شبیه سازی- بهینه سازی چند منظوره برای مدیریت بهره برداری تلفیقی منابع آب در شرایط برهم کنش آبهای سطحی و زیرزمینی با استفاده از روش الگوریتم ژنتیک (مطالعه موردی: دشت دز)

بهره برداری تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرزمینی یکی از مهم ترین چالش های پیش روی محققین منابع آب می باشد. استفاده تلفیقی در واقع، بهره برداری از منابع آب سطحی و زیرزمینی به منظور افزایش میزان آب قابل دسترسی و استفاده پایدار از منابع آب موجود است. از این رو برنامه ریزی صحیح در این زمینه مستلزم آگاهی از نحوه برهم کنش آب سطحی و زیرزمینی در منطقه و تخمین و محاسبه پارامترها و عوامل سطحی و زیرزمینی موثر بر آن می باشد. بنابراین از اهداف اساسی مطالعه جاری، شبیه سازی برهم کنش آب سطحی و زیرزمینی با استفاده از ایجاد اتصال دینامیکی بین منابع آب سطحی و زیرزمینی در دشت دز (شامل دشت های لور، دیمچه، دز غربی، دز شرقی و سبیلی) است، به طوری که داده ها و نتایج بطور ماهیانه بین مدل آب سطحی weap و مدل آب زیرزمینی modflow در گردش می باشد. لذا در هر گام زمانی ماهانه مقادیر برداشت، نفوذ، تراز رودخانه ها، رواناب و غیره از مدل weap وارد مدل modflow شده تا مقادیر تراز آب زیرزمینی، جریان بین آبخوان ها و غیره محاسبه و به مدل weap برگردد و این روند تا پایان دوره شبیه سازی ادامه خواهد داشت. هدف اساسی دیگر، بهینه سازی میزان برداشت ماهیانه از آب های سطحی و زیرزمینی جهت تامین مصارف موجود در دوره برنامه ریزی می باشد. برای انجام بهینه سازی سیستم، از مدل چند هدفه nsga-ii استفاده شد. طوری که در آن، هدف اول حداکثر نمودن اطمینان پذیری تامین نیازهای طرح در مقابل هدف دوم یعنی حداقل نمودن افت تراز آب زیرزمینی در طول دوره بهره برداری قرار گرفت. متغیرهای تصمیم در این مدل، شامل درصد برداشت از منابع آب سطحی و زیرزمینی بود که به صورت فصلی تعریف شدند. نتایج شبیه سازی نشان داد در قسمت های شمالی تا میانه دشت، رودخانه های دز و کرخه بیشتر باعث تغذیه آبخوان شده و در قسمت های میانه دشت به پایین (مانند سایر رودخانه های دشت دز) بیشتر نقش زهکش را به عهده دارند. به علت تراکم زیاد چاه ها و عدم بهره برداری از آب سطحی، بیشترین افت سطح آب مربوط به دشت لور و کمترین افت مربوط به قسمت های جنوبی دشت دز محاسبه شد. همچنین نتایج نشان داد بطور کلی در دشت های دز غربی و دز شرقی (شامل شرقی و سبیلی) که از هر دو منبع تامین آب استفاده می شود، در صورت اجرای سناریوی مرجع طبق الگوی فعلی و بدون انجام بهینه سازی، بیش از 78 درصد از نیازها توسط آب سطحی و کمتر از 22 درصد توسط آب زیرزمینی تامین می شود. پس از بهینه سازی درصد برداشت از آب زیرزمینی در این دشت ها به ترتیب حدود 12 و 6 درصد کاهش یافت. با اجرای سناریوی بهینه میزان اعتمادپذیری تامین نیاز دشت های دز غربی، دز شرقی، نیاز زیست محیطی و نیازهای پایین دست به ترتیب 4، 19، 43 و 57 درصد نسبت به سناریوی مرجع افزایش یافت. همچنین میانگین افت آب زیرزمینی در دوره 6 ساله برنامه ریزی، در کل دشت دز و در آبخوان های دز غربی، دز شرقی و لور به ترتیب 18/2، 46/2، 6/2 و 1 متر کاهش یافت.