۳ نتیجه برای پویایی سیستم
محمدمهدی متین‌زاده، جهانگیر عابدی کوپایی، حامد نوذری، عدنان صادقی لاری، محمد شایان‌نژاد،
جلد ۲۰، شماره ۷۶ - ( ۵-۱۳۹۵ )
چکیده
در این پژوهش، از یک مدل جامع شبیه‌سازی چرخه آب و دینامیک نیتروژن شامل تمام فرآیندهای مهم تغییر و تبدیلات نیتروژن شامل انحلال کود، نیترات‌زایی، نیترات‌زدایی، تصعید آمونیوم، معدنی شدن، عدم تحرک و همه مهم‌ترین فرآیندهای انتقال نیتروژن شامل برداشت نیتروژن توسط گیاه، جذب آمونیوم توسط ذرات خاک، جریان روبه بالا، تلفات رواناب سطحی و تلفات ناشی از زهکشی، برای مدل‌سازی مدیریت کود در یکی از مزارع کشت و صنعت نیشکر امام خمینی به‌روش رویکرد پویایی سیستم استفاده شد. جهت ارزیابی مدل از داده‌های جمع‌آوری شده از سایت کشت و صنعت نیشکر امام خمینی با سیستم زهکشی و آب زیرزمینی کم عمق واقع در استان خوزستان استفاده گردید. تجزیه و تحلیل آماری بین مقادیر مشاهده‌ای و شبیه‌سازی شده نشان داد که میانگین ریشه مربعات خطا (RMSE) برای تعیین دقت شبیه‌سازی غلظت نیترات و آمونیوم در زه‌آب خروجی به‌ترتیب ۷۳/۱ و ۴۸/۰ میلی‌گرم بر لیتر است. نتایج نشان داد تطابق خوبی بین متغیرهای مشاهده‌شده و شبیه‌سازی وجود دارد. نه سناریوی کوددهی در سطوح مختلف کود اوره شامل یک سناریوی ۴۰۰ کیلوگرم در هکتار، دو سناریوی تقسیط ۳۵۰ کیلوگرم در هکتار، دو سناریوی تقسیط ۳۲۵ کیلوگرم در هکتار، دو سناریوی تقسیط ۳۰۰ کیلوگرم در هکتار، یک سناریوی ۲۸۰ کیلوگرم در هکتار و یک سناریوی ۲۱۰ کیلوگرم در هکتار برای مزرعه مدل‌سازی گردید. نتایج مدل‌سازی نشان داد که سناریوی ۲۱۰ کیلوگرم در هکتار دارای بیشترین راندمان مصرف نیتروژن به‌مقدار ۳/۵۲ درصد و کمترین تلفات نیتروژن شامل نیترات‌زدائی، تصعید آمونیوم و تلفات زهکشی به‌ترتیب برابر ۸۲/۱۷، ۱۶/۷ و ۵۹/۹۲ کیلوگرم در هکتار می‌باشد. همچنین، نتایج نشان داد که با افزایش مصرف کود اوره از مقدار ۲۱۰ کیلوگرم در هکتار باعث افزایش مجموع تلفات نیتروژن و کاهش راندمان مصرف نیتروژن می‌شود. از این مدل می‌توان برای مدیریت کود و کنترل غلظت نیترات وآمونیوم زه‌آب برای جلوگیری از آسیب‌های زیست‌محیطی به منابع پذیرنده این زهآبها استفاده نمود. همچنین، روش پویایی سیستم به‌عنوانی روشی کارآمد، قابلیت شبیه‌سازی سیستم پیچیده آب- خاک- گیاه- زهکش را دارد.
حمزه علی علیزاده، علیرضا حسینی، مریم سلطانی،
جلد ۲۴، شماره ۳ - ( ۹-۱۳۹۹ )
چکیده
توسعه شبکه آبیاری دشت عباس و انتقال آب سد کرخه بدون توجه به منابع آب زیرزمینی دشت، باعث ماندابی شدن اراضی کشاورزی دشت در سال‌های اخیر شده است. هدف از این مطالعه بهینه‌سازی تلفیق منابع آب سطحی و زیرزمینی دشت عباس برای حداقل کردن مشکلات ماندابی شدن اراضی و دستیابی به حداکثر درآمد خالص دشت بود. برای این منظور ابتدا رفتار آبخوان دشت با استفاده از روش پویایی سیستم‌ها شبیه‌سازی شد. سپس با استفاده از روش بهینه‌سازی چندمعیاره مدل Vensim تلفیق آب‌های سطحی و زیرزمینی با تابع هدف حداکثرسازی درآمد خالص دشت بهینه‌سازی شد. زمان شروع مدل‌سازی سال ۱۳۸۰ و پایان آن سال ۱۴۱۰ و به‌مدت ۳۰ سال است. مدل با استفاده از داده‌های زمانی سال ۱۳۸۰ تا ۱۳۸۸ واسنجی و با استفاده از داده‌های زمانی سال ۱۳۸۸ تا ۱۳۹۵ صحت‌سنجی شد. نتایج ارزیابی‌ها نشان داد که مدل قادر است متغیرهای کلیدی تراز آب زیرزمینی (ME برابر ۶۰ سانتی‌متر، R۲ برابر ۹۷ درصد وRMSE برابر ۴۷ سانتی‌متر) و شوری آب زیرزمینی (ME برابر۰/۱۲۳ میکروموس بر سانتی‌متر، R۲ برابر ۷۴ درصد و RMSE برابر ۱۰۰ میکروموس بر سانتی‌متر) را با دقت مناسب شبیه‌سازی کند. همچنین نتایج مدل بهینه‌سازی نشان داد که بهینه‌ترین نسبت مصرف آب سطحی و زیرزمینی برای تأمین نیاز کشاورزی دشت عباس به‌ترتیب ۶۵ و ۳۵ درصد است. به‌طور کلی می‌توان نتیجه گرفت که با بهینه‌سازی تلفیق آب سطحی و زیرسطحی با صرفه‌جویی سالانه حدود ۱۰ میلیون متر مکعب آب می‌توان ۸۰۰ هکتار اراضی جدید را آبیاری کرد.
سعید آزادی، حامد نوذری، صفر معروفی، بهزاد قنبریان،
جلد ۲۷، شماره ۳ - ( ۹-۱۴۰۲ )
چکیده
یکی از راهکارهای توسعه کشاورزی، استفاده مطلوب از شبکه‌های آبیاری و زهکشی است که منجر به بهره‌وری بیشتر و حفظ محیط‌زیست خواهد شد. در تحقیق حاضر به کمک روش تحلیل پویایی سیستم مدلی بسط داده شد تا بتواند با نظر گرفتن مسائل زیست‌محیطی، سطح زیر کشت محصولات زراعی شبکه آبیاری و زهکشی شهید چمران واقع در استان خوزستان را شبیه‌سازی کند. به‌منظور بررسی اعتبار مدل، از آزمون حدی و آنالیز حساسیت استفاده شد. نتایج نشان‌دهنده عملکرد مناسب مدل و وجود ارتباط منطقی بین پارامتر‌‌های آن بود. همچنین به‌منظور تعیین سطح زیر کشت بهینه محصولات زراعی شبکه شهید چمران، با اهداف محیط‌زیستی و کمینه کردن میزان نمک خروجی از زهکش‌ها، الگوی کشت محصولات این شبکه در دو حالت تغییر غیر پلکانی و تغییر پلکانی تعیین شد. نتایج نشان داد میزان نمک خروجی بهینه‌سازی شده از شبکه در هر دو حالت پلکانی و غیر پلکانی در مقایسه با وضع موجود در منطقه کاهش یافته است. مقدار نمک کل در وضع موجود، از سال ۱۳۹۲ تا ۱۳۹۶ به‌ترتیب برابر با ۲۷۹۹، ۲۶۴۹، ۲۷۴۹، ۲۲۹۸ و ۲۰۰۴ تن بر روز بوده است که پس از بهینه‌سازی، در حالت پلکانی ۲۷۳۹، ۲۵۴۶، ۲۶۴۴، ۲۲۲۳ و ۱۹۵۲ تن بر روز و در حالت غیرپلکانی ۲۳۶۳، ۲۳۰۹، ۲۴۸۱، ۲۱۵۱ و ۱۹۱۲ تن بر روز به‌دست آمد. نتایج نشان می‌دهد که حالت غیرپلکانی با توجه به محدودیت‌های در نظر گرفته شده برای آن، در کاهش نمک خروجی موفق‌تر از حالت پلکانی عمل کرده است. آنالیز نتایج نشان‌دهنده موفقیت مدل در بهینه‌سازی و دستیابی به اهداف مورد نظر بود. لذا می‌توان گفت، مدل حاضر در شبیه‌سازی و بهینه‌سازی شبکه آبیاری، الگوی کشت آن و تعریف سایر سناریوها از دقت خوبی برخوردار است.
