عنوان پایان‌نامه
تدوین سیاستهای تخصیص تلفیقی آب سطحی و زیرزمینی با استفاده از بازی‌های غیرهمکارانه
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - مهندسی آب
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1713;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 55689
- تاریخ دفاع
- ۰۳ دی ۱۳۹۱
- دانشجو
- پرنا پارساپورمقدم
- استاد راهنما
- رضا کراچیان
- چکیده
- در دنیای امروز، افزایش تقاضای آب به دلیل رشد روزافزون جمعیت و توسعه فعالیت‌های کشاورزی و صنعتی چالش‌های مهمی را برای برنامه‌ریزان و سیاست‌گذاران بخش آب بوجود آورده است. رویکرد بهره‌برداری تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرزمینی به عنوان روشی نوین در بهره‌برداری هماهنگ و بهینه از این منابع در جهت رفع نیازهای آبی و مدیریت پایدار سیستم در دهه‌های گذشته مورد توجه ویژه محققان و مدیران منابع آب قرار گرفته است. یکی از مسائل مهم در بحث بهره‌برداری تلفیقی از منابع آب مشترک، رفع اختلاف بین تصمیم‌گیرندگان و تأثیر‌پذیرندگان این سیستم‌ها می¬باشد. از آنجایی که در سیستم‌های متشکل از چند تصمیم‌گیرنده مستقل، تئوری بازی‌ها ابزاری توانمند در تحلیل شرایط مسأله و ارائه راهکارهای مدیریتی در محیط استراتژیک می‌باشد ، در این پایان‌نامه از مفهوم تئوری بازی‌ها و به خصوص تئوری بازی‌های تکاملی برای مدیریت پایدار منابع آب مشاع استفاده شده است. همچنین، به منظور بهینه‌سازی تخصیص آب آبیاری، در ضمن ارائه‌ی بهترین زمان‌های آبیاری و مقدار بهینه آب مورد نیاز گیاه پسته در هر دوره از رشد گیاه، تابع خسارت محصول ناشی از کم‌آبیاری در مراحل مختلف رشد گیاه پسته برای شرایط آب و هوایی دشت رفسنجان توسط مدل رگرسیون خطی چند متغیره برازش و ارائه خواهد شد. متدولوژی پیشنهادی در این پایان‌نامه، با در نظر گرفتن مشخصات و مطلوبیت‌های متفاوت ذینفعان، اطلاعات تراز اولیه آبخوان، شرایط هیدروژئولوژیکی آبخوان، میزان آب سطحی در دسترس و با توسعه و به کارگیری چندین مدل بهینه‌سازی، شبیه‌سازی و الگوریتم فراکاوشی تکاملی ، سیاستهای پایدار بهره‌برداری تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرزمینی در یک افق برنامه‌ریزی کوتاه مدت را ارائه می‌دهد. همچنین به منظور جلوگیری از اثرات نامطلوب زیست‌محیطی و جلوگیری از ایجاد وضعیت نامطلوب در منابع آب زیرزمینی مشترک، ضرایب جریمه‌ی مناسب برای مدیریت پایدار منابع آب سطحی و زیرزمینی پیشنهاد می‌گردد. کارایی مدل پیشنهادی با استفاده از اطلاعات آبخوان دشت رفسنجان واقع در استان کرمان، ارزیابی شده است. به عنوان منبع آب سطحی نیز، آب انتقالی در قالب پروژه انتقال آب از کارون به رفسنجان در نظر گرفته شده است. نتایج این تحقیق، نشان‌دهنده کارایی مناسب مدل پیشنهادی در مدیریت پایدار تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرمینی است.
- Abstract
- In this thesis, a non-cooperative game theoretic methodology is developed for determining evolutionary stable policies for surface and groundwater allocation to stakeholders with conflicting objectives. In the proposed methodology, the information of water balance, hydrogeologic characteristics of the aquifer and some other crucial data are used for modeling groundwater flow using the MODFLOW groundwater simulation model. An optimization model based on genetic algorithm is also developed that yields the evolutionary stable water allocation strategies for the stakeholders during a short term planning horizon. In order to obtain the accurate values of groundwater table drawdown, MODFLOW simulation model is also linked with genetic algorithm in the MATLAB environment. Furthermore, using the concept of evolutionary game theory, the methodology provides an evolutionary stable equilibrium in which none of the stakeholders would deviate from the proposed equilibrium strategies. To illustrate the practical utility of the presented methodology, it is applied to the Rafsanjan Basin in Iran. Considering water table decline standards in an aquifer system, this methodology also proposes an appropriate penalty function. Employing the penalty function developed for the study area guarantees the sustainable conjunctive use of surface and groundwater resources and prevents overdraft of the aquifer.
