The impact of climate change on the operation of irrigation systems in the large irrigation perimeters of northeastern Algeria : the case of Saf-Saf (W.Skikda)
Loading...
Date
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Setif 1 University - Ferhat ABBAS , Institute of Architecture and Earth Sciences
Abstract
This thesis examines the impact of climate change on the Safsaf watershed, integrating land-use analysis, land-suitability assessment through the Analytical Hierarchy Process (AHP), and climate-environment relationships based on satellite indices. The study aims to understand how climate variability affects water availability, agricultural potential, and the functioning of irrigation systems.
An integrated methodological framework was developed to capture spatial and temporal variability. AHP was used to evaluate land suitability for agriculture, considering factors such as slope, aspect, and elevation. The analysis of land use was conducted through Sentinel World Dynamic imagery, enabling a comprehensive assessment of agricultural and urban distributions. Data from geological maps and satellite imagery (including NDVI and NDWI) assessed land use, vegetation health, and water availability. Correlation analysis explored relationships among temperature, vegetation, and moisture. And the surface area of Zerdaza Dam was estimated via NDWI and Modified NDWI (MNDWI) from Landsat 8, underscoring the intricate effects of climate change and land variables on irrigation systems. Key findings indicate that only a limited portion of the watershed is suitable for sustainable irrigation, with many areas constrained by environmental factors.
Land use changes, driven by urban expansion and degradation processes, reveal increasing stress conditions characterized by temperature variability and low surface moisture. Correlation analysis shows that temperature influences water availability more significantly than precipitation.
The analysis of the Zerdaza Dam highlights water scarcity and prioritization during dry periods.
Ultimately, the findings suggest that irrigation systems are highly vulnerable due to reliance on limited and contested water resources, necessitating a shift from traditional practices to integrated and adaptive water resource management strategies.
Description
تبحث هذه الأطروحة في تأثير تغير المناخ على حوض سافساف، من خلال دمج تحليل استعمالات الأراضي، وتقييم ملاءمة الأراضي باستخدام أسلوب التحليل الهرمي (AHP)، ودراسة العلاقات بين المناخ والبيئة اعتمادًا على المؤشرات المستخرجة من صور الأقمار الصناعية. يهدف هذا البحث إلى فهم كيفية تأثير التغيرات المناخية على توفر المياه، والإمكانات الزراعية، وكفاءة أنظمة الري. تم تطوير إطار منهجي متكامل لالتقاط التغيرات المكانية والزمانية. وقد تم استخدام أسلوب AHP لتقييم ملاءمة الأراضي للزراعة، مع الأخذ بعين الاعتبار عوامل مثل الانحدار، والتوجه، والارتفاع تم تحليل استعمالات الأراضي باستخدام صور Sentinel World Dynamic ، مما أتاح تقييمًا شاملًا للتوزيع الزراعي والعمراني.
كما تم الاعتماد على بيانات الخرائط الجيولوجية وصور الأقمار الصناعية (بما في ذلك NDVI وNDWI) لتقييم استعمالات الأراضي، وصحة الغطاء النباتي، وتوفر المياه. كما تم إجراء تحليل الارتباط لدراسة العلاقات بين درجة الحرارة، والغطاء النباتي، والرطوبة كما تم تقدير المساحة السطحية لسد زردازة باستخدام مؤشري NDWI وMNDWI المستخرجين من Landsat 8، مما يبرز التأثيرات المعقدة لتغير المناخ والعوامل الأرضية على أنظمة الري تشير النتائج الرئيسية إلى أن جزءًا محدودًا فقط من الحوض صالح للري المستدام، حيث تُقيَّد العديد من المناطق بعوامل بيئية مختلفة تُظهر تغيرات استعمالات الأراضي، الناتجة عن التوسع العمراني وتدهور الأراضي، زيادة في الضغوط البيئية المتمثلة في تذبذب درجات الحرارة وانخفاض رطوبة السطح. كما يبين تحليل الارتباط أن درجة الحرارة تؤثر على توفر المياه بشكل أكبر من تأثير التساقطات ويُظهر تحليل سد زردازة وجود ندرة مائية وأولوية في توزيع المياه خلال الفترات الجافة وفي النهاية، تشير النتائج إلى أن أنظمة الري شديدة الهشاشة بسبب الاعتماد على موارد مائية محدودة ومتنازع عليها، مما يستدعي الانتقال من الممارسات التقليدية إلى استراتيجيات إدارة متكاملة وتكيفية للموارد المائية