ارائه مدل شبیه ساز-بهینه ساز چندهدفه کمی بهرهبرداری از آبخوان به منظور تعیین سیاست برداشت بهینه
نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران
2 دانشیار، گروه مهندسی عمران، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران
3 استادیار گروه مهندسی منابع آب دانشگاه کارولینای جنوبی
4 استادیار گروه مهندسی آب، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران
doi
چکیده
وجود دورههای خشکسالی و همچنین افزایش مصرف آب در منطقه مورد مطالعه (دشت بیرجند) سبب شده است که بخشهای اجرایی به سمت بهرهبرداری بیشتر از سفرههای آب زیرزمینی روی آورند. به این ترتیب مدیریت بهرهبرداری از سفره میتواند از به وجود آمدن افت شدید سطح آب در این آبخوان و ایجاد فاجعه جبرانناپذیر جلوگیری کند. جهت نیل به این امر مدل شبیهساز-بهینهساز آبهای زیرزمینی برای آبخوان دشت بیرجند ارائه گردید. مدل پیشنهادی تلفیقی از مدل شبیهسازی آبخوان (MODFLOW2005-NWT) و الگوریتم بهینهسازی چندهدفه (AMALGAM) در محیط برنامهنویسی MATLAB میباشد. مدل جهت تعیین پارامترهای هیدرودینامیکی آبخوان واسنجی و صحتسنجی گردید. در مدل بهینهسازی، کمینه نمودن سه تابع کمبود ناشی از عدم تأمین نیازها، افت سطح ایستابی و شاخص اصلاح شده کمبود بهعنوان اهداف مدل لحاظ گردید. مدل ارائه شده برای یک دوره یکساله با 12 دوره تنش ماهیانه اجرا شده و جبهه پارتو بهینه حاصل گردید. بهعنوان یک نمونه از جوابهای پارتو بهینه محاسبه شده، مشاهده شد در زمانی که سطح ایستابی ثابت بماند، مقدار 4/14 میلیون متر مکعب از نیازها با کمبود مواجه شده و شاخص اصلاحشده کمبود برابر 95/3 میگردد. جهت تعیین بهترین گزینه سیاست برداشت بایستی با در نظر گرفتن معیارهای اقتصادی، اجتماعی و پیامدهای زیست محیطی توسط مسئولین و سیاستگذاران مربوطه، جواب بهینه مناسب از میان سایر جوابهای بهینه پارتو انتخاب شده و مقادیر برداشت متناظر با جواب منتخب تعیین گردد. با تحلیل نتایج حاصل از بهکارگیری ساختار پیشنهادی میتوان دریافت که رویکرد ارائه شده کارایی بسیار بالایی در تعیین سیاست بهینه آبخوان دارد.
