علوم آب و خاک

با توجه به ناکارآمد بودن شاخص DRASTIC در مسائل مربوط به بالا آمدن آب شور در مناطق ساحلی، در این پژوهش، برای ارزیابی آسیب‌پذیری آبخوان ساحلی تالش، سه پارامتر کاربری اراضی، فاصله تا ساحل و اختلاف تراز سطح آب زیرزمینی با سطح آب دریا به شاخص DRASTIC اضافه شد. نتایج حاصل از صحت‌سنجی مدل‌ها با داده‌های EC اندازه‌گیری شده از چاه‌های کیفی در دشت تالش نشان داد که DRASTIC اصلاح شده با ضریب همبستگی 0/52 نسبت به DRASTIC با ضریب 0/45 تطابق به‌نسبت بیشتری با نقشه پهنه‌بندی EC دارد. همچنین آنالیز حساسیت حذف پارامترهای مدل نیز نشان داد، که تغییر شاخص آسیب‌پذیری با حذف پارامتر عمق تا سطح ایستابی (D) در روش DRASTIC و پارامتر کاربری اراضی (Lu) در روش DRASTIC اصلاح شده، بیشتر از سایر پارامترهاست. در ادامه، براساس آنالیز حساسیت تک‌پارامتری، مؤثرترین پارامترها در روش DRASTIC، عمق تا سطح ایستابی و تغذیه خالص است درحالی ­که در روش DRASTIC اصلاح شده، پارامترهای کاربری اراضی و عمق تا سطح ایستابی مؤثرترین پارامترها هستند. به‌طور کلی نتایج این مطالعه نشان داد، که با اصلاح روش DRASTIC درصد مساحت طبقات با آسیب‌پذیری زیاد تا خیلی زیاد کاهش یافته است درحالی که طبقات با آسیب‌پذیری خیلی کم تا متوسط، بیشتر شده است.

در این مطالعه، یک مدل مفهومی مبتنی بر سیستم پویا برای بهینه‌سازی مدیریت آب، زمین و تولید محصولات کشاورزی (چای و برنج) در نواحی آبیاری شبکه آبیاری و زهکشی سفیدرود توسعه داده شد. به‌منظور شناخت رفتار شبکه و تهیه مدل شبیه‌سازی سیستم از یک مدل مفهومی مبتنی بر مدل پویایی سیستم استفاده شد که در محیط MATLAB/Simulink شبیه‌سازی مدل انجام شد. در ادامه با استفاده از روش بهینه‌سازی الگوریتم ژنتیک مدل بهینه‌سازی سیستم مورد مطالعه به‌صورت یک مدل چندهدفه توسعه داده شد و سپس با استفاده از روش وزن‌دهی توابع هدف، شرایط مختلف مدیریتی اجرا شد. نتایج نشان داد که انتخاب بهترین پاسخ از مدل‌های بهینه‌سازی چندهدفه به مقادیر وزنی توابع هدف وابسته است و با تغییر این مقادیر، تصمیم‌گیرندگان می‌توانند پاسخ‌های متنوعی برای مسائل پیچیده بهینه‌سازی ارائه دهند. مدل بهینه‌سازی با ترکیب وزنی مختلف، سطح زیر کشت و تخصیص آب را به‌گونه‌ای تعیین می‌کند که کمبود آب کمینه و عملکرد محصولات بیشینه شود. علاوه بر این، یافته‌ها حاکی از آن است که کانال‌های شبکه آبیاری نقش حیاتی در تأمین نیاز آبی دارند و تخصیص عادلانه آب برای جلوگیری از برداشت بی‌رویه و پیامدهای منفی مانند پیشروی آب شور و فرونشست زمین ضروری است. مطالعه نشان می‌دهد که بهترین راهکار به شرایط محلی و سیاست‌های تصمیم‌گیرندگان بستگی دارد. برای دستیابی به بیشترین سود اقتصادی و پاسخگویی به نیازهای آب، پیشنهاد می‌شود از ترکیب وزنی نزدیک به   استفاده شود. درنهایت، این مدل به مدیران و تصمیم‌گیرندگان کمک می‌کند تا با تغییر سطح زیر کشت و بهره‌برداری بهینه از منابع آب، کمترین میزان کمبود آبی را در منطقه ایجاد کنند.