سيستم هوشمند تخصيص منابع آب براي كاهش تأثيرات كمبود آب در مخزن (مطالعۀ موردي: سد مخزني بوكان)

Intelligent Water Resource Allocation System to Mitigating Water Shortage Effects in the Reservoir;Case Study: Bukan Reservoir

پژوهش حاضر يك طرح تخصيص اصولي آب را براي سد مخزني بوكان، واقع در شمال غرب ايران ارائه مي دهد. در اين طرح قواعدي تنظيم مي‌شود كه هنگام مواجهۀ سيستم با كمبود جدي آب، درصدي آيش براي محصولات زراعي اعمال شود تا تقاضاي ساير بخش ها تا حد مد نظر ارضا شود و نسبت كمبود آب در همۀ بخش ها از حد قابل قبولي تجاوز نكند. به اين‌منظور، ابتدا نسبت كمبود ماهانۀ آب براي دو بخش شرب و كشاورزي براي دورۀ تاريخي 1374ـ 1392 محاسبه شده و با استفاده از روش خوشه بندي K-means به پنج سطح طبقه بندي شد تا آستان هاي كمبود آب در مخزن مشخص شود. سپس، با استفاده از الگوريتم ژنتيك به بهينه سازي بهره برداري از مخزن پرداخته شد و ميزان آيش بهينه براي هر سال زراعي (1386-1392) تعيين شد. همچنين، به منظور بررسي تأثير ميزان راندمان آبياري و اعمال نياز زيست محيطي بر ميزان آيش مورد نياز، شش سناريو اعمال شد و در هر بار اجرا، سه راندمان آبياري 35/5، 45 و 50 درصد در نظر گرفته شد. نتايج بيان مي‌كند كه با افزايش راندمان آبياري، به آيش كمتري نياز است و با اعمال اين آيش سيستم تا حد قابل قبولي مي تواند نياز پاييندست خود را تحويل دهد، در نتيجه بايد اقدامات افزايش راندمان آبياري در دستور كار مديران آب قرار گيرد. همچنين، در صورت درنظرنگرفتن نياز زيست محيطي پاييندست مخزن، با اينكه ميزان آيش مورد نياز كمتر است، بديهي است كه براي دستيابي به مديريت پايدار و همچنين حفظ درياچۀ اروميه، بايد نياز زيستمحيطي نيز در مسائل بهره برداري از مخزن در نظر گرفته شود.

Current research presents a systematical water allocation scheme for Bukan reservoir located in the northwest of Iran. In this scheme, the agricultural demands reduced by application of some fallow to satisfy other sector demands, when the system faced with a water scarcity. For this, the monthly water deficit ratio calculated for the historical period of 1995- 2013. To determining water deficit thresholds in the reservoir it classified to five groups by k-means clustering method. For determining the optimized amount of fallow genetic algorithm used to optimize the operation of the reservoir for each crop year from 2007-2013. For assessment of the irrigation efficiency also consideration of the environmental demand effect to the fallow amount, six scenarios are applied. Results revealed that by increasing of irrigation efficiency it needs less fallow. Applying optimized fallow leads to deliver downstream demands at an acceptable level. So increasing irrigation efficiency should be as a priority of water managers.