مدل‌سازی دینامیکی امنیت پایدار آبی براساس هم‌بست آب، محیط زیست، غذا و انرژی (وِفِن) در گل‌خانه تاریک انرژتیک (گُتا)

آب، محیط ‏زیست، غذا و انرژی از عوامل مهم و درهم‏تنیده حال و آیندۀ بشری برای نیل به توسعۀ پایدار است. با روند رو به رشد جمعیت، حفظ و صیانت این منابع و استفادۀ صحیح از آن‏ها موضوعی مهم خواهد بود. اهمیت این امر موجب می‏شود تا اقدام‏های کلان و راهبردی برای چشم‏انداز مثبت در آینده در زمینه‏های مختلف پیشنهاد شود. رویکرد هم‏بست آب، محیط‏ زیست، غذا و انرژی (وِفِن) با نگرش حجمی، یک الگوی توسعه در جوامع بشری است که جهان را به ‏سمت پایداری سوق می‏دهد. رویکرد هم‏بست یک راه‏حل برای تجزیه‏و‏تحلیل رفتار درهم‏تنیدۀ پارامتر‏های حاکم در یک سامانه است. سامانه‏های مبتنی ‏بر هم‏بست می‏توانند اثر پارامتر‏های متقابل را در یک نگرش به‏هم‏پیوسته مورد بررسی قرار دهند. از طرف دیگر، به‏کارگیری مدل‏های ریاضی در هم‏بست‏ها می‏تواند اثر پارامتر‏های دیگر را بر مولفه‏های اصلی و تقابل مولفه‏ها را در یک سامانۀ پویا گسترش دهند و آن را قابل درک‏تر کنند. در این پژوهش، و براساس تعامل‏های بین متغیر‏های اصلی آب، محیط‏ زیست، غذا و انرژی راه‏حل مفهومی گل‏خانۀ تاریک انرژتیک (گُتا) برای ایجاد امنیت پایدار آبی، محیط‏ زیستی، غذایی و انرژی پیشنهاد شده است. تحلیل هر یک از این زیرسامانه‏ها به ‏‏دلیل اثر متقابلی که بر سایر پارامتر‏ها دارد، بسیار مهم خواهد بود. در این پژوهش، مدل‏سازی دینامیکی سامانۀ هوشمند آبیاری در گل‏خانۀ تاریک انرژتیک (گُتا) و در یک سامانۀ حلقه بسته با استفاده از نرم‏افزار ple 10.2.0 ®vensim انجام شده است. در این مدل‏سازی علاوه ‏بر حفظ ماهیت اصلی گل‏خانۀ تاریک انرژتیک (گُتا) در کاهش چشم‏گیر حجم آبیاری، با روش کندانس رطوبت محیط و بازیافت آب خروجی از سامانه، مصرف آب در این سامانه به حداقل می‏رسد. نتایج نشان می‏دهد با در نظر گرفتن این روش، 14/13 درصد آب از دوباره‏ مصرف کل شبکه تامین می‏شود.

dynamic modeling of sustainable water security based on water, environment, food, and energy nexus (wefen) in an energetic dark greenhouse (edg)

water, environment, food, and energy security are intertwined challenges to achieve sustainable development. the significance of this matter necessitates strategic and large-scale action for an outlook in various fields. the water-environment-food-energy nexus (wefen) approach, with a volumetric perspective, is a development model that drives the world toward sustainability. this approach is a solution to analyze the behavior of intertwined wefen parameters. employing mathematical models in nexuses unravels the effects of parameters on the main components and their interactions in a dynamic system. in this research, based on the interactions between the main variables of wefen, the conceptual solution of the energetic dark greenhouse (edg) is proposed to achieve sustainable development. the analysis of each subsystem is crucial due to their mutual effects on other parameters. in this study, the dynamic modeling of the smart irrigation system in the edg was conducted in a closed-loop system using vensim® ple 10.2.0 software. this modeling not only preserves the core concept of the edg by reducing irrigation volume but also minimizes water consumption through environmental moisture condensation and the recycling of system waste. the results show that considering this method, 14.13% of water is supplied from the reuse of the entire network.