برنامهریزی تخصیص بهینه آب مورد نیاز کشاورزی با استفاده از رویکرد شبیهسازی- بهینهسازی تحت شرایط تغییر اقلیم

شبیهسازی و بهینهسازی ابزارهایی هستند که به کمک آنها می توان الگوی کشت مناسب و مقدار آب تخصیص یافته جهت آبیاری را به گونهای مناسب محاسبه نمود تا سود کل حاصل از سیستم بیشینه گردد که این موضوع نیاز به درک وسیعی از نیاز آب آبیاری، الگوی کشت محصولات، مساحت زیر کشت و عملکرد مخزن دارد. همچنین با توجه به تغییرات شرایط آب وهوایی و تغییر اقلیم و افزایش کمبود آب، بعلاوه عدم استفاده درست از منابع آب موجود پایداری تولید محصولات کشاورزی با تهدیدی جدی روبرو می باشد . در تحقیق حاضر، تخصیص بهینه آب آبیاری و سطوح زیر کشت با درنظرگیری بیشینه نمودن سود خالص سیستم تحت تاثیر شرایط افزایش دما و شرایط حال حاضر با در نظر گیری دو دوره خشک ونرمال آبی واستفاده از روابط جدید تابع تولید آب ارایه شده توسط FAO در مدل شبیه سازی- بهینه سازی MODSIM-GWO که در آن مدل MODSIM و الگوریتم گرگهای خاکستری (GWO (تلفیق گشته اند، صورت گرفته است و نتایج حاصله در هر دو حالت با روش شبیه سازی صرف مقایسه گردیده است. بدین منظور حوضه آبریزگاوخونی به عنوان محدوده مطالعاتی انتخاب شده است و برای انتخاب مناسب ترین مدل گردش عمومی جو برای پیش بینی اقلیم آینده این حوضه خروجی های بارش ، دمای حداقل و حداکثر و ساعات آفتابی تمامی مدل ها با آمار متوسط حوضه در بازه زمانی 46-1345 تا 86-1385 مقایسه شدند که نتایج تست های آماری نشان می دهند که سناریوی B1 از مدلHadCM3 مناسب ترین سناریو و مدل برای محدوده مطالعاتی می باشد. بدین ترتیب با ایجاد سناریوی ذکر شده در دوره آتی محاسبات مذکور انجام شده که جهت محاسبات نیاز گیاهان از رابطه پن من مانتیث ارایه شده توسط فایو استفاده گردیده است. همچنین با بررسی مدل بارش رواناب IHACRES ضرایب تغییرات در جریان ورودی به حوضه محاسبه گردید و با اعمال ضرایب بر جریان های دوره پایه،مقادیر مورد نیاز تحت شرایط تغییر اقلیم محاسبه گردید. مقایسه سود خالص سیستم با استفاده از رویکرد شبیه سازی - بهینه سازی در تمامی دوره ها با روش شبیه سازی نشان دهنده بهبودنتایج و تاثیر قابل قبول روش فوق در حل مسایل تخصیص آب میباشد. در این تحقیق سیستم بهینه سازی که برمبنای روش جدید FAO به منظور برآورد عملکرد واقعی گیاه و تعیین سطوح بهینه کشت توسعه داده شده است کارایی لازم را داشته و همچنین مدل پشتیبان تصمیم گیری MODSIM که یک مدل شبکه جریان بوده میزان تخصیص های بهینه هر یک از محصولات را تحت شرایط تغییر اقلیم و شرایط حال حاضر را محاسبه نموده است . همچنین مقایسه نتایج شرایط حال حاضر و سناریوی ایجاد شده اتخاذ تصمیم مدیریتی مناسب را امکان پذیر می نماید.

کلیدواژه ها:

بهینه سازی - شبیه سازی ، تابع عملکرد آب ، تغییر اقلیم ، تخصیص آب ، MODSIM- GWO