توسعه مدل بهینه‌سازی چند هدفه بهره‌برداری تلفیقی پساب و آب زیرزمینی در شبکه آبیاری ورامین

به علت فعالیت‌های کشاورزی گسترده در سطح دشت‌ها و استفاده از کودهای شیمیایی حاوی نیترات، مقادیر قابل توجهی از این یون وارد سفره‌های آب زیرزمینی می‌شود. از سوی دیگر، پساب تصفیه‌‌خانه‌های فاضلاب به عنوان جایگزین یا مکمل منابع آب سطحی در شبکه‌های آبیاری و زهکشی مورداستفاده قرار می‌گیرد، لذا ارائه راهکارهایی به منظور کاهش و کنترل میزان نیتروژن ورودی به خاک و سفره‌های آب زیرزمینی، مسئله‌ای مهم و حائز اهمیت است.در این پژوهش، توسعه و تدوین مدل بهینه‌سازی الگوی کشت با بهره‌برداری تلفیقی کمی کیفی از منابع آب سطحی غیرمتعارف (پساب) و آب زیرزمینی با سه هدف حداکثرسازی سود حاصله از الگوی کشت، کاهش آبشویی نیتروژن و بهبود تغذیه آبخوان مدنظر قرارگرفت. مدل بهینه‌ سازی سه هدفه غیرخطی، به منظور مدیریت یکپارچه کمی کیفی منابع آب آبیاری و پساب برای هفت سناریو (تک هدفه، دو هدفه و سه هدفه) در سال آبی 9291 در شبکه آبیاری ورامین اجرا شد. همچنین اطلاعات ورودی موردنیاز مدل از دو طریق (انجام آزمایشات منطقه ای و اخذ اطلاعات از دستگاه های مختلف) گردآوری شد. حل مدل تک هدفه با تابع هدف اول (سناریوی1: افزایش درآمدزایی)، حاکی از بهبود سود خالص منطقه به میزان 49 % نسبت به وضع موجود بود. در تابع هدف دوم (سناریوی 2: کاهش آبشویی نیتروژن)، کاهش میزان کود مصرفی به میزان 95 % و در تابع هدف سوم (سناریوی 3: افزایش تغذیه آبخوان)، افزایش تغذیه به میزان 120 % نسبت به وضع موجود حادث شد. حل مدل سه هدفه (سناریوی 7: ترکیب اهداف افزایش درآمدزایی، کاهش آبشویی نیتروژن و افزایش تغذیه آبخوان)، نشان داد که با کاهش 23 درصدی سطوح کشت، کاهش 71 درصدی از میزان کود ازته مصرفی و همچنین کاهش 13 درصدی از برداشت تلفیقی پساب و آب زیرزمینی، اهداف افزایش درآمدزایی به میزان 6%، افزایش تغذیه آبخوان به میزان 29 % و همچنین افزایش بهره‌وری مصرف آب به میزان 22 % محقق شد. لذا این سناریو به عنوان سناریوی برتر انتخاب شد. نتایج این پژوهش می‌تواند در استفاده بهینه منابع آب، افزایش درآمد کشاورزان و کاهش آبشویی نیتروژن در طرح‌های شبکه آبیاری مورداستفاده قرار گیرد. البته به این نکته باید توجه شود که اصولا استفاده از پسابها و فاضلابها در آبیاری محصولات خوراکی کشاورزی توصیه نمی شود.