مدیریت جامع منابع آب در حوضه آبریز قره قوم با کاربرد الگوریتم ازدحام ذرات

مدیریت یکپارچه منابع آب، فرآیندی است که توسعه و مدیریت هماهنگ آب، خاک و منابع وابسته را به منظور حداکثرکردن رفاه اقتصادی و اجتماعی ترویج می کند. با توجه به بحرانی بودن دشت های حوضه آبریز قره قوم و افزایش تقاضای آب در منطقه، در مطالعه حاضر، مدیریت جامع منابع آب حوضه آبریز قره قوم با کاربرد الگوریتم دسته ذرات مورد بررسی قرارگرفت. الگوریتم ذرات یکی از الگوریتم های فرا ابتکاری در حل مسائل بهینه سازی است. داده های مورد نیاز مطالعه بصورت سری زمانی ماهانه برای سال های 1392-1377 از سازمان آب منطقه ای استان خراسان رضوی جمع آوری گردید. در ابتدا اطلاعات اولیه مورد نیاز با به کارگیری شبکه عصبی و arima پیش بینی شد و نتایج مقایسه گردید. براساس معیارهای مربوطه نتایج حاصل از شبکه عصبی مورد استفاده قرارگرفت. نتایج مطالعه نشان داد که بیشترین انتقال آب از دشت سرخس به دشت مشهد می باشد. هم چنین، انتقال آب از دشت تربت جام به دشت شهرنو باخرز و از دشت تایباد به دشت آبراهه و کرات نیز جهت تأمین اهداف اجتماعی با در نظر گرفتن اهداف اقتصادی و زیست محیطی می بایست صورت گیرد. شایان ذکر است که آب انتقالی از دشت های تربت جام و تایباد به دشت های شهرنوباخرز و آبراهه و کرات بابت مصارف غیرشرب می باشد و برای جبران کمبود آب مصارف شرب می بایست استحصال آب زیرزمینی در دشت های شهرنو باخرز و آبراهه و کرات افزایش یابد. انتقال فاضلاب تصفیه شده نیز بین دشت ها وجود نداشت. همچنین کاهش 20 و 40 درصدی آب سد دوستی تأثیر زیادی بر انتقال آب به شهر مشهد نخواهد داشت اما با کاهش بیش از 40 درصد آب سد، آب انتقالی به شهر مشهد کاهش یافته و در مدل مدیریت جامع منابع آب برای جبران آب کشاورزی مشهد می بایست آب از دشت فریمان به دشت مشهد انتقال یابد و برای جبران آب شرب مشهد می بایست برداشت آب های زیرزمینی در مشهد بیش از حد مجاز مدل افزایش یابد. در این راستا مدیریت تقاضای آب در بخش مصارف خانگی و تغییر نوع آب مصرفی در بخش مصارف عمومی در دشت مشهد پیشنهاد می گردد لذا سازمان های دولتی ذیربط می بایست در جهت انتقال آب بین دشت های مذکور و تدوین برنامه جهت مدیریت تقاضای آب شرب دشت مشهد برنامه ریزی نمایند. نتایج مطالعه در سناریوی وضعیت آینده نشان داد انتقال فاضلاب تصفیه شده فقط از بخش شمال شرقی دشت مشهد به دشت نریمانی می بایست صورت پذیرد. در انتقال مقادیر آب سطحی در حالت غیرشرب، آب سطحی از دشت سرخس می بایست به دشت گنبدلی انتقال یابد و بیشترین میزان انتقال در خرداد ماه است. از دشت فریمان به دشت شهرنو باخرز و از بخش شمال غربی مشهد و چناران به بخش جنوب غربی مشهد لازم است انتقال آب صورت گیرد. در انتقال مقادیر آب سطحی در حالت شرب، از دشت سرخس می بایست آب به بخش جنوب غربی و جنوب شرقی مشهد انتقال یابد. انتقال آب در این حالت در تیر، مرداد و شهریور ماه می باشد. آب سطحی از دشت کلات نادری نیز لازم است به دشت درگز انتقال یابد و بیشترین میزان انتقال در مرداد ماه است. هم چنین از بخش شمال غربی مشهد و چناران به بخش شمال شرقی مشهد می بایست آب انتقال یابد. در ادامه مطالعه برنامه¬ریزی ریاضی مثبت تصحیح شده برای ارزیابی سناریوهای تغییر مقدار آب آبیاری در دسترس به کار گرفته شد. نتایج مطالعه نشان داد که در سناریوی وضعیت آینده با معرفی منابع آب و فاضلاب جدید، سطح زیرکشت مزارع استفاده کننده از آب زیرزمینی کاهش خواهد یافت.