بخشی از مقاله
چکیده
هدف از این پژوهش تخصیص بهینه آب دریک شبکه آبیاری با در نظر گرفتن تکنیک کم آبیاری می باشد. لذا ابتدا درمرحله اول سود سمت عرضه - شرکت های آب منطقه ای - یعنی تعیین قیمت بهینه آب به عنوان هدف درنظر گرفته شده است. درادامه با استفاده از تکنیک کم آبیاری مدل برنامه ریزی خطی ارائه می شود که در آن با هدف حداکثر کردن سود خالص زارع، سمت تقاضا نیز لحاظ شده و سطح زیر کشت بهینه محصول درشرایط آبیاری های مختلف به عنوان متغیرهای برنامهریزی خطی بدست خواهند آمد. لذا با توجه به شرایط درنظر گرفته شده ابتدا توسط برنامه ریزی پویا یا برنامه ریزی پویای احتمالی یک تخصیص بهینه درطول ٤ فصل سال یا هر دوره دلخواه از ظرفیت مخزن درنظر گرفته شده برای شبکه آبیاری مورد نظر بدست خواهد آمد و درمرحله بعد با توجه به نتایج این تخصیص مقدار سطح زیر کشت بهینه هر محصول با درنظر گرفتن تکنیک کم آبیاری و نیزهدف حداکثر کردن سود زارع ارائه خواهد شد.
شاید یکی از ایرادات وارد بر پژوهش حاضر عدم ارائه سیستمی واحد برای هر دو بخش عرضه و تقاضا و یا عدم استفاده از تکنیکهای جدید همچون برنامه ریزی غیرخطی، شبیه سازی، شبکه های عصبی و روشهای توسعه یافته موجود باشد، که در جواب به صراحت می توان گفت علت عدم استفاده، توانایی محقق در پیاده سازی سیستم نرم افزاری به این منظور و نیز عدم نیاز به سیستمی پیچیده در مقایسه با آب مصرفی بخش کشاورزی در مقایسه با هدر رفتن آب حتی در بخش آب شرب شهری است و دیگر اینکه کارهای قبلی با تکیه بر دانش فنی مناسب با شکست مواجه شدهاند. نکته دیگر اینکه با توجه به انحصار در سمت عرضه یعنی تولید و فروش آب شرب و کشاورزی نیازی به سیستمی واحد و یکپارچه نمی باشد. در پایان سیستم نرم افزاری به منظور پیاده سازی الگوی ارائه شده معرفی می گردد.
۱- مقدمه
شاید تا قبل از خشکسالی اخیر هیچ گاه به صورت جدی به مسئله تخصیص بهینه آب نگاه نشده بود و مشکل چندان حیاتی و مهم نبود. ولی با خشکسالی، اهمیت این امر بیش از پیش مشخص شد. با توجه به قرارگرفتن کشورمان ایران درمنطقه گرم و خشک به غیر از مناطق خاصی از کشور اکثر نقاط طی سالیان دراز از مشکل کمبود آب و آبیاری برای محصولات کشاورزی رنج برده و می برند. نیز با توجه به خشکسالی چند سال اخیر آسیبهای بسیاری را به سرمایه های ملی و بالاخص بخش آسیب پذیر کشاورزی و قشر زحمت کش و صبور کشاورز وارد کرد. لذا نویسنده را بر آن داشت که با ارائه تحقیق پیش رو بتوان با تخصیص بهینه این گوهر ارزشمند و این طلای نایاب و کمک به حل مشکل آبیاری راهگشایی هرچند کوچک شود. باشد که مسئولان اجرائی با کنار گذاردن ملاحظات و بها دادن به تحقیقات کاربردی هر چه بهتر و بیشتر برای سرافرازی این مرزوبوم مارا درخدمت رسانی به مردم یاری رسانند.
دوره ٥ ساله خشکسالی بویژه دراستان های جنوبی کشور لزوم بهره گرفتن از روشهای علمی را برای استفاده بهینه از آب محدود موجود به ما گوشزد کرد.به عنوان نمونه از وخامت اوضاع کافی است بگوییم که ٣ سد نسبتاﹰ مهم طرق و کارده و استقلال و... چند سالی است خالی می باشند و شهرهای مهمی که از این سدها آبگیری می گردند همچون مشهد، بندرعباس، چابهار با مشکل کمبود حتی آب آشامیدنی مواجه هستند.
برخی روستاها به مراتب در وضعیت بدتری به سر می برند ودر سایر استان ها نیز شرایط آب بهتر از وضعیت ارائه شده نمی باشد. درحالی که فروشنده و عرضه کننده آب کشاورزی سازمان های آب منطقه ای استان های کشور و تقاضا کننده و مصرف کننده زارعان می باشند. لذا درعمل هدف فروشنده حداکثر کردن سود و هدف مصرف کننده نیز حداکثر کردن سود حاصل از کشت محصولات است و در شرایط نادری نیز به حداقل کردن هزینه هر دو سمت عرضه و تقاضا به عنوان هدف توجه می شود.
با استفاده از تکنیک کم آبیاری الگویی ارائه شده است که با بهره گیری از این روش و استفاده بهینه از آب، سطح مناسب زیرکشت محصولات مختلف درشبکه را نیز بدست می دهد که از این بابت درخور توجه است و با نتایج در هر مرحله می توان به منظور برآورده شدن اهداف دو طرف، تصمیم مناسبی اتخاذ کرد. لذا درابتدا صورت مسئله واگذاری بهینه مخزن و حل آن توسط برنامه ریزی پویا ارائه می شود و سپس دربخش بعدی مدل برنامه ریزی خطی کم آبیاری به اختصار ارائه خواهد شد. دربخش پایانی نتایج حاصل از دو بخش بالا ترکیب شده و برای تصمیم گیری بهینه و نهایی مورد بررسی قرار خواهند گرفت.
۲- تخصیص بهینه آب دریک شبکه آبیاری توسط برنامه ریزی پویا و ارائه مدل برنامه ریزی خطی کم آبیاری
۱-۲- مسئله واگذاری مخزن توسط برنامه ریزی پویا
استفاده از معادله تکراری پویا جهت یک مسأله معادله تکراری نشان داده خواهد شد. در این مثال به عنوان مطالعه موردی یک مخزن تک باا ظرفیت ٦ واحد روی یک رودخانه درنظر گرفته شده است و برای تنظیم واگذاری اشتراک آب جهت آبیاریهای پایین دست به کار می رود. حداکثر ٤ واحد دریک فصل واگذار شده است. یک خط مشی واگذاری بهینه درطول چهار فصل بعد که با زمستان شروع می شوند مورد احتیاج است. منافع اقتصادی برای آبیارها جهت واگذاریهای مختلف درجدول - ١ - نشان داده شده اند.
جریانهای ورودی مورد انتظار برای مخزن درطول چهار فصل بعدی به ترتیب ٤،٣،١، ٢ واحد میباشند. که می توان در نرم افزار توسعه یافته جریانهای ورودی مخزن را احتمالی نیز در نظر گرفت. با شروع زمستان مخزن با ٣ واحد بصورت ذخیره شروع می شود و مخزن باید حداقل ٣ واحد بصورت ذخیره درآخر پائیز داشته باشد. برنامهریزی پویا باید برای پیدا کردن خط مشی واگذاری بهینه به کار رود.
