تخصیص بهینه منابع آب مخازن چاه‌نیمه سیستان تحت سناریوهای مدیریتی آب و خاک

سابقه و هدف: با توجه به محدود بودن منابع آب سطحی و ظرفیت مخازن سدها، مدیریت علمی و ارائه سیاست بهره‌برداری بهینه از مخازن، امری لازم و حیاتی در جهت برآورده کردن نیازهای آبی است. همچنین با توجه به اهمیت و استفاده از منابع آب و تخصیص بهینه این منبع کمیاب بین مصارف مختلف در منطقه سیستان ضروری به نظر می‌رسد، که برنامه ایی جهت تحقق این هدف پایه‌ریزی شود در منطقه موردمطالعه و داخل کشور تاکنون تحقیقی در مورد تخصیص بهینه آب با کاربرد الگوریتم پیشرفته فرا ابتکاری PSO جهت بهینه سازی مخازن چاه نیمه سیستان استفاده نگردیده است. از این‌رو در پژوهش حاضر سعی گردیده است که تخصیص بهینه منابع آب مخازن چاه نیمه سیستان تحت سه سناریوهای مدیریتی (سناریوی تثبیت ریزگردها، توسعه کشاورزی و انتقال خط لوله دوم آب شرب از مخازن چاه‌نیمه به شهرستان زاهدان) با استفاده از تکنیک فرا ابتکاری ازدحام ذرات (PSO) موردبررسی قرارگرفته است. مواد و روش ها: روش بهینه‌سازی انبوه ذرات یا به‌اختصار بهینه‌سازی انبوه (PSO) یک الگوریتم بهینه‌سازی تصادفی بر اساس جمعیت است که از شبیه‌سازی رفتار اجتماعی گروه پرندگان الهام گرفته‌شده است. در الگوریتم بهینه‌سازی انبوه ذرات، موجوداتی وجود دارند که آن‌ها ذره نامیده می‌شوند و در فضای جستجوی تابعی که قصد کمینه کردن (یا بهینه کردن) مقدار آن می‌باشد، پخش‌شده‌اند. هر ذره مقدار تابع هدف را در موقعیتی از فضا که در آن قرارگرفته است ،محاسبه می‌کند. در این پژوهش از الگوریتم مذکور جهت تخصیص بهینه منابع آب استفاده گردید. تابع هدف در این پژوهش بهینه سازی و حداکثر سازی میزان تأمین آب می باشد. همچنین قیود مربوطه به تابع هدف، قیود سیستماتیک، قیود و محدودیت های الگوریتم (PSO) و قیود و محدودیت های مخازن در منطقه مورد می باشد. یافته‌ها: بر اساس نتایج به‌دست‌آمده، مقدار بهینه رهاسازی شده در سال 1364 (سال اول) 39/25 میلیون مترمکعب با میزان تقاضای 31/98 میلیون مترمکعب بوده که مقدار 91/72 میلیون مترمکعب تأمین نیاز انجام نشده است. مقایسه چهار سال پایانی نشان می‌دهد که در سال 29 عدم تأمین نیاز کمتری نسبت به سه سال بعدی خود داشته است. سناریوی تثبیت ریزگردها در منطقه موردمطالعه به‌عنوان یک پروژه اجرایی جدی مطرح بوده که نتایج اجرای این سناریو نشان داد که کاربرد الگوریتم مورداستفاده می‌تواند تخصیص بهینه منابع آب را به‌خوبی انجام داده و موردتوجه قرار گیرد. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده پیشنهاد می‌گردد که مدلسازی های فرا ابتکاری می تواند تخصیص بهینه کاملتری با حداقل خطا در تابع هدف را بدست دهد.