حميد رضا صفوي، رضا كراچيان

1397/01/29

كتابنامه

صنايع و سيستم ها

مهندسي صنايع و سيستم ها

ID12264

6 چكيده امروزه از يك سو افزايش جمعيت و در پي آن رشد صنعت و كشاورزي و از سوي ديگر تغيير اقليم منجر به عدم تعادل در منابع و مصارف آبي به ويژه در مناطق خشك و نيمه خشك مركزي ايران شده است در پي برداشت بيش از اندازه از منابع آب زيرزميني به عنوان اصليترين منبع تأمينكننده نياز آبي در اين مناطق افت شديد سطح آب فرونشت زمين و شوري آب زيرزميني نيز ايجاد شده است مديريت منبع آب زيرزميني به عنوان يكي از منابع مشترك شناخته شده در جهان همواره با توجه به كاهش شديد ذخاير آب در دسترس در مقابل افزايش نياز با مناقشات و بحران شديد مابين ذينفعان همراه بوده است يكي از ابزارهاي پركاربرد و نوين در حل اختلاف مابين گروداران نظريه بازيها است كه در اين مطالعه نيز مورد استفاده قرار گرفته است با توجه به اينكه همواره دولت و كشاورزان از مهمترين ذينفعان منبع آب زيرزميني هستند در اين پاياننامه روش تحقيق براساس اين اصل كه هدف دولت كاهش برداشت از آبخوان و افت سطح آب و هدف كشاورزان افزايش سود به دست آمده و در پي آن افزايش برداشت از آبخوان است ايجاد شده است در ابتدا با شبيهسازي كميت و كيفيت آب زيرزميني توسط مدل توزيعي MODFLOW و MT3DMS و اتصال مستقيم آن به مدل بهينه با دو هدف كمينه نمودن افت سطح آب و بيشنه نمودن سود كشاورزان استراتژي مختلف كشاورزان و دولت مورد بررسي قرار گرفته است با ايجاد انواع استراتژي تغيير الگوي كشت و افزايش راندمان آبياري در محدوده مطالعاتي تغييرات سود كشاورزان و سطح آب مورد بررسي قرار گرفته است در ادامه از تئوري بازيها به عنوان ابزاري در تصميمگيري دو ذينفع استفاده شده و با توجه به وجود مطلوبيتهاي متفاوت ذينفعان از تئوري بازيهاي غيرهمكارانه در حالت ايستا و پويا استفاده شده است بازيها با فرضهاي مختلف رفتار يكجانبه تعاملي و آيندهنگري متفاوت از سوي ذينفعان ايجاد شده و نحوه رفتار و تصميمگيري در هر بازي به كمك انواع روشهاي تعادل مورد بررسي قرار گرفته است به منظور بررسي نحوه عملكرد روش تحقيق از محدوده مطالعاتي باد خالدآباد در حوضه آبريز كويرسياهكوه استفاده شده است پس از شبيهسازي جريان آب زيرزميني با خطاي 1 42 RMSE و شبيهسازي تغييرات شوري با خطاي 7 3 در واسنجي جريان آب زيرزميني و تغييرات شوري براي 5 سال مدلسازي شده است مدل بهينه ساز با دو هدف بيشينه نمودن سود كشاورزان و كمينه نمودن افت سطح آب ايجاد شده و به طور مستقيم به مدل شبيهساز كمي و كيفي متصل شده است در ادامه با ايجاد انواع استراتژيها براي هر دو ذينفع از تئوري بازيها به منظور بررسي نحوه تصميمگيري بازيكنان استفاده شده است در ابتدا با هدف بررسي نحوه تصميمگيري بازيكنان در صورت قدرتمند بودن دولت در اعمال ضريب تعديل در برداشت مجاز از بازي ايستا انتخاب الگوي كشت استفاده شده است اين بازي تركيب استراتژيهاي تغيير الگوي كشت در محدوده و اعمال محدوديت برداشت از سوي دولت را نتيجه ميدهد كه منجر به كاهش برداشت از آبخوان تا 46 ميليون متر مكعب در سال و افزايش سود 24 ميليارد ريال در طول 5 سال نسب به وضعيت موجود ميشود با وجود مسائل اجتماعي و عدم قدرت كافي دولت در محدود كردن كشاورزان اين راه حل در حقيقت ميسر نخواهد بود به منظور رفع مشكل و ايجاد رابطه تعاملي مابين ذينفعان از بازي افزايش راندمان و پيوند با بازي قبل استفاده شده است با بررسي تعادل بازي پيوند مشخص شد كه كشاورزان با افزايش راندمان از سوي دولت تمايل به تغيير الگوي كشت و رعايت محدوديتهاي برداشت خواهند داشت كه منجر به كاهش برداشت تا 5 51 ميليون متر مكعب در سال و افزايش سود كشاورزان به ميزان 416 ميليارد ريال نسبت به وضعيت موجود ميشود از سوي ديگر رفتار يك جانبه و تعاملي ذينفعان در بازي پويا به صورت سالانه نيز مورد بررسي قرار گرفت و تاثير آينده نگري بازيكنان در نحوه تصميمگيري ارزيابي شده است درصورت وجود عقلانيت و آيندهنگري 5 سال در كشاورزان و دولت استراتژي اعمال محدوديت در برداشت و تغيير الگوي كشت در اين شرايط نيز راهحل متعادل خواهد بود كلمات كليدي 6 منبع مشترك 3 مديريت منبع آب زيرزميني 2 5 MT3DMS 4 MODFLOW بهينهسازي چند هدفه 1 تئوري بازيها

632 67 Rogers P and Smith D V The integrated use of ground and surface water inirrigation project planning American Journal of Agricultural Economics Vol 52 No 1 13 24 1970 68 Mainuddin M Gupta A D and Onta P R Optimal crop planning model for anexisting groundwater irrigation project in Thailand Agricultural Water Management Vol 33 No 1 43 62 1997 69 Karamouz M Kerachian R and Zahraie B Monthly water resources and irrigationplanning case study of conjunctive use of surface and groundwater resources Journal ofIrrigation and Drainage Engineering Vol 130 No 5 391 402 2004 70 Sethi L N Kumar D N Panda S N and Mal B C Optimal crop planning andconjunctive use of water resources in a coastal river basin Water Resources Management Vol 16 No 2 145 169 2002 71 Sethi L N Panda S N and Nayak M K Optimal crop planning and waterresources allocation in a coastal groundwater basin Orissa India Agricultural WaterManagement Vol 83 No 3 209 220 2006 72 Singh D Jaiswal C Reddy K Singh R and Bhandarkar D Optimal croppingpattern in a canal command area Agricultural Water Management Vol 50 No 1 1 8 2001 73 Lakshminarayana V and Rajagopalan S Optimal cropping pattern for basin inIndia Journal of the Irrigation and Drainage Division Vol 103 No 1 53 70 1977 74 Shafike N G Duckstein L and Maddock T Multicriterion analysis of groundwatercontamination management JAWRA Journal of the American Water ResourcesAssociation Vol 28 No 1 33 43 1992 75 Ridgley M A and Giambelluca T W Drought groundwater management and landuse planning the case of central Oahu Hawaii Applied Geography Vol 11 No 4 289 307 1991 76 Mohan S and Jothiprakash V Development of priority based policies forconjunctive use of surface and groundwater Water International Vol 28 No 2 254 267 2003 77 Karamouz M Ahmadi A and Nazif S Development of management schemes inirrigation planning economic and crop pattern consideration Trans Civ Eng Vol 16 No 6 457 466 2009 78 Singh A Optimal allocation of resources for the maximization of net agriculturalreturn Journal of Irrigation and Drainage Engineering Vol 138 No 9 830 836 2012 79 Fotakis D and Sidiropoulos E Combined land use and water allocation planning Annals of Operations Research Vol 219 No 1 169 185 2014 80 Zekri S Triki C Al Maktoumi A and Bazargan Lari M R An optimization simulation approach for groundwater abstraction under recharge uncertainty WaterResources Management Vol 29 No 10 3681 3695 2015 81 Heydari F Saghafian B and Delavar M Coupled quantity quality simulation optimization model for conjunctive surface groundwater use Water ResourcesManagement Vol 30 No 12 4381 4397 2016 82 Safavi H R and Falsafioun M Conjunctive use of surface water and groundwaterresources under deficit irrigation Journal of Irrigation and Drainage Engineering Vol 143 No 2 05016012 2017 83 Madani K Game theory and water resources Journal of Hydrology Vol 381 No 3 225 238 2010 84 Tisdell J and Harrison S Estimating an optimal distribution of water entitlements Water Resources Research Vol 28 No 12 3111 3117 1992

آزاده احمدي

بابك ابراهيمي

حميد رضا صفوي، رضا كراچيان