کاربرد تخصیص و مدیریت آب کشاورزی با استفاده از تکنیک بهینه سازی PSO (مطالعه موردی : دشت نیشابور)

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

چکیده

دشت نیشابور دراستان خراسان رضوی با شرایط اقلیمی خشک و نیمه خشک و با تکیه بر منابع آبی زیرزمینی یکی از قطب های مهم تولیدات زراعی کشور محسوب می شود. در این تحقیق با استفاده از مدل بیلان آب زیرزمینی معادلات مورد نیاز جهت تخمین نوسانات سطح آب تعیین شد. در ادامه بعلت تعدد متغیرهای تابع هدف در بهینه سازی مصرف آب، با استفاده از روش های فرا کاوشی و هوشمند PSO که نیاز به محاسبات کمتر و کارآیی بیشتر نسبت به دیگر روشها دارند الگو و تراکم کشت بهینه محصولات زراعی منطقه مطالعاتی تعیین شد. نتایج مدل بر مبنای یک سال نرمال (سال 1387) نشان داد که می توان با کاهش 30 درصدی سطح زیر کشت اغلب محصولات بهاره و افزایش 30 درصدی سطح زیر کشت گندم و جو و کلزا بیشترین درآمد را از آب استحصالی از آبخوان کسب نمود. در بین محصولات بهاره ذرت و گوجه فرنگی نسبت به دیگر محصولات بهاره بیشترین سهم را در افزایش سطح داشت. نتایج نشان داد که با افزایش 20591 هکتار به محصولات پاییزه و کاهش 10970 هکتار از محصولات بهاره می توان 7500 هزار ریال بطور متوسط در هرهکتار درآمد بیشتری بدست آورد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Application of Agricultur Water Allocation and Management by PSO Optimization Technic (Case study: Nayshabur Plaine)

نویسندگان [English]

  • A. Khashei Siuki
  • B. Ghahraman
  • M. Kouchakzadeh
چکیده [English]

Nayshabour plain in Khorasan Razavi with arid and semi-arid climate, have an important role in agricultural production by using groundwater resources. In this study, by using groundwater balance model the equations which are required for estimating water table variations is obtained for plain. afterwards since, there are too many variables in the objective function of water consumption(optimized crop pattern and intensification) a meta heuristic method which require less computation of effect while it is more efficient will be used. In this research PSO optimization algorithm (Particle Swarm Optimization) is used. Model results based on a normal year (2008) showed that can earn highest income from the aquifer with 30 percent reduced spring cultivation, and increased 30 percent of wheat, barley and calona. Among the spring crops, corn and tomato ratio to another crops have largest increase area. The results showed that can obtain 7500 (thousands rial /hec)more benefit with increasing 20,591 hectares to autumn crops and reduced 10,970 spring products

کلیدواژه‌ها [English]

  • Crop pattern
  • Groundwater
  • Optimization Algorithm
  • PSO
  • Neishabour plain