راهبردهای تخصیص بهینه آب سد وشمگیر با استفاده از روش برنامه‌ریزی تصادفی دومرحله‌ای

آب و خاک

مقاله 2، دوره 30، شماره 6 - شماره پیاپی 50، بهمن 1395، صفحه 1832-1847   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v30i6.45120

نویسندگان

الهام کلبعلی^{* 1}؛ محمود صبوحی²؛ محمود احمدپور¹

¹دانشگاه زابل

²دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

با توجه به اقلیم خشک و پراکنش نامناسب بارش در ایران، تولید مواد غذایی کافی و کشاورزی پایدار، منوط به استفاده صحیح و علمی از منابع آب است. هم اکنون بیش از 60 درصد منابع آب به دلیل عدم استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته در مزارع ایران به هدر می‌رود و موجب کاهش سطح زیرکشت در برخی مناطق می‌شود. اهداف اصلی مطالعه حاضر، تعیین الگوی کشت، تعیین مقدار آب تخصیصی به هر بخش (کشاورزی، آبزی پروری و محیط زیست)، تعیین میزان کمبود آب هر بخش و تعیین مقدار سود خالص سیستم در سال 1393 تحت سناریوهای خشکسالی، نرمال‌سالی و ترسالی با استفاده از روش برنامه‌ریزی تصادفی دومرحله‌ای می‌باشد. داده‌های مورد نیاز از شرکت آب منطقه‌ای گلستان و برای سال‌های 80 تا 92 جمع‌آوری شد. نتایج نشان داد که در اثر تخصیص آب با استفاده از مدل برنامه‌ریزی تصادفی دومرحله‌ای میزان تقاضای آب هدف بخش‌های آبزی‌پروری و زیست‌محیطی تأمین می‌شود و کمبود آبی برای این بخش‌ها تحت سناریوهای مورد مطالعه و راندمان‌های 37 درصد، 45درصد و 51 درصد وجود ندارد. اما برای بخش کشاورزی در سناریوی خشک‌سالی تقاضای آب هدف تأمین نمی‌گردد و کمبود آب تحت راندمان‌های متفاوت به ترتیب به میزان 98/40، 67/23 و 7/ 14 میلیون ‌متر مکعب وجود دارد. سود سیستم هم با افزایش راندمان آبیاری افزایش یافته است.

کلیدواژه‌ها

استان گلستان؛ شبیه‌سازی مونت کارلو؛ عدم ‌قطعیت؛ مدیریت بهینه آب

مراجع

1- Borhani Darian A., and Mohammad Moradi A.M. 2010.Application of Ant-Colony-Based Algorithms to Multi-Reservoir Water Resources Problems.Journal of Water and Wastewater,4:81-91.(in persion With English abstract)

2- Etkin D., Kirshen P., Watkins D., Roncoli C., Sanon M., Some L., and Dembele Y. 2015. Stochastic programming for improved multi-use reservoir operation In Barkina Faso, West Africa.Journal of WaterRresourcesPlanning and Management, 141:1-9.

3- Fall Suleiman M., and Chakoshi B. 2011. The role of optimal management of agriculture water use to increase the productivity and sustainability of waterresources in arid plains of iran case study west plains Birjand, Journal of Geography and Regional Development., 16: 199-218.(in persion).

4- Ghadami S.M., Ghahraman B., Sharifi M.B., and Rajabi Mashhadi H. 2009.Optimization of Multireservoir Water Resources Systems Operation Using Genatic Algorithm, Iran-Water Resources Research, 2: 1-15. (in persion With English abstract)

5- Homayounfar M., and Rastegari Pour F. 2010. Allocation of water Dam Latiyan between agricultural products The uncertainty, Journal of Agricultural Economics and Development, 2: 259-267. (in persion)

6- Huang G.H., and Loucks D.P. 2000. An inexact two-stage stochastic programming model for water resources management under uncertainty. Civil Engineer Environmental Systems, 17: 95-118.

7- Huanga Y., LiY P., Chenc X., and Ma Y.G. 2012. Optimization of the irrigation water resources for agricultural sustainability in Tarim river basin, China.Agricultural Water Management, 107: 74– 85.

8- Li M., and Guo P. 2014. A multi-objective optimal allocation model for irrigation water resources under multiple uncertainties.Applied Mathematical Modeling, 19: 4897- 4911.

9- Li Y.P., Huang G.H., Ynng Z.F., and Nie S.L. 2008. IFMP: Interval-fuzzy multistage programming for water resources management under uncertainty. Journal of Resources Conservation and Recycling, 52: 800-812.

10- Lu H.W., Huang G.H., Lin Y.P., and He L. 2009. A two-step infinite α-cuts fuzzy linear programming method in agricultural irrigation systems. Journal of Water Resources Management, 23: 2249-2269.

11- Momeni M., and Rezai N. 2009. Operation Model of the Aras Dam Reservoir Using Dynamic programming, Journal of Industrial Management, 1:139-152. (in persion)

12- Mosanan Mozaffari M., Sabouhi M., and Keykha A.A. 2009. Decision support model to Amirkabir dam water allocation For different use, Journal of Agricultural Economics, 4: 157-176. (in persion)

13- Najafi M.R., Hashempour J., and Khaiat-Kholghi M. 2005. Optimization of Reservoir Operation using linear programming and its application in Voshmgir reservoir. Journal of Agricultural and Natural Resource Sciences., 12: 27-35. (in persion With English abstract)

14- Nourani V., Abolvaset N., and Salehi K. 2012. A hybrid Goal Programming method and Adaptive Neural-Fuzzy Inference System for Optimal Operation of a Multi-Objective TwoReservoir System, Iran-Water Resources Research, 2: 1-11. (in persion With English abstract)

15- Regional Water Organization Golestan Province. 2014. Data and information dams.(in persion)

16- Revelle C., Joeres E., and Kirby W. 1969. The linear decision rule in reservoir management and design: 1, Development of the stochastic model.Water Resources Research., 5(4): 767-777.

17- Sabouhi M., and Mojarad A. 2010. Application of Game Theory In the management of groundwater resources the upper watershed, Journal of Agricultural Economics and Development, 1: 1-12. (in persion)

18- Seckler D., Amarasinghe U., Molden D., Silva R., and Baker R. 1998. World Water Demand and Supply, 1990 to 2025: Scenarios and Issues. International Water Management Institute.

19- Sethi L.N., Panda S.N., and Nayak M.K. 2006. Optimal crop planning and water resources allocation in a coastal groundwater basin, Orissa, India. Journal of Agricultural Water Management, 83:209-220.

20- Website Governorate of Golestan. 2013. Gonbad.golestanp.ir.(in persion)