مریم یوسفی؛ محمد ابراهیم بنی حبیب؛ جابر سلطانی؛ عباس روزبهانی
چکیده
برای تأمین نظر همزمان کشاورزان، مدیران منابع آب و محیطزیست ضرورت دارد تهیه مدل بهینهسازی الگویکشت با بهرهبرداری تلفیقی کمی- کیفی از پساب و آب زیرزمینی با سه هدف حداکثرسازی سود کشاورزان، کاهش آبشویی نیتروژن و بهبود تغذیه آبخوان مدنظر قرار گیرد. در این پژوهش، مدل به دو روش بهینهسازی برنامهریزی غیرخطی و نیز با روش الگوریتم ...
بیشتر
برای تأمین نظر همزمان کشاورزان، مدیران منابع آب و محیطزیست ضرورت دارد تهیه مدل بهینهسازی الگویکشت با بهرهبرداری تلفیقی کمی- کیفی از پساب و آب زیرزمینی با سه هدف حداکثرسازی سود کشاورزان، کاهش آبشویی نیتروژن و بهبود تغذیه آبخوان مدنظر قرار گیرد. در این پژوهش، مدل به دو روش بهینهسازی برنامهریزی غیرخطی و نیز با روش الگوریتم ازدحام ذرات برای شبکه آبیاری ورامین در سال آبی 92-1391 تهیه شد. نتایج حاصل از حل مدل سه هدفه در روش برنامهریزی غیرخطی نشان داد که افزایش سود حاصله از بهینهسازی الگویکشت، بهبود بهرهوری مصرف آب و تغذیه آبخوان به ترتیب به میزان 6% ، 22% و 29% منجر به کاهش برداشت تلفیقی از پساب و آب زیرزمینی و کاهش کود نیتروژن مصرفی به ترتیب به میزان 13% و 85% شده است. همچنین، حل مدل سه هدفه با الگوریتم هوشجمعی نیز نشان دادکه با افزایشسودحاصله ازبهینهسازی الگویکشت، بهبود بهرهوری مصرف آب و تغذیه آبخوان به ترتیب به میزان 7%، 49% و 30% ، اهداف کاهش برداشت تلفیقی از پساب و آب زیرزمینی و کاهش کود مصرفی به ترتیب به میزان 35% و 88% محقق شده است. مقایسه نتایج مقادیر متناظر توابع هدف در سناریوهای مختلف در دو روش برنامهریزی غیرخطی و ازدحام ذرات ، حاکی از اختلاف بین 002/0 تا 01/0 درصد بین مقادیر حاصله از دو روش بود. لذا، الگوریتم فراکاوشی ازدحام ذرات با اختلاف بسیار کمی از روش برنامهریزی غیرخطی، قابلیت زیادی را در ارائه پاسخهای بهینه دارا است. نتایج این پژوهش میتواند در استفاده بهینه منابع آب، افزایش درآمد کشاورزان و کاهش آبشویی نیتروژن در سایر شبکههای آبیاری مورداستفاده قرار گیرد. اصولاً استفاده از پسابها و فاضلابها در آبیاری محصولات خوراکی کشاورزی برای تغذیه انسان و دام توصیه نمیشود و رعایت کامل استاندارها و ضوابط در استفاده از پسابها در کشاورزی، امری ضروری و لازمالاجرا است.
مریم یوسفی؛ جابر سلطانی؛ محمد ابراهیم بنی حبیب؛ علی رحیمی خوب؛ عباس روزبهانی؛ الیاس سلطانی
چکیده
به علت فعالیتهای کشاورزی گسترده در سطح دشتها و استفاده از کودهای شیمیایی حاوی نیترات، مقادیر قابلتوجهی از این یون وارد سفرههای آب زیرزمینی میشود. از سوی دیگر، پساب تصفیهخانههای فاضلاب بهعنوان جایگزین یا مکمل منابع آب سطحی در شبکههای آبیاری و زهکشی مورداستفاده قرار میگیرد، لذا ارائه راهکارهایی بهمنظور کاهش ...
بیشتر
به علت فعالیتهای کشاورزی گسترده در سطح دشتها و استفاده از کودهای شیمیایی حاوی نیترات، مقادیر قابلتوجهی از این یون وارد سفرههای آب زیرزمینی میشود. از سوی دیگر، پساب تصفیهخانههای فاضلاب بهعنوان جایگزین یا مکمل منابع آب سطحی در شبکههای آبیاری و زهکشی مورداستفاده قرار میگیرد، لذا ارائه راهکارهایی بهمنظور کاهش و کنترل میزان نیتروژن ورودی به خاک و سفرههای آب زیرزمینی، مسئلهای مهم و حائز اهمیت است.در این پژوهش، توسعه و تدوین مدل بهینهسازی الگوی کشت با بهرهبرداری تلفیقی کمی- کیفی از منابع آب سطحی غیرمتعارف (پساب) و آب زیرزمینی با سه هدف حداکثرسازی سود حاصله از الگوی کشت، کاهش آبشویی نیتروژن و بهبود تغذیه آبخوان مدنظر قرارگرفت. مدل بهینهسازی سههدفه غیرخطی، بهمنظور مدیریت یکپارچه کمی- کیفی منابع آب آبیاری و پساب برای هفت سناریو (تک هدفه، دو هدفه و سه هدفه) در سال آبی 92-91 در شبکه آبیاری ورامین اجرا شد. همچنین اطلاعات ورودی موردنیاز مدل از دو طریق (انجام آزمایشات منطقهای و اخذ اطلاعات از دستگاههای مختلف) گردآوری شد. حل مدل تک هدفه با تابع هدف اول (سناریوی1: افزایش درآمدزایی)، حاکی از بهبود سود خالص منطقه به میزان 49 % نسبت به وضع موجود بود. در تابع هدف دوم (سناریوی 2: کاهش آبشویی نیتروژن)، کاهش میزان کود مصرفی به میزان 95 % و در تابع هدف سوم (سناریوی 3: افزایش تغذیه آبخوان)، افزایش تغذیه به میزان 120 % نسبت به وضع موجود حادث شد. حل مدل سه هدفه (سناریوی 7: ترکیب اهداف افزایش درآمدزایی، کاهش آبشویی نیتروژن و افزایش تغذیه آبخوان)، نشان داد که با کاهش 23 درصدی سطوح کشت، کاهش 71 درصدی از میزان کود ازته مصرفی و همچنین کاهش 13 درصدی از برداشت تلفیقی پساب و آب زیرزمینی، اهداف افزایش درآمدزایی به میزان 6%، افزایش تغذیه آبخوان به میزان 29 % و همچنین افزایش بهرهوری مصرف آب به میزان 22 % محقق شد. لذا این سناریو بهعنوان سناریوی برتر انتخاب شد. نتایج این پژوهش میتواند در استفاده بهینه منابع آب، افزایش درآمد کشاورزان و کاهش آبشویی نیتروژن در طرحهای شبکه آبیاری مورداستفاده قرار گیرد. البته به این نکته باید توجه شود که اصولا استفاده از پسابها و فاضلابها در آبیاری محصولات خوراکی کشاورزی توصیه نمیشود.