تعیین سیاست بهره‌برداری بهینه از منابع آب با رویکرد پایداری آبخوان با شبیه‌سازی و بهینه‌سازی بروش الگوریتم ژنتیک چند هدفه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه عمران، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی، اراک، ایران.

2 گروه عمران، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی، اراک، ایران. گروه عمران، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی. تهران. ایران.

3 دانشکده مهندسی منابع آب، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.

چکیده

در حال حاضر رشد جمعیت در جهان منجر به نیاز فزاینده به مصارف آب در زمینه‌های کشاورزی، صنعتی و شهری شده است و لزوم برنامه‌ریزی برای استفاده بهینه و پایدار از منابع آب محدود در دسترس، لازم و ضروری بنظر می‌رسد. در این مقاله تامین نیازهای آبی همراه با کنترل تغییرات سطح متوسط آب‌های زیرزمینی خصوصا در اراضی کشاورزی توامان با حداکثرسازی سود اقتصادی این بخش، بصورت اهداف تحقیق در مدل‌سازی منابع آب دشت کرج به صورت شبیه‌سازی عددی و بهینه‌سازی غیر خطی چند هدفه تعریف شدند. در مدل فوق‌الذکر، استفاده ترکیبی از تکنیک‌های بهینه‌سازی و شبیه‌سازی بعنوان روشی مفید و قدرتمند در تعیین استراتژی‌های مدیریتی بهره‌برداری بهینه از منابع آب در دسترس، بکار گرفته شد. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد پس از انجام بهینه‌سازی، میزان آب تخصیصی به بخش کشاورزی به میزان نه درصد کاهش یافته و این میزان صرفهجویی در مصرف آب، تنها یک درصد افزایش هزینههای کشت را به دنبال داشته است. این میزان کاهش آب مصرفی منجر به پایداری محیط زیست و تقویت آبخوان به میزان 03/3 میلیون متر مکعب آب در سال می‌شود و این امر در حالی محقق شد که ضمن حفظ منافع و سود اقتصادی کشاورزان، تامین آب مورد نیاز شرب و صنعت در منطقه، بطور کامل انجام پذیرفته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Optimal water utilization policy with sustainable aquifer approach with simulation and decentralized optimization

نویسندگان [English]

  • atena khajeem moghadam 1
  • bahram saghafian 2
  • mohsen najarchi 1
  • majid delavar 3
1 Department of Civil Engineering, Islamic Azad University Arak Branch, Arak, Iran
2 Professor of Water Resources Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University. Tehran, Iran.
3 Department of Water Resources Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran.
چکیده [English]

At the present time, population growth in the world has led to increasing need for water resources in agriculture, industry and urban, and it is necessary to planning for optimal and sustainable use of limited available water resources. In this paper, supply water demands with controlling changes in groundwater level, especially in agricultural lands with maximizing economic profits, has been defined as objectives of Numerical simulation and multi-objective nonlinear optimization modeling. In the model, combined use of optimization and simulation techniques has been used as a useful and powerful way to determine management strategies for optimal utilization of water resources. The optimization approach shows that the amount of water allocated to the agricultural sector decreased by nine percent, and this amount of savings in water consumption led to raised only one percent crop cost in the cultivation. Environmental sustainability and Aquifer saving improved in the amount of 3/03 million cubic meters per year, and this has been achieved while maintaining profits in addition to agricultural economy, supply of drinking water and industry in the region that has been fully provided

کلیدواژه‌ها [English]

  • Groundwater
  • Simulation
  • optimization
  • Agriculture
  • Utilization