بهینهسازی الگوی کشت در راستای مدیریت منابع آبهای زیرزمینی با استفاده از الگوریتم‌های DE و PSO
پایشهای میدانی بیانگر کاهش تراز آبخوانهای دشت سیلاخور در سالهای اخیر هستند که این موضوع لزوم بهرهبرداری بهینه از منابع محدود آبهای زیرزمینی را میرساند. در همین راستا باتوجه‌به سهم عمده کشاورزی در مصرف آب، بهینهسازی الگوی کشت از مهم‌ترین عوامل مدیریت منابع آب و مقابله با کمآبی محسوب میشود. د...
| Main Authors: | , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | fas |
| Published: |
Ferdowsi University of Mashhad
2021-08-01
|
| Series: | مجله آب و خاک |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://jsw.um.ac.ir/article_39985_a32c27f59a42303fd9279103d9bfb5f5.pdf |
| Summary: | پایشهای میدانی بیانگر کاهش تراز آبخوانهای دشت سیلاخور در سالهای اخیر هستند که این موضوع لزوم بهرهبرداری بهینه از منابع محدود آبهای زیرزمینی را میرساند. در همین راستا باتوجه‌به سهم عمده کشاورزی در مصرف آب، بهینهسازی الگوی کشت از مهم‌ترین عوامل مدیریت منابع آب و مقابله با کمآبی محسوب میشود. در این پژوهش عملکرد توابع جریمه مختلف بهمنظور تعیین الگوی کشت بهینه در دو الگوریتم تکامل تفاضلی و ازدحام ذرات بررسی شده است. در این راستا در گام نخست بارندگی سالهای زراعی 1400-1399، 1401-1400 و 1402-1401 در دشت سیلاخور با استفاده از برنامهریزی ژنتیکی و مدل میانگین متحرک خود هم‌بسته یکپارچه فصلی پیشبینی شده و باتوجه‌به تغذیه ناشی از بارندگی و میزان برداشت در سالهای گذشته، برای هرسال زراعی 100 سناریو برداشت تعیین شد. سپس الگوی کشت بهینه متناسب با هر سناریو برداشت با بهرهگیری از برنامهریزی خطی به دست آمد. حداکثرسازی درآمد کشاورزان بهعنوان تابع هدف، و آب و زمین در دسترس بهعنوان محدودیتهای برنامهریزی خطی در نظر گرفته شدند. در گام دوم عملکرد توابع جریمه مختلف در دو الگوریتم تکامل تفاضلی و ازدحام ذرات برای رسیدن به پاسخهای حاصل از برنامهریزی خطی مورد بررسی قرار گرفت. طبق نتایج این بررسی به طور میانگین الگوریتم ازدحام ذرات در %84 سناریوها سریع‌تر به الگوی کشت بهینه میرسد. همچنین اعمال تابع جریمه پویای طبقهبندی شده تعداد تکرارهای الگوریتم تکامل تفاضلی را %11 و الگوریتم ازدحام ذرات را %3 نسبت به استفاده از جریمه ساکن کاهش میدهد. در مجموع میتوان دریافت که با میزان برداشت فعلی، در صورت پیروی از الگوی کشت بهینه پیشنهاد شده برای چهار محصول عمده زراعی دشت سیلاخور، یعنی گندم، جو، شلتوک و ذرت علوفهای، درآمد کشاورزان منطقه %18 افزایش مییابد. همچنین به‌کارگیری تابع جریمه پویای طبقهبندی شده در الگوریتم ازدحام ذرات بهمنظور بهینهسازی الگوی کشت پیشنهاد میشود. |
|---|---|
| ISSN: | 2008-4757 2423-396X |