مدلسازی بهره برداری تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرزمینی بر پایه عدم دقت در مقیاس منطقه ای

افزایش نیازهای آبی همراه با رشد و توسعه جوامع بشری منجر به برداشت نامتوازن و اختلال در پایداری هر یک از منابع آب سطحی و زیرزمینی شده و مشکلات عدیده ای را در مدیریت بهره برداری از آن ها فراهم نموده است در این راستا توجه به استفاده تلفیقی از منابع و ارائه راهکارهای مدیریتی برداشت می تواند تا حد قابل توجهی در بهبود وضعیت بحرانی ناشی از برداشت مجزا موثر واقع شود با توجه به اینکه در استفاده تلفیقی، منابع آب زیرزمینی به عنوان مکمل منابع آب سطحی نقش قابل توجهی را در بهبود وضعیت زمانی و مکانی تأمین نیازها ایفا می نمایند لذا در این مطالعه سعی شده با توجه به ابزارها و روش های موجود به نحوه مطلوبی شرایط واقعی حاکم بر سیستم جریان آب زیرزمینی در مدل مدیریتی دیده شود در این راستا با توجه به عدم دقت های موجود در پارامترهای مدل شبیه سازی آبخوان که شامل ضرایب هیدرودینامیکی آبخوان (ضریب ذخیره و هدایت هیدرولیکی) جریانات ورودی و خروجی از آبخوان می باشد و غالبا در مدل های مدیریتی نادیده گرفته می شود مدلی با قابلیت ارائه تصمیمات بهینه برداشت از منابع تدوین گردید. در ساختار مدل تدوین شده محدوده مورد مطالعه به مناطقی تقسیم و با توجه به اولویت های هر منطقه و در نظر گرفتن اهمیت نوع مصرف و نوع منبع، میزان تخصیص های بهینه به گونه ای تنظیم می گردد تا هزینه های بهره برداری و عدم تأمین نیاز به صورت زمانی و مکانی حداقل گردد. جهت بررسی رفتار جریان در محیط متخلخل و کاهش زمان اجرای مدل بهینه سازی تدوین شده ابتدا مدل عددی شبیه سازی آبخوان با استفاده از معادلات حاکم تهیه و سپس با استفاده از آن اقدام به آموزش مدل شبیه سازی شبکه عصبی دینامیکی، به عنوان جایگزین مناسب مدل شبیه سازی آب زیرزمینی گردید با توجه به عدم وجود آمار و اندازه گیری های دقیق از پارامترهای هیدروژئولوژیکی مورد بررسی جهت اعمال عدم دقت، در این مطالعه از تئوری فازی در تلفیق با مدل شبکه عصبی دینامیکی و الگوریتم بهینه سازی مبتنی جستجوی مستقیم برای در نظر گرفتن تأثیر عدم دقت بر روی سیاست های بهینه برداشت استفاده شده است. جهت ارائه مقادیر بهینه تخصیص از مدل بهینه سازی الگوریتم ژنتیک مبتنی بر جواب غیرپست که از قابلیت بالایی در ارائه منحنی تعامل بهینه با زمان همگرایی پایین برخوردار می باشد استفاده شده است. جهت ارائه برتری و صحت نتایج استخراج شده با استفاده از ساختار پیشنهادی، مقایسه با مدل های توده ای و مدل هایی که عدم دقت در آن ها نادیده گرفته می شود صورت گرفت. نتایج نشان دهنده این مطلب است که اعمال عدم دقت می تواند منجر به ارائه سیاست های پایدارتری در بهره برداری از منابع شود. همچنین مقایسه نتایج حاصل از اجرای مدل پیشنهادی، که در آن تمامی حالت های ممکن پارامترهای دارای عدم دقت لحاظ شده، با شرایطی که تنها یک حالت دیده شود نشان از انعطاف پذیر بودن ساختار در نظر گرفته شده در ارائه مقادیر بهینه برداشت از منابع دارد. با استفاده از نتایج مدل پیشنهادی، سیاست های بهینه بهره برداری از منابع آب سطحی و زیرزمینی برای افق بلندمدت با استفاده مدل شبیه سازی شبکه عصبی مصنوعی به نحوه مطلوبی تدوین گردید. ارزیابی سیاست های تدوین شده با مقادیر بهینه تخصیص نشان از کارایی دستورالعمل های ارائه شده برای هر بخش دارد.