برنامه‌ریزی چند هدفه به منظور بهره‌برداری بهینه از منابع آب سطحی و زیرزمینی و سیستم تغذیه مصنوعی

افزایش جمعیت در مناطق توسعه‌یافته چالش‏های زیادی را در تامین نیاز‏های آبی ایجاد کرده است. این امر باعث پدید آمدن مشکلات متعدد در کمیت و کیفیت منابع آب سطحی و زیرزمینی می‏شود. با توجه به این موضوع، مدیریت بهینۀ منابع آبی امری ضروری است. در این تحقیق مدل ریاضی (hec- hms) برای روندیابی سیلاب در رودخانۀ کرج و مخازن سیستم تغذیۀ مصنوعی واقع در شمال دشت شهریار مورد استفاده قرار گرفت. سپس، حجم نفوذ سیلاب در رودخانۀ کرج و نیز حجم ذخیرۀ سیلاب در مخازن طرح تغذیۀ مصنوعی وارد الگوریتم ژنتیک چندهدفه (nsga-ii) شد که از آن به منظور برنامه‏ریزی بهره‏برداری تلفیقی از منابع آب دشت شهریار و بهره‏برداری بهینه از سیستم تغذیۀ مصنوعی و با هدف حداقل کردن عدم تامین نیاز و نیز حداکثر کردن حجم نفوذ در سیستم تغذیۀ مصنوعی، استفاده شد. با توجه به نتایج مدل بهینه‏سازی، شاخص قابلیت اطمینان مربوط به کل محدوده به طور میانگین برابر56.50 درصد بوده و بیشترین کاهش در مصارف از کل منابع آب قابل دسترس در تمام بخش‏ها به‌‌ترتیب در ناحیۀ شهریار برابر 44.09 درصد، در ناحیۀ رباط‏کریم برابر 14.57 درصد، در ناحیۀ اسلامشهر برابر 11.06 درصد و در کل محدوده برابر 28.55 درصد است. حجم کل تغذیۀ بهینه در سیستم تغذیۀ مصنوعی برابر 114.81 میلیون متر مکعب در دورۀ زمانی مورد نظر بوده و به میزان 70.09 میلیون متر مکعب افزایش یافته و منجر به افزایش تغییرات تراز آبخوان به اندازۀ 4.84 متر شده است. همچنین، با اعمال سیاست‏های هم‌زمان بهره‏برداری بهینه از منابع آبی موجود و بهره‏برداری بهینه از سیستم تغذیۀ مصنوعی، به طور میانگین 10.41 متر در سال تغییرات تراز آبخوان افزایش خواهد یافت.

multi-objective planning for optimal utilization of surface and groundwater resources and artificial recharge system

population growth and water needs in developed areas have created many challenges in supplying water needs. this causes numerous problems in the quantity and quality of surface and groundwater resources. given this issue, optimal water resources management is essential. in this research, the mathematical model (hec-hms) was used for flood routing in karaj river and artificial recharge system reservoirs located in the north of shahriar plain. then, the volume of flood infiltration in karaj river and also the volume of flood storage in the reservoirs of artificial recharge plan entered the multi-objective genetic algorithm (nsga-ii) from which to plan the integrated exploitation of water resources of shahriar plain and optimal utilization of the artificial recharge system and it was used with the aim of minimizing the lack of need supply and maximizing the volume of penetration in the artificial recharge system. considering to the results of the optimization model, the optimal allocation volume of surface water, groundwater, wastewater and robat karim canal and the amount of optimal recharge volume in the artificial recharge system were determined. the results of this study show the high performance of optimal planning models to increase the stability of groundwater system, optimal utilization of surface water resources and wastewater, more efficient use of artificial recharge system and irrigation and drainage network of robat karim.