عنوان پایان‌نامه
تدوین مدل چند هدفه تخصیص آب بر مبنای حداکثر سازی راندمان اقتصادی و اجتماعی آب در استان های تهران و البرز
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی - مهندسی منابع آب
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 56629;کتابخانه پردیس ابوریحان شماره ثبت: 675;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 56629
- تاریخ دفاع
- ۲۲ اسفند ۱۳۹۱
- دانشجو
- مرضیه حسین زاده
- استاد راهنما
- محمدابراهیم بنی حبیب
- چکیده
- بهینه¬سازی مصرف منابع¬آب، یک ابزار کارآمد مدیریتی است که امکان بهره¬برداری و استفاده از آب را برای مردم با یک روش پایدار فراهم می¬کند. در این تحقیق یک مدل جامع تخصیص آب که مولفه¬های منابع آب را با مولفه¬های اقتصادی و اجتماعی تلفیق می¬کند، در نظر گرفته شد. به-منظور تخصیص آب با معیار اقتصادی، توابع سود اقتصادی هر بخش مدلسازی شد. تابع سود بخش کشاورزی با بهینه¬سازی در دو زیرمدل تعیین گردید. در زیرمدل اول حداکثرکردن عملکرد نسبی محصولات به¬عنوان تابع هدف در نظر گرفته شد. تابع هدف در زیرمدل دوم، با هدف حداکثر کردن سودخالص حاصل از کشت محصولات، درنظر گرفته شد و بدین ترتیب، تخصیص تلفیقی آب و زمین در محصولات تعیین گردید. با خروجی زیرمدل دوم، تابع سود بخش کشاورزی نسبت به آب مصرفی تعیین گردید. مدلسازی تابع سود بخش صنعت با درنظر گرفتن فرضیات و دردسترس بودن میزان آب مصرفی و سودخالص در استان¬های مختلف، تعیین گردید. تابع سود بخش خدمات به صورت خطی و با نسبت سودخالص به آب مصرفی تعیین گردید. به-منظور مدل¬سازی تابع اشتغال در بخش¬های مختلف با معیار اجتماعی، با درنظر گرفتن ضریبی به نام ضریب اشتغال( نسبت اشتغال به سودخالص) برای تمامی محصولات در بخش کشاورزی و لحاظ کردن این ضریب در تمامی استان¬های انتخابی در بخش صنعت و استفاده از توابع سودخالص در بخش قبل، توابع اشتغال نیز تعیین گردید. سپس هر یک از این اهداف به¬طور مجزا و در نهایت مدل دو هدفه اقتصادی و اجتماعی با روش وزن¬دهی، بهینه¬سازی شد. برای بهینه¬سازی دو دسته سناریو درنظر گرفته شد. دسته اول تغییر در قیود آب تخصیص یافته به بخش¬ها و دسته دوم تغییر در میزان آب دردسترس منطقه، تعریف شد. نتایج حاصل در زیرمدل دوم، نشان داد که حداکثر با کاهش 40 درصدی آب دردسترس و تغییر در الگوی کشت و استفاده از تکنیک بسیار مؤثر کم-آبیاری، می¬توان سودخالص را 19 درصد در مقایسه با شرایط کنونی افزایش داد و در بهترین حالت می¬توان با دردسترس داشتن کل آب موجود، سودخالص اقتصادی را 36 درصد در مقایسه با شرایط کنونی، بهبود بخشید. این امر می¬تواند یک راهکار مفید برای مقابله با بحران آب در شرایط خشکسالی باشد. نتایج تخصیص آب به بخش¬های مختلف با هدف حداکثر کردن سوداقتصادی نشان داد که با 30 درصد صرفه¬جویی در مصرف آب و تغییر در شیوه تخصیص کنونی می¬توان سودخالص اقتصادی حاصل از تخصیص آب به بخش¬های مذکور را حداقل 57/3 درصد در مقایسه با شرایط کنونی افزایش داد و در بهترین حالت با دردسترس بودن کل آب موجود، سود اقتصادی را 08/3 برابر در مقایسه با شرایط کنونی، بهبود بخشید. این¬کار از طریق کاهش آب تخصیص یافته به بخش کشاورزی و توسعه صنعت و خدمات و همچنین بهبود راندمان آبیاری در بخش کشاورزی، امکانپذیر می¬باشد. نتایج تخصیص آب به بخش¬های مختلف با هدف حداکثر کردن اشتغال نشان داد که با 25 درصد صرفه¬جویی در مصرف آب و تغییر در شیوه تخصیص کنونی می¬توان میزان اشتغال حاصل از تخصیص آب به بخش¬های مذکور را حداقل 02/43 درصد در مقایسه با شرایط کنونی افزایش داد و در بهترین حالت با دردسترس بودن کل آب موجود، اشتغال را 78/2 برابر در مقایسه با شرایط کنونی، بهبود بخشید. این¬کار از طریق کاهش آب تخصیص یافته به بخش کشاورزی و توسعه خدمات، امکانپذیر می¬باشد. درمدل دو هدفه تخصیص آب با استفاده از روش وزن¬دهی، چنانچه کل آب موجود، دردسترس باشد و امکان توسعه صنعت و خدمات به چهار برابر شرایط فعلی، افزایش یابد می¬توان علاوه بر افزایش سودخالص ، اشتغال¬زایی را نیز در مقایسه با شرایط کنونی افزایش داد. کلمات کلیدی: بهینه¬سازی، مدیریت منابع آب، تخصیص آب، سود اقتصادی، اشتغال، کم¬آبیاری.
- Abstract
- Optimization of water resource use is an effective management tool allowing people to exploit and utilize water resources in a sustainable way. In this study, a integrated water allocation model was considered which combines the water resources components with the economic and social components. The economic benefit functions was modeled to allocate the water with economic criterion. The agricultural benefit function was modeled in two layer. The objective function was cosidered the maximization the crop relative yields in the first layer Then the objective function was considered the maximization the agricultural net benefit in second layer. Thus the water and land allocation was determined. The agricultural benefit function was determined using the results of second layer. The benefit function of industrial sector was determined using the values of benefit and water use in different Provinces. The linear benefit function of service sector was considered the ratio of "net benefit/ water use". In order to modeling of employment function in different sectors, employment functions is determined using the benefit functions in different sectors , taking into account the coefficient of employment in agriculture sector for all crops and different Provinces in industry sector. The objective functions was optimized separately, then two- objective model was solved using the weighting method. The different scenarios was considered which was the limitation of available water and the changing the bounded of water use by different sectors. The results in second layer showed that the net benefit will increase with 40 percent reduction of available water. The net benefit improves 36 percent compared to the current case in the best condition. This can be a useful approach to deal with the crisis water in droughts. The results of water allocation optimization with economic cretrion indicated that the net benefit will increases 3.57 percent with changing current water allocation practices and 30 percent savings on water use. The net benefit improves 3.08 times compared to the existing case in the best condition. The results of water allocation optimization with social cretrion indicated that the employment will increases 43.02 percent with changing current water allocation practices and 25 percent savings on water use. The employment improves 2.78 times compared to the existing case in the best condition. The results of water allocation in two- objective model using weighting method indicated that the net benefit will increase 3.08 times compared to existing case associated the increasing employment 2.77 times compared to current case. Key words: optimization, water resources management, water allocation, economic benefit, employment, deficit irrigation.
