ارزیابی راهبرد خودکارسازی بهره برداری آب سطحی در شبکه آبیاری با استفاده از چارچوب CLEWs (مطالعه موردی: شبکه آبیاری قزوین)

در سال های اخیر، تشدید خشکسالی ها، کاهش منابع آب تجدیدپذیر و افزایش هزینه های انرژی، ضرورت بهره گیری از رویکردهای هوشمند در مدیریت بهره برداری سامانه های آبیاری سطحی را دوچندان کرده است. پژوهش حاضر با هدف توسعه چارچوبی عددی برای اتصال مدل های بهره برداری آب سطحی به مدل CLEWs )آب، انرژی، غذا و پایداری محیط زیست) در شبکه آبیاری قزوین انجام شد. بدین منظور، دو روش بهره برداری شامل روش مرسوم مبتنی بر دریچه های آمیل و روش نوین کنترل خودکار پیش بین (MPC) در قالب دو سناریوی نرمال و خشکسالی شبیه سازی گردید. شاخص های کمی شامل کفایت تامین آب، انرژی مصرفی پمپاژ و انتشار CO₂ محاسبه و در قالب شاخص ترکیبی CLEWs ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که در سناریوی نرمال، میانگین شاخص CLEWs از ۷۵/۰ در روش مرسوم به ۰۰/۱ در روش MPC افزایش یافت. در سناریوی خشکسالی نیز این مقادیر به ترتیب ۴۱/۰ و ۸۸/۰ محاسبه شدند که بیانگر بهبود قابل توجه عملکرد سامانه تحت کنترل خودکار است. تحلیل جبهه پارتو نشان داد که استفاده از MPC موجب کاهش هم زمان انرژی مصرفی، کاهش انتشار کربن و افزایش پایداری هیدرولیکی می شود. در مجموع، اتصال عددی مدل بهره برداری سطحی به چارچوب CLEWs تصویری جامع از تعامل میان آب، انرژی و محیط زیست فراهم کرده و می تواند به عنوان ابزاری موثر برای تصمیم سازی مدیریتی و برنامه ریزی راهبردی در شرایط کم آبی و تغییر اقلیم مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

شبکه آبیاری قزوین ، سامانه کنترل خودکار متمرکز پیش بین (MPC) ، CLEWs ، پایداری منابع آب ، تحلیل چندمعیاره