تخصیص بهینه منابع آب مخازن چاه نیمه سیستان تحت سناریوهای مدیریتی آب و خاک

سابقه و هدف: با توجه به محدود بودن منابع آب سطحی و ظرفیت مخازن سدها، مدیریت علمی و ارائه سیاست بهره برداری بهینه از مخازن، امری لازم و حیاتی در جهت برآورده کردن نیازهای آبی است. همچنین با توجه به اهمیت و استفاده از منابع آب و تخصیص بهینه این منبع کمیاب بین مصارف مختلف در منطقه سیستان ضروری به نظر می رسد، که برنامه ایی جهت تحقق این هدف پایه ریزی شود در منطقه موردمطالعه و داخل کشور تاکنون تحقیقی در مورد تخصیص بهینه آب با کاربرد الگوریتم پیشرفته فرا ابتکاری PSO جهت بهینه سازی مخازن چاه نیمه سیستان استفاده نگردیده است. از این رو در پژوهش حاضر سعی گردیده است که تخصیص بهینه منابع آب مخازن چاه نیمه سیستان تحت سه سناریوهای مدیریتی (سناریوی تثبیت ریزگردها، توسعه کشاورزی و انتقال خط لوله دوم آب شرب از مخازن چاه نیمه به شهرستان زاهدان) با استفاده از تکنیک فرا ابتکاری ازدحام ذرات (PSO) موردبررسی قرارگرفته است. مواد و روش ها: روش بهینه سازی انبوه ذرات یا به اختصار بهینه سازی انبوه (PSO) یک الگوریتم بهینه سازی تصادفی بر اساس جمعیت است که از شبیه سازی رفتار اجتماعی گروه پرندگان الهام گرفته شده است. در الگوریتم بهینه سازی انبوه ذرات، موجوداتی وجود دارند که آن ها ذره نامیده می شوند و در فضای جستجوی تابعی که قصد کمینه کردن (یا بهینه کردن) مقدار آن می باشد، پخش شده اند. هر ذره مقدار تابع هدف را در موقعیتی از فضا که در آن قرارگرفته است ،محاسبه می کند. در این پژوهش از الگوریتم مذکور جهت تخصیص بهینه منابع آب استفاده گردید. تابع هدف در این پژوهش بهینه سازی و حداکثر سازی میزان تامین آب می باشد. همچنین قیود مربوطه به تابع هدف، قیود سیستماتیک، قیود و محدودیت های الگوریتم (PSO) و قیود و محدودیت های مخازن در منطقه مورد می باشد. یافته ها: بر اساس نتایج به دست آمده، مقدار بهینه رهاسازی شده در سال 1364 (سال اول) 39/25 میلیون مترمکعب با میزان تقاضای 31/98 میلیون مترمکعب بوده که مقدار 91/72 میلیون مترمکعب تامین نیاز انجام نشده است. مقایسه چهار سال پایانی نشان می دهد که در سال 29 عدم تامین نیاز کمتری نسبت به سه سال بعدی خود داشته است. سناریوی تثبیت ریزگردها در منطقه موردمطالعه به عنوان یک پروژه اجرایی جدی مطرح بوده که نتایج اجرای این سناریو نشان داد که کاربرد الگوریتم مورداستفاده می تواند تخصیص بهینه منابع آب را به خوبی انجام داده و موردتوجه قرار گیرد. با توجه به نتایج به دست آمده پیشنهاد می گردد که مدلسازی های فرا ابتکاری می تواند تخصیص بهینه کاملتری با حداقل خطا در تابع هدف را بدست دهد.

کلیدواژه ها:

تخصیص بهینه ، چاه نیمه سیستان ، آب و خاک ، سناریوی تثبیت ریزگردها ، الگوریتم ازدحام ذرات