تخصیص بهینه منابع آبی با استفاده از الگوریتم ژنتیک با رتبه بندی نامغلوب(مطالعه موردی: شبکه آبیاری حمیدیه)

سابقه و هدف: با توجه به افزایش روزافزون محدودیت منابع آبی، نیاز به برنامه ریزی جهت استفاده بهینه و درست از منابع آبی به ویژه در بخش کشاورزی که بیشتر منابع آبی را مصرف می کند، احساس می شود. در راستای تدوین یک برنامه جهت مدیریت روند استفاده از منابع آبی در دسترس در شبکه آبیاری حمیدیه، پژوهشی به منظور تخصیص بهینه منابع آبی به الگوی کشت این شبکه آبیاری صورت گرفت. مواد و روش ها: در این راستا سال آبی 95-94 به 36 دوره ده روزه تقسیم شده و مدلی چند هدفه جهت تخصیص منابع آبی به هر یک از دوره های ده روزه با هدف بیشینه سازی میزان کارایی مصرف آب نسبی و نسبت درآمد به هزینه به کمک الگوریتم ژنتیک با رتبه بندی نامغلوب ایجاد شد. همچنین جهت کمینه سازی خطای برآورد کاهش محصول در شرایط اعمال کم آبیاری، یک مدل بهینه سازی تک هدفه با کمک الگوریتم ژنتیک ایجاد شد. یافته ها: نتایج مطالعه حاضر نشان داد که میزان برآورد شده کاهش محصول با استفاده از ضرایب حساسیت به تنش آبی ارایه شده در مطالعات پیشین در اثر اعمال کم آبیاری به تمامی مراحل رشد گیاه از 5/16 تا 5/195 درصد متغیر است که کاهش محصول بیش از صد درصد نمایانگر وجود خطاست. درحالی که میزان کاهش محصول برآوردی با استفاده از ضرایب اصلاح شده از 8 تا 5/57 درصد متغیر می باشد. از آنجا مدل تخصیص بهینه منابع آبی مدلی چند هدفه و دارای بیش از یک پاسخ بهینه است که هیچ یک بر دیگری برتری نداشته و بر اساس شرایط مدیریتی پاسخ مناسب انتخاب می گردد، سه پاسخ از پاسخ های بهینه موجود در قالب سه سناریو انتخاب شد تا با شرایط فعلی تخصیص آب مورد مقایسه قرار گیرند. نتایج مدل تخصیص بهینه منابع آبی نشان داد که با وجود تغییرات ناچیز در میزان نسبت درآمد به هزینه، میزان کارایی مصرف آب نسبی حداقل 9 درصد افزایش یافته و کاهش حداقل 26 درصدی منابع آب را به دنبال دارد. همچنین سطح کشت به میزان 192، 189 و 182 هکتار به ترتیب در سناریو های اول تا سوم افزایش می یابد. از طرف دیگر، در سناریوی اول و سوم میزان سود اقتصادی به ترتیب به میزان 5/19 و 7/10 میلیارد ریال نسبت به وضعیت فعلی افزایش می یابد، درحالی که در سناریوی دوم سود اقتصادی با کاهش 4/8 میلیارد ریالی همراه است. نتیجه گیری: با بهینه سازی تخصیص منابع آبی ضمن صرفه جویی چشمگیر در آب مصرفی، محصول تولیدی به ازای آب مصرفی و همچنین سود اقتصادی نیز بسته به جواب انتخابی می تواند افزایش یابد. همچنین تخصیص بهینه منابع آبی باعث افزایش سطح کشت می شود که این به معنای احیاء اراضی آیش است.

Keywords:

مدیریت آب , نسبت درآمد به هزینه , کارایی مصرف آب , بهینه سازی , ضرایب حساسیت به تنش آبی گیاه