تعيين سياست بهره‌برداري بهينه از منابع آب با رويكرد پايداري آبخوان با شبيه‌سازي و بهينه‌سازي بروش الگوريتم ژنتيك چند هدفه

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

در حال حاضر رشد جمعيت در جهان منجر به نياز فزاينده به مصارف آب در زمينه‌هاي كشاورزي، صنعتي و شهري شده است و لزوم برنامه‌ريزي براي استفاده بهينه و پايدار از منابع آب محدود در دسترس، لازم و ضروري به نظر مي‌رسد. در اين مقاله تامين نيازهاي آبي همراه با كنترل تغييرات سطح متوسط آب‌هاي زيرزميني خصوصا در اراضي كشاورزي توامان با حداكثرسازي سود اقتصادي اين بخش،​ به صورت اهداف تحقيق در مدل‌سازي منابع آب دشت كرج به صورت شبيه‌سازي عددي و بهينه‌سازي غير خطي چند هدفه تعريف شدند. در مدل فوق‌الذكر، استفاده تركيبي از تكنيك‌هاي بهينه‌سازي و شبيه‌سازي به عنوان روشي مفيد و قدرتمند در تعيين استراتژي‌هاي مديريتي بهره‌برداري بهينه از منابع آب در دسترس، به كار گرفته شد. نتايج به دست آمده نشان مي‌دهد پس از انجام بهينه‌سازي، ميزان آب تخصيصي به بخش كشاورزي به ميزان نه درصد كاهش ​يافته و اين ميزان صرفه​‌جويي در مصرف آب، تنها يك درصد افزايش هزينه​هاي كشت را به دنبال داشته است. اين ميزان كاهش آب مصرفي منجر به پايداري محيط زيست و تقويت آبخوان به ميزان 3/03 ميليون متر مكعب آب در سال مي‌شود و اين امر در حالي محقق شد كه ضمن حفظ منافع و سود اقتصادي كشاورزان، تامين آب مورد نياز شرب و صنعت در منطقه، به طور كامل انجام پذيرفته است.

Nowadays, providing optimum solutions to water resources exploitation problems has become one of the major concerns of decision-makers. In this study, a multi-objective model was developed for coupled surface and groundwater resources allocation, considering different interactive scenarios between stakeholders and the ecosystem. The general algorithm for water resources allocation was based on an optimization model coupled with the environmental-agricultural model. The optimization approach reduced the irrigation water allocation to 78%. While the 7% reduction was allocated to meet the aquifer and agricultural demands of the study area, the cultivation cost was raised by only ~1.3%.