توسعه مدل عامل بنیان به منظور مدیریت و بهره برداری بهینه از آبخوان دشت اردبیل

اضافه برداشت از منابع آب زیرزمینی یکی از عمده مشکلاتی است که در بیشتر آبخوان ها و بخصوص در مناطق خشک و نیمه خشک صورت می گیرد. از طرفی معمولا بیشترین بهره برداری از این منابع از طریق چاه ها و قنات های حفاری شده توسط انسان ها است. بنابراین در نظر گرفتن تعامل انسان با این سیستم ها در کنار روش های مدیریتی مرسوم، امری ضروری است. محدودیت پتانسیل منابع آب زیرزمینی در آبخوان آبرفتی دشت اردبیل و عدم توجه به میزان برداشت مجاز و توسعه روزافزون مصارف کشاورزی، شرب و صنعت موجب گردیده که این آبخوان با افت سطح ایستایی و در نتیجه کاهش حجم مخزن روبرو شود. در این مقاله، به منظور مدیریت بهتر منابع آب زیرزمینی دشت اردبیل از مدل بهینه سازی به منظور تعیین مقدار برداشت بهینه، از مدل عامل بنیان به منظور شبیه سازی رفتاری ذینفعان و از مدل MODFLOW برای تعیین میزان تغییرات تراز آب زیرزمینی استفاده شده است. به همین منظور ابتدا ذینفعان مهم منطقه مورد مطالعه و مطلوبیت هر یک از آنها تعیین شده و سپس با استفاده از الگوریتم بهینه سازی چندهدفه ازدحام ذرات و اعمال محدودیت های برداشت، مقادیر مطلوب برای برداشت آب مشخص گردیده است. در مرحله بعد با استفاده از روش برنامه ریزی سازشی بهترین گزینه انتخاب شده است. در مرحله نهایی مدل شبیه سازی رفتاری که در اینجا از روش مدلسازی عامل بنیان استفاده شده است، تعامل هر یک از عامل ها را با یکدیگر شبیه سازی کرده و ماکزیمم تقاضای جدید هر یک از مصرف کنندگان را تعیین نموده است. نتایج حاصل نشان می دهد که استفاده از ساختار بیان شده باعث کاهش ماکزیمم تقاضای عامل ها تا 20 درصد نسبت به مقدار اولیه می شود. همچنین بر اساس نتایج مدل شبیه سازی آب زیرزمینی، تراز آب زیرزمینی بعد از اعمال مدل عامل بنیان در بیشتر نواحی افزایش یافته است. به خصوص در نواحی غربی آبخوان با توجه به این که میزان تراکم چاه ها و میزان برداشت ها بیشتر است، این تغییرات محسوس تر بوده و تا 2/1 متر می رسد. نتایج بدست آمده از مدل برای فصل بهار نشان دهنده این موضوع است که در صورت در نظر گرفتن برنامه بلند مدت و اعمال سناریو های مدیریتی مختلف، نتایج می تواند بهتر شود و باعث جبران کسری حجم آبخوان گردد.

کلیدواژه ها:

مدلسازی عامل بنیان ، بهینه سازی چند هدفه ازدحام ذرات ، برنامه ریزی سازشی ، مدل شبیه سازی آب زیرزمینی ، آبخوان دشت اردبیل