عنوان پایان‌نامه
تخصیص منابع آب با رویکرد حل مناقشات
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی - مهندسی منابع آب
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6519;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 70235
- تاریخ دفاع
- ۲۴ شهریور ۱۳۹۴
- دانشجو
- پروانه کاظمی مرشت
- استاد راهنما
- عبدالحسین هورفر, شهاب عراقی نژاد
- چکیده
- مدیریت منابع آب در حوضه‌های آبریز مشترک بین مرزهای سیاسی (ملی و بین‌المللی) رویکرد متفاوتی نسبت به سایر مناطق را طلب می‌نماید. روش‌های مرسوم تخصیص منابع آب بخصوص در بخش کشاورزی بعنوان بزرگترین مصرف کننده آب در این مناطق نه تنها نمی‌توانند اختلافات موجود بین ذینفعان را برطرف کنند، بلکه در بیشتر مواقع به تشدید آنها نیز منجر شده‌اند. در چنین شرایطی بهره‌گیری از روش‌های حل اختلاف در تخصیص منابع آب که در دهه‌های اخیر نیز بسیار پر کاربرد بوده، می‌تواند تا حدودی مفید واقع شوند. از معروف‌ترین روش‌های حل اختلاف با پایه محاسباتی قوی راه حل نش، کالای اشمورودینسکی، خسارت متعادل و سطح یکنواخت می‌باشند. این روش‌ها بر خلاف روش‌های شاخه نظریه بازی، توانایی منظور نمودن جزئیات سیستم را دارا بوده و همچون روش‌های بهینه سازی نتایج مسئله را به یک راه حل واحد ختم می‌کند. هدف اصلی رساله حاضر، پیشنهاد کاربرد یک مدل ریاضی رقابتی تحت عنوان مدل لوتکا-ولترا برای حل اختلاف در زمینه تخصیص منابع آب بین استان‌های ذینفع در حوضه آبریز است. این مدل با الگوبرداری از فضای رقابتی موجود در طبیعت بدون دخالت بشر، شرایط رسیدن به نقطه تعادل و نه نقطه بهینگی را تحلیل می‌کند به قسمی که به جای انقراض جمعیت دو یا چند گونه (در اینجا منافع ذینفعان) منجر به رشد متعادل آنها شود. در این تحقیق با منظور نمودن جزئیات سیستم منابع و مصارف حوضه آبریز رودخانه اترک، مشترک بین استان‌های خراسان و گلستان در مدل شبیه‌ساز Vensim، با قابلیت تحلیل سریع سناریوهای مختلف عرضه و تقاضا، تخصیص کلان آب کشاورزی در مقیاس مرزهای استانی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تحقیق بیانگر کارایی مطلوب روش پیشنهادی در مقایسه با روش‌های مرسوم حل اختلاف بود. توسعه مدل سه بعدی ریاضی لوتکا-ولترا نیز بر اساس شرایط واقعی حاکم بر حوضه از دیگر دستاوردهای این رساله بحساب می‌آید.
- Abstract
- Abstract In transboundary river basins, the achievement of sustainable development depends on the sustainable allocation of water resources in the agricultural sector, as the main water consumer, among stakeholders. Using traditional water allocation models, such as linear programming (LP), can frequently lead to conflicts among stakeholders with several preferences, especially in the water basin scale. To minimize these conflicts, some computational conflict resolution methods (Nash, Kalai-Smorodinsky, Equal loss and Area monotonic) were used for water allocation in a basin (Atrak River basin located at the eastern north of Iran, shared between two provinces). To consider the details of the system and to accelerate the analyses, Vensim® simulation software based on the system dynamics approach was developed and then coupled with Lingo® optimization software. From sustainable indices, it was understood that the conflict resolution methods significantly produce more desirable results than the LP common model. Among the used conflict resolution methods, the Nash solution slightly gave more equitable water allocation between the beneficiers. Because of optimization behavior, this type of methods converges to single solution although the details of system could be considered unlike the Game theory. The aim of this research is applying Lotka-Volterra equation as a competition model for conflict resolution of water allocation between stakeholders in a water basin. The stability versus optimality of system followed by this model to survive population of two or more species (the pay offs of stakeholders in this case). The results of the research showed that the proposed model produce more appropriate solution rather that other common conflict resolution methods. Another achievement of this study is mathematical developing the three dimensions Lotka-Volterra model with respect to real situation in the water basin. Key words: water allocation, conflict resolution methods, Lotka-Volterra model.
