الگوی کشت بهینه و مدیریت منابع آب زیر‌زمینی و سطحی دشت کوهپایه- سگزی با استفاده از مدل تلفیقی تئوری بازی‌ها و الگوریتم بهینه‌سازی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری گروه علوم و مهندسی آب دانشکده کشاورزی دانشگاه بوعلی سینا

2 استاد گروه علوم و مهندسی آب دانشکده کشاورزی دانشگاه بوعلی سینا.

3 دانشیار گروه علوم و مهندسی آب دانشکده کشاورزی دانشگاه بوعلی سینا

doi
10.22092/jwra.2024.365445.1037
چکیده

در سال­های اخیر، تضاد منافع زیست‌محیطی با معیشت کشاورزان به یکی از مهمترین مسائل حکمرانی محیط­زیست و کشاورزی در حوضه آبریز زاینده­رود تبدیل شده است. بنابراین، دستیابی به نقطه تعادل میان سود اقتصادی با استفاده از الگوی کشت بهینه و جلوگیری از برداشت بی‌رویه منابع آب ‌زیر‌زمینی از اهمیت زیادی برای سیاست­گذاران این حوزه برخوردار است. در این پژوهش، تابع محیط­زیست با استفاده از محدودیت منابع آب و تابع اقتصادی با استفاده از سود اقتصادی محصولاتی که در دشت کوهپایه- سگزی کشت می‌گردد در بازه زمانی 1376 – 1390 مدل‌سازی گردید. تابع نش با استفاده از بهینه­سازی غیرخطی مقید با توجه به محدودیت منابع آب در هر سال بهینه شد. پس از آن، الگوی کشت محصولات با روش تئوری بازی‌ها و روش برنامه‌ریزی ‌خطی محاسبه شد. نتایج نشان داد که کاهش مصرف آب در روش تئوری بازی­ها 31% و برای روش برنامه­ریزی خطی 17% است. در این حالت، میزان کاهش سود برای این دو روش به ترتیب 17% و 4% نسبت به حالت مبنا است. نتایج نشان داد که افت سطح آب ‌زیر‌زمینی برای هیدروگراف معرف دشت و  روش برنامه‌ریزی ‌خطی به ترتیب برابر با 3/69 و 2/04 متر است. در حالی که در روش تئوری بازی‌های بهینه شده با وزن تابع اقتصادی 0/5، تراز آب زیرزمینی دشت افزایش 7/45 متری دارد. با توجه به میزان کاهش مصرف آب، میزان کاهش سود و افزایش تراز آب ‌زیر‌زمینی، روش تئوری بازی‌های بهینه شده با وزن 0/5 نسبت به روش برنامه‌ریزی خطی برتری دارد.