مدل سازی آب زیرزمینی دشت دامغان و بهینه سازی الگوی کشت به منظور جلوگیری از افت تراز آب زیرزمینی

بهره برداری بی رویه از آب های زیرزمینی در دشت دامغان موجب شده است که ضمن کاهش تراز سطح آب زیرزمینی و از بین رفتن بخشی از آبخوان و کاهش آبدهی ویژه سفره آب زیرزمینی مشکلات عدیده ای مانند فرونشست زمین در منطقه ایجاد گردد. لذا جهت کنترل برداشت از سفره آب زیرزمینی و در نتیجه کاهش افت سطح آب زیرزمینی مدل سازی ریاضی دشت دامغان جهت مدیریت بهینه بهره برداری و ارایه الگوی کشت بهینه به منظور صرفه جویی در مصرف آب با محوریت کنترل سطح آب زیرزمینی و محدود نمودن فرونشست زمین انجام گرفت.

در این تحقیق ابتدا آبخوان دشت دامغان با استفاده از مدل ریاضیMODFLOW شبیه سازی گردید. سپس با در نظر گرفتن سناریوهای مختلف بهره برداری از آبخوان، با استفاده از الگوریتم ژنتیک NSGAII به بهینه سازی بهره برداری چندهدفه از منابع آب و مدیریت بهینه عرضه و تقاضای آب در بخش کشاورزی پرداخته شد. نتایج مدل بر اساس پارامترهای آماری خطا جهت پیش بینی سطح تراز آب زمینی مورد ارزیابی قرار گرفت.

نتایج این تحقیق نشان داد که مدل ریاضی MODFLOW توانسته است سطح آب زیرزمینی دشت مورد مطالعه را در شرایط پایدار و غیر پایدار در مراحل واسنجی و صحت‎سنجی به خوبی شبیه سازی کند. همچنین نتایج حاصل از الگوریتم شبیه سازی - بهینه سازی نشان داد که می‎توان با تغییر الگوی کشت و همچنین با تغییر نوع سیستم آبیاری از سنتی به آبیاری نوین و درنتیجه افزایش راندمان آبیاری (90 درصد)، مقدار میانگین افت تراز سطح آب زیرزمینی دشت مورد مطالعه را از 0/49 متر در شرایط موجود به 0/07 متر در شرایط بهینه کاهش داد. این امر موجب جبران میزان کسری مخزن از 31/90 به 5/1 میلیون مترمکعب در سال خواهد گردید.

استفاده از راهکارهای مدیریتی مانند تغییر الگوی کشت، افزایش راندمان آبیاری و همچنین با کنترل آب های سطحی و تزریق آن به آب زیرزمینی می توان روند کاهش سطح آب زیرزمینی را در دشت مورد مطالعه به طور کامل مهار کرد و تامین نیاز آبی دشت را به صورت 100 درصد تامین نمود.