طراحی آبیاری سطحی نواری و تعیین متغیرها با استفاده از بهینه سازی چند هدفه

طراحی سامانه های آبیاری سطحی نواری یا بر اساس روابط تجربی مندرج در منابع و یا بر اساس نتایج شبیه سازی در مدلهای مختلف انجام می شود که در این روش ها امکان بررسی تاثیر تمامی متغیرهای طراحی بر شاخصهای مختلف آبیاری وجود ندارد. طراحی بر اساس کمینه سازی حجم آب ورودی به همراه بیشینه سازی شاخصهایی چون راندمان کاربرد، یکنواختی توزیع و کفایت آبیاری رویکرد نوینی است که از طریق بهینه سازی چند هدفه می تواند بهترین نتایج را ارائه دهد. بهترین انتخاب برای متغیرهای طراحی شامل طول، عرض، شیب نوار، دبی آب ورودی و زمان قطع جریان آب در یک مزرعه با هدف دستیابی به شاخص های بهینه را می توان از این روش بدست آورد. در این تحقیق با اندازه گیری پیشروی آب در قطعات نمونه در مزرعه ای به مساحت 180 هکتار با کشت گندم در غرب اصفهان و شبیه سازی حرکت آب در نوارهای آبیاری ضرایب نفوذ خاک بدست آمد. بر این اساس برای عمق خالص آبیاری 75 میلیمتر و ضریب زبری 0.15 تعداد 56700 رویداد آبیاری نواری انتها بسته با نرم افزار WinSRFR 5.1 شبیه سازی شد. در بین نتایج بدست آمده با استفاده از روش بهینه سازی چند هدفه تابع هدف مقید شده، با هدف کمینه سازی حجم آب ورودی و راندمان کاربرد بالاتر از 90 درصد، یکنواختی توزیع و کفایت آبیاری بیشتر از 0.8 ،تعداد 515 گزینه بهینه برای طراحی نوار آبیاری تعیین گردید و در بین آنها جبهه اول پارتو، برای طراحی بهینه نوار آبیاری در این مزرعه و مزارع مشابه ارائه شد. نتایج نشان می دهند حجم آب ورودی در گزینه های بهینه سازی شده بین 712.8 تا 757.3 و در مزرعه بین 462 تا 1588 مترمکعب در هکتار می باشد که مقادیر اندازه گیری شده تفاوت قابل ملاحظه ای با مقادیر بهینه دارد. از روش ارائه شده در این تحقیق می توان به عنوان یک راهکار جدید برای طراحی سامانه آبیاری سطحی نواری و افزایش بهره وری آب در کشاورزی استفاده نمود.