مریم یوسفی - دانشجوی دکتری گروه مهندسی آبیاری و زهکشی پردیس ابوریحان دانشگاه تهران.
محمد ابراهیم بنی حبیب - دانشیار گروه مهندسی آبیاری و زهکشی پردیس ابوریحان دانشگاه تهران.
جابر سلطانی - استادیار گروه مهندسی آبیاری و زهکشی پردیس ابوریحان دانشگاه تهران.
عباس روزبهانی - استادیار گروه مهندسی آبیاری و زهکشی پردیس ابوریحان دانشگاه تهران.

برای تامین نظر همزمان کشاورزان، مدیران منابع آب و محیط­زیست ضرورت دارد تهیه مدل بهینه سازی الگوی­کشت با بهره برداری تلفیقی کمی- کیفی از پساب و آب زیرزمینی با سه هدف حداکثرسازی سود کشاورزان، کاهش آبشویی نیتروژن و بهبود تغذیه آبخوان مدنظر قرار گیرد. در این پژوهش، مدل به دو روش بهینه­سازی برنامه­ریزی غیرخطی و نیز با روش الگوریتم ازدحام ذرات برای شبکه آبیاری ورامین در سال آبی ۹۲-۱۳۹۱ تهیه شد. نتایج حاصل از حل مدل سه هدفه در روش برنامه­ریزی غیرخطی نشان داد که افزایش سود حاصله از بهینه­سازی الگوی­کشت، بهبود بهره وری مصرف آب و تغذیه آبخوان به ترتیب به میزان ۶% ، ۲۲% و ۲۹% منجر به کاهش برداشت تلفیقی از پساب و آب زیرزمینی و کاهش کود نیتروژن مصرفی به ترتیب به میزان ۱۳% و ۸۵% شده است. همچنین، حل مدل سه هدفه با الگوریتم هوش­جمعی نیز نشان دادکه با افزایشسودحاصله ازبهینه­سازی الگوی­کشت، بهبود بهره وری مصرف آب و تغذیه آبخوان به ترتیب به میزان ۷%، ۴۹% و ۳۰% ، اهداف کاهش برداشت تلفیقی از پساب و آب زیرزمینی و کاهش کود مصرفی به ترتیب به میزان ۳۵% و ۸۸% محقق شده است. مقایسه نتایج مقادیر متناظر توابع هدف در سناریوهای مختلف در دو روش برنامه ریزی غیرخطی و ازدحام ذرات ، حاکی از اختلاف بین ۰۰۲/۰ تا ۰۱/۰ درصد بین مقادیر حاصله از دو روش بود. لذا، الگوریتم فراکاوشی ازدحام ذرات با اختلاف بسیار کمی از روش برنامه­ریزی غیرخطی، قابلیت زیادی را در ارائه پاسخ­های بهینه دارا است. نتایج این پژوهش می تواند در استفاده بهینه منابع آب، افزایش درآمد کشاورزان و کاهش آبشویی نیتروژن در سایر شبکه­های آبیاری مورداستفاده قرار گیرد. اصولا استفاده از پساب ها و فاضلاب ها در آبیاری محصولات خوراکی کشاورزی برای تغذیه انسان و دام توصیه نمی­شود و رعایت کامل استاندارها و ضوابط در استفاده از پساب ها در کشاورزی، امری ضروری و لازم­الاجرا است.

آب نامتعارف, آبشویی نیتروژن, تغذیه آبخوان, الگوریتم فراکاوشی