بهینه‌سازی بهره‌برداری تلفیقی از منابع آب‌های سطحی، زیرزمینی و نامتعارف دشت هشتگرد

نویسندگان

1 گروه مهندسی آب،دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران،ایران.

2 گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران،ایران.

3 گروه زمین شناسی، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.

4 گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران.

doi
10.22034/hydro.2020.10436
چکیده

بهره‌برداری تلفیقی منابع آب‌های سطحی، زیرزمینی و نامتعارف در مقایسه با بهره‌برداری جداگانه این منابع، منجر به افزایش اعتمادپذیری و کاهش کمبودها و هزینه‌های بهره‌برداری می‌گردد. در این تحقیق دو گزینه بهره‌برداری از آب زیرزمینی و بهره‌برداری تلفیقی منابع آب حوضه هشتگرد در قالب مدل‌های ترکیبی مورد توجه قرار گرفت. به این منظور دو مدل شبیه‌سازی و بهینه‌سازی به نام‌هایGMS و PSO به ترتیب برای محاسبه‌ی بیلان آب ‌زیرزمینی و بهره‌برداری تلفیقی منابع آب، هر دو با هدف حداقل‌سازی افت تراز آبخوان ارائه شده ‌است. در این رویکرد ابتدا رفتار آب ‌زیرزمینی به کمک نرم‌افزار مدل شبیه‌سازی مادفلو در قالب پارامترهای هیدرودینامیکی و بیلان آبخوان مشخص شد و سپس این مقادیر در مدل بهینه‌سازی قرار گرفت. نتایج مدل شبیه‌سازی نشان داد که در شرایط ناپایدار برای سال آبی 91-90 بیلان آب‌ زیرزمینی دشت هشتگرد منفی، تقریباً سالانه برابر با 17 میلیون مترمکعب است. نتیجه حل مدل بهینه‌سازی نشان داد که بیشترین افزایش ذخیره مخزن در تمام زون‌ها به ترتیب مربوط به ماه‌های آبان، فروردین و بهمن می‌باشد. در هر چهار زون مقدار برداشت آب‌زیرزمینی به طور متوسط برای 60 درصد ماه‌ها، با حد مرزی ذخیره آبخوان روبه رو هستند. بر اساس شرایط حاکم بر منطقه و نتایج به دست آمده از مدل‌ها، با استفاده حداکثری از آب‌های سطحی، برگشتی و آب-های نامتعارف می‌توان تا حد امکان از کاهش سطح آب ‌زیرزمینی جلوگیری کرد. به طوری که در ماه‌هایی که مقدار ذخیره برابر صفر است نباید بیش از مقادیر ارائه شده از آب ‌زیرزمینی برداشت شود. بنابراین بهترین راهکار استفاده ترکیبی از همه منابع آبی موجود در هر زون برای مدیریت منابع آب و جلوگیری از افزایش برداشت در مناطقی با نیاز آبی بالا می باشد.