مدیریت احیاء منابع آب زیرزمینی با استفاده از مدل تلفیقی شبیه‌سازی عددی - بهینه‌سازی فراکاوشی جامعه مورچه‌ها

ذخایر آب‌زیرزمینی در ایران از اصلی‌ترین منابع تامین آب می‌باشد. با پیشرفت فناوری، بهره‌برداری از این ذخایر در چند دهه اخیر بشدت روبه‌فزونی گذاشته، بطوریکه آب استحصالی معمولاً بیشتر از ظرفیت آب تجدیدپذیر منبع بوده و روند افت سطح تراز آب‌زیرزمینی و کاهش این ذخایر را به‌دنبال داشته و منجر به بروز پیامدهای منفی شده است. از این‌رو، مدیریت صحیح این ذخایر ارزشمند و حفظ پایداری آنها اهمیت زیادی پیدا می‌کند. امروزه برای مدیریت صحیح منابع آب‌زیرزمینی از مدل‌های تصمیم با چارچوب تلفیقی مدل‌های شبیه‌سازی-بهینه‌سازی می‌توان استفاده کرد. بنابراین، در این تحقیق با استفاده از مدل شبیه‌سازی عددی modflow در یک برنامه مدیریتی ده ساله و الگوریتم بهینه‌سازی جامعه مورچه‌ها، مدل تلفیقی شبیه‌سازی-بهینه‌سازی برای آبخوان نمدان واقع در استان فارس، ایران توسعه‌داده‌ شد. سه شاخص پایداری، پرشدگی و احیاء آبخوان در راستای طرح ملی احیاء و تعادل‌بخشی منابع آب زیرزمینی کشور برای مدیریت احیاء منابع آب‌زیرزمینی محدوده مورد مطالعه مدنظر قرار گرفت و بر اساس آنها، توابع هدف و قیود مسائل مدیریتی، توسعه داده شد. نتایج بدست آمده بر اساس هدف‌گذاری دستیابی به بهترین وضعیت پایداری، پرشدگی و احیاء آبخوان در طول دوره مدیریتی هدف به ترتیب بیانگر افزایش 3، 9/5 و 10/6 متری سطح تراز آب زیرزمینی نسبت به ابتدای دوره بوده است که لزوم توجه به انتخاب تابع هدف صحیح در راستای تحقق هدف برنامه مدیریتی را مشخص می‌سازد و امکان بررسی عملیاتی شدن الزامات تحقق آن را فراهم می‌نماید. همچنین استفاده از سه‌ شاخص اعتمادپذیری، مطلوبیت و آسیب‌پذیری جهت بررسی نتایج سناریوها بیانگر بهترین وضعیت آبخوان تحت‌ سناریوی اعمال شاخص احیاء بوده است.

Restoration management of groundwater resources using the combined model of numerical simulation - evolutionary ant colony optimization

Groundwater storages are the mainsource of water in Iran. With the developments in technology, utilization of these resources has been increased severely over the last few decades as the extracted water is more than the capacity of renewable water and has led to a depletion in groundwaterlevels, a deterioration of these resources and associated negative consequences. Hence, the proper management of these valuable resources and the sustainability conservation are significant. Today, for proper management of groundwater resources, decision models can be used with a combined framework of simulationoptimization models. Therefore, in this research, using numerical simulation model (MODFLOW) over the management horizon of tenyears and antcolonyoptimizationalgorithm, simulationoptimization model for the Namdan aquifer located in Fars province, Iran was developed. Three indices of sustainability, filling and restoration of the aquifer are considered to restoration management of groundwater resources in the study area, in line with Iran aquifer restoration plan. Based on the objective of reaching to the best condition of stability, filling, and restoration of the aquifer over the management horizon, the results has been indicated an increase of 3, 9.5 and 10.6 m of groundwaterlevel, respectively, compared to the beginning of the management horizon, which highlighted the necessity of properselection of objectivefunction considering the main objectives of the management plan and provided the feasibility of assessment on the requirements to implement the plan. Also, the use of threeindicators of reliability, utility and vulnerability to examine the results of scenarios shows the best aquifer status under scenario of applying the restorationindex.