امتیاز را دارد، یعنی وجود نیروهای متخصص در مجموعه مؤسسات، مراکز و واحدهای تحقیقاتی وابسته و تابعه سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی (AREEO)، آن را برطرف کرد و بهره‌وری آب حوضه را بهبود بخشید.  </div> <div style="text-align: justify;">Extended Abstract Background: The water scarcity crisis and the associated complexities of solving the problems caused by this crisis require a comprehensive view and a spatial scale larger than the farm view, namely, the basin scale. The increasing water consumption, on the one hand, and the limitation of available water resources, on the other hand, has made the management, exploitation, and consumption of water by traditional methods unresponsive and its imbalance is progressively worsening the water crisis in Iran. However, the approach of using science and technology and having a related program for the optimal use of water and improving water productivity at the basin scale can certainly play a key role in solving this crisis. Therefore, this research mainly aims to identify and determine science and technology priorities, select strategic options, and ultimately provide science and technology solutions for water management at the basin scale. Methods: The research method included holding brainstorming sessions and using the opinions of experts (25 persons), along with various scientific sources and strategic planning methods, SWOT analysis, and a balanced scorecard. The scope of activities and planning, definitions, and terminology, as well as the working method, were discussed and exchanged through brainstorming sessions. Then, the general activities of the related research, some results of which are presented in this paper, were determined in the form of the following steps and carried out in the following order: 1) A review of the literature, 2), a review of macro-level documents, 3) a review of the current situation (research and implementation), 4) a review of issues and problems, 5) the identification of main water challenges, 6) the identification of water management technology challenges in the basin, 7) conducting SWOT analysis, 8) determining the goals, 9) determining main strategies, and 10) determine actions or measures. Results: Accordingly, six main water management strategies were identified at this scale, which are listed in order of priority: 1) improving and developing watershed management methods and technologies to balance aquifers, 2) developing and improving water exploitation methods at the basin level, 3) improving water productivity at the basin level, 4) developing flood management technologies, 5) understanding and modeling watershed hydrological processes, and 6) improving water quality at the basin level. The solutions/measures required to operationalize these strategies were identified as a total of 30 solutions, which were prioritized separately for each main strategy, followed by drawing the causality network between them. Using the SWOT analysis method, the necessary analyses were conducted on the strengths-weaknesses as internal factors and opportunities-threats as external factors affecting basin water management. Based on the results, a competitive overall strategy (ST) should be selected for water management at the basin scale from the science and technology perspectives, that is, the maximum use of internal factors to prevent major threats from external factors. Based on this main strategy and the maximum score of internal and external factors, high-priority strategic options were selected, which include, for example: 1) the appropriate and optimal use of specialized personnel within the set of affiliated and subordinate research institutions, centers, and units of the Agricultural Research, Education, and Extension Organization (AREEO) to improve water productivity at the basin scale, and 2) utilizing the coherent organizational structure and the numerous academic members of the AREEO organization to prevent decisions and actions by numerous informal and irresponsible organizations in the field of research and technology in the agricultural sector and natural resources of the country. Conclusions: In arid and semi-arid countries such as Iran, which face severe water shortages and low water productivity in agriculture and natural resources, increasing water productivity, using up-to-date knowledge and technologies, and having a science and technology program are essential for solving the water crisis. The issues and problems of the country's water sector should be examined with a comprehensive and integrated approach at both farm and basin scales together. Six main strategies were identified to address science and technology issues at the basin scale, with the first priority strategy in this context being the improvement and development of watershed management methods and technologies to balance the aquifers. Moreover, the highest priority actions or measures for each of the six main strategies identified are in the areas and components related to the optimal patterns of the comprehensive management of water resources and uses, technologies for rainwater harvesting systems, technologies for reducing evaporation, technologies for monitoring and early warning of climatic events, studying the effects of climate change on the hydrology of basins, and technologies for monitoring and assessing pollution of water and soil resources in the basin, respectively. Based on the SWOT analysis, a competitive strategy should be selected to address science and technology issues at the basin scale. Therefore, the system should use internal strengths to prevent major external threats. The major threat in this regard is the low water productivity at the basin scale, which can be addressed, and the basin's water productivity can be improved by a set of strengths. These include the strength with the greatest score, namely the presence of specialized personnel in the set of institutions, centers, and research units affiliated and subordinate to the AREEO.  </div> استفاده پایدار, حوزه آبخیز, راهبرد, سوآت, مدیریت آب, مقیاس حوضه Basin scale, Strategy, Sustainable use, SWOT, Water management, Watershed 3 16 http://jwmr.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-2014-1&slc_lang=fa&sid=1 Bagher Ghermezcheshmeh باقر قرمز چشمه baghergh@gmail.com 100319475328460015809 100319475328460015809 No Soil Conservation and Watershed Management Research Institute (SCWMRI), Agricultural Research, Education, and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری سازمان تحقیقات، آموزش، و ترویج کشاورزی، تهران، ایران Nader Heydari نادر حیدری nrheydari@gmail.com 100319475328460015810 100319475328460015810 Yes Agricultural Engineering Research Institute (AERI), Agricultural Research, Education, and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی؛ سازمان تحقیقات، آموزش، و ترویج کشاورزی، کرج، ایران Jahangir Porhemmat جهانگیر پرهمت porhemmat@scwmri.ac.ir 100319475328460015811 100319475328460015811 No Soil Conservation and Watershed Management Research Institute (SCWMRI), Agricultural Research, Education, and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری سازمان تحقیقات، آموزش، و ترویج کشاورزی، تهران، ایران