تدوین الگوی کشت بهینه به منظور مدیریت تغییرات سطح آب زیرزمینی دشت شهریار

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و صنایع غذایی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

2 گروه علوم و مهندسی آب، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی

3 استادیار، گروه زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج، کرج، ایران

4 دانشکده علوم زمین، دانشگاه صنعتی شاهرود، ایران

5 گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران

6 گروه سازه های هیدرولیکی ، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

چکیده

در تحقیق حاضر، یک مدل شبیه‌سازی-بهینه‌سازی تهیه شد که به این منظور ابتدا با استفاده از مدل (GMS) تراز آب زیرزمینی شبیه‌سازی شد سپس شش سناریو بر اساس سطح آب زیرزمینی به منظور بهره‌برداری بهینه از آبخوان دشت شهریار تعریف شد. پس از این مرحله تراز آب زیرزمینی بوسیله مدل شبکه عصبی مصنوعی (ANN) برآورد شد. در نهایت توسط الگوریتم ژنتیک چند هدفه (NSGA-II) دو تابع هدف درآمد به هزینه و تغییرات سطح آب زیرزمینی بر اساس سطح زیر کشت، منابع آب زیرزمینی و سطحی برآورد شدند. در این تحقیق، جهت افزایش دقت مصارف بهینه آب زیرزمینی و سطحی، مقادیر بهره‌برداری از منابع آب سطحی نیز برآورد شد. نتایج نشان داد که بیشترین پارامتر نسبت درآمد به هزینه حاصل شده مربوط به ناحیه شهریار سپس ناحیه رباط‌کریم و در انتها ناحیه اسلامشهر بوده و الگوی کشت و حجم نیاز آبی بهینه کل محدوده مطالعاتی نسبت به شرایط فعلی به میزان 36 درصد و حجم مصرف آب کشاورزی 44 درصد کاهش یافته‌اند. تغییرات تراز و بیلان بهینه آب زیرزمینی همزمان با کاهش مصارف آب زیرزمینی در بخش کشاورزی افزایش قابل ملاحظه‌ای به اندازه 17 متر و 394 میلیون مترمکعب داشته‌اند. همچنین بیلان حاصل از سناریوی سوم مدل (GMS)، 203 میلیون متر مکعب برآورد شد که نسبت به بیلان حاصل از این مدل، 313 میلیون متر مکعب افزایش یافته و باعث افزایش تغییرات سطح آب زیرزمینی به اندازه 13 متر شده است. و مقدار تغییرات تراز آب زیرزمینی حاصل از سناریوی سوم نسبت به مدل شبکه عصبی 11 متر برآورد شد. در این مطالعه، برنامه‌ریزی الگوی کشت و بهره‌برداری بهینه از منابع آبی در مقایسه با سناریوی سوم و مدل شبکه عصبی، به عنوان الگوی برنامه‌ریزی بهینه آبی انتخاب شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات



مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 22 آذر 1401
  • تاریخ دریافت: 21 آبان 1401
  • تاریخ بازنگری: 22 آذر 1401
  • تاریخ پذیرش: 22 آذر 1401
  • تاریخ اولین انتشار: 22 آذر 1401