رویکردی مکانی‌ـ زمانی به آبیاری و کشت گیاهان کشاورزی با نگاهی به آب مجازی، سیستم اطلاعات مکانی و هوش جمعی مورچگان

نویسندگان

1 دانشکدۀ منابع طبیعی و محیط ‏زیست، دانشگاه علوم و تحقیقات آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 دانشکدۀ منابع طبیعی و محیط‏ زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران، ایران

3 دانشکدۀ مهندسی عمران، آب و محیط ‏زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

4 دانشکدۀ مهندسی نقشه‏ برداری و ژئوماتیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

5 دانشکدۀ منابع طبیعی و محیط ‏زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران، ایران

doi
10.22059/ije.2023.363753.1753
چکیده

آب به عنوان مهم‏ترین عامل محدود‌کننده در نقاط خشک و نیمه‌خشک دنیا به‌خصوص ایران به حساب می‏آید و اصلی‏ترین عامل در مقدار بهره‏وری دیگر منابع است. در سال‌های گذشته، دلایل متفاوتی مانند رشد جمعیت، رشد اقتصادی، تغییر اقلیم، آب‌و‌هوا و خشکسالی‏های متعدد برای رسیدن به منابع آب شیرین در کشورهای مختلف رقابت ایجاد کرده ‌که سبب کاهش منابع آب شیرین در مناطق مختلف شده و به مشکل کم‏آبی در آن‏ها افزوده است. همچنین، به دلیل ارزش و اهمیت به‌کارگیری بهینۀ آب در شبکه‏های آبیاری و زهکشی، استفاده از روش‏ها و تکنیک‏های جدید برای مدیریت شبکه‏های آبیاری و زهکشی تأثیر مناسبی بر روند کاهش مصرف آب به صورت بهینه ‌خواهد گذاشت. در سیستم‏های سنتی آبیاری و بهره‏برداری از منابع آبی برای اراضی و دشت‏ها معمولاً از منابع آب موجود به صورت بهینه و دقیق استفاده نمی‏شود، لذا آبیاری آن‌ها ممکن است با اتلاف و هدررفت آب بدون بهره مؤثر از آن باشد. درنظرگیری شبکه‌های آبیاری و زهکشی به دلیل وسعت و پراکندگی اراضی، تنوع کشت، زمان و مکان آن و مسافت بین منبع آب تا محل استفاده از آن جهت مدیریت بهینۀ بهره‏برداری از آب موجود، بسیار مهم و ضروری است. از این‌رو در پژوهش حاضر سعی شده است برای مدیریت بهینۀ استفاده از آب در بخش کشاورزی کشت گیاهان کشاورزی با درنظرگیری آب مجازی کشت و نمو گیاهان و با توجه به پارامترهای محیطی مؤثر در آن، به صورت مکانی و زمانی در متد یک بهینه‏سازی هوش جمعی بررسی و محاسبه شود و در نهایت، در یک محیط بصری‏سازی اطلاعات مکانی‌ـ‌ زمانی به نمایش درآید؛ که خود روشی نوین به حساب می‏آید. با محاسبات انجام‌شده در این پژوهش و مقایسه با روش سنتی موجود، در صورت اجرایی شدن راهکار ارائه‌شده در این پژوهش، میزان مصرف آب برای بخش کشاورزی منطقۀ مطالعاتی که بخشی از توابع قسمت جنوبی استان اصفهان در تالاب گاوخونی است، به حدود 70 درصد کاهش یافته که این معادل استفادۀ حدود 30 درصدی میزان آب مورد استفادۀ فعلی است و چیزی معادل حدود 300 هزار متر مکعبی کاهش مصرف آب خواهد بود که میزان قابل توجهی است.