Ko‘p o‘lchovli suv boshqaruvi ko‘rsatkichlari doirasi suv omboridan ta’minlanadigan sug‘orish tarmoqlarining samaradorligini faqat umumiy suv miqdori orqali emas, balki suv ta’minoti tanqisligining kattaligi, yuz berish chastotasi va davomiyligi, drenajning fazoviy taqsimoti hamda tizim darajasidagi ta’minot–drenaj muvozanati orqali birgalikda baholaydigan jarayonga asoslangan diagnostik yondashuvdir. Tadqiqot Janubiy Koreyadagi Simdong, Yejeon, Yonggok va Habun suv ombori sug‘orish hududlarini EPA Storm Water Management Model (EPA-SWMM) yordamida modellashtirgan va oltita o‘lchovsiz ko‘rsatkichni ishlab chiqqan: Supply Adequacy Index (SAI), Adequacy Frequency Index (AFI), Supply Stability Index (SSI), Zone Equity Index (ZEI), Drainage Uniformity Index (DUI) va Water Balance Index (WBI).

EPA-SWMM modellari 2022–2024 davridagi kunlik kanal suv sathi kuzatuvlari bilan kalibrlangan, 2025 yil esa mustaqil tekshirish davri sifatida ishlatilgan. 2025 yilgi tekshirishda to‘rtta hududda R² 0,88–0,98 va Nash–Sutcliffe efficiency (NSE) 0,83–0,95 oralig‘ida bo‘lgan. PBIAS qiymatlari −15,04% dan −2,26% gacha bo‘lgani sababli model kanal suv sathlarini umuman olganda biroz yuqori baholashga moyildir.

Tadqiqot ikki ekspluatatsiya sharoitini taqqoslagan. A ssenariyda barcha diversion gate ochilishlari sug‘orish mavsumi davomida 1,0 darajasida saqlangan. B ssenariy esa A ssenariy natijalarida suv bosishi yetarli bo‘lmagan yoki ehtiyojga nisbatan ortiqcha suv olgan dalalarni aniqlash, so‘ngra darvoza ochilishlari va model ichidagi ayrim gidravlik uzatish cheklovlarini qo‘lda hamda iterativ ravishda o‘zgartirish orqali yaratilgan. B ssenariy matematik optimallashtirish natijasi emas va haqiqiy sug‘orish tarmog‘ida qo‘llangan dala ekspluatatsiyasi strategiyasi ham emas.

B ssenariy sharoitida suv ta’minotini baholovchi SAI, AFI va SSI to‘rtta hududning barchasida oshgan. Eng katta ta’minot yaxshilanishi boshlang‘ich samaradorligi eng past bo‘lgan Yonggokda kuzatilgan; SAI 0,747 dan 0,897 gacha oshgan. Biroq drenaj tengligi va suv balansi ko‘rsatkichlari har bir hududda bir xil yo‘nalishda o‘zgarmagan. Yonggokda SAI, AFI va SSI oshgan paytda WBI 0,76 dan 0,42 gacha pasaygan; Habunda ham WBI 0,75 dan 0,47 gacha kamaygan. Bu holat suv ta’minoti tanqisligini kamaytirish bilan tizimdagi drenaj/suv ta’minoti nisbatini maqsad qiymatiga yaqin saqlash turli samaradorlik o‘lchovlari ekanini ko‘rsatadi.

Tadqiqotning eng muhim talqin cheklovi ko‘rsatkichlarning katta qismi EPA-SWMM simulyatsiya natijalaridan hisoblanganidir. Model asosiy sug‘orish kanallaridagi suv sathlari bilan tekshirilgan; dalalarga yetib borgan mutlaq suv hajmlari va drenaj hajmlari mustaqil dala o‘lchovlari bilan o‘zaro tekshirilmagan. Bundan tashqari, samaradorlik ko‘rsatkichlari faqat 2025 gidrologik yil uchun baholangan va atigi to‘rtta sug‘orish hududi o‘rganilgan. Shu sababli taklif etilgan doira hududlarni mutlaq tartiblash yoki aniq optimal darvoza ochilishlarini ishlab chiqishdan ko‘ra, turli ekspluatatsiya o‘zgarishlari suv boshqaruvining qaysi jihatini yaxshilashi yoki yomonlashtirishini diagnostika qilish uchun qo‘llanishi kerak.

Tadqiqotning asosiy muammosi

Suv ombori sug‘orish hududida jami yetarli miqdorda suv mavjud bo‘lishi har bir dala suvni kerakli vaqtda va yetarli miqdorda olishini anglatmaydi. Suv ombori, asosiy kanal, ikkilamchi kanallar, diversion gate-lar, dala kirishlari va drenaj nuqtalari o‘zaro bog‘langan gidravlik tarmoqni tashkil qiladi. Ushbu tarmoqdagi bitta darvoza sozlamasi ham suvning yuqori oqim, o‘rta qism va quyi oqim o‘rtasida qanday taqsimlanishini o‘zgartirishi mumkin.

An’anaviy samaradorlik baholashlarida tez-tez qo‘llanadigan umumiy suv ta’minoti, sug‘orish samaradorligi yoki hududning o‘rtacha qiymati kabi yakka ko‘rsatkichlar muhim ma’lumot beradi; biroq bir xil o‘rtacha qiymat ostida vaqt va makon bo‘yicha juda turli muammolar yashirinishi mumkin. Bir hududda umumiy suv tanqisligi kichik bo‘lsa ham, tanqislik tez-tez takrorlanishi mumkin. Boshqa hududda tanqislik kam yuz berishi, ammo yuz berganda yetti kundan ortiq davom etishi mumkin. Xuddi shuningdek, umumiy drenaj miqdori maqbul bo‘lsa ham, drenaj faqat ayrim zonalarda yoki bir necha nuqtada to‘planishi mumkin.

Tadqiqotning maqsadi ushbu turli samaradorlik o‘lchovlarini bitta diagnostik doira ichida ajratishdir. Taklif etilgan tizim uchta asosiy yo‘nalishni baholaydi:

• Suv ta’minoti samaradorligi: SAI, AFI va SSI.
• Drenaj taqsimoti: ZEI va DUI.
• Suv balansi: WBI.

Ko‘rsatkichlar 0–1 shkalasida yoki 1 ga yaqinlashuvchi o‘lchovsiz qiymatlar bilan ifodalangani sababli turli samaradorlik o‘lchovlarini taqqoslashni osonlashtiradi; biroq har bir ko‘rsatkichdagi “1” qiymatining ma’nosi bir xil fizik hodisani anglatmaydi.

O‘rganilgan to‘rtta suv ombori sug‘orish hududi

Simdong sug‘orish tarmog‘i ikkita asosiy va ikkita ikkilamchi kanaldan iborat bo‘lib, ikkita nasos stansiyasidan qo‘shimcha suv oladi. Yejeonda to‘rtta ikkilamchi kanal va ikkita qo‘shimcha nasos stansiyasi mavjud. Yonggok ikkita asosiy va ikkita ikkilamchi kanalni o‘z ichiga oladi va diversion weir orqali qo‘shimcha suv oladi. Habun esa ikkita asosiy va beshta ikkilamchi kanal hamda yordamchi suv omboridan qo‘shimcha suv oladi.

Fazoviy tahlilni amalga oshirish uchun har bir hududdagi sug‘oriladigan maydonlar oqim yo‘nalishiga ko‘ra yuqori oqim, o‘rta oqim va quyi oqim zonalariga bo‘lingan. Simdongda bu maydonlar mos ravishda 44,2, 81,4 va 35,1 ha; Yejeonda 32,9, 69,6 va 28,9 ha; Yonggokda 25,0, 84,4 va 20,3 ha; Habunda 13,8, 56,6 va 46,8 ha.

Drenaj nuqtalari ham ayni fazoviy mantiq asosida tasniflangan. Simdongda yuqori, o‘rta va quyi zonalarda mos ravishda 1, 2 va 1; Yejeonda 0, 2 va 2; Yonggokda 0, 3 va 1; Habunda 2, 2 va 4 ta drenaj nuqtasi mavjud.

EPA-SWMM sug‘orish tarmog‘iga qanday qo‘llangan?

EPA-SWMM dastlab shahar yog‘in-oqim va drenaj tizimlari uchun ishlab chiqilgan gidrologik-gidravlik tarmoq modelidir. Ushbu tadqiqotda modelning node-link tuzilmasi suv ombori–kanal–dala tizimiga moslashtirilgan.

• Suv omborlari, nasos stansiyalari va sholi dalalari storage unit sifatida modellashtirilgan.
• Sug‘orish kanallari conduit sifatida modellashtirilgan.
• Suv ombori kirish darvozalari pump sifatida belgilangan.
• Diversion, control, supply va drainage gate-lar orifice sifatida modellashtirilgan.
• Tarmoq elementlarining ulanishlari junction tugunlari orqali qurilgan.

Model kirish ma’lumotlari

EPA-SWMM simulyatsiyalari kunlik vaqt qadamida bajarilgan. Model kirishlariga suv ta’minoti, yog‘in, evapotranspiratsiya, infiltratsiya, sholi dalasining suv bosish chuqurligi va darvoza ochilish nisbatlari kiradi.

Suv ombori suv ta’minoti ma’lumotlari Korea Rural Community Corporation tomonidan boshqariladigan Rural Agricultural Water Resource Information System (RAWRIS) orqali olingan. Meteorologik ma’lumotlar Korea Meteorological Administrationning Automated Surface Observing System (ASOS) tarmog‘iga asoslangan.

Kunlik haqiqiy evapotranspiratsiya Modified Penman usuli va ekin koeffitsiyentlari yordamida baholangan. Infiltratsiya va kanal yo‘qotish koeffitsiyentlari Koreyadagi Rural Water Use Rationalization Plan doirasidagi suv boshqaruvi zonalariga ko‘ra belgilangan.

Sholi dalalarining boshlang‘ich suv bosish chuqurligi 0 mm, maqsadli suv bosish chuqurligi esa 60 mm qilib belgilangan. Dala kirish va drenaj darvozalari modelda hisoblangan suv bosish chuqurligiga ko‘ra nazorat qoidalari bilan boshqarilgan.

Oltita suv boshqaruvi ko‘rsatkichi

SAI, AFI va SSI Bir Xil Narsani O‘lchaydimi?

Yo‘q. SAI suv tanqisligining umumiy kattaligini, AFI yetarli ta’minot bo‘lgan kunlar chastotasini, SSI esa kamida yetti kun davom etgan uzluksiz tanqislik davrlarining davomiyligini o‘lchaydi; shu sababli bir dala o‘xshash SAI qiymatiga ega bo‘lsa ham, tanqisliklarning vaqt bo‘yicha taqsimlanishiga qarab turli AFI yoki SSI qiymatlarini olishi mumkin.

Supply Adequacy Index — SAI

SAI manba matnida sug‘orish mavsumi davomida belgilangan suv ehtiyojining qanchasi amalda ta’minlanganini ifodalovchi miqdoriy yetarlilik ko‘rsatkichi sifatida ta’riflangan.

\[ SAI= \frac{\sum_{t=1}^{T}Q_{pd,t}} {\sum_{t=1}^{T}Q_{req,t}} \tag{1} \]

Manbada Tenglama (1) ning konseptual izohida surat ta’minlangan suvni, maxraj esa belgilangan ehtiyojni ifodalashi aytiladi. SAI qiymati 1 ga yaqinlashgan sari umumiy ehtiyojning kattaroq qismi qondirilgan deb talqin qilinadi.

Manba ichidagi belgi izohi haqida qayd: Tenglamadan keyingi izoh \(Q_{pd,t}\) ni “paddy field water requirement”, \(Q_{req,t}\) ni esa “prescribed water requirement” deb ataydi. Shu bo‘limning o‘zida suv tanqisligi \(D_t=Q_{req,t}-Q_{pd,t}\) shaklida berilgani sababli \(Q_{pd,t}\) amalda ta’minlangan/yetib borgan miqdor rolida ko‘rinadi. Manba ushbu terminologik nomuvofiqlikni izohlamaydi. Shu bois bu yerda tenglama o‘zgartirilmagan.

Adequacy Frequency Index — AFI

AFI tahlil davrida suv tanqisligi bo‘lmagan kunlar sonining jami kunlar soniga nisbatidir:

\[ AFI= \frac{\sum_{t=1}^{T}f(D_t)} {N_{total}}, \qquad f(D_t)= \begin{cases} 1, & D_t=0\\ 0, & D_t>0 \end{cases} \tag{2} \]

\(D_t\) — t kundagi suv tanqisligi. Tanqislik bo‘lmasa kun 1 ball, tanqislik bo‘lsa 0 ball oladi. Shu sababli AFI tanqislik hajmining qanchalik katta ekaniga emas, yetarli suv ta’minlangan kunlarning qanchalik tez-tez uchrashiga bog‘liq.

Supply Stability Index — SSI

SSI kamida yetti ketma-ket kun davom etgan suv tanqisligi davrlarining ta’sirini baholash uchun run theory yondashuvidan foydalanadi:

\[ SSI= \frac{\sum_{t=1}^{T}h(D_t)} {N_{total}}, \qquad h(D_t)= \begin{cases} 0, & t\in R_{\geq7}\\ 1, & t\notin R_{\geq7} \end{cases} \tag{3} \]

\(R_{\geq7}\) \(D_t>0\) holati kamida yetti ketma-ket kun davom etadigan deficit run-ni anglatadi. Demak, qisqa va tarqoq tanqisliklar AFIda ko‘rinsa, SSI ayniqsa uzoq davom etuvchi uzluksiz tanqislik davrlariga sezgir.

Yetti kunlik chegara tasodifiy tanlanmagan. Manba 3–14 kun oralig‘ida sezgirlik tahlilini o‘tkazgan va sholi suv boshqaruvi xususiyatlarini ham hisobga olib, asosiy tahlil uchun 7 kunlik chegarani qo‘llagan. Qo‘shimcha A grafigi chegara uzaygani sari SSI qiymatlari oshishini ko‘rsatadi; bu kutiladigan natija, chunki uzunroq minimal davomiylik shartida kamroq tanqislik davri “uzoq deficit run” sifatida tasniflanadi.

Zone Equity Index — ZEI

ZEI drenaj hajmlarining yuqori, o‘rta va quyi zonalar o‘rtasida qanchalik muvozanatli taqsimlanganini coefficient of variation orqali o‘lchaydi:

\[ ZEI= \frac{1}{1+CV(D_z)} \tag{4} \]

\[ CV(D_z)=\frac{\sigma(D_z)}{\overline{D_z}} \]

\(CV(D_z)\) kattalashgan sari zonalar o‘rtasidagi drenaj farqlari ortadi va ZEI kamayadi. ZEI 1 ga yaqinlashgan sari zonalar o‘rtasidagi drenaj taqsimoti bir tekisroq bo‘ladi.

Drainage Uniformity Index — DUI

DUI xuddi shu matematik tuzilmani alohida drenaj nuqtalari darajasida qo‘llaydi:

\[ DUI= \frac{1}{1+CV(D_i)} \tag{5} \]

Bu yerda \(D_i\) — alohida drenaj nuqtalarining drenaj hajmlari. ZEI va DUIni birgalikda qo‘llash muhim, chunki bir hududda drenaj zonalar o‘rtasida muvozanatliroq bo‘lib qolishi bilan bir paytda, ayni zona ichidagi bir necha drenaj nuqtasida to‘planishi mumkin.

Water Balance Index — WBI

WBI umumiy drenajning umumiy suv ta’minotiga nisbatining maqsad qilingan 0,50 nisbatiga qanchalik yaqinligini o‘lchaydi:

\[ WBI= 1- \frac{ \left| \frac{D_{total}}{S_{total}}-0.50 \right| }{0.50} \tag{6} \]

\(D_{total}\) — umumiy drenaj hajmi, \(S_{total}\) esa umumiy suv ta’minoti. Drenaj/suv ta’minoti nisbati 0,50 ga yaqinlashgan sari WBI 1 ga yaqinlashadi.

0,50 maqsadi fizik jihatdan universal optimum emas. Manba bu qiymatni Koreya sug‘orish hududlaridagi ekspluatatsiya tajribasiga asoslangan ekspert fikrlaridan olingan empirik mezon sifatida ta’riflaydi. Shu sababli WBI boshqa hududlarda qo‘llanishidan oldin mahalliy ekin, tuproq, iqlim va ekspluatatsiya sharoitlariga ko‘ra qayta baholanishi kerak.

B Ssenariy Matematik Jihatdan Optimallashtirilgan Darvoza Boshqaruvimi?

Yo‘q. B ssenariy A ssenariy natijalarida yetarli yoki ortiqcha suv olgan dalalarni aniqlash, tegishli diversion gate ochilishlarini qo‘lda o‘zgartirish va EPA-SWMM modelini qayta ishga tushirish sikli orqali yaratilgan qo‘lda tuzilgan taqqoslash ssenariysidir; u optimallashtirish algoritmi bilan olingan yoki haqiqiy dalada qo‘llanib tasdiqlangan optimal ekspluatatsiya rejasi emas.

A ssenariy: asosiy ekspluatatsiya

A ssenariyda barcha diversion gate ochilish nisbatlari sug‘orish mavsumi davomida 1,0 darajasida doimiy saqlangan. Bu holat tadqiqotning taqqoslash asosini tashkil qiladi.

B ssenariy: qo‘lda iterativ sozlash

B ssenariy yaratilayotganda avval A ssenariy chiqishlarida suv bosish chuqurligi yetarli bo‘lmagan yoki suv ehtiyojiga nisbatan ortiqcha suv olgan dalalar aniqlangan. Keyin ushbu dalalarga ta’sir qiluvchi diversion gate ochilishlari o‘zgartirilgan va model qayta simulyatsiya qilingan. Diagnostika → sozlash → qayta simulyatsiya sikli umumiy fazoviy taqsimotni yaxshilash maqsadida iterativ ravishda takrorlangan.

Sozlangan diversion gate sonlari:

• Simdong: jami 2 darvozadan 2 tasi.
• Yejeon: jami 3 darvozadan 1 tasi.
• Yonggok: jami 3 darvozadan 2 tasi.
• Habun: jami 7 darvozadan 6 tasi.

Ko‘pchilik sozlangan darvozalarda 1 May–10 Sentyabr sug‘orish davri davomida 0,05–0,50 oralig‘idagi doimiy ochilish nisbatlari ishlatilgan.

Yonggokdagi 1-0-27 ikkilamchi kanal diversion gate-i uchun standart ochilish 0,05 qilib belgilangan; 1–10 Iyun, 21–30 Iyul va 23 Avgust–1 Sentyabr davrlarida ochilish vaqtincha 0 gacha tushirilgan.

Model ichidagi offset sozlamalari haqiqiy kanal rekonstruksiyasi emas

Ayrim uchastkalarda faqat darvoza ochilishini o‘zgartirish istalgan suv qayta taqsimotini ta’minlamagan. Bunday bo‘limlarda EPA-SWMM conduit yoki orifice ulanishlariga InOffset, OutOffset yoki orifice offset qiymatlari berilib, samarali oqim kesimi va uzatish sharoitlari cheklangan.

Offset qo‘llangan uchastkalar soni Simdongda 2, Yejeonda 4, Yonggokda 2 va Habunda 10 ta. Qiymatlar 0,10–0,30 m oralig‘ida. Yonggokdagi bir uchastkada 0,30 m OutOffset, Simdongdagi bir diversion gate-da esa qo‘shimcha ravishda 0,10 m orifice offset ishlatilgan.

Bu sozlamalar haqiqiy kanallar yoki gidravlik inshootlar fizik jihatdan o‘zgartirilganini anglatmaydi. Mualliflar offset-lardan faqat model ichida kerakli gidravlik uzatish cheklovini ifodalash uchun foydalangan.

Model kalibrlashi qanday amalga oshirilgan?

Model kalibrlashida asosiy sug‘orish kanallarining upstream monitoring point-laridagi kunlik kuzatilgan suv sathlari ishlatilgan. Kalibrlash parametri sifatida Manning g‘adir-budurlik koeffitsiyenti tanlangan, chunki u ochiq kanalning gidravlik qarshiligi va suv sathi javobiga bevosita ta’sir qiladi.

Boshlang‘ich Manning qiymati tuproq kanallar uchun Koreya loyiha mezonidagi standart qiymatga asoslanib 0,025 deb olingan.

G‘adir-budurlik kalibrlashida yog‘in va boshqa ta’sirlarni cheklash maqsadida faqat kunlik yog‘in 5 mm yoki undan kam bo‘lgan davrlar ishlatilgan va kanalning fizik o‘tkazish kesimi yuqori chegarasiga yetgan yoki undan oshgan suv sathlari qidiruv jarayonidan chiqarilgan.

Parametr qidiruvi avval boshlang‘ich g‘adir-budurlik koeffitsiyentiga qo‘llanadigan umumiy masshtab koeffitsiyentini 0,1 qadam bilan tekshirgan; eng yuqori median yillik NSE atrofida 0,02 qadamli yanada nozik qidiruv bajarilgan. Bir nechta nomzodning median NSE qiymatlari 0,003 doirasida qolsa, eng kichik mutlaq PBIASga ega nomzod, tenglik davom etsa esa kichikroq koeffitsiyent tanlangan.

Yakuniy kalibrlangan Manning koeffitsiyentlari:

• Simdong: 0,029
• Yejeon: 0,027
• Yonggok: 0,030
• Habun: 0,032

Kalibrlash va mustaqil tekshirish natijalari

2022–2024 kalibrlash davrida R² 0,92–0,99 va NSE 0,89–0,99 oralig‘ida. Mustaqil 2025 tekshirishida R² ning quyi chegarasi 0,88, NSE ning quyi chegarasi 0,83.

2025 yilda PBIAS barcha hududlarda manfiy. Manbada ishlatilgan ishora ta’rifiga ko‘ra, manfiy PBIAS simulyatsiya qilingan suv sathi kuzatilganidan yuqori ekanini anglatadi. Eng katta manfiy bias Yejeonda −15,04%.

Tadqiqot Usuli va Natijalari

A ssenariy va B ssenariyning oltita ko‘rsatkich bo‘yicha natijalari

Suv ta’minoti samaradorligining uchta ko‘rsatkichi barcha hududlarda oshgan. Eng kichik yaxshilanish boshlang‘ich qiymatlari allaqachon yuqori chegaraga juda yaqin bo‘lgan Simdongda, eng katta yaxshilanish esa boshlang‘ich suv ta’minoti samaradorligi eng zaif bo‘lgan Yonggokda kuzatilgan.

SAI bo‘yicha Simdong 0,979 dan 0,985 gacha atigi +0,006 oshgan bo‘lsa, Yonggok 0,747 dan 0,897 gacha +0,150 oshgan. Manba buni qisman 0–1 oralig‘ida normallashtirilgan ko‘rsatkichlardagi yuqori-chegara effekti bilan izohlaydi: boshlang‘ich qiymati allaqachon 1 ga yaqin bo‘lgan ko‘rsatkich uchun yaxshilanish maydoni tabiiy ravishda kichik bo‘ladi.

Manba 3-rasmdagi aniq ko‘rsatkich o‘zgarishlari

Manba 5-jadval uchta o‘nlik xonagacha yaxlitlangan mutlaq qiymatlarni bersa, 3-rasm B ssenariy − A ssenariy farqlarini yanada batafsil qiymatlar bilan ko‘rsatadi:

Drenaj taqsimotida nega bitta ko‘rsatkich yetarli emas?

ZEI va DUIning turli miqyoslari ayniqsa Yonggok misolida yaqqol ajralgan. A ssenariyda Yonggok drenajining barchasi o‘rta zonada yuz bergan bo‘lsa, B ssenariyda drenaj quyi zonaga ham tarqalgan va ZEI +0,019 oshgan. Shunga qaramay DUI −0,105 kamaygan.

Boshqacha aytganda, drenajning uchta yirik zona o‘rtasidagi taqsimoti muvozanatliroq bo‘lgan bir paytda, alohida drenaj nuqtalari o‘rtasidagi taqsimot kamroq bir tekis bo‘lishi mumkin. Bu natija drenaj tengligini qaysi fazoviy aniqlikda baholash muhim ekanini ko‘rsatadi.

WBI Pasayishi Sug‘orish Tizimi Umuman Yomonlashganini Anglatadimi?

Yo‘q. WBI faqat drenaj/suv ta’minoti nisbatining tadqiqotda qo‘llangan 0,50 mezoniga yaqinligini o‘lchaydi; Yonggok va Habunda WBI pasaygan paytda SAI, AFI va SSI oshishi suv tanqisligini kamaytirish bilan tizim darajasidagi ta’minot–drenaj maqsadi bir-biridan mustaqil samaradorlik o‘lchovlari bo‘lishi mumkinligini ko‘rsatadi.

Yejeonda WBI nega oshdi?

Yejeonda drenaj/suv ta’minoti nisbati %55,1 dan %52,2 gacha pasayib, 0,50 maqsad nisbatiga yaqinlashgan. Shunga mos ravishda WBI 0,90 dan 0,96 gacha oshgan.

Yonggok va Habunda WBI nega pasaydi?

Yonggokda drenaj/suv ta’minoti nisbati %38,0 dan %20,9 gacha, Habunda esa %37,4 dan %23,6 gacha pasaygan. Har ikkala o‘zgarish ham nisbatni 0,50 mezonidan uzoqlashtirgan. Natijada WBI Yonggokda 0,76 dan 0,42 gacha, Habunda 0,75 dan 0,47 gacha tushgan.

Bu hududlarda bir vaqtning o‘zida SAI, AFI va SSI oshgani sababli WBI pasayishini “suv ta’minoti samaradorligi yomonlashdi” deb talqin qilish noto‘g‘ri bo‘ladi.

Ko‘rsatkichlar orasida qancha ma’lumot takrorlanadi?

Manba Pearson korrelyatsiyalarini ikki xil miqyosda o‘rgangan.

SAI, AFI va SSI hudud miqyosida kuchli bog‘langan. Ayniqsa SAI–SSI korrelyatsiyasi 0,997. Biroq suv ta’minoti ko‘rsatkichlarining ZEI, DUI va WBI bilan bog‘lanishi kuchsizroq.

Ammo hudud miqyosidagi tahlil atigi sakkizta kuzatuvga asoslangan. Shu sababli manba korrelyatsiyalarni statistik jihatdan umumlashtiriladigan tuzilma sifatida emas, balki o‘rganilgan to‘rtta hudud va ikkita ssenariy uchun izlanish xarakteridagi bog‘liqlik sifatida talqin qiladi.

Dala miqyosida AFI nega ko‘proq ma’lumot beradi?

Dala miqyosida SAI–SSI bog‘liqligi yana juda yuqori: r = 0,982. Biroq AFIning SAI va SSI bilan korrelyatsiyasi 0,710 va 0,717 gacha tushadi. Manba buni AFINing dala darajasida tanqisliklar necha kun yuz bergani haqida boshqacha ma’lumot berishi bilan izohlaydi.

Yejeondagi P0080 va P0092 dalalari bunga misol. Ularning SAI qiymatlari mos ravishda 0,931 va 0,935 bo‘lib, deyarli bir xil; ammo AFI qiymatlari 0,489 va 0,639. Demak, umumiy tanqislik kattaligi o‘xshash ko‘rinsa ham, tanqislik kuzatilgan kunlar chastotasi turlicha.

P0081 va P0090 dalalarida esa SAI va AFI bir-biriga yaqin bo‘lsa-da, maksimal uzluksiz deficit davomiyligi 9 va 6 kun. Yetti kunlik SSI chegarasi sababli SSI qiymatlari mos ravishda 0,932 va 1,000 bo‘lgan. Ushbu misol SSIning uzoq muddatli tanqisliklarni nega alohida o‘lchov sifatida aks ettirishini ko‘rsatadi.

Eng past samaradorlikdagi hudud ko‘rsatkichga qarab o‘zgaradi

A ssenariyda SAI, AFI va SSI Yonggokni suv ta’minoti bo‘yicha eng zaif hudud sifatida ko‘rsatgan. Biroq eng past DUI va WBI Simdongda kuzatilgan.

B ssenariyda SAI va SSI bo‘yicha eng past hudud yana Yonggok bo‘lsa, AFI bo‘yicha eng past qiymat Habunga o‘tgan. Bu natija bitta “eng yomon hudud” yorlig‘i suv boshqaruvining barcha o‘lchovlari uchun amal qilmasligini ko‘rsatadi.

Tadqiqot qo‘llab-quvvatlaydigan xulosalar

• Suv boshqaruvi samaradorligini bitta umumiy samaradorlik yoki ta’minot ko‘rsatkichi bilan to‘liq izohlab bo‘lmaydi.
• SAI, AFI va SSI bir xil suv ta’minoti muammosining kattalik, chastota va davomiylik o‘lchovlarini alohida baholashi mumkin.
• B ssenariyda uchta suv ta’minoti ko‘rsatkichi to‘rtta hududning barchasida oshgan.
• Boshlang‘ich ta’minot samaradorligi pastroq hududlarda kattaroq ko‘rsatkich o‘zgarishlari kuzatilgan.
• ZEI va DUI drenaj tengligini turli fazoviy aniqlik darajalarida o‘lchaydi.
• Suv tanqisligini kamaytirish bilan drenaj/suv ta’minoti nisbatining 0,50 mezoniga yaqinlashishi bir xil samaradorlik o‘lchovi emas.
• SAI va SSI o‘rtasida sezilarli ma’lumot ustma-ustligi mavjud.
• AFI dala miqyosida deficit chastotasi haqida SAI va SSIga qaraganda ko‘proq to‘ldiruvchi ma’lumot beradi.
• Doiraning matematik ta’riflari EPA-SWMMga xos emas; kerakli suv ta’minoti, ehtiyoj va drenaj ma’lumotlari boshqa modellar yoki o‘lchovlardan ham olinishi mumkin.

Tadqiqot qo‘llab-quvvatlamaydigan xulosalar

• B ssenariyning haqiqiy daladagi optimal darvoza boshqaruvi ekani ko‘rsatilmagan.
• B ssenariy matematik optimallashtirish algoritmi bilan olinmagan.
• Model ichidagi conduit/orifice offset o‘zgarishlari haqiqiy kanallar fizik jihatdan o‘zgartirilganini anglatmaydi.
• Dalalarga ta’minlangan mutlaq suv hajmlari mustaqil dala o‘lchovlari bilan tasdiqlanmagan.
• Drenaj hajmlari mustaqil dala ma’lumotlari bilan o‘zaro tekshirilmagan.
• 2025 yildan boshqa yillarda ko‘rsatkichlar xuddi shu tarzda javob berishi ko‘rsatilmagan.
• Janubiy Koreyadagi to‘rtta sug‘orish hududi natijalarini barcha suv ombori sug‘orish tizimlariga statistik jihatdan umumlashtirib bo‘lmaydi.
• 0,50 drenaj/suv ta’minoti nisbati universal optimum ekani isbotlanmagan.
• 7 kunlik SSI chegarasi barcha ekin va iqlim sharoitlari uchun optimal ekani ko‘rsatilmagan.
• Doira sug‘orish hududlarini mutlaq “eng yaxshi–eng yomon” tarzida tartiblash uchun ishlab chiqilmagan.

Tadqiqotning asosiy cheklovlari

Simulyatsiyaga asoslangan ko‘rsatkichlarni ishlab chiqish: Oltita ko‘rsatkich EPA-SWMM chiqishlaridan hisoblangan.

Tekshirish qamrovi: Model tekshiruvi asosan asosiy sug‘orish kanallaridagi kuzatilgan suv sathlariga asoslangan; dala miqyosidagi mutlaq suv taqsimoti va drenaj hajmi mustaqil ravishda tekshirilmagan.

Bitta gidrologik yil: Ssenariy taqqoslashlari 2025 yil bilan cheklangan. Yillararo meteorologik va gidrologik o‘zgaruvchanlik baholanmagan.

To‘rtta hudud: Faqat to‘rtta suv ombori sug‘orish hududi o‘rganilgan. Xususan, n=8 hudud miqyosidagi korrelyatsiya tahlili izlanish xarakteriga ega.

SSI chegarasi: Yetti kunlik minimal deficit davomiyligi sezgirlik tahlili va sholi boshqaruvi xususiyatlariga asoslangan; u turli ekin, tuproq va hududiy ekspluatatsiya sharoitlarida o‘zgarishi mumkin.

WBI mezoni: 0,50 maqsadli drenaj/suv ta’minoti nisbati ekspert maslahatiga asoslangan empirik mezon; mutlaq optimum emas.

B ssenariyning tabiati: Qo‘lda diagnostika va qayta simulyatsiyaga asoslanadi; haqiqiy dalada qo‘llangan yoki matematik optimallashtirilgan strategiya emas.

Kelajakdagi tadqiqot yo‘nalishi

Manba doirani kengroq sug‘orish hududlari namunalarida va ko‘p yillik gidrologik sharoitlarda baholashni; dala miqyosidagi haqiqiy suv taqsimoti va drenaj kuzatuvlari bilan o‘zaro tekshirishni hamda kelajakda ko‘p maqsadli optimallashtirish bilan birlashtirishni tavsiya qiladi.

Bu nuqtada ko‘p o‘lchovli ko‘rsatkichlar ayniqsa foydali bo‘lishi mumkin, chunki kelajakdagi optimallashtirish tizimi faqat “suv tanqisligini minimallashtir” kabi bitta maqsad o‘rniga ta’minot yetarliligi, deficit chastotasi, uzoq tanqislik davrlari, drenaj tengligi va tizim muvozanati o‘rtasidagi murosalarni alohida maqsad funksiyalari yoki qaror mezonlari sifatida baholashi mumkin.

Manba va Usul Haqida Izoh

Asl tadqiqot: A multidimensional water management indicator framework for evaluating reservoir irrigation districts

Mualliflar: Ji-Hyeon Shin; Won-Ho Nam.

Teng hissa / teng birinchi mualliflik: Manba PDFda ko‘rsatilmagan.

Corresponding author: Won-Ho Nam.

Corresponding author e-pochta: wonho.nam@hknu.ac.kr

Affiliatsiya 1: Integrated Systems Engineering, Hankyong National University, Anseong 17579, Republic of Korea.

Affiliatsiya 2: School of Social Safety and Systems Engineering, Hankyong National University, Anseong 17579, Republic of Korea.

Affiliatsiya 3: National Agricultural Water Research Center, Hankyong National University, Anseong 17579, Republic of Korea.

Manba turi: Preprint tadqiqot maqolasi; gidravlik tarmoq simulyatsiyasi va ko‘p o‘lchovli ko‘rsatkich ishlab chiqish tadqiqoti.

Taqriz holati: Manbada aniq “This preprint research paper has not been peer reviewed” jumlasi mavjud; taqrizdan o‘tmagan.

Platforma: SSRN.

SSRN ro‘yxat raqami: Abstract No. 7624245.

Jurnal / jild / son / maqola raqami: Manba PDFda ko‘rsatilmagan.

Maqola DOI-si: Manba PDFda ko‘rsatilmagan; SSRN raqami DOI sifatida talqin qilinmagan.

Aniq nashr / preprint yuklash sanasi: Manba PDFning bibliografik ma’lumotida aniq berilmagan.

Litsenziya: Manba PDFda aniq qayta foydalanish litsenziyasi ko‘rsatilmagan.

Rasmiy manba: SSRN abstract 7624245.

Tadqiqot hududlari: Simdong Reservoir irrigation district, Jindo-gun, Jeollanam-do; Yejeon Reservoir irrigation district, Gochang-gun, Jeollabuk-do; Yonggok Reservoir irrigation district, Cheongju-si, Chungcheongbuk-do; Habun Reservoir irrigation district, Jangheung-gun, Jeollanam-do, Republic of Korea.

Asosiy model: U.S. Environmental Protection Agency Storm Water Management Model, EPA-SWMM.

Modelning vaqt aniqligi: Kunlik.

Kalibrlash davri: 2022–2024.

Mustaqil tekshirish yili: 2025.

Kalibrlash parametri: Manning g‘adir-budurlik koeffitsiyenti.

Boshlang‘ich Manning qiymati: 0,025.

Kalibrlangan qiymatlar: Simdong 0,029; Yejeon 0,027; Yonggok 0,030; Habun 0,032.

Kalibrlash yog‘in filtri: Kunlik yog‘in ≤ 5 mm bo‘lgan davrlar g‘adir-budurlik qidiruvida ishlatilgan.

Sholi dalasining suv bosish sharti: Boshlang‘ich 0 mm; maqsad 60 mm.

A ssenariy: Barcha diversion gate ochilish nisbatlari 1,0.

B ssenariy: Simulyatsiya natijalarini iterativ diagnostika qilish va darvoza/uzatishni qo‘lda sozlash orqali yaratilgan taqqoslash ssenariysi; matematik optimallashtirish emas.

Suv ta’minoti ko‘rsatkichlari: SAI, AFI, SSI.

Drenaj ko‘rsatkichlari: ZEI, DUI.

Suv balansi ko‘rsatkichi: WBI.

SSI deficit chegarasi: Kamida 7 ketma-ket kun; 3–14 kunlik sezgirlik tahlili o‘tkazilgan.

WBI maqsad nisbati: Drenaj / suv ta’minoti = 0,50; ekspert fikriga asoslangan empirik mezon.

Manba ichidagi terminologik nomuvofiqlik: SAIning matndagi ta’rifi suratni haqiqiy suv ta’minoti sifatida izohlasa, Tenglama (1) da ishlatilgan \(Q_{pd,t}\) belgisi keyingi o‘zgaruvchi izohida “paddy field water requirement” deb ataladi; bu ayni belgining deficit tenglamasidagi vazifasiga to‘liq mos kelmaydi. Manba bu farqni izohlamaydi.

Hudud/mintaqa miqyosidagi korrelyatsiya: n=8, to‘rtta hudud × ikkita ssenariy; izlanish xarakterida talqin qilinishi kerak.

Dala miqyosidagi korrelyatsiya: n=266 kuzatuv.

Asosiy tekshirish chegarasi: Asosiy kanal suv sathlari tekshirilgan; mutlaq dala suv taqsimoti va drenaj hajmlari mustaqil dala kuzatuvlari bilan o‘zaro tekshirilmagan.

Moliyalashtirish: Korea Institute of Planning and Evaluation for Technology in Food, Agriculture, and Forestry (IPET) orqali Intelligent Agricultural Infra Management for Climate Change Development Program; Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs (MAFRA), loyiha RS-2025-02219764.

Manfaatlar to‘qnashuvi: Mualliflar manfaatlar to‘qnashuvi yo‘qligini bildirgan.

Ma’lumotlarning ochiqligi: EPA-SWMM model fayllari va qayta ishlangan SAI, AFI, SSI, ZEI, DUI hamda WBI ma’lumotlari Zenododa DOI 10.5281/zenodo.22093527 bilan jamoatchilik uchun ochiq ekani bildirilgan. Repozitoriy to‘rtta hududning A va B ssenariylari uchun .inp, .rpt va .out fayllari hamda qayta ishlangan ko‘rsatkich xulosalarini o‘z ichiga oladi.

CRediT — Ji-Hyeon Shin: Writing – Original Draft, Writing – Review & Editing, Visualization, Methodology, Conceptualization, Data Curation, Formal Analysis.

CRediT — Won-Ho Nam: Writing – Review & Editing, Validation, Formal Analysis, Supervision, Resources, Project Administration, Funding Acquisition, Conceptualization.