مدلسازی بهره برداری کانال اصلی آبیاری در شرایط کمبود آب با رویکرد اقتصادی، مطالعه موردی کانال اصلی شاخه شمالی شبکه آبیاری رودشت

این تحقیق به معرفی رویکرد بهره برداری-اقتصادی بهعنوان راهبرد جدیدی در بهره برداری شبکه های آبیاری پرداخته است. بهره گیری از این رویکرد علاوه استفاده بهینه از آب در شرایط کمبود آن، میتواند مقدمات ساختارهای فنی و اقتصادی لازم در بلند مدت برای پیاده سازی طرح های کلانی چون بازار آب را در شبکه آبیاری مهیا می سازد. برای رسیدن به این مهم دو مدل مجزای اقتصادی و بهره برداری با هم تلفیق شدند. مدل برنامهریزی ریاضی مثبت طبق اطلاعات زراعی واحدهای تحت کشت با شبیه سازی فعالیتهای کشت و زرع کشاورزان، مقادیر ارزش آب محصولات کشاورزی واحدهای تحتکشت را تعیین و به عنوان دادههای ورودی در اختیار مدل بهره برداری تحقیق قرار میدهد. سامانه کنترل خودکار پیشبین در قالب سیستم بهره برداری پژوهش براساس (اولویت بندی) ارزش اقتصادی آب معین شده توسط مدل اقتصادی، سعی در تامین حداکثری نیاز آبی واحدهای زراعی با ارزش بالای آب دارد. در این صورت سیستم تحویل و توزیع آب شبکه آبیاری قادر است تا در مواقع کمبود آب، کم آبی کمتری را به نواحی زراعی با ارزش آب بالا اختصاص دهد و موجب افزایش بهره وری اقتصادی آب شود. بدین ترتیب هدف کلی از تلفیق مدلهای مذکور در قالب ساختار توسعه یافته واحد، تحویل و توزیع آب به واحدهای زراعی درجه دو شبکه آبیاری رودشت (به عنوان نمونه مطالعاتی) در شرایط نرمال و نوسانی آب با رویکرد اقتصادی جهت افزایش درآمد شبکه و سود کشاورزان در الگوی کشت موجود شبکه رودشت میباشد. چرا که شبکه آبیاری رودشت در معرض نوسانات شدید جریان قرار داشته و نیز با بررسی کارایی روشهای بهرهبرداری تحقیق در سناریوهای مختلف، میتوان پیاده سازی راهبردهای مدیریتی متنوع را در شرایط مختلف بهره برداری آزمود. همچنین ساختار توسعه یافته بهره برداری-اقتصادی تحقیق، ساز و کاری را فراهم میآورد که در قالب آن، اثر به کارگیری روشهای متفاوت بهره برداری سنتی و سامانه ی هوشمند کنترل خودکار مد نظر مدیران و متولیان شبکه آبیاری، بر سطح زیر کشت موجود واحدهای زراعی و درآمد کشاورزان قابل رصد و قابل مقایسه باشند. با انجام مدلسازی بهره برداری از کانال آبیاری، نتایج شبیه سازی در قالب دو روش سنتی موجود و بهره گیری از سامانه کنترل خودکار، حاکی از ناکارآمدی روش بهره برداری سنتی شبکه رودشت در آبرسانی به واحدهای زراعی در هر دو سناریو بود. به طوریکه طبق نتایج شاخص های ارزیابی عملکرد، روش بهرهبرداری سنتی در شرایط نوسانی جریان قادر به تامین کمتر از نصف نیاز آبی نیمی از آبگیرهای پایین دست بود. این در حالیاست که سامانه کنترل خودکار با قابلیتی چند هدفه در هر دو سناریو، قادر به تامین تمام نیاز آبی واحدهای زراعی را داشت. مدلسازی اقتصادی نیز در شرایط کمبود آب با بازتولید دقیق الگوی کشت موجود واحدها و فعالیتهای زراعی کشاورزان، توانست ارزش اقتصادی آب برای تک تک محصولات در تمام نواحی تحت کشت را محاسبه کند. نهایتا با تدوین و استفاده از ساختار توسعه یافته بهره برداری-اقتصادی جهت تحویل و توزیع بهینه آب بین آبگیرها، علاوه بر افزایش درآمد شبکه و سود کشاورزان، آبگیرهای با بیشترین ارزش اقتصادی آب قادر به دریافت بیشتر (و اغلب تمام) نیاز آبی خود نسبت آبگیرهای با ارزش اقتصادی آب پایین بودند. که با بهره گیری از این استراتژی نوین، ۳۶ درصد حجم آب نسبت به شیوه بهره برداری سنتی موجود شبکه آبیاری رودشت در شبکه حفظ می شود. 

کلیدواژه ها:

بهره برداری کانال اصلی آبیاری ، رویکرد اقتصادی ، سامانه کنترل خودکار ، شبکه آبیاری رودشت ، نوسانات ورودی