Skip to main content
SUPERVISOR
Hamid Reza Safavi
حمیدرضا صفوی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Fatemeh Darzigavzani
فاطمه درزی گاوزنی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1383

TITLE

Conjunctive use management of surface water and groundwater under water scarcity
Due to increasing water scarcity in semi arid region, greater attention is being given to conjunctive use of surface water and groundwater resources. Combined simulation-optimization models are powerful techniques to achieve the optimal conjunctive use policies. In this research, the conjunctive use policies for surface water and groundwater resources of Najafabad sub basin located in Zayandehrud basin is achieved through the objective of supply the agricultural water demand for three irrigation systems commands area over planning horizon, considering three sets of constraints: available surface water, canal conveyance and cumulative groundwater level variation in each zone. So, a simulation-optimization model is developed using genetic algorithm (GA) and artificial neural networks (AANs) as an approximate simulator of the groundwater simulation model. The results of frequent execution of the groundwater simulation model (Groundwater Vistas 4) for different set to recharge-discharge value are used to train the A based simulation model. This models is then linked to the GA based optimization model to develop the conjunctive use operating policies at each season as planning periods in the planning horizon. The proposed model is applied for different scenarios that are defined at the region. Results from scenario I showed, supply total water requirement in each zone need to allocation more released water from Zayandehrud reservoir to the irrigation systems. In other scenarios, total quantity of the available surface water at each planning period has been limited according to applied management strategies in the basin. Results of different scenarios have shown the necessity of reduce demands to improve reliability of the water supply and groundwater drawdown in long-term use of water resources. Based on the result of this study, the developed policies are able to control groundwater fluctuations in the study area. They also show importance of integrated approach for allocation surface water and groundwater resources in the Najafabad plain.
با توجه به گسترش نیازها و محدودیت منابع آب قابل دسترس، یکی از راهکارهای مناسب در دهه‌های اخیر در بحث مدیریت منابع آب، استفاده تلفیقی بهینه از منابع آبهای سطحی و زیرزمینی می‌باشد. استفاده ترکیبی از تکنیکهای بهینه‌سازی و شبیه‌سازی یک روش مفید و قدرتمند در تعیین راهکارهای بهینه در مدیریت منابع آب است. در این تحقیق بهره‌برداری تلفیقی منابع آب زیرحوضه نجف‌آباد از دیدگاه کمی مورد توجه قرار گرفته‌است. از آنجا که عمده فعالیت‌های کشاورزی منطقه تحت پوشش شبکه‌های مدرن آبیاری نکوآباد و خمیران می‌باشند، مطالعات بر روی تدوین الگوریتم بهره‌برداری بهینه از آب سطحی (شبکه‌های آبیاری) و زیرزمینی محدوده طرح در گام‌های زمانی فصلی و در راستای تأمین نیاز‌های آبی همراه با کنترل تغییر تراز متوسط آبخوان در مناطق کشاورزی صورت گرفت. جهت دستیابی به این هدف یک مدل بهینه‌سازی ارائه گردید. برای شبیه‌سازی تغییر تراز سطح آبخوان و دستیابی به معادلات پاسخ آبخوان از مدل شبکه عصبی مصنوعی استفاده شد. جهت طراحی مدل شبکه عصبی نتایج اجراهای مکرر مدل شبیه‌ساز عددی Groundwater Vistas4 کالیبره شده منطقه، به ازای مقادیر مختلف تغذیه و تخلیه به کار رفت. مدل شبیه‌سازی شبکه عصبی آموزش داده شده امکان محاسبه تراز متوسط فصلی سطح آبخوان در دشت‌های کشاورزی مختلف در اثر برداشت خالص در محل اراضی کشاورزی سه گانه و تغذیه ناشی از بارندگی را فراهم نمود. جهت دستیابی به مقادیر بهینه تخصیص آب از منابع آب سطحی (شبکه‌های مدرن ‌آبیاری) و آب زیرزمینی به مناطق کشاورزی مدل شبکه عصبی آموزش داده شده با مدل بهینه‌سازی بر پایه الگوریتم ژنتیک ترکیب گردید. مدل تدوین شده تحت سیاست‌های مدیریتی مختلف اجرا گردید و نتایج مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که استفاده از تمام پتانسیل اراضی مستعد کشاورزی منطقه همراه با کنترل برداشت از آبخوان نیازمند تخصیص درصد بیشتری از آب رها شده از مخزن سد زاینده‌رود به شبکه‌های آبیاری منطقه می‌باشد. اجرای مدل با نگاهی به سیاست‌های مدیریتی کلان در حوضه بزرگ زاینده‌رود نشان داد که با منابع محدود آب سطحی در اختیار و بهره‌برداری کنترل شده از آبخوان، کاهش نیازها از طریق کاهش سطح زیرکشت و یا تغییر الگوی کشت ضروری می‌باشد. نتیجه این رویکرد امکان بهره‌مندی دراز مدت از آبخوان به عنوان یک منبع مطمئن و مکمل آب سطحی و نیز بهبود وضعیت آبخوان می‌باشد. همچنین کاهش افت سطح ایستابی در مقایسه با شرایط موجود و امکان تأمین کامل و یکنواخت نیاز آبی در طول سال زراعی در نتیجه بهره‌برداری بهینه از منابع آب منطقه، از دیگر نتایج به دست آمده از این تحقیق می‌باشد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی