تدوین یک مدل بهینه سازی تخصیص تلفیقی منابع آب و سطح زیر کشت با کاربرد تئوری بازی ها

مقدمه: با توجه به وقوع خشکسالی های مکرر در سال های اخیر و افزایش نیاز به تولید مواد غذایی، استفاده صحیح  و برنامه ریزی شده از منابع آب امری حیاتی می باشد. در تحقیق حاضر، به منظور تخصیص بهینه مقدار آب، سطح زیر کشت و الگوی کشت، یک مدل تلفیقی چندهدفه بهینه­سازی- شبیه­سازی، با بکارگیری روش های بازی همکارانه توسعه داده شده است. روش­: مدل توسعه داده شده که یک مدل تلفیقی چندهدفه آب سطحی و آب زیرزمینی می­باشد که در آن، جهت شبیه سازی آب زیرزمینی از مدل MODFLOW-GMS استفاده شده است. اهداف مورد نظر در مدل بهینه­سازی عبارت از حداکثرسازی عدالت در توزیع، حداکثرسازی سود کشاورزان و حداکثرسازی استفاده از آب سبز می­باشند. پس از اجرای مدل مذکور و استخراج منحنی تعامل بین اهداف، ارجح­ترین راه حل، از طریق روش کندورسه به عنوان جواب (گزینه) برتر انتخاب شده است. در ادامه، با تشکیل ائتلاف­های ممکن و به کارگیری تئوری بازی­های همکارانه، توزیع مجدد سود بین مناطق مختلف انجام شده است. این مدل برای منطقه کشاورزی محدود به شهرستان­های مینودشت، آزادشهر و گنبدکاووس در استان گلستان واقع در پایین­دست سد مخزنی نرماب به کار گرفته شد. یافته­ها: نتایج بدست آمده نشان می­دهد که مقدار آب تخصیص داده شده سالیانه، وابسته به سطح زیر کشت محصولات تابستانه می­باشد. همچنین نتایج حاکی از این است که حداکثر سود کل و سود در واحد سطح بترتیب متعلق به شهرستان های گنبد کاووس و مینودشت می­با­شد. علاوه بر این، تشکیل ائتلاف اصلی باعث شده است که سود هر یک از مناطق، حداقل ۳ و حداکثر ۴۰ درصد افزایش داشته باشد. نتیجه­گیری: در مدل ارائه شده بعنوان یک مدل با رویکرد شبیه سازی – بهینه سازی، با مدیریت میزان رها سازی آب از سد، برداشت از آبخوان و انتخاب بهترین الگوی کشت متناسب با وضعیت منابع آب، امکان صیانت از این منابع  و در عین حال افزایش درآمد کشاورزان میسر گردیده است. همچنین با تغییر رفتار کشاورزان در جهت همکاری و شکل گیری ائتلاف کلی (اصلی) بین مناطق، افزایش سود ایشان به میزان قابل توجهی مورد انتظار می باشد.

Keywords:

مدل بهینه سازی چند هدفه , مدل شبیه سازی , تخصیص تلفیقی , تئوری بازی های همکارانه , روش کندورسه