مروری بر مدل‌های بهینه‌سازی چندهدفه MODM در تخصیص منابع آب حوزه آبخیز با رویکرد پایداری
کد مقاله : 1074-SCWMSUP (R1)
نویسندگان
عبدالرسول شفیعی دستجردی *1، علی دسترنج1، الهه میرزاعلیان دستجردی2
1مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اصفهان
2آموزش و پرورش کل استان اصفهان
چکیده مقاله
منابع آب شیرین در دهه‌های اخیر با بحران فزاینده ناشی از رشد جمعیت، توسعه ناپایدار و تغییرات اقلیمی مواجه شده است. تخصیص آب در حوزه‌های آبخیز به دلیل وجود ذی‌نفعان متعدد با اهداف متضاد اقتصادی، اجتماعی و زیست‌محیطی، ماهیتی چندهدفه دارد. مدل‌های بهینه‌سازی چندهدفه (MODM) ابزاری قدرتمند برای یافتن جواب‌های بهینه پارتو هستند. این پژوهش با رویکرد مرور سیستماتیک و جستجو در پایگاه‌های Web of Science، Scopus، Science Direct، Google Scholar، Civilica، Elmnet و Magiran با کلیدواژه‌های مرتبط در بازه ۱۹۹۰ تا ۲۰۲۵ انجام شد. از ۱۳۶ منبع اولیه، پس از حذف موارد تکراری (۱۷ منبع)، غربالگری عنوان و چکیده (حذف ۶۱ منبع) و بررسی متن کامل (حذف ۲۳ منبع)، ۳۵ مقاله برای تحلیل نهایی انتخاب شدند. این مقاله به مرور سیستماتیک مدل‌های MODM شامل روش‌های ریاضی کلاسیک (برنامه‌ریزی وزنی، ε-محدودیت، آرمانی و فشاری) و الگوریتم‌های فراکاوشی (NSGA-II، MODE و MOPSO) در تخصیص منابع آب می‌پردازد. کاربردهای عملی آن‌ها با تأکید بر حوضه زاینده‌رود و اشاره مجزا به دشت سیرجان بررسی شده است. نوآوری پژوهش، تحلیل تطبیقی روش‌های MODM در شرایط عدم قطعیت هیدرولوژیکی، بررسی کاربردها در مناطق خشک و نیمه‌خشک و ارائه چارچوب عملیاتی است. یافته‌ها نشان می‌دهد روش‌های فراکاوشی به دلیل توانایی در حل مسائل غیرخطی و مقیاس بزرگ، کاربرد گسترده‌تری یافته‌اند. با این حال، چالش‌هایی نظیر مدلسازی عدم قطعیت، یکپارچه‌سازی شاخص‌های پایداری و لحاظ مؤلفه‌های اجتماعی-اقتصادی و نهادی همچنان به عنوان شکاف تحقیقاتی باقی است. در پایان، جهت‌گیری‌های آتی شامل توسعه مدل‌های ترکیبی، کاربرد یادگیری ماشین و طراحی سیستم‌های پشتیبان تصمیم ارائه می‌شود.
کلیدواژه ها
بهینه‌سازی چندهدفه، MODM، تخصیص منابع آب، پایداری، حوزه آبخیز، الگوریتم‌های فراکاوشی، NSGA-II.
وضعیت: پذیرفته شده