بهینه سازی هم زمان الگوی کشت و برنامه ریزی آبیاری تحت سناریوهای مختلف تامین آب با استفاده از الگوریتم گرگ خاکستری (GWO): مطالعه موردی شبکه آبیاری و زهکشی تجن، ساری

محدودیت روزافزون منابع آب و افزایش رقابت بین بخش های مختلف مصرف کننده، ضرورت استفاده از روش های نوین بهینه سازی برای مدیریت هم زمان الگوی کشت و برنامه ریزی آبیاری در سامانه های کشاورزی را افزایش داده است. هدف این پژوهش، تعیین الگوی کشت و برنامه آبیاری بهینه با هدف افزایش سود خالص و بهره وری اقتصادی آب در واحد عمرانی ۱ شبکه آبیاری و زهکشی تجن در شهرستان ساری بود. در این مطالعه، هفت محصول شامل برنج، مرکبات، گندم، جو، کلزا، ذرت علوفه ای و سویا در سطح ۳۰۰۰ هکتار مورد بررسی قرار گرفتند. مدل بهینه سازی با هدف بیشینه سازی سود خالص، تحت محدودیت منابع آب، اراضی قابل کشت و قیود مدیریتی توسعه و الگوریتم فراابتکاری گرگ خاکستری (GWO) برای حل مدل به کار گرفته شد. به منظور بررسی اثر شرایط مختلف مدیریت آب، ۲۷ سناریو شامل سه سطح تامین آب (۱۰۰، ۸۰ و ۶۰ درصد)، سه دور آبیاری (۵، ۷ و ۱۰ روز) و سه سطح تخلیه مجاز رطوبت خاک (MAD) ) ۱۰۰، ۸۰ و ۶۰ درصد) تعریف و ارزیابی شد. نتایج نشان داد که مدیریت تلفیقی الگوی کشت و برنامه آبیاری می تواند بدون کاهش محسوس سود اقتصادی، مصرف آب را کاهش دهد. بهترین سناریو، W۶۰-I۱۰-M۶۰، با کاهش ۷٫۸۷ درصدی حجم آب مصرفی نسبت به شرایط پایه، موجب افزایش ۰٫۳۵ درصدی سود خالص و بهبود ۸٫۹۳ درصدی بهره وری اقتصادی آب شد. بر اساس نتایج، استفاده از مدل های بهینه سازی مبتنی بر الگوریتم های فراابتکاری می تواند به عنوان ابزاری کارآمد برای تصمیم گیری مدیریتی، تخصیص بهینه منابع آب و افزایش پایداری اقتصادی شبکه های آبیاری در شرایط کم آبی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

بهینه سازی الگوی کشت ، برنامه ریزی آبیاری ، الگوریتم گرگ خاکستری ، بهره وری اقتصادی آب