توسعه مدل بهینه‌سازی چند هدفه بهره‌برداری تلفیقی پساب و آب زیرزمینی در شبکه آبیاری ورامین

به علت فعالیت‌های کشاورزی گسترده در سطح دشت‌ها و استفاده از کودهای شیمیایی حاوی نیترات، مقادیر قابل­توجهی از این یون وارد سفره‌های آب زیرزمینی می‌شود. از سوی دیگر، پساب تصفیه‌‌خانه‌های فاضلاب به­عنوان جایگزین یا مکمل منابع آب سطحی در شبکه‌های آبیاری و زهکشی مورداستفاده قرار می‌گیرد، لذا ارائه راهکارهایی به­منظور کاهش و کنترل میزان نیتروژن ورودی به خاک و سفره‌های آب زیرزمینی، مسئله‌ای مهم و حائز اهمیت است.در این پژوهش، توسعه و تدوین مدل بهینه‌سازی الگوی کشت با بهره‌برداری تلفیقی کمی- کیفی از منابع آب سطحی غیرمتعارف (پساب) و آب زیرزمینی با سه هدف حداکثرسازی سود حاصله از الگوی کشت، کاهش آبشویی نیتروژن و بهبود تغذیه آبخوان مدنظر قرارگرفت. مدل بهینه‌­سازی سه­هدفه غیرخطی، به­منظور مدیریت یکپارچه کمی- کیفی منابع آب آبیاری و پساب برای هفت سناریو (تک هدفه، دو هدفه و سه هدفه) در سال آبی 92-91 در شبکه آبیاری ورامین اجرا شد. همچنین اطلاعات ورودی موردنیاز مدل از دو طریق (انجام آزمایشات منطقه­ای و اخذ اطلاعات از دستگاه­های مختلف) گردآوری شد. حل مدل تک هدفه با تابع هدف اول (سناریوی1: افزایش درآمدزایی)، حاکی از بهبود سود خالص منطقه به میزان 49 % نسبت به وضع موجود بود. در تابع هدف دوم (سناریوی 2: کاهش آبشویی نیتروژن)، کاهش میزان کود مصرفی به میزان 95 % و در تابع هدف سوم (سناریوی 3: افزایش تغذیه آبخوان)، افزایش تغذیه به میزان 120 % نسبت به وضع موجود حادث شد. حل مدل سه هدفه (سناریوی 7: ترکیب اهداف افزایش درآمدزایی، کاهش آبشویی نیتروژن و افزایش تغذیه آبخوان)، نشان داد که با کاهش 23 درصدی سطوح کشت، کاهش 71 درصدی از میزان کود ازته مصرفی و همچنین کاهش 13 درصدی از برداشت تلفیقی پساب و آب زیرزمینی، اهداف افزایش درآمدزایی به میزان 6%، افزایش تغذیه آبخوان به میزان 29 % و همچنین افزایش بهره‌وری مصرف آب به میزان 22 % محقق شد. لذا این سناریو به­عنوان سناریوی برتر انتخاب شد. نتایج این پژوهش می‌تواند در استفاده بهینه منابع آب، افزایش درآمد کشاورزان و کاهش آبشویی نیتروژن در طرح‌های شبکه آبیاری مورداستفاده قرار گیرد. البته به این نکته باید توجه شود که اصولا استفاده از پسابها و فاضلابها در آبیاری محصولات خوراکی کشاورزی توصیه نمی­شود.