تعیین الگوی کشت بهینه جهت جلوگیری از افت آب زیرزمینی با استفاده از الگوریتم PSO

نویسندگان

چکیده

دشت نیشابور دراستان خراسان رضوی با شرایط اقلیمی خشک و نیمه‌خشک و با تکیه بر منابع آبی زیرزمینی یکی از قطب‌های مهم تولیدات زراعی کشور محسوب می‌شود. در این پژوهش با مدل بیلان آب زیرزمینی معادلات لازم برای تخمین نوسانات سطح آب تعیین شد. در ادامه به‌دلیل زیاد بودن متغیرهای تابع هدف در بهینه‌سازی مصرف آب،‏ با روش‌های فراکاوشی و هوشمند PSO که نیاز به محاسبات کم‌تر و کارآیی بیش‌تر نسبت به دیگر روش‌ها دارند الگو و تراکم کشت بهینه محصولات زراعی منطقه مطالعاتی تعیین شد. نتایج مدل بر مبنای یک سال نرمال نشان داد که برای به حداقل رساندن افت سطح آب،‏ در صورت وقوع بارش برابر میانگین بارش سالانه منطقه،‏ کشاورزان فقط مجاز به برداشت ??? میلیون مترمکعب از آبخوان دشت نیشابور در طول سال هستند که با این حجم آب باید ????? هکتار از اراضی دشت را فاریاب کرد که ????? هکتار کم‌تر از وضع موجود است. به طوری که ????? هکتار از ارضی تحت کشت محصولات را کاهش داد و فقط ??? هکتار به اراضی گوجه‌فرنگی افزود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Determination of Optimal Crop Pattern to Prevent the Water Table Drawdown Using PSO Algorithm

نویسندگان [English]

  • Abbas Khashei-siuki
  • Bijan Ghahraman
  • Mahdi Kouchakzadeh
چکیده [English]

Nayshabour aquifer in Khorasan Razavi with arid and semi-arid climate, have an important role in agricultural production by using groundwater resources. In this study, the required equations for estimating water table variations are obtained using the groundwater balance model. Since there are too many variables in the objective function of water consumption, in this study, PSO optimization algorithm (Particle Swarm Optimization), a Meta heuristic method which requires less computation and is more efficient, was used to determine the optimized crop pattern and intensification. Model results based on a normal year (????) showed that in order to minimize the drawdown in the water table, with rainfall equal to average annual rainfall of the region, farmers only permitted to exploit ??? million cubic meters from the Nishabour aquifer that this water volume can irrigate only ?? ??? hectares that it is ??,??? hectares less than the current status. So that ????? hectares of cropping land reduced and only ??? hectares of land were added for planting tomatoes.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Neishabour aquifer-Groundwater-PSO-Crop Pattern and intensification-