تحلیل عدم قطعیت در برنامه‌ریزی توزیع آب شبکه آبیاری میان‌آب دشت شوشتر: کاربرد الگوریتم ژنتیک و شبیه سازی فرایند سرد شدن فلزات

آب دریافتی محصولات کشاورزی در یک الگوی کشت در اراضی و فصول مختلف با تغییرات زیادی مواجه می گردد. از این جهت کاشت هر محصول با توجه به شرایط اقلیمی، تنش خشکی، بارندگی و حساسیت گیاهی با سطوح متفاوتی از عدم قطعیت و ریسک همراه است. در این مطالعه نقش نوسانات زمانی آب تخصیص داده شده برای محصولات عمده الگوی کشت شبکه آبیاری میان آب دشت شوشتر بررسی شده است. مدل شبیه سازی الگوی کشت با هدف بیشینه سازی درآمد خالص با محدودیت های آبیاری، سرمایه گذاری، گیاهی و زمین توسط روش شبیه سازی فرایند سرد شدن فلزات بهینه سازی شده است. پاسخ های به دست آمده در شرایط عدم قطعیت برای تعیین اثر نوسانات تنش خشکی به هر یک از محصولات در فرایند تحلیل فازی قرار گرفته است. تئوری فازی با تابع عضویت مثلثی تعریف و در پنج سطح آلفا برابر با 0، 0.25، 0.5، 0.75 و 1 برای یافتن پاسخ فازی مسآله به کار گرفته شده است. در هر سطح مثبت و منفی آلفا برای جستجوی پاسخ های مرزی از روش الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. نتایج نشان داد کاربرد برنامه بهینه موجب کاهش سالانه 7 میلیون متر مکعب در تخصیص آب و افزایش بیش از پنج میلیارد تومان در سود خالص کل الگوی دشت می گردد. تحلیل فازی سیستم توسعه داده شده نشان داد با کاهش 25 درصدی آبیاری بهینه، بهره وری اقتصادی آب حداقل 30 درصد افزایش خواهد یافت.

Uncertainty Analysis of Water Distribution Planning in MianAb Irrigation Network in Shooshtar Plain: Application of Genetic Algorithm and Simulated Annealing

Allocated water for agricultural crops in a cropping pattern in different regions and seasons is faced with much variation. Therefore, the cultivation of each crop is subject to climatic conditions, drought tension, precipitation, and crop sensitivity with different levels of uncertainty and risk. In this study, the role of allocated water and its time fluctuations for the main crops in MianAb irrigation network in Shooshtar plain have been investigated. The simulation model of cropping pattern with the objective of maximizing net income with irrigation, investment, cultivation, and land constraints was optimized using a simulated annealing algorithm. The obtained responses in the uncertainty conditions will determine the effect of tension fluctuations in fuzzy analysis process. Fuzzy set theory has been defined with triangular membership function and has been divided into five alpha levels of 0, 0.25, 0.5, 0.75, and 1 to find the fuzzy response of the problem. In each positive or negative α level, a genetic algorithm submodel has been used with a proximity criterion to find the boundary responses. The results showed that the application of optimal strategy reduced water consumption up to 7 MCM/year and increased the net benefit in cropping pattern more than 5×1010 IRR annually. The developed fuzzy model showed that the water efficiency will be increased at least 30% with a 25% reduction in optimal irrigation..