تحلیل حساسیت توابع هدف در مدل برنامه‏ ریزی خطی به‏ منظور بهینه‏ سازی کاربری اراضی حوضۀ آبخیز آدینه‌مسجد

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیئت‌علمی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان مرکزی

2 دانشجوی دکتری آبخیزداری دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

3 دانشجوی دکتری آبخیزداری دانشگاه تربیت مدرس و عضو هیئت‌علمی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان مرکزی

4 دانشیار پژوهشکدة حفاظت خاک و آبخیزداری

چکیده

بهینه‏سازی کاربری اراضی، با استفاده از مدل برنامه‏ریزی خطی، یکی از روش‏های مدیریتی برای رسیدن به پایداری تولید و کاهش فرسایش خاک است. در این میان، تحلیل حساسیت مدل می‏تواند، با بررسی تأثیرپذیری نتایج از تغییرات پارامترهای ورودی، عدم قطعیت در تصمیم‏گیری برنامه‏های مدیریتی را کاهش دهد. بر این اساس، در تحقیق حاضر، با استفاده از مدل برنامه‏ریزی خطی و به کمک نرم‏افزار Lingo، بهینه‏سازی کاربری اراضی در حوضة آبخیز آدینه‌مسجد در استان مرکزی انجام شد. سپس، در دامنة مجاز تغییرات 50- تا 50+ درصدی سطح کاربری‏های اراضی، با توجه به ضرایب بیشینه‏ساز سود و کمینه‏ساز فرسایش، به تحلیل حساسیت مدل پرداخته شد. طبق نتایج، مقادیر توابع هدف فقط نسبت به حداکثر سطح اراضی دیم، آن هم به مقدار خیلی کم، حساسیت نشان می‏دهند؛ به ‏طوری که، با کاهش 10 درصدی حداکثر سطح اراضی دیم، میزان درآمد در وضعیت فعلی 5/3 درصد، در وضعیت اعمال مدیریت 2/4 درصد و در وضعیت استاندارد 6/2 درصد کاهش می‏یابد. از طرفی، مقدار فرسایش در وضعیت فعلی 18/0 درصد و در وضعیت اعمال مدیریت 19/0 درصد کاهش می‏یابد. اما، در وضعیت استاندارد 34/0 درصد افزایش می‌یابد. همچنین، نتایج نشان داد تغییرپذیری سود از تغییرات سطح اراضی دیم متأثر است؛ در حالی که تغییرپذیری فرسایش از تغییرات سطح کاربری مرتع تأثیر می‏پذیرد.

کلیدواژه‌ها


[1] Berangl, K.J. (1999). Principles and treatments in dry farming (interpretation of Rashed and Koochaki), Mashhad University Jihad (In Persian).
[2] Boomabad Consulting Engineers. (2001). A basic study of Hendudar 1 watershed, Agricultural Jihad Management in the Markazi province (In Persian).
[3] Chamheidar, R. (2011). Economical land use optimization to minimize soil erosion, sediment and loss of nutrients, in one of the RoodZard sub-basins, A thesis of PhD. Islamic Azad University, Tehran (In Persian).
[4] Jalili, Kh. (2004). Optimization of land use in the Berimoond watershed for soil erosion decreasing using linear programing, A thesis of M.Sc. Tarbiat Modarres University (In Persian).
[5] James, L.A. (2004). Decreasing sediment yields in northern California: vestiges of hydraulic gold-mining and reservoir trapping, Sediment Transfer through the Fluvial System (Proceedings of the Moscow Symposium), IAHS Publ 288, 10p.
[6] Kousari, M.R., Saremi Naeini, M.A., Tazeh, M. and Frozeh, M.R. (2010). Sensitivity analysis of some equation for estimation of time of concentration in watersheds, Arid Biom Scientific and Research Journal, 1(1), 57-66 (In Persian).
[7] Lar Consulting Engineers (2000). A study of climatology, hydrology and sediment in the Kamal Saleh dam watershed, Tehran water Management Company (In Persian).
[8] Mahler, P.J. (1979). Manual of land classification for irrigation, 3ed Edition, Soil Instituted of Iran (In Persian).
[9] Muleta, M.K. and Nicklow, J.W. (2005). Sensitivity and uncertainty analysis coupled with automatic calibration for a distributed watershed model, Journal of Hydrology, 306(1-4), 127-145.
[10] Nikkami, D. (2002). Optimization of soil erosion management in the Damavand watershed, Journal of Pajoohesh & Sazandegi, 54, 82-89 (In Persian).
[11] Nikkami, D., Shabani, M. and Ahmadi, H. (2009). Land use scenarios and optimization in a watershed, Journal of Applied Sciences, 9(2), 287-295.
[12] Omidvar, K. (2007). An introduction to watershed management, Yazd University publication (In Persian).
[13] Pakdaman, M. and Najafi, B. (2009). Using of multi-objective mathematical programing with absolute and phase approach for optimization land use determination: case study: Nilab plain in the Esfahan province, Agricultural Economy Journal, 1(2), 121-139 (In Persian).
[14] Pandey, A., Chowdaryand, V.M. and Mal, B.C. (2009). Sediment yield modelling of an agricultural watershed using MUSLE, remote sensing and GIS, Paddy Water Environ, 7, 105-113.
[15] Riedel, C. (2003). Optimizing land use planning for mountainous regions using LP and GIS towards sustainability, Journal of Soil Conservation, USA, 34(1), 121-124.
[16] Rijsdijk, A., Bruijnzeel, L.A. and Prins, T.M. (2007). Sediment yield from gullies, riparian mass wasting and bank erosion in the Upper Konto catchment, East Java, Indonesia, Geomorphology, 87 (1-2), 38-52.
[17] Rostami Khalaj, M., Mahdavi, M., Khalighi Sigarodi, Sh. and Salajeghe, A. (2012). Sensitivity analysis of variables affecting on urban flooding using SWMM model, Management of watershed Journal, 3(5), 81-91 (In Persian).
[18] Saltelli, A., Scott, E.M., Chan, K. and Marian, S. (2000). Sensitivity analysis, John Wiley and Sons: New York, USA.
[19] Sha'bani, M. (2008). Land use optimization for soil erosion decrease and income increase of watershed (Case Study: Kharestan Watershed), Journal of the Iranian Natural Res, 60(4), 1171-1183 (In Persian).
[20] Shively, G. and Coxhead, I. (2004). Conducting economic policy analysis at a landscape scale: examples from a Philippine watershed, Agriculture Ecosystem and Environment, 27(2), 159-170.
[21] Singh, A.K. and Singh, J.P. (1999). Production and benefit maximization through optimal crop planning: a case study of Mahi Command, Indian Journal of Soil Conservation, 27(2), 157-152.