مدل هیبریدی برای مدیریت استراتژیک تقاضای آب کشاورزی مناطق خشک

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار/ گروه مهندسی آبیاری و زهکشی دانشگاه تهران، پردیس ابوریحان

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد /مهندسی منابع آب دانشگاه تهران، پردیس ابوریحان

3 دانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب دانشگاه تهران، پردیس ابوریحان

چکیده

مدیریت آب در مناطق خشک نظیر کویر مرکزی ایران تنها با مدیریت استراتژیک تقاضای آب در پر مصرف‌ترین بخش مصرف کنندگان یعنی (بخش) کشاورزی ممکن خواهد شد. در این مطالعه، از مدل تصمیم گیری هیبریدی فرایند تحلیل سلسله مراتبی و شباهت به گزینه ایده‌آل اصلاح شده (MTAHP) برای رتبه‌بندی راهبردهای مدیریت تقاضای آب کشاورزی مناطق خشک استفاده شد. در ادامه به بررسی دقیق‌تر این راهبرد پرداخته شد. برای این منظور یک مدل برنامه ریزی غیر خطی برای بهینه سازی الگوی کشت در شرایط کم آبیاری استفاده گردید. نتایج مدل تصمیم گیری نشان داد که مهمترین راهبرد برای مدیریت تقاضای آب کشاورزی مناطق خشک کشور راهبرد تغییر الگوی کشت بوده و استفاده از مدل بهینه‌سازی تخصیص آب-زمین و شیوه کم‌آبیاری، موجب افزایش سطح زیرکشت محصولاتی با راندمان اقتصادی بالاتر خواهد شد. همچنین با درنظرگرفتن 4 سناریو مختلف در میزان آب قابل دسترس ،مقادیر بهینه سطح زیرکشت و آب اختصاص یافته هر یک از محصولات تعیین شد. نتایج نشان داد که کاهش سطح زیرکشت در محصولات، براساس میزان سودخالص در واحد مصرف آب آن‌ها می‌باشد. همچنین نتایج مدل نشان داد سودخالص اقتصادی تا کاهش 40 درصدی آب دردسترس، می‌تواند تا 19 درصد در مقایسه با شرایط کنونی افزایش یابد.در این تحقیق استفاده از یک مدل تصمیم گیری چند معیاره در کنار یک مدل بهینه سازی برای شناخت و ارزیابی گزینه برتر پیشنهاد شد. این روش پیشنهادی می‌تواند برای بهبود مدیریت تقاضای آب کشاورزی در مناطق خشک استفاده گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Hybrid Model for Strategic Management of Agricultural Water Demand in Arid Regions

نویسندگان [English]

  • M.E. Banihabib 1
  • M.H. Shabestari 2
  • M. Hosseinzadeh 3
1 Associate Professor, Department of Irrigation and Drainage Engineering, College of Aburaihan, University of Tehran, Iran
2 Graduated (MSc), Water Resources Engineering, Department of Irrigation and Drainage Engineering, College of Aburaihan, University of Tehran, Iran
3 Graduated (MSc), Water Resources Engineering, Department of Irrigation and Drainage Engineering, College of Aburaihan, University of Tehran, Iran
چکیده [English]

Water management in arid regions such as Iran's central desert is possible solely by applying strategic management of water demand of agricultural sector as the largest water user. In this study, the hybrid group decision-making model (MTAHP) of Analytical Hierarchy Process (AHP) and Modified Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution (MTOPSIS) methods (MTAHP) was used to rank agricultural water demand management strategies in arid regions. Then, a closer look at best strategy was performed. For this purpose, a non-linear programming model was used to optimize irrigation cropping pattern by applying deficit irrigation. The results indicate that the strategy of "changing the cropping pattern" is the best strategy for water demand management in arid regions and using optimization model of land-water allocation will increase economically high-efficient crops’ areas. Four scenarios of different amount of available water were considered in optimization and then the optimum amount of cultivated area and allocated water for each product was determined. The results showed the cropping area reduction is based on the net profit per unit of water consumption. Also the results showed that by reducing the available water to 40%, the net profit can increase by 19% compared to the current status. In this study, the use of a multi-criteria decision-making model along with an optimization model is proposed to recognize and evaluate the best alternative. The proposed model can be used to enhancing agricultural water demand management in arid zones.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Multi-criteria decision making
  • Strategic planning
  • Optimization of cropping pattern