پیش بینی بلند مدت تقاضای آب خانگی

آب شرب در ایران همچون اغلب مناطق دنیا به دلیل خشکسالی، رشد جمعیت، افزایش مصرف سرانه هر روز کمیاب تر می شود. از طرف دیگر غیر قابل جانشین بودن آب مشکل کم آبی را روزافزون ترمی کند، در این شرایط تلاش انسانها برای استفاده بهینه این نهاده ضروری تر به نظر می رسد و منازعات و کشمکش ها نیز برای حاکمیت منابع آب در آینده فزونی خواهد گرفت. هدف این تحﻘیق ارایه یک روش مناسب و قابل اطمینان برای بدست ﺁوردن میزان تﻘاضای بلند مدت ﺁب‫شهری است، تا تصمیم گیری برای آینده با عدم قطعیت کمی صورت پذیرد.

بر اساس معیار های انتخاب مدل و متغیر های موثر که در نظر گرفته شد، تابع تقاضای آب شهر نیشابور با متغیرهای درآمد سرانه واقعی، قیمت متوسط واقعی، شاخص کالا و خدمات مصرفی، تعداد باسوادان و متوسط دمای حداکثر برای شهر نیشابور توسط مدل استون گیری تخمین زده شد. نتایج بر ضروری بودن کالای آب تاکید می کند. بمنظور پیش بینی نقطه ای، چهار سناریو تعریف گردید و متغیر های مستقل پیش بینی شد. برای این امر از اطلاعات پیش بینی شده جمعیت با سه سناریو توسط شرکت پارس کنسولت استفاده گردید. پارامترهای هواشناسی نیز، با داشتن خروجی مدل HadCM۳ و داده های هواشناسی مشاهداتی و با بکارگیری مدل LARS-WG، برای سه سناریوهای اقلیمی آتی شبیه سازی گردید. متغیرهای اقتصادی (درآمد خانوار، شاخص کالا و خدمات و قیمت متوسط آب) با دو فرض کلی ( اجرا شدن طرح هدفمند سازی یارانه ها و اجرا نشدن این طرح) پیش بینی گردید.

درصد تغییرات تقاضای آب سه سناریو اول ( طرح هدفمند سازی یارانه ها اجرا نگردد) برای دوره ی ۱۳۹۰ تا ۱۴۱۰ بین ۴۰ تا ۵۷ درصد در طول این بازه می باشد. در سناریوی چهارم که فرض بر اجرای طرح هدفمند سازی یارانه ها است مقادیر تقاضای سرانه آب نسبت به حالتی که این طرح اجرا نگردد کاهش می یابد.

در ادامه به بررسی اثر تغییر اقلیم بر تقاضای آب پرداخته شد. نتایج سناریوی A۱B نشان داد، دمای حداکثر به ترتیب در ۱۰، ۴۵ و ۸۰ سال آینده به میزان حداکثر ۹/۱، ۶/۸ و ۸/۱۴ درصد افزایش می یابد، در مجموع می توان نتیجه گرفت که میزان افزایش متوسط سالانه تقاضای آب در سناریو A۱B، برای هر شهروند در دوره اول برابر ۰۴۷/۰ و در دوره دوم پیش بینی ۲۱۳/۰ مترمکعب می باشد که این عدد در دوره سوم به ۳۷/۰ متر مکعب فقط بر اثر تغییر اقلیم افزایش می یابد.

در قسمت بعدی بازه ی تغییرات تقاضا برای دوره ی مورد نظر با استفاده از شبیه سازی مونت کارلو بدست آمد و اثر عدم قطعیت در متغیرهای مستقل، بر تقاضای آب دیده شد.

در انتها با استفاده از شبکه عصبی تقاضای آب بصورت بلند مدت پیش بینی شده است. نتایج نشان داد، استفاده از جزء غیر قطعی سری های زمانی در پیش بینی با شبکه های عصبی می تواند مشکل درونگرا بودن این مدل ها را تا حدی حل نماید.

کلیدواژه ها:

تابع تقاضای آب ، تابع استون-گیری ، رویکرد اقتصادی ، پیش بینی بلند مدت نقطه ای ، پیش بینی احتمالاتی ، مونت کارلو ، تغییر اقلیم ، LARS-WG ، شبکه عصبی.