امید بهمنی

آبیاری سطحی یکی از قدیمی ترین و در صورت طراحی و اجرای صحیح یکی از کارامد ترین روش های آبیاری است. ضعیف شناخته شدن آبیاری سطحی به دلیل عملکرد نامناسب، نفوذ عمقی و رواناب زیاد و راندمان و یکنواختی کم می باشد. لذا بهینه سازی برای این روش آبیاری امری لازم و ضروری است تا بتوان دیدگاه موجود در عدم کارایی این نوع از آبیاری را تغییر داد. در این تحقیق مدل SIMDEMOO به منظور شبیه سازی و بهینه سازی آبیاری سطحی ارائه گردید. در این مدل برای شبیه سازی هیدرولیک جریان سطحی طراحی یا ارزیابی کرت، نوار یا جویچه، از معادله بیلان حجم و برای بهینه سازی از 5 الگوریتم فراابتکاری چند هدفه استفاده شد. برای برنامه نویسی از تلفیق سبک پیمانه ای و گرافیک محور در نرم افزار برنامه نویسی MATLAB استفاده شد و یک واسط گرافیکی کاربر به منظور کاربر دوست شدن و همچنین عدم نیاز به تسلط به MATLAB برای استفاده کنندگان طراحی گردید تا بتوان در آینده ای نزدیک مدل SIMDEMOO را به عنوان یک بسته نرم افزاری جدید شبیه ساز-بهینه ساز آبیاری سطحی به کشاورزان و محققین معرفی نمود. در بخش بهینه سازی، توابع هدف اول و دوم به ترتیب از کمینه سازی ترکیب 3 و 2 شاخص عملکرد تشکیل شد. متغیرهای تصمیم گیری و پارامترها از بین ورودی های مراحل ارزیابی و طراحی انتخاب شدند. برای اعتبارسنجی طراحی و ارزیابی از 8 سری داده صحرایی و مقایسه با مدل هیدرودینامیک نرم افزار SIRMOD و مقایسه با داده های صحرایی استفاده شد. نتایج حاکی از عملکرد مناسب مدل SIMDEMOO بود. در بهینه سازی طراحی و ارزیابی آبیاری کرتی توابع هدف به سطح بسیار مناسبی رسیدند که نشان می دهد این روش پتانسیل اجرای بالایی دارد. در بهینه سازی طراحی و ارزیابی آبیاری نواری زمان قطع کمتر از زمان پیشروی شد. توابع هدف در طراحی آبیاری جویچه ای به ازای ترکیب های متفاوتی از متغیرهای تصمیم پیش و پس از بهینه سازی بهبود کمی داشتند. سپس اعتبارسنجی بخش بهینه سازی، با مقایسه الگوریتم ها با یکدیگر صورت گرفت. معیارها شامل زمان اجرا، توابع هدف و تعداد نقاط جبهه ی پارتو بود که رتبه الگوریتم ها را مشخص نمود. این رتبه بصورت جداگانه برای هر هشت مزرعه اعمال شد. هر یک از مزارع، الگوریتمی را بعنوان الگوریتم کارامد معرفی نمودند. در طراحی کرت و نوار و همچنین یکی از دو مزرعه ارزیابی نوار و جویچه، الگوریتم SPEAII،