Skip to main content
SUPERVISOR
Hamid Reza Safavi
حمیدرضا صفوی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mahdieh Esmikhani
مهدیه اسمی خانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1385

TITLE

Conjunctive Management Between Surface Water and Groundwater Resources in the Complex Hydrosystem
Today with increasing in population and water demand in agriculture, industrial and urban use, water resources managers have been faced to the problem of supply water with suitable quality for different users. Because of interactions between surface water and groundwater in hydrosystems, these two resources should be seen simultaneously, then optimizing the conjunctive use of surface water and groundwater is one of the ways that is used in recent decades. Combined simulation-optimization models are powerful techniques to achieve the optimal conjunctive use policies. In this research, conjunctive use of surface water and groundwater in Koohpayeh-Sagzi subbasin located in Zayandeh roud basin is studied. In this region, the agricultural demand is the most important part that uses surface water transmitted by Abshar and Rudashtayn networks and pumped groundwater from surface and subsurface aquifers. A simulation-optimization model is developed using Support Vector Machines (SVMs) and Genetic algorithm (GA). SVMs is used as an approximated simulator of groundwater simulation model (GV4) to determine the change of groundwater level in each time period and GA searches the feasible space of problem until achieving the optimal solution. Some constraints are used to limit changes in groundwater level and available surface water. The embedding method is applied for linking between simulation and optimization models. The proposed model is applied for four different scenarios with different conditions. Results show that if sufficient surface water would be available, demand could be supply perfectly. In conditions that surface water is limited because of water shortage in Zayandeh roud basin, demand can’t be supplied by available water resources. Model shows that groundwater level is affected by agricultural returned water excessively, but with decreasing water demand by changing crop pattern or decreasing crop area a durable use of water resources could be achieved.
امروزه با رشد بی‌سابقه جمعیت و نیاز روزافزون به آب در زمینه‌های مختلف کشاورزی، صنعتی و شهری، مسأله چگونگی تأمین آب با کیفیت مناسب بسیاری از سیاست‌گزاران و برنامه‌ریزان منابع آب را با چالش‌های جدی مواجه ساخته‌است. در زمینه مدیریت منابع آب یکی از راهکار‌هایی که در دهه‌های اخیر مورد توجه زیادی قرار گرفته است، بهینه‌سازی استفاده تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرزمینی می‌باشد. ترکیب روش‌های شبیه‌سازی و بهینه سازی یک تکنیک مفید و قدرتمند جهت یافتن سیاست‌های بهینه مدیریت تلفیقی منابع آب به شمار می‌رود. در این تحقیق بهره‌برداری بهینه از منابع آب سطحی و زیرزمینی محدوده مطالعاتی کوهپایه - سگزی در حوضه آبریز زاینده‌رود مورد مطالعه قرار گرفته است. با توجه به این‌که در این منطقه بخش کشاورزی مصرف‌کننده عمده آب سطحی انتقال یافته از طریق شبکه‌های آبیاری آبشار و رودشتین و آب زیرزمینی برداشت شده از آبخوان‌های آبرفتی سطحی و عمقی منطقه می‌باشد، تدوین مدل مدیریتی به منظور تعیین میزان تخصیص بهینه از هر‌یک از منابع آب سطحی و زیرزمینی موجود به اراضی تحت کشت در گام‌های زمانی فصلی مورد توجه قرار گرفت. در مدل مدیریتی از تلفیق مدل شبیه‌سازی داده‌محور مبتنی بر روش نوین ماشین‌های بردار پشتیبان و تکنیک بهینه‌سازی الگوریتم ژنتیک استفاده شد. برای آموزش مدل شبیه‌سازی ماشین‌های بردار پشتیبان که به منظور تخمین تغییرات تراز سطح ایستابی و تعیین توابع پاسخ آبخوان تدوین شده است از اجراهای مکرر مدل GV4 کالیبره شده محدوده به ازای نرخ‌های برداشت و تغذیه مختلف استفاده شد. مدل شبیه‌سازی تدوین شده توانایی تعیین میزان تغییرات متوسط تراز سطح ایستابی آبخوان مورد مطالعه در پاسخ به استراتژی‌های مدیریتی پیشنهادی مدل بهینه‌سازی الگوریتم ژنتیک را دارا می‌باشد. مدل مدیریتی تحت سناریو‌های مختلف اجرا شده و الگو‌های بهینه برداشت از منابع آب موجود در منطقه مطالعاتی برای هر سناریو به دست آمد. نتایج نشان داد در شرایط حاضر از لحاظ الگوی کشت و میزان اختصاص آب سطحی به شبکه‌های آبیاری آبشار و رودشتین، امکان تأمین نیاز آبی تمام اراضی قابل کشت منطقه وجود ندارد؛ اما در صورت کاهش نیاز آبی از طریق تغییر الگوی کشت و یا کاهش سطوح زیرکشت امکان بهره‌برداری پایدار از منابع آب موجود ضمن کنترل تغییرات تراز سطح ایستابی وجود خواهد داشت.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی