Water Management in Agriculture

Water Management in Agriculture

Selecting the Best Location for Constructing a Reservoir for Agricultural Water Supply Using a Combination of Boolean and Fuzzy Logic (Case Study: Qoyijq Watershed)

Document Type : Original Article

Authors
1 Assistant Professor/Pasture and Watershed Management, Gonbadkavos college of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gonbadkavos, Iran
2 Gonbadkavos College, Gonbadkavos,
Abstract
Providing the required water at different stages of plant growth has always been a major concern for farmers. The irregular spatial and temporal distribution of rainfall creates challenges for farmers in providing the required water for agricultural lands. A significant portion of rainfall occurs during non-agricultural seasons and is lost without storage. Therefore, one of the effective water resource management strategies in northern regions of the country is the construction of Ab-Bandans (traditional water reservoirs). In this study, seven geological criteria, slope, soil depth, sub-basin discharge rate, distance from fault, distance from road, and distance from river were identified and selected according to the characteristics of the region. Then, using Boolean logic, the areas that are unconstrained for constructing water dams were determined. Then, using the fuzzy logic method, unconstrained areas were prioritized to select the best location for reservoir construction. The results of the Boolean method showed that 4.3% of the region is susceptible to constructing water dams. Further analysis of the identified suitable areas using the fuzzy method showed that 0.4% of the area was categorized as relatively suitable, 2% as suitable, and 1.9% as highly suitable for constructing reservoir. Also, using these two logics showed that the southwestern parts of the region are suitable places for reservoir construction.
Keywords

احمدی، س.ح.، حشمت پور، ع. سیدیان، س.م. و کمکی، چ. ب. 1395. مکان‌یابی احداث آب‌بندان با روش تحلیل سلسله مراتبی (در منطقه شمال شهر گرگان)،پایان نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه گنبدکاووس.
احمدی زاده، س.ر.، حاجی‌زاده، ف. و ضیائی، م. 1390. ارائه مدل جدید تلفیقی مکان‌یابی مبتنی بر منطق فازی و تحلیل سلسله مراتبی در محیط GIS (نمونه موردی شهرک صنعتی بیرجند). پژوهش‌های محیط‌زیست، 2(4): 61-74.
امیری، ح.، شفیعی،ی. فخرایی راد، آ. و کشاورز،ح. 1400. پتانسیل‌یابی منابع آب زیرزمینی با استفاده از روش منطق فازی (مطالعه موردی: حوزه آبخیز داراب فارس). مجله کاربرد سیستم اطلاعات جغرافیایی و سنجش‌ازدور در برنامه‌ریزی. 12) 3(: 62-45
بقراط، ت.، لطیفی، ص. امیر نژاد، ح. و سلیمانی، ک. 1390. نقش ویژگی‌های آب‌بندان بر عملکرد محصول برنج در شرق مازندران پ‍‍ژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز. ۲ (۴): ۲۸-۱۶.
بقراط، ت.، امیر نژاد، ح. و لطفی،ص. 1387. بررسی نقش آب بندان ها (تالاب‌های مصنوعی) شرق مازندران در پرورش آبزیان،اولین کنفرانس بین‌المللی بحران آب،زابل.
توکلی، ع.ر.، فتاحی، ا.ع. رسان نژاد، ح. ابراهیمی،م. و داداری، ع. 1400. معرفی آبندان: سازه های آبی مبتنی بر دانش بومی استان مازندران، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی،36.
حبیبی، آ.، ایزدیار، ص. و سرافزاری، ا. 1393. تصمیم‌گیری چند معیاره، 1، رشت، کتیبه گیل، 168.
حیدریان،پ.، رنگزن، گ. ملکی، س. تقی‌زاده، ا. و عزیزی قلاتی، س. 1393. مکان یابی محل دفن پسماند شهری با استفاده از مدل های Fuzzy-AHP و Fuzzy-TOPSIS در محیط GIS: مطالعه موردی شهر پاکدشت استان تهران. مجله بهداشت و توسعه. 3(1): 6.
خیراندیش، م. و احمدی، س.ح. 1392. بررسی اقتصادی ایجاد آب‌بندان بر توسعه کشاورزی منطقه محمدآباد گرگان. همایش ملی مدیریت منابع طبیعی.
خیرخواه زرکش، م.م.، ناصری، ح.ر. داوودی، م.ه. و سلامی، ه. 1387. استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی در اولویت‌بندی مکان‌های مناسب احداث سد زیرزمینی مطالعه موردی: دامنه شمالی کوه های کرکس - نطنز. پژوهش و سازندگی، 21(2): 101-93.
روهینا، آ.، احمدی، ح. معینی، ا. و شهریور، ع. 1399. مکان‌یابی مناطق مستعد احداث سد زیرزمینی با استفاده از منطق بولین و روش AHP در آبخیز امام‌زاده جعفر گچساران. مجله پژوهش‌های آبخیزداری.
فرخ زاده، ب.، فولادی،م. و یوسفی مهیار، م. 1398. توسعه روش فازی بهبود‌یافته در پتانسیل‌یابی مکان‌های مناسب تغذیه مصنوعی آب‌های زیرزمینی. مجله علوم و مهندسی آبخیزداری ایران. ۱۳ (۴۴): 27-17.
فرجی‌سبکبار، ح.، حیسن‌پور، س. ملکیان، آ. و کیانی آلرده. 1393. مقایسه کارایی مدل‌های MCDM در مکان‌یابی پخش سیلاب در محیط GIS مطالعه موردی: حوضه آبریز گربایگان. نشریه علمی- پژوهشی جغرافیا و برنامه‌ریزی، 18 (49): 190-167.
ﻣﺠﻨﻮﻧﻴﺎن، ه. 1377. طبقه‌بندی و ﺣﻔﺎﻇﺖ تالاب‌ها. ﺳﺎزﻣﺎن ﺣﻔﺎﻇﺖ محیط‌زیست، 1، دایره سبز، 176.
مخدوم، م.، جعفرزاده، ه. درویش صفت، ع. و مخدوم، ع. 1391. ارزیابی و برنامه‌ریزی محیط‌زیست با سامانه‌های اطلاعات جغرافیایی (GIS).6، انتشارات دانشگاه تهران، 304.
مدنی، ک.، آقاکوچک، ا. و میرچی، ع. 1396. خشکسالی اقتصادی – اجتماعی ایران: چالش‌های یک ملت ورشکسته آبی (ورشکستگی اقتصادی – اجتماعی آب در ایران)، ترجمه شهره صدری خانلو، فصلنامه صنوبر.
مهرابی، ع. 1390. نقش مدیریت سنتی آب در مشارکت مردمی و سطوح تصمیم‌گیری مدیریت منابع آب، همایش بین‌المللی سنتی مدیریت منابع آب، یزد.
مهدوی، ع.، نوری امام زاده‌یی، م. مهدوی نجف‌آبادی، ر. و طباطبائی، س.ح. 1390. مکان‌یابی عرصه‌های مناسب تغذیه مصنوعی سفره های زیرزمینی به روش منطق فازی در حوضه آبریز دشت شهرکرد. علوم آب‌وخاک. ۱۵ (۵۶): ۶۳-۷۸.
نورمحمدی، پ.، حقی زاده، ع. طهماسبی پور، ن. و زینی وند، ح. 1395. شناسایی مکان‌های دارای پتانسیل استحصال آب باران حوضه‌ی آبخیز سراب صیدعلی الشتر با استفاده از دو روش NRCS-CN و سیستم پشتیبانی تصمیم‌گیری (DSS) مبتنی بر GIS. مجله اکوهیدرولوژی. 3(2): 278-291.
Andrews, M. 2021.Iran is draining its aquifers dry. Nature  (594-476).
Dortaj, A., Maghsoudy, S., Ardejani, F. D. and Eskandari, Z. 2020. A hybrid multi-criteria decision making method for site selection of subsurface dams in semi-arid region of Iran. Groundwater for Sustainable Development, 10: 100284.
Haile, G. and Suryabhagavan, K. V. 2019. GIS-based approach for identification of potential rainwater harvesting sites in Arsi Zone, Central Ethiopia. Modeling Earth Systems and Environment, 5: 353-367.
Robert, L., Ehricch, Jr., Steele Kendi, P.P. 2004. Mainstreaming the wise use of wetlands using international and national instruments.The Science of Total Environment. (214):221-237.