مدیریت توزیع آب در شبکه های آبیاری و زهکشی با رویکردی ترکیبی به سامانه های اطلاعات مکانی، الگوریتم کلونی مورچگان و مسئلۀ فروشندۀ دورهگرد
نویسندگان
1 دانشیار، دانشکدۀ مهندسی عمران، آب و محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران
2 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکدۀ مهندسی عمران، آب و محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران
doi
10.22059/ije.2021.328600.1535چکیده
افزایش جمعیت، مصرف بیرویه، توسعۀ کشاورزی و تغییرات آبوهوایی باعث شده تا منابع آب موجود روند کاهشی داشته باشند و به مرحلۀ بحرانی برسند. این معضل در کشورهای در حال توسعه نظیر ایران، ملموستر است. به این منظور، باید سیاستهای مهمی اتخاذ شوند تا مدیریت منابع آب بهبود یابد و هدررفت آب به حداقل برسد. هدف از انجام این پژوهش، کمک به بهبود مدیریت توزیع آب در شبکۀ آبیاری شهرستان قره ضیاءالدین با استفاده از سیستم اطلاعات مکانی و بهرهگیری از الگوریتم کلونی مورچه است. در این مقاله، ابتدا مساحت بهینه به منظور کاشت هر محصول با طراحی یک تابع هدف و اعمال قیودی نظیر بیشترین و کمترین مساحت کشت برای هر محصول در زمین کشاورزی مورد نظر، محاسبه شد. سپس، محصولات با رویکردی ترکیبی به الگوریتم کلونی مورچه و روش حل مسئلۀ فروشندۀ دورهگرد اولویتبندی شدند تا محصولات با دورۀ آبیاری طولانیتر و نیاز آبی بیشتر در ابتدای کانال انتقال آب قرار گیرند تا به این وسیله، بتوان به جلوگیری از هدررفت آب در خط لولۀ انتقال آب کمک کرد. در پایان پژوهش، مساحتهای بهینۀ بهدستآمده به عنوان دادههای ورودی به محیط GIS منتقل شدند تا نتایج بهدستآمده در منطقۀ مطالعهشده به صورت مکانی، تحلیل و ارزیابی شوند. نتایج پژوهش حاضر نشان داد رویکرد ترکیبی استفاده از الگوریتم کلونی مورچه و بهرهگیری از مسئلۀ فروشندۀ دورهگرد، میتواند مدیریت توزیع آب در شبکههای آبیاری را بهبود بخشد. همچنین، با اعمال روش یادشده، علاوه بر کمک به جلوگیری از هدررفت آب در خطوط لولۀ انتقال، سود سالیانۀ حاصل در اراضی کشاورزی مورد تحقیق 10 درصد افزایش یافته است.
