توسعه مدل بهره‌برداري تلفيقي از منابع آب سطحي و زيرزميني با تأكيد بر كميت و كيفيت منابع آب

Development of conjunctive surface and ground water use model with emphasis on the quality and quantity of water resources

بسياري از مسائل واقعي تخصيص بهينه منابع آب شامل اهداف متضادي هستند. در اين تحقيق، الگوريتم ژنتيك NSGA-II، به‌منظور بهينه‌سازي بهره‌برداري تلفيقي چند‌هدفه از منابع آب و مديريت بهينه عرضه و تقاضاي آب در بخش كشاورزي توسعه يافته است. به منظور تخصيص بهينه منابع آب و زمين به محصولات غالب در واحد هيدرولوژيكي نجف‌آباد، دو مدل جايگزين برنامه ريزي ژنتيك و شبكه عصبي مصنوعي، با الگوريتم NSGA-II مرتبط شده‌اند. نتايج مدل بر اساس پارامتر‌هاي آماري خطا، كارايي مدل‌هاي جايگزين براي پيش‌بيني تراز آب زيرزميني و غلظت كل جامدات محلول در تعدادي چاه هاي مشاهده اي نمونه را تأييد مي‌نمايند. با توجه به نتايج نهائي الگوريتم شبيه‌سازي بهينه سازي، مقدار متوسط افت تراز آب زيرزميني در شرايط بهينه نسبت به شرايط موجود (65/0 متر) به 18/0 متر محدود شده است. بعلاوه، بر اساس الگوي بهينه، متوسط ماهيانه غلظت املاح در منطقه از 1258 به 1229 ميلي گرم بر ليتر كاهش مي‌يابد.

Many real water resources optimization problems involve conflicting objectives. In this study, multiobjective genetic algorithm NSGAII, has been developed for optimization the conjunctive use of surface water and groundwater resources and optimal management of supply and demand of agricultural water. Here, optimal allocation of land and water resources to the dominant products in Najaf Abad plain, two surrogate models, Artificial Neural Network (ANN) and Genetic Programming (GP), has been linked with NSGAII. Results according to Mean Squared Error and correlation coefficient values show the efficiency of alternative models for prediction the concentration of Total of Dissolved Solids (TDS) and groundwater level in observation wells. According to the final results of SO model, average drowdown in groundwater level is equal to 0.18 m in optimal conditions, compared to the current(preoptimal) conditions has been reduced to one third,also average concentration of TDS decreased from 1258 mg/lit to 1229 mg/lit in optimal conditions.