توسعه مدل تحلیل ریسک خشکسالی در سامانه‌های تامین آب کشاورزی شبکه آبیاری رودشت شمالی با استفاده از شبکه بیزین

کشاورزی از مهمترین بخش های اقتصادی ایران و بزرگترین مصرف کننده منابع آب سطحی و زیرزمینی به حساب می آید. از آنجایی که خطرات مختلفی سامانه های تامین آب کشاورزی را تهدید می کند، لذا توسعه چارچوب تحلیل ریسک به منظور شناسایی و بررسی میزان تاثیر خطرات پیش روی سامانه های مذکور در پیش برد توسعه پایدار کشاورزی اجتناب ناپذیر است. از این رو، تحقیق حاضر برای نخستین بار اقدام به توسعه مدل تحلیل ریسک خطر خشکسالی در سامانه تامین آب کشاورزی با کمک شبکه بیزین نموده است. ساختار این مدل، که متشکل از گره ها و ارتباط بین آنها است، به گونه ای طراحی شده که با استفاده از اطلاعات دبی رودخانه، آب رهاسازی شده از سامانه انحراف آب بالادست شبکه، حجم آب زیرزمینی برداشت شده و تقاضای شبکه آبیاری، مقدار ریسک سامانه تامین را ارزیابی کند. به منظور بررسی توانایی مدل توسعه داده شده، تحلیل ریسک سامانه تامین آب کشاورزی شبکه آبیاری مدرن رودشت اصفهان مورد بررسی قرار گرفت.مقادیر ریسک سامانه تامین آب شبکه رودشت در بازه صفر تا 58.11 % و به‏طور متوسط برابر 39.82%(برای 78 رویداد مختلف)برآورد شد. نتایج نشان داد که این مدل در دو بخش آموزش و آزمایش به ترتیب با مقدار جذر میانگین مربعات خطا 0.09 و 0.1، ضریب تبیین 0.85 و 0.75 و شاخص کل عملکرد 0.74 و 0.82 دارای دقت و عملکرد مناسبی در برآورد ریسک است. نتایج این تحقیق و مدل ارایه شده به بهره برداران و تصمیم گیرندگان کمک می کند تا برنامه ریزی بهتری برای تخصیص آب آبیاری بر اساس ریسک‏های پیش‏بینی شده در شرایط خشکسالی هیدرولوژیکی ارائه نمایند.

Development of Drought Risk Analysis Model in Agricultural Water Supply Systems of Northern Roodasht Irrigation Network Using Bayesian Network

Agriculture is one of the most important economic sectors of Iran and the largest consumer of surface and underground water resources. Since various risks threaten agricultural water supply systems, developing a risk analysis framework is inevitable in order to identify and assess the impact of the aforementioned systems on promoting sustainable agricultural development. Therefore, for the first time, the present study has attempted to develop a drought risk analysis model for agricultural water supply system with the Bayesian network. The structure of this model, which consists of nodes and their interactions, is designed by using river discharge, water released from the upstream water diversion system, groundwater and irrigation network demand to provide system risk. In order to investigate the capability of the developed model, the risk analysis of the modern Roodasht Irrigation System in Isfahan was investigated. The risk values of the Roodasht agricultural water supply system were estimated in the range of zero to 58.11% and an average of 39.82%. The results showed that this model has good accuracy and performance in both training and test sections, with the root mean squares error of 0.09 and 0.1, coefficient of determination of 0.85 and 0.75, and overall index of model performance of 0.82 and 0.74. The results of this research and the proposed model helps operators and decision makers to better plan the allocation of irrigation water based on the risks predicted in hydrological drought conditions.