ارزیابی سناریوهای مدیریت تلفیقی منابع آب در شرایط تغییر اقلیم

آب های زیرزمینی یکی از منابع مهم تأمین آب در تمام دنیا به ویژه اقلیم های خشک و نیمه خشک به شمار می آید. بهره برداری بی رویه از منابع آب زیرزمینی در سال های اخیر باعث برهم خوردن تعادل طبیعی آن شده و تراز آب زیرزمینی در بسیاری از نقاط کشور منفی شده است. لذا با توجه به مشکل کمبود منابع آبی، استفاده و مدیریت بهینه از منابع آب اهمیت خاصی دارد. به منظور آگاهی از وضعیت این منابع و مدیریت بهینه آن ها، ابتدا لازم است که پیش بینی دقیقی از نوسانات سطح آب زیرزمینی صورت گیرد. در این تحقیق از شبکه عصبی مصنوعی برای پیش بینی سطح ایستابی آب های زیرزمینی در آبخوان نجف آباد استفاده شده است. زیرحوضه نجف آباد به عنوان یکی از مهم ترین آبخوان های حوضه ی بزرگ زاینده رود می باشد، که پتانسیل بالای کشاورزی و استفاده بیش از اندازه از منابع آب زیرزمینی این آبخوان را با مشکلات بیلان منفی و افت کمی و کیفی آب های زیرزمینی مواجه نموده است. برای شبیه سازی سیستم از شبکه عصبی مصنوعی استفاده شده، با این تفاوت که برای آموزش شبکه عصبی از الگوریتم بهبود یافته گروهی ذرات استفاده شده است. در آموزش شبکه عصبی وزن ها و بایاس های شبکه همان متغیر تصمیم هستند و خطای شبکه نیز به عنوان تابعی است که باید آن را مینیمم کرد. مقایسه مقادیر مشاهداتی میانگین عمق سطح ایستابی بیست ساله با استفاده از 58 پیزومتر با گام های زمانی ماهانه با مقادیر پیش بینی شده توسط شبکه عصبی آموزش دیده با الگوریتم بهبود یافته گروهی ذرات نشان می دهد که شبکه عصبی طراحی شده توانایی خوبی در پیش بینی نوسانات سطح آب زیرزمینی در شرایط مختلف این آبخوان داشته و می توان از آن به طور قابل اعتمادی جهت بررسی سناریوهای مدیریتی منابع آب در این زیرحوضه استفاده کرد. در ادامه سه سناریو مدیریتی تحت دو سناریو اقلیمی a2 b1 تعریف و اثرات آن بر حوضه بررسی گردید. سناریو اول با هدف ادامه روند کنونی بهره برداری از منابع آب در طی 5 سال آینده، سناریو دوم با هدف کاهش پمپاژ و سناریو سوم تحت عنوان افزایش دبی ورودی به کانال های آبیاری در جهت حفظ کشاورزی منطقه تعریف و اثرات آن بر سطح آب زیرزمینی منطقه نجف آباد بررسی گردید. تغییرات میانگین عمق سطح ایستابی در دو دشت چپ و راست نکوآباد تحت دو سناریو اقلیمی a2 b1 , و نیز سه سناریو مدیریتی اشاره شده نشان داد که جهت کاهش افت منابع آب زیرزمینی در طی 5 سال آینده بایستی ضمن کاهش پمپاژ از این آبخوان، افزایش آورد کانال های آبیاری را نیز در نظر داشت.