مدیریت آب کشاورزی با رویکرد آب مجازی از طریق تکنیک بهینه سازی ژنتیک (GA)(مطالعه موردی: دشت بیرجند)

روند رو به رشد مشکلات کمبود آب نقش موثری را در تشدید بحران آب در ایران و بخصوص در مناطق خشک و نیمه­خشک از جمله دشت بیرجند در استان خراسان جنوبی دارد که تنها با تکیه بر منابع آب زیرزمینی اقدام به تولیدات کشاورزی می­شود. در این تحقیق با استفاده از مدل بیلان آب زیرزمینی معادلات مورد نیاز برای تخمین سطح عمق آب آبیاری تعیین شده است سپس تابع هدفی که بر پایه مفهوم آب مجازی و تابع استوارت می­باشد، ایجاد شد. در ادامه به علت تعدد متغیرهای تابع هدف در بهینه­سازی مصرف آب، با استفاده از روش فراکاوشی و هوشمند ژنتیک (GA) که نیاز به محاسبات کم­تر و کارایی بیش­تر نسبت به دیگر روش­ها دارند، الگو و تراکم کشت بهینه محصولات زراعی دشت مطالعاتی در ۴ سناریو ۱) ۳۰ درصد تغییرات سطح کنونی هر محصول، ۲) ۵۰ درصد تغییرات سطح کنونی هر محصول، ۳) ۷۵ درصد تغییرات سطح کنونی هر محصول و ۴) تغییرات آزاد سطح زیر کشت محصولات به ازای بازه صفر تا حداکثر سطح زیر کشت موجود در منطقه مورد بررسی) تعیین شد. نتایج مدل نشان داد که سطح زیر کشت محصولات در نظر گرفته شده بهینه نمی­باشد و مصرف آب در بخش کشاورزی دشت بیرجند متناسب با شرایط موجود نیست. بهترین سناریوی از بین سناریوی­های مطرح شده، سناریوی چهارم می­باشد زیرا نه تنها سودآوری را به میزان ۴ برابر افزایش خواهد داد بلکه میزان آب مصرفی را نیز حدودا ۸ درصد کاهش می­دهد.

کلیدواژه ها:

آب مجازی ، ارتقا بهره وری ، الگوریتم ژنتیک ، الگوی کشت ، بهینه سازی