تدوین قوانین احتمالاتی برای بهره‌برداری بهینه تلفیقی کمّی-کیفی از منابع آب سطحی و زیرزمینی در زمان واقعی: کاربرد ماشین‌های بردار پشتیبان

تعیین سیاست‌های بهینه بهره‌برداری تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرزمینی زمانی که تصمیم‌گیران و ذینفعان متفاوت با اهداف متضادی وجود دارند، مسئله‌ای پیچیده است. در این مقاله، یک روش جدید برای تدوین قوانین بهره‌برداری تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرزمینی در زمان واقعی، ارائه شد. در روش پیشنهادی، برای تعیین منحنی‌های تعامل بین اهداف، از الگوریتم ژنتیک چندهدفه NSGA-II و در رفع اختلاف بین تصمیم‌گیرندگان، از تئوری رفع اختلاف یونگ استفاده شد. همچنین برای برطرف نمودن مشکل زمان اجرای مدل بلند مدت در بهره‌برداری در زمان واقعی، استفاده از ماشین‌های بردار پشتیبان احتمالاتی که قابلیت ایجاد خروجی احتمالاتی و ارائه قوانین مدیریت منابع آب را دارا هستند، پیشنهاد گردید. مدل ارائه شده برای تدوین قوانین بهره‌برداری تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرزمینی تهران به‌کار گرفته شده است. ذینفعان در منطقه مورد مطالعه، دارای مطلوبیتهای متفاوت و بعضاً متضادی نظیر تأمین آب با کیفیت مناسب، کاهش هزینه‌های پمپاژ،  بهبود کیفیت آب آبخوان و کنترل نوسانات سطح آب زیرزمینی هستند. در روش ارائه شده، مدل‌های شبیه‌سازی جریان آب زیرزمینی MODFLOW و پخش و انتقال آلاینده MT3D با مدل بهینه‌سازی NSGA-II تلفیق شدند تا منحنی‌های تعامل بین اهداف به‌دست آیند. بهترین نقطه روی منحنی تعامل به‌کمک مدل‌ رفع اختلاف یونگ انتخاب شد. نتایج مدل پیشنهادی نشان دهنده اهمیت اعمال یک مدل رفع اختلاف یکپارچه و قابلیت مناسب ماشین‌های بردار پشتیبان در تدوین قوانین بهره‌برداری تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرزمینی در زمان واقعی در منطقه مورد مطالعه است. نتایج نشان می‌دهند که میزان دقت قوانین تخصیص آب محاسبه شده در مرحله صحت‌سنجی بیش از 80 درصد است. بر اساس این قوانین، تغییرات تجمعی تراز سطح آب زیرزمینی در آبخوان تهران در یک دوره برنامه‌ریزی 15 ساله در حد 80 سانتی‌متر محدود شده است.