بهینه سازی مصرف آب بخش کشاورزی با استفاده از نتایج یک مدل شبیه سازی رشد گیاه (مطالعه موردی: ماهیدشت- کوزران استان کرمانشاه)

Authors

  • علی بافکار استادیار دانشگاه رازی - عضو هیات علمی گروه مهندسی آب
Abstract:

ایران با میانگین بارش سالانه حدود 230 میلی متر یکی از کشورهای جهان است که در مناطق خشک و نیمه خشک جهان قرار گرفته است. توزیع نامناسب زمانی و مکانی نزولات جوی با توجه به نیازهای کشاورزی یکی دیگر از مشکلات بخش کشاورزی می باشد. استفاده از مدل های شبیه سازی رشد محصول راهکاری است که از طریق آن می توان بیلان آبی را مورد بررسی قرار داده، فرایند رشد را شبیه سازی کرده و به مطالعه سناریوهای مختلف مدیریتی پرداخت. در این راستا، ترکیب مدل های شبیه سازی رشد گیاهی با سیستم اطلاعات جغرافیایی(GIS) و مدل های بهینه سازی نیز ضرورت پیدا کرده است. یکی از عوامل محدود کننده استفاده از مدل های شبیه سازی رشد محصول واسنجی پارامترهای گیاهی این مدل ها می باشد. تحقیقات نشان داده است که کاربرد مدل های شبیه سازی خارج از محدوده اغلب منجر به نتایج مأیوس کننده ای می شود. تعدادی از این پارامترها بستگی به رقم دارند، بنابراین برای کاربرد این مدل ها ابتدا بایستی آنها را با توجه به رقم محلی واسنجی نمود. در دهه های گذشته مدل های مختلفی برای برنامه ریزی اراضی کشاورزی در مقیاس های مختلف توسعه یافته است. هدف از مطالعه کنونی تعیین سطح زیر کشت محصولات عمده کشاورزی در دشت ماهیدشت استان کرمانشاه بر اساس ترکیب نتایج مدل های شبیه سازی رشد گیاهی و برنامه ریزی خطی می باشد. در این تحقیق برای شبیه سازی رشد گیاه از مدل WOFOST و برای برنامه ریزی خطی از نرم افزار GAMS استفاده شده است. مواد و روش ها: آزمایشات مزرعه ای در سال های زراعی 1390- 1389 برای واسنجی و اعتبارسنجی پارامترهای گیاهی مدل WOFOST برای محصولات عمده ( گندم، جو و ذرت ) با مدیریت های کم آبیاری انجام گردید. آزمایشات مذکور در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه رژیم آبیاری (آبیاری کامل، 20 و 40 درصد کم آبیاری) و در چهار تکرار انجام شد. اراضی کشاورزی دشت با توجه به خصوصیات خاک و تقسیمات اداری به 440 واحد همگن طبقه بندی گردید. به حداکثر رساندن درآمد کشاورزان به عنوان تابع هدف در مدل برنامه ریزی خطی مد نظر قرارگرفت. محدودیت های فصلی و ماهانه آب، کارگر، زمین و ماشین آلات کشاورزی نیز در سطح منطقه در نظر گرفته شد. با در نظر گرفتن منابع آب موجود با استفاده از مدل تهیه شده الگوی کشت بهینه تحت 8 سناریوی محتلف تامین منابع آب و نوع سیستم آبیاری مشخص گردید. یافته ها: با استفاده از واسنجی مقدار پارامترهای حساس مدل WOFOST برای محصولات مورد مطالعه در دشت ماهیدشت تعیین گردید. نیاز آبی و مقدار عملکرد محصولات مذکور در شرایط پتانسیل و کم آبی با توجه به میانگین طولانی مدت پارامترهای هواشناسی در منطقه برآورد گردید. تحلیل سناریوهای مورد مطالعه بیانگر این بود که درآمد سناریو6 (دو برابر شدن قیمت آب و سیستم آبیاری بارانی ) با درآمد کل کشاورزان به میزان 140 میلیارد ریال بیشترین در آمد را در بین این سناریوها دارا می باشد. سطح زیر کشت محصولات در این سناریو 75262 هکتار بدست آمد که نسبت به سناریو پایه افزایش نشان داد. نتیجه گیری: ترکیب مدل های شبیه سازی رشد گیاهی و برنامه ریزی خطی می تواند در تعیین الگوی کشت مناسب تحت شرایط مختلف تامین منابع آب مورد استفاده قرار گیرد. بیشترین در آمد کشاورزان در این مطالعه در سناریوی شماره 6 اتفاق افتد که در آن قیمت آب دو برابر و سیستم آبیاری بارانی به کار رفته بود.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

مدل سازی و بهینه سازی انرژی مصرفی کولتیواتورهای مزرعه با استفاده از روش سطح پاسخ (یک مطالعه موردی)

خاک­ورزی مرحله مقدماتی تولید محصولات کشاورزی است و مقدار بالایی از انرژی در این مرحله مصرف می ­­شود. با توجه به بحران انرژی و انتشار گازهای گلخانه ­ای ناشی از مصرف سوخت ­های فسیلی، باید در کاهش مصرف انرژی تا حد ممکن تلاش شود. هدف از این مطالعه موردی برر...

full text

توسعه مدل شبیه سازی- بهینه سازی با استفاده از بهترین راهکارهای مدیریتی در کنترل رواناب شهری

در این مقاله، به منظور شبیهسازی کمیت و کیفیت وضعیت موجود نهر فیروزآبادی، حجم جریان و آلایندههای موجود در نهر ازنرمافزار EPA SWMMو از تعدادی بهترین راهکارهای مدیریتی نظیر جویباغچه و روسازی نفوذپذیر استفاده شده است. هدف از طراحیاین نوع راهکارهای مدیریتی، کاهش حجم رواناب، کاهش پیک جریان، کاهش آلودگیهای با منبع غیرمتمرکز از طریق تبخیر و تعرق، نفوذآب و تصفیه یا عملیات بیولوژیکی و ش...

full text

بررسی رابطه رشد اقتصادی و آلودگی زیست محیطی با استفاده از یک مدل شبیه سازی پویا

عکسالعمل متقابل بین رشد اقتصادی و کیفیت محیط زیست موضوع بحث برانگیزی است که از دهه 1990 مورد توجه قرار گرفت. پژوهشهای تجربی دربارة رابطه بین درآمد سرانه و انواع (مختلف) آلودگی متمرکز شدهاست، بنابراین پیشرفت فنی و سیاست محیطزیستی نادیده گرفته شده است. این مقاله برای نخستین بار (در ایران) یک مدل شبیهسازی پویا برای تحلیل کمی سیاست محیط زیستی در ایران ارائه میکند. در این مدل با استفاده از معادلات ...

full text

شبیه سازی رشد اقتصادی ایران با استفاده از مدل رشد اوزاوا - لوکاس با به کارگیری کنترل بهینه ی پویا

مطالعه ­ی حاضر ضمن تشریح مدل رشد درونزای دو بخشی اوزاوا- لوکاس، که علاوه بر بخش تولید کالا و خدمات بر تولید سرمایه­ ی انسانی نیز تأکید دارد، به شبیه سازی مسیرهای زمانی متغیرهای کلان اقتصاد ایران تحت فروض مدل مذکور می ­پردازد.  برای این منظور با استفاده از اصل ماکزیمم پونتری اگین به بهینه سازی پویا و حل مسأله ­ی کنترل حداکثر سازی ارزش فعلی جریان مطلوبیت آتی عامل نمونه (ناشی از مصرف) در یک افق زم...

full text

مدیریت بهینه عملیات بارگیری فرآورده های نفتی با استفاده از بهینه سازی شبیه سازی

سیستم ذخیره سازی، بارگیری و انتقال فرآورده های نفتی مهم ترین بخش زنجیره تامین فرآورده های نفتی را تشکیل می دهد. مدیریت این سیستم، نقش به سزایی در عملکرد زنجیره تامین فرآورده های نفتی دارد. به علت گستردگی عملیات انبارهای نفتی، استفاده از روش های علمی و بهینه سازی به جای روش های سنتی برای استفاده بهینه از منابع موجود انبارهای ذخیره سوخت و کاهش هزینه های سیستم ضروری به نظر می رسد. در این مطالعه،...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 23  issue 6

pages  301- 315

publication date 2017-02-19

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023