محمود اکبری

تعیین عملکرد بهینه سامانه‌ها با استفاده از مدلهای شبیه‌سازی- بهینه‌سازی امکان‌پذیر است. آبیاری سطحی که در قالب آبیاری کم‌فشار در زمره روش‌های نوین آبیاری هستند، با دریافت اعتبارات بلاعوض، مورد حمایت دولت قرار می‌گیرند. در این تحقیق یک مدل واسنجی- شبیه‌سازی- بهینه‌سازی جدید برای آبیاری جویچه‌ای توسعه داده شد. در این مدل برای واسنجی پارامترهای معادله نفوذ SCS از داده‌های آزمایش نفوذ، برای شبیه‌سازی هیدرولیک آبیاری سطحی (طراحی جویچه) از روش SCS و برای بهینه‌سازی، از حل‌گر الگوریتم فراابتکاری PSO (particleswarm) استفاده شد. درنهایت در این مدل شبیه‌سازی پس از شبیه‌سازی-بهینه‌سازی آبیاری جویچه‌ای انجام می‌شود. برای بهینه‌سازی تابع هدف هیدرولیکی شامل کمینه‌سازی ترکیب خطی سه شاخص عملکرد، از متغیرهای تصمیم دبی، طول و شیب استفاده شد. مقایسه نتایج معادله نفوذ SCS با پارامترهای واسنجی‌شده با مقادیر نفوذ مشاهداتی، با R2=0.99، CRM=-0.002 و NRMSE=0.7%، نشانگر عملکرد مناسب واسنجی بود. نتایج شبیه‌سازی در سه مزرعه آزمایشی بیانگر بیش‌آبیاری با تلفات رواناب بود که منجر به تابع وضع موجود نامناسب شد. گرچه طراحی با کاهش دبی و بستن انتها تلفات را کاهش داد. پس از آن بهینه‌سازی با گزینه‌هایی نظیر کاهش دبی، افزایش طول و کاهش شیب تابع هدف را از 22/1 به 24/0 برای مزرعه 1، از 8/0 به 27/0 برای مزرعه 2 و از 22/0 به 11/0 برای مزرعه 3 کاهش (بهبود) داد. در مجموع متغیر تصمیم دبی بیشترین تأثیر را بر شاخص‌های عملکرد و تابع هدف نشان داد. درنهایت مدل پیشنهادی قادر به ارائه راهکارهای مدیریتی به‌منظور بهینه‌سازی آبیاری جویچه‌ای می‌باشد.