مدیریت آب های زیرزمینی دشت اردبیل با استفاده از مدل سازی عامل بنیان

Abstract

تعاملات اجتماعی-هیدرولوژیکی یکی از الزامات مهم برای مدیریت منابع آب در مناطق تحت تنش آبی است. آبخوان اردبیل یکی از آبخوان‌های ممنوعه تحت فعالیت‌های شدید رو به رشد است. سطح آب زیرزمینی در این آبخوان به طور چشمگیری کاهش یافته است و این منطقه را به سوی یک فاجعه‌ی محیط زیستی هدایت می‌کند. در این مطالعه، یک مدل شبیه‌سازی-بهینه‌سازی برای حل مشکل آب زیرزمینی اردبیل توسعه داده شده است که تغییرات تراز آب زیرزمینی را شبیه‌سازی و مقادیر بهینه برای استخراج آب را تعیین می‌کند. این مدل‌ها به وسیله‌ی یک روش جدید توسعه داده شده در MATLAB به هم متصل شده‌اند که امکان دسترسی به بسته‌های مختلفMODFLOW را فراهم کرده و برای اجرای مکرر مدل‌ها حافظه‌ کمتری را اشغال می‌کند. مدل شبیه‌سازی-بهینه‌سازی به منظور شبیه‌سازی رفتار و تعامل ذینفعان به یک مدل عامل بنیان متصل شده است. به همین منظور ابتدا ذینفعان کلیدی و مطلوبیت هر یک از آن‌ها تعیین شده است. سپس الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات به منظور برآورد مقادیر برداشت آب، استفاده و در مرحله بعد با استفاده از روش برنامه‌ریزی سازشی بهترین گزینه از میان مجموعه جواب‌ها با لحاظ دید کارشناسی انتخاب شده است. در نهایت، مدل عامل بنیان با در نظر گرفتن تنش‌های اجتماعی و قوانین مدیریتی (تشویقی و جریمه‌ای) مقادیر برداشت نهایی را فراهم کرده است. نتایج نشان می‌دهد که تقاضای آب زیرزمینی در مقایسه با مقدار اولیه به میزان 22 درصد کاهش یافته است. این میزان کاهش تقاضا باعث افزایش 90 سانتی متری سطح آب زیرزمینی به طور متوسط برای کل دشت شده است.