در پژوهش حاضر یک الگوی شبیه‌سازی چند‌هدفه ارایه شد و شش سناریو بر اساس بیلان آب زیرزمینی به‌منظور بهره‌برداری بهینه از آبخوان دشت شهریار تعریف شد. به این منظور، ابتدا با استفاده از مدل های مبتنی بر GIS و با روش‌های فازی و وزنی، مناطق پر آب و کم آب محدوده مطالعاتی به‌منظور اولویت‌بندی منابع و مصارف شناسایی شدند. سپس سناریوهای مورد نظر به ‌وسیله مدل GMS شبیه‌سازی و ارزیابی شدند. در نهایت به منظور افزایش دقت نتایج پژوهش، غلظت TDS و بیلان آب زیرزمینی با استفاده از مدل‌ شبکه عصبی مصنوعی شبیه‌سازی شد. با توجه به نتایج روش‌های فازی و وزنی، مناطق رباط‌کریم، سپس اسلامشهر و در نهایت شهریار به‌عنوان نواحی کم آب مشخص شدند. بر اساس نتایج حاصل شده، بیلان حالت ناپایدار و صحت‌سنجی به ترتیب برابر 344/68- و 109/98- میلیون مترمکعب محاسبه شدند. سناریوی سوم با بیلان 203/33 میلیون ‌متر‌مکعب به‌عنوان بهترین سناریو انتخاب شد و بیلان حاصل از آن نسبت به بیلان حاصل از مدل GMS و شبکه عصبی برای سال آبی 95 به‌ترتیب برابر 284/87 و 284/83 درصد افزایش یافت. همچنین غلظت کل مواد جامد محلول آب زیرزمینی حاصل از مدل GMS‌ و شبکه عصبی در کل بازه زمانی مطالعاتی به‌طور میانگین برابر 655 و 651 میلی‌گرم بر لیتر برآورد شدند. معیارهای ضریب همبستگی و ضریب تعیین حاصل از مدل‌های شبکه عصبی برای بیلان آب زیرزمینی و کل داده‌ها برابر یک و برای غلظت کل مواد جامد محلول آب زیرزمینی به‌ترتیب برابر 0/997 و 0/994 برآورد شدند. در تحقیق حاضر، الگوی شبیه‌سازی چند‌هدفه به‌عنوان یک روش جامع و کاربردی با ارایه روش‌های شبیه‌سازی نوین، توانایی پشتیبانی از چند سناریوی مؤثر را داشته و منجر به افزایش پایداری سیستم آب زیرزمینی می‌شود. پرونده مقاله

زمینه و هدف: با توسعه کشاورزی، صنعت و رشد جمعیت، بهره‌برداری از منابع آب زیرزمینی افزایش یافته و کمیت، کیفیت آن را نیز تحت تأثیر قرار داده است. مدیریت بهره‌برداری بهینه آب زیرزمینی برای جلوگیری از بروز مشکلات کمی و کیفی آبخوان‌ها ضروری می‌باشد. هدف از این تحقیق، بهره‌برداری بهینه از منابع آب زیرزمینی و بررسی اثرات کمی و کیفی آن بر آبخوان دشت شهریار است. روش بررسی: تغییرات سطح آب زیرزمینی و کیفیت آن از منظر شاخص TDS در آبخوان دشت شهریار در بازه زمانی سال آبی 93 تا 95، توسط شبکه عصبی مصنوعی شبیه‌سازی شده‌اند. سپس TDS آب زیرزمینی توسط رگرسیون برآورد شده است. و در نهایت از الگوریتم ژنتیک چند هدفه (NSGA-II) به منظور بهره‌برداری بهینه از منابع آب زیرزمینی و با هدف حداقل نمودن تغییرات سطح آب زیرزمینی و کل مواد جامد محلول آب زیرزمینی، استفاده شد. یافته‌ها: نتایج نشان داد، معیار ارزیابی RMSE در سه وضعیت آموزش، آزمایش و صحت سنجی برای تغییرات سطح آب زیرزمینی به ترتیب برابر 06e-27/1، 0025/0 و 003/0 و برای کل مواد جامد محلول آب زیرزمینی برابر 24/0، 64/27 و 608/14 می‌باشد و معیار ضریب همبستگی (R) در سطح 05/0 در سه وضعیت برای هر دو متغییر معنی دار بود. همچنین در بازه زمانی مورد مطالعه، حجم برداشت بهینه از آبخوان به میزان 12/29 درصد کاهش یافته و مقدار بهینه TDS آب زیرزمینی به طور میانگین، به اندازه 87/120 میلی گرم بر لیتر کمتر از برآورد شبکه عصبی مصنوعی است. و سطح آب زیرزمینی نیز به طور میانگین به اندازه 27/9 متر در سال افزایش یافته است. بحث و نتیجه‌گیری: نتایج حاصل نتایج نشان داد که روش شبیه سازی-بهینه سازی پیشنهادی به عنوان یک ابزار کاربردی با عملکرد مناسب و کم هزینه و با سرعت مطلوب می تواند با سیاست بهره‌برداری بهینه همزمان از چند عامل مؤثر پشتیبانی کند. همچنین مشکلات کمی و کیفی آبخوان را کاهش داده و باعث افزایش پایداری سیستم آب زیرزمینی می‌شود. پرونده مقاله