ارايه ساختاري به منظور برنامه ريزي بلند مدت بهينه بهره برداري تلفيقي

Development Structure for Optimal Long-Term Planning

چكيده كمّيت و كيفيت منابع آبي قابل دسترس به‌عنوان مهم‌ترين فاكتور محدود كننده توسعه در اكثر مناطق خشك و نيمه‌خشك جهان محسوب مي‌شوند. مديريت در استفاده تلفيقي از منابع آب، يكي از مهم‌ترين گزينه‌هايي است كه مي‌تواند به‌منظور بهره‌برداري بهينه از منابع آبي قابل دسترس، مفيد و موثر واقع شود. در اين تحقيق به‌منظور برنامه‌ريزي بلند مدت بهره‌برداري تلفيقي، مدلي با هدف حداقل نمودن ميزان عدم تامين نياز سيستم با توجه به منابع آبي موجود تدوين گرديد. در اين راستا محدوديتهاي در نظر گرفته شده براي مدل‌سازي شامل محدوديت برداشت از منابع، اولويتهاي مصرف در مناطق و بخشهاي مختلف، طرحهاي انتقال آب بين حوضه‌اي و ميزان تقاضاي سيستم براي يك دوره 30 ساله بودند. به‌منظور همگرايي سريع‌تر مدل تدوين شده از مدل بهينه‌سازي الگوريتم ژنتيك مرحله‌اي استفاده شد. با توجه به نتايج مدل بهينه‌سازي، دستورالعمل‌هاي بهره‌برداري از منابع آب سطحي و زيرزميني به تفكيك براي مصارف شرب و كشاورزي به‌ترتيب به‌صورت سالانه و ماهانه براي سه افق كوتاه مدت، ميان مدت و بلند مدت به نحوه مطلوبي تدوين شد و مورد صحت‌سنجي قرار گرفت. نتايج اين تحقيق نشان‌دهنده كارايي بالاي سياست‌هاي ارايه شده در جهت بهبود پتانسيل‌هاي آبي منطقه و جلوگيري از تلفات بي‌رويه آب در نتيجه استفاده نامطلوب از آن در اراضي كشاورزي و افزايش پايداري در سيستم آب زيرزميني بود.

Abstract In the most of arid and semi-arid countries, the quality and quantity of available water resources play a significantly limiting role in development. In these regions, the conjunctive management is a suitable alternative that can lead to the optimal operation of available water resources. In this study, a conjunctive use model is developed in order to maximize water supply demands in 30-year period historical records. Discharge from resources, consumption priority in sectors and zones, inter-basin water conveyance plans and water demands are considered as the optimization model’s constraints. The ultimate goal of the study is to present short-term, medium-term and long-term operating policy. The sequential genetic algorithm is used to speed up the convergence to near global solution. The operating rules of surface and groundwater resources are separately developed for agriculture as well as domestic demands in the annual and monthly manner, respectively in the three above-mentioned periods. Finally, these rules are verified based on previously unused historical records. The results showed that the proposed model can effectively improve water resources potential, sustainable groundwater resources and undesirable use in agriculture sector.