فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در کشورهای دارای اقلیم خشک نظیر ایران، منابع آب سطحی و زیرزمینی به علت استفاده بیش از حد و فاقد مدیریت بهم پیوسته تحت فشار و تنش‌ قرار دارد. بررسی تعاملات بین آب سطحی و زیرزمینی و پیدا کردن یک استراتژی مناسب برای مدیریت منابع آب، برای حفظ و پایداری این منابع ضروری می‌باشد. هدف مطالعه حاضر، بهینه‌سازی تخصیص منابع آب به محصولات کشاورزی در دشت اشتهارد واقع در استان البرز است که در آن آبخوان، یک منبع مهم برای زراعت آبی می‌باشد و به علت برداشت بیش از حد از آبخوان، افت شدید سطح آب آبخوان به مسأله بحرانی در منطقه تبدیل شده است. به این منظور، با استفاده از یک رویکرد شبیه‌سازی- بهینه‌سازی تعاملات آب سطحی و زیرزمینی مورد بررسی قرار گرفته که در آن با استفاده از مدل‌های SWAT و  MODFLOW به ترتیب حوضه آبریز و عملکرد محصولات کشاورزی و رفتار آبخوان و سطح آب زیرزمینی شبیه‌سازی شده و الگوی کشت بهینه کشاورزی در دشت با استفاده از الگوریتم PSO به دست آمده است. متغیرهای تصمیم در مسأله بهینه‌سازی، سطح زیرکشت محصولات آبی و میزان آبیاری هر یک از محصولات است و تابع هدف مسأله، بیشینه‌سازی سود به دست آمده از تولیدات محصولات زراعی است. محدودیت اصلی حاکم بر مسأله نیز این است که سطح آب زیرزمینی از سطح پایداری آبخوان نبایستی پایین‌تر رود. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد که در شرایط بهینه، میزان افت سطح آب‌ زیرزمینی کاهش یافته و آبخوان با بحران‌ کمتری در طول دوره بهره‌برداری مواجه شده است. برای نیل به این هدف، در جواب بهینه بخشی از سطح زیر کشت گندم زمستانه و پنبه با جوی زمستانه جایگزین شده و مقدار آبیاری بهینه با کاهش %45، %7 و %10 به ترتیب برای گندم زمستانه، جوی زمستانه و پنبه باعث کاهش برداشت آب از آبخوان شده است. پس از اعمال این تغییرات سود حاصل از عملکرد محصول گندم زمستانه و پنبه به ترتیب %35 و %13 کاهش و جو %49 افزایش یافته که به طور کلی منجر به افزایش سود تولید محصولات آبیاری به میزان %4 شده است.