كاربرد تخصيص و مديريت آب كشاورزي با استفاده از تكنيك بهينه سازي PSO (مطالعه موردي : دشت نيشابور)

Application of Agricultur Water Allocation and Management by PSO Optimization Technic (Case study: Nayshabur Plaine)

دشت نيشابور دراستان خراسان رضوي با شرايط اقليمي خشك و نيمه خشك و با تكيه بر منابع آبي زيرزميني يكي از قطب هاي مهم توليدات زراعي كشور محسوب مي شود. در اين تحقيق با استفاده از مدل بيلان آب زيرزميني معادلات مورد نياز جهت تخمين نوسانات سطح آب تعيين شد. در ادامه بعلت تعدد متغيرهاي تابع هدف در بهينه سازي مصرف آب، با استفاده از روش هاي فرا كاوشي و هوشمند PSO كه نياز به محاسبات كمتر و كارآيي بيشتر نسبت به ديگر روشها دارند الگو و تراكم كشت بهينه محصولات زراعي منطقه مطالعاتي تعيين شد. نتايج مدل بر مبناي يك سال نرمال (سال 1387) نشان داد كه مي توان با كاهش 30 درصدي سطح زير كشت اغلب محصولات بهاره و افزايش 30 درصدي سطح زير كشت گندم و جو و كلزا بيشترين درآمد را از آب استحصالي از آبخوان كسب نمود. در بين محصولات بهاره ذرت و گوجه فرنگي نسبت به ديگر محصولات بهاره بيشترين سهم را در افزايش سطح داشت. نتايج نشان داد كه با افزايش 20591 هكتار به محصولات پاييزه و كاهش 10970 هكتار از محصولات بهاره مي توان 7500 هزار ريال بطور متوسط در هرهكتار درآمد بيشتري بدست آورد.

Nayshabour plain in Khorasan Razavi with arid and semi-arid climate, have an important role in agricultural production by using groundwater resources. In this study, by using groundwater balance model the equations which are required for estimating water table variations is obtained for plain. afterwards since, there are too many variables in the objective function of water consumption(optimized crop pattern and intensification) a meta heuristic method which require less computation of effect while it is more efficient will be used. In this research PSO optimization algorithm (Particle Swarm Optimization) is used. Model results based on a normal year (2008) showed that can earn highest income from the aquifer with 30 percent reduced spring cultivation, and increased 30 percent of wheat, barley and calona. Among the spring crops, corn and tomato ratio to another crops have largest increase area. The results showed that can obtain 7500 (thousands rial /hec)more benefit with increasing 20,591 hectares to autumn crops and reduced 10,970 spring products