Journal of Watershed Management Research

fa اولویت‌بندی جامع مقایسه‌ای وضعیت و شرایط عملکردی آبخیزهای رده دوم کشور با استفاده از تئوری بازی Comparative Integrated Prioritization of the Status and Performance Conditions of Iran's Second-Order Watersheds Using Game Theory مديريت حوزه های آبخيز مديريت حوزه های آبخيز پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">چکیده مبسوط مقدمه: حفاظت، بهره‌برداری و مدیریت پایدار منابع طبیعی حوزه‌های آبخیز برای تأمین نیازهای جمعیت روبه‌رشد از اولویت خاصی برخوردار هستند. آسیب به منابع طبیعی عوارض جبران‌ناپذیری از جمله سیلاب‌های شدید، فرسایش خاک و در نتیجه خسارات جانی و مالی را به&lrm; دنبال دارد. بنا بر این، از یک&lrm; سو اجرای برنامه‌های حفاظت و احیای منابع طبیعی ضروری است و از سوی دیگر کمبود اعتبارات و محدودیت‌های اقتصادی، فنی و زمانی در حوزه‌های آبخیز مختلف باعث می‌شوند تا اقدامات مدیریتی در قسمت‌هایی از حوزه‌های آبخیز که شرایط حساس‌تری نسبت به سایر مناطق دارند، انجام شوند. بر همین اساس، اولویت‌بندی مناطق مختلف یک حوزه آبخیز براساس شدت مشکل ابزار مفیدی برای دولت در تهیه راهبردهای توسعه منطقه‌ای است. با این ‌حال، استفاده از یک رویکرد مناسب برای اتخاذ یک تصمیم مدیریتی با لحاظ نظر تمامی گروداران و کم‌کردن نظرات کارشناسی ضروری است، حال آن&lrm;که این موضوع در مقیاس حوزه آبخیز کم‌تر موردتوجه قرار گرفته &lrm;است. در همین راستا، در پژوهش حاضر برای اولویت‌بندی مقایسه‌ای حوزه‌های آبخیز درجه دوم کشور از نظریه بازی به &lrm;دلیل کاهش اثر نظر کارشناسی استفاده شده &lrm;است. امید است که نتایج این پژوهش سیاست‌گذاران، مدیران و تصمیم‌گیران در مدیریت جامع آبخیزهای کشور و حفظ منابع آب‌وخاک را یاری کنند. اگرچه دستیابی به رویکردهای تفصیلی و اجرایی در مقیاس&lrm;های عملیاتی نیازمند انجام پژوهش&lrm;های گسترده‌&lrm;تر با مقیاس بزرگ&lrm;تر و در بخش&lrm;ها و یا آبخیزهای با اولویت مدیریتی بالا است. مواد و روش‌ها: برای اولویت‌بندی مقایسه‌ای حوزه‌های آبخیز درجه دو کشور در ابتدا 44 معیار ملی و قابل‌دسترس اقلیمی، انسانی، هیدرولوژیکی و طبیعی انتخاب شدند. در ادامه، مقادیر معیارهای مورد مطالعه برای هر یک از حوزه‌های آبخیز درجه دوم استخراج شدند و با توجه به ماهیت معیارها و نوع تأثیر آن‌ها بر عملکرد آبخیز‌ها، مقیاس‌بندی لازم انجام شد. برای حذف همبستگی درونی معیارهای مطالعه، از معیار آماری عامل تورم واریانس استفاده شد. در همین راستا، 26 معیار برای اولویت‌بندی مقایسه‌ای نهایی شدند. در مرحله بعد، رویکرد Condorcet برای اولویت‌بندی جامع مقایسه‌ای با درنظرگرفتن 26 معیار استفاده شد. در همین راستا، مقادیر معیارهای نهایی&lrm; شده در آبخیزهای 30گانه رتبه‌بندی شدند. آبخیزی که بهترین وضعیت را از لحاظ معیار مطالعاتی داشت در رتبه اول و آبخیز با بدترین وضعیت در رتبه آخر قرار گرفتند و این روال برای تمامی معیارهای مطالعاتی مدنظر قرار گرفت. پس از رتبه‌بندی آبخیزها با در نظر گرفتن معیارها، اولویت‌بندی مقایسه‌ای بین آبخیزهای رده دوم کشور انجام و آبخیزهای با بیش‌ترین و کم‌ترین برد در مقایسات جفتی، به&lrm; ترتیب به‌عنوان آبخیزهای با اولویت کم و بالا شناسایی شدند. در نهایت، نقاط ضعف و قوت آبخیزهای مطالعاتی با توجه به معیارهای مورد بررسی مشخص شدند. یافته‌ها: براساس نتایج، آبخیزهای 30گانه کشور در بین 26 معیار مطالعاتی حداقل یک‌بار در رتبه‌های اول تا چهارم قرار گرفته‌اند. آبخیز‌های جراحی و زهره با 3 و کویر درانجیر با 54 امتیاز به&lrm; ترتیب دارای کم‌ترین و بیش‌ترین امتیاز و بدترین و بهترین شرایط را با توجه به 26 معیار نهایی شده دارند. بررسی وضعیت آبخیز جراحی و زهره نشان می &lrm;دهد که این آبخیز از لحاظ تراکم زهکشی، فرسایش ویژه و تراکم‌ آبراهه‌های با رتبه چهار وضعیت خوبی ندارد. از سوی دیگر، وضعیت کویر درانجیر در شاخص طبیعت‌گرایی، تغذیه آب‌های زیرزمینی، غلظت کربن مونواکسید، تراکم آبراهه‌های با رتبه 4، مهاجرت، فرسایش ویژه، جمعیت و جریان خروجی انسانی در مقایسه با غالب آبخیزها بهتر است. با توجه به معیارهای مطالعاتی، وضعیت و شرایط عملکردی آبخیز جراحی و زهره در جنوب‌غربی، آبخیز هامون جازموریان در جنوب‌شرقی، آبخیز بندرعباس-سدیج در جنوب، آبخیزهای کویر مرکزی و ابرقو سیرجان در مرکز و آبخیزهای دریاچه ارومیه، سفیدرود و ارس در شمال‌غربی در مقایسه با سایر آبخیزها ضعیف هستند و باید بیش‌تر مورد توجه قرار گیرند. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده، متغیرهای مختلفی در اولویت‌بندی حوزه‌های آبخیز کشور مؤثر هستند که نیاز به ارزیابی دقیق و علمی تأثیرات هر یک بر عملکرد حوزه‌های آبخیز دارد. هم‌چنین، نتایج این تحقیق می&lrm;توانند سهم ارزنده‌ای در نحوه تخصیص اعتبارات در ارائه راهکارهای مدیریتی و انجام مطالعات دقیق اجرایی در مقیاس بزرگ‌تر و حوزه‌های آبخیز کوچک‌تر داشته &lrm;باشند. نتیجه‌گیری: در پژوهش حاضر، از مجموعه متغیرهای تأثیرگذار و در دسترس در آبخیزها برای اولویت‌بندی مقایسه‌ای آن‌ها استفاده شده &lrm;است. لازم به ذکر است که با توجه به این‌که مبنای مقایسه در رویکرد Condorcet مقایسه&lrm;های جفتی است، بنا بر این زیرآبخیزهای جراحی و زهره و کویر درانجیر زیرآبخیزهایی هستند که در مقایسه&lrm;های جفتی بین سایر زیرآبخیزها در معیارهای مذکور، به ترتیب بیش‌ترین و کم‌ترین باخت را تجربه کرده‌اند. بر این ‌اساس، نتایج اولویت‌بندی زمانی قابل‌اعتماد خواهند بود که مدیر مربوطه با فرآیند اولویت‌بندی، نوع معیارها و هم‌چنین هدف مطالعه حاضر آگاهی کامل داشته &lrm;باشد. طبیعتاً، نتایج حاصل از مقیاس مورد استفاده در پژوهش فعلی، امکان تهیه و تدوین طرح‌های اجرایی مدیریت آبخیزهای کشور را مهیا نمی‌کنند ولی زیربنای خوبی برای تمرکز توجهات بخش‌ها و سازمان‌های متولی حفاظت منابع آب ‌و خاک کشور در خصوص سیاست‌گذاری و برنامه‌ریزی در مقیاس ملی و سپس انجام مطالعات تفصیلی و هدفمندانه در مقیاس‌های بزرگ در آبخیزهای با اولویت بالا را فراهم نموده &lrm;اند. اگرچه انجام پژوهش‌های گسترده‌تر با سایر شیوه‌های اولویت‌بندی مبتنی &lrm;بر تئوری بازی و با سایر رویکردهای مشابه و بر اساس معیارهای فنی گسترده‌تر پیشنهاد می‌شود.  </div> <div style="text-align: justify;">Extended Abstract Background: Protection, exploitation, and sustainable management of watershed resources are priorities in meeting the needs of the growing population. Damage to natural resources leads to irreparable effects, such as severe floods, soil erosion, and, as a result, human and financial losses. Therefore, on the one hand, it is necessary to implement programs for the protection and restoration of natural resources. On the other hand, the lack of credits and economic, technical, and time limitations in different watersheds cause management measures to be taken in parts of watersheds that have more sensitive conditions than other areas. Based on this, prioritizing different areas of a watershed based on the severity of the problem is a valuable tool for the government in preparing regional development strategies. However, it is necessary to use an appropriate approach to make a management decision, considering the opinions of all stakeholders and reducing expert opinions. However, this issue of the watershed area has received less attention. In this regard, game theory has been used in the current research for the comparative prioritization of second-order watersheds in the country due to the reduction of the effect of expert opinion. The results of this research will help policymakers, managers, and decision-makers in the comprehensive management of watersheds in the country and the conservation of water and soil resources. Achieving detailed and operational approaches on operational scales requires extensive research on a larger scale and in sectors or watersheds with high management priority. Methods: Some 44 national and accessible climatic, human, hydrological, and natural criteria were initially selected for the comparative prioritization of the country's second-order watersheds. Next, the values of study criteria were extracted for each watershed of the second category, and the necessary scaling was done according to the nature of the criteria and the type of their effect on the performance of the watersheds. The statistical measure of the variance inflation factor was used to eliminate the internal correlation of the study criteria. In this regard, 26 criteria were finalized for comparative prioritization. The Condorcet approach was used for comprehensive comparative prioritization, considering 26 criteria in the next step. In this regard, the values of the final criteria were ranked in 30 watersheds. In this regard, the watershed with the best condition in terms of the study criteria was ranked first, and the watershed with the worst condition was ranked last. This procedure was considered for all the study criteria. After ranking the watersheds by considering the criteria, a comparative prioritization was done between the second-order watersheds in the country, and the watersheds with the highest and lowest ranges in pairwise comparisons were identified as low and high-priority watersheds, respectively. Results: The 30 watersheds of the country have been ranked first to fourth among the 26 study criteria at least once. In this regard, the Jarahi and Zohreh Watershed, with three points, and the Daranjir and Saghar Desert Watershed, with 54 points, respectively, have the lowest and highest points and the worst and best conditions according to the 26 final criteria. Examining the condition of the Jarahi and Zohreh Watershed showed that this watershed could be in a better condition regarding drainage density, specific erosion, and the density of order 4 streams. On the other hand, the condition of the Daranjir desert is better in the naturalness index, recharge volume of groundwater, carbon monoxide concentration, density of stream ordered 4, migration, specific erosion, population, and human outflow than the majority of watersheds. According to the study criteria, the status and functional conditions of the Jarahi and Zohreh Watershed in the southwest, the Hamon Jazmurian Watershed in the southeast, Bandar Abbas and Sedij Border Watersheds in the south, the Central Desert and Abarghou-Sirjan Desert Watersheds in the center, Urmia Lake, and the Sefidroud and Haraz Watershed in the northwest are weak in comparison with the other watersheds and should be given more attention. Based on the results, the watersheds of Jarahi and Zohreh, with three, and Deranjir desert, with 54 points, respectively, have the least and the most points and have the worst and the best possible conditions. Based on the obtained results, various variables are effective in prioritizing the country's watersheds, which requires a detailed and scientific evaluation of their individual effects on the performance of watersheds. The results of this research can contribute to allocating funds to provide management solutions and conducting detailed implementation studies on larger scales and smaller watersheds. Conclusion: In the current research, the set of influential and available variables in watersheds has been used for comparative prioritization. It should be noted that because the comparison in the Condorcet approach is based on pairwise comparisons, Jarahi and Zohreh and Daranjir Desert Watersheds are the sub-watersheds that have experienced the highest and lowest losses, respectively, in the pairwise comparisons between the other sub-watersheds in the criteria as mentioned above. Therefore, the prioritization results will be reliable when the relevant manager is fully aware of the prioritization process, the type of criteria, and the purpose of the present study. Naturally, the results of the scale used in the current research need to provide the possibility of preparing and compiling executive plans for watershed management in the country. However, they provide a reasonable basis for focusing the attention of the departments and organizations in charge of protecting the country's water and soil resources for policy-making and planning on a national scale. It also provides detailed and goal-oriented studies on a large scale in high-priority watersheds. However, more extensive research is recommended with other prioritization methods based on game theory and similar approaches based on technical criteria.  </div> برنامه‌ریزی ملی, رویکرد کندورسِ, مدیریت جامع حوزه‌های آبخیز, مقیاس ملی Comprehensive watershed management, Condorcet approach, National planning, National scale 63 78 http://jwmr.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-11-75-10&slc_lang=fa&sid=1 Seyed Hamidreza Sadeghi سیّد حمیدرضا صادقی sadeghi@modares.ac.ir 100319475328460015464 100319475328460015464 Yes Department of Watershed Management Engineering, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Noor, Iran گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران Reza Chamani رضا چمنی reza.chamani@modares.ac.ir 100319475328460015465 100319475328460015465 No Department of Watershed Management Engineering, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Noor, Iran گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران Mostafa Zabihi Seilabi مصطفی ذبیحی سیلابی mostafa.zabihi@modares.ac.ir 100319475328460015466 100319475328460015466 No Department of Watershed Management Engineering, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Noor, Iran گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران Mohammad Tavosi محمد طاوسی m.tavosi@modares.ac.ir 100319475328460015467 100319475328460015467 No Department of Watershed Management Engineering, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Noor, Iran گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران Azadeh Katebikord آزاده کاتبی کرد azadeh.katebikord@modares.ac.ir 100319475328460015468 100319475328460015468 No Department of Watershed Management Engineering, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Noor, Iran گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران Hamid Nouri حمید نوری climatology.hnouri52@gmail.com 100319475328460015469 100319475328460015469 No Faculty of Natural Resources and Environment, Malayer University, Malayer, Iran; At present: Director, International Center for Integrated Management of Watershed and Bio-Resources in Arid and Semi-Arid Regions (ICIMWB), Natural Resources and Watershed Management Organization of Iran, Tehran, Iran دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه ملایر و در حال حاضر مدیر مرکز بین‌المللی مدیریت جامع حوزه‌های آبخیز و منابع زیستی در مناطق خشک و نیمه‎ خشک تحت پوشش یونسکو، سازمان منابع طبیعی و آبخیزداری کشور، تهران، ایران Abdulvahed Khaledi Darvishan عبدالواحد خالدی درویشان a.khaledi@modares.ac.ir 100319475328460015470 100319475328460015470 No Department of Watershed Management Engineering, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Noor, Iran گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران Vahid Moosavi وحید موسوی v.moosavi@modares.ac.ir 100319475328460015471 100319475328460015471 No Department of Watershed Management Engineering, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Noor, Iran گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران Padidehsadat Sadeghi پدیده السادات صادقی padideh.sadeghi@modares.ac.ir 100319475328460015472 100319475328460015472 No Department of Watershed Management Engineering, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Noor, Iran گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران Mehdi Vafakhah مهدی وفاخواه vafakhah@modares.ac.ir 100319475328460015473 100319475328460015473 No Department of Watershed Management Engineering, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Noor, Iran گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران Hamidreza Moradi Rekabdarkolaei حمیدرضا مرادی رکابدارکلایی hrmoradi@modares.ac.ir 100319475328460015474 100319475328460015474 No Department of Watershed Management Engineering, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Noor, Iran گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران