تخصيص بهينۀ منابع آب در بخش كشاورزي با كاربرد مدل استاكلبرگ - نش-كورنو و تأكيد بر بازار آب (مطالعۀ موردي: طرح انتقال آب با لوله منطقۀ سيستان)

Optimal Allocation Of Water Resources In The Agricultural Sector by Using The Stackelberg-Nash-Cournot Model and emphasis on water market (Case Study: Sistan Plain Pipe Water Transfer Project)

‌از بزرگترين طرح‌هاي انتقال آب در كشور، طرح انتقال آب با لوله دشت سيستان است كه با اجراي اين طرح مي توان آب اندك را به بهترين روش مديريت كرد. هدف از اين مطالعه، تخصيص بهينۀ منابع آب در بخش كشاورزي با استفاده از تئوري بازي و تأكيد بر بازار آب در منطقۀ سيستان در سال 1398-1399 براي اين طرح است. براي اين منظور، از مدل تعادلي استاكلبرگ- نش- كورنو در دو حالت تخصيص عمومي و شرايط وجود بازار آب و براي حل مدل از يك فرايند فراابتكاري كه تركيبي از الگوريتم ژنتيك پويا و روش برنامه‌ريزي فازي است، استفاده شده است. نتايج مطالعه نشان داد با ايجاد بازار آب در منطقه سود كل سيستم از 585484 ميليون ريال به 859322 ميليون ريال افزايش مي يابد كه ميزان تغييرات معادل 3837 ميليون ريال است. همچنين، نتايج نشان داد مقدار شاخص برابري با ايجاد بازار كاهش مي‌يابد و امكان تخصيص عادلانۀ آب بين مناطق فراهم ميشود كه ميزان اين تغييرات 7/7 درصد است و با كاهش راندمان آبياري و استفاده از سيستم هاي سنتي آبياري در سطح مزرعه، ميزان سود كل سيستم كاهش خواهد يافت. بنابراين، شكل گيري بازار آب در سطح منطقۀ سيستان علاوه بر تغيير در ميزان آب تخصيصي به محصولات در مناطق مورد مطالعه، سود حاصل از الگوي كشت را تغيير مي‌دهد و در حالت كلي، منجر به بهبود وضعيت درآمدي كشاورزان و باعث ايجاد عدالت در تخصيص آب بين مناطق منطقۀ سيستان ميشود

One of the largest water transfer projects in the country is the Sistan Plain Pipe Water Transfer Project, which can be used to manage few water in the best way. The purpose of this study is the optimal allocation of water resources in the agricultural sector using game theory and emphasis on the water market in the Sistan region in 2019-2020. For this purpose, the Stackelberg-Nash-Cournot equilibrium model has been used in two general allocation and market conditions.To solve the model, metaheuristic process has been used, which is a combination of Dynamic genetic algorithm and fuzzy programming method. The results showed that with the creation of a water market in the region, the total profit of the system has increased from 58548 to 85932 million Rials, which is a change of 383.75 million Rials. The value of index E decreased with the creation of the market, the rate of these changes is 7.7%, and also the results show that the creation of a water market provides the possibility of fair distribution of water between regions. by reduction the irrigation coefficient and using the traditional irrigation system at the farm level, profits will decrease. Therefore, the formation of a regional water market in the Sistan region, in addition to changing the amount of water allocated to crops in the study areas, has changed the profits of the cultivation pattern and in general leads to improving farmers' incomes and creating justice in allocation. Water flows between the regions of Sistan region.