بهره برداري بهينه از مخزن سد درودزن با تاكيد بر بهره وري آب كشاورزي

Optimal Operation of Doroodzan Reservoir With Emphasis on Agricultural Water Productivity

در اين مطالعه الگوي بهره برداري از مخزن سد درودزن به‏ همراه تعيين الگوي كشت بهينه، با تاكيد بر بهره وري آب در بخش كشاورزي براي يك دوره سه ساله از 90-1389 تا 92-1391 تدوين شد. به اين منظور، از يك مدل هيدرو-اقتصادي چندهدفه با بازه هاي زماني 10 روزه استفاده شد. توابع هدف مدل شامل حداكثرسازي بهره وري آب آبياري و حداكثر سازي بازده برنامه اي توليدات كشاورزي محدوده مورد مطالعه مي باشند. همچنين به‏ منظور حل مدل چندهدفه از روش قاموسي و نرم ‏افزار GAMS استفاده شد. در ادامه، سناريوهاي متفاوتي شامل اعمال كم آبياري در دوره هاي مختلف رشد گياه، استفاده از سيستم هاي نوين آبياري، سياست كاهش مصرف آب هاي زيرزميني تا حد مجاز تعيين شده، ذخيره آب شرب، استفاده از رقم هاي جديد و اصلاح شده، رهاسازي و عدم رهاسازي حقابه زيست محيطي در مدل اعمال شدند. نتايج مدل بهينه نشان داد كه در صورت اعمال كليه سناريوهاي فوق، بهره وري آب 62 درصد افزايش و به ‏طور متوسط 15 درصد آب مصرفي در بخش كشاورزي كاهش مي يابد. در مقابل، الگوي پيشنهادي بازده برنامه اي منطقه را تنها 2/0 درصد افزايش مي دهد. الگوي كشت بهينه، كاشت دو محصول گندم رقم سيروان با 40 درصد كم آبياري در مرحله رسيدن (50994 هكتار) و ذرت سينگل كراس 703 بدون اعمال كم آبياري (9476 هكتار) را از ميان محصولات با رقم هاي مختلف پيشنهاد مي نمايد. در پايان نيز منحني فرمان مخزن سد درودزن تحت سناريوهاي فوق ارائه شد. مديريت و نظارت بر چاه هاي كشاورزي و جلوگيري ازبهره برداري و انسداد چاه هاي غير مجاز و كنترل آنها از جمله اقدامات پيشنهادي است.

Abstract In this paper, optimal operation of Doroodzan reservoir with optimal cropping pattern with emphasis on agricultural water productivity over three years was investigated. Therefore, an economic-hydrologic multi-objective optimization model was applied for 10 days. The Objectives were to maximize the agricultural water productivity and gross margin of domestic agricultural products. The lexicographic method was used for solving multi-objective model with GAMS software. Different policies such as agricultural water deficit, optimal ground water pumping, improved seed usage, environment water right were examined. Results showed by using all policies, water productivity was increased of 62% and agricultural water productivity was decreased 15% in average. But, gross margin of agricultural production increased about 0.2%. The optimal crop pattern contains 50994 hectares wheat with 40% deficit in ripping period and 9476 hectares corn without water deficit. Finally, rule curve of Doroodzan reservoir was estimated. Therefore, the water resource management decision makers can use optimal operation model and rule curve as the main guide to manage the release of Doroodzan reservoir. Also, monitoring of agricultural wells pumping and preventing exploit and obstruction of unauthorized wells was suggested.