論文の概要: Multi-Objective Optimization of Water Resource Allocation for Groundwater Recharge and Surface Runoff Management in Watershed Systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.15953v1
• Date: Fri, 21 Feb 2025 21:34:27 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-25 15:52:56.443736
• Title: Multi-Objective Optimization of Water Resource Allocation for Groundwater Recharge and Surface Runoff Management in Watershed Systems
• Title（参考訳）: 流域における地下水資源配分の多目的最適化と表層流出管理
• Authors: Abbas Sharifi, Hajar Kazemi Naeini, Mohsen Ahmadi, Saeed Asadi, Abbas Varmaghani,
• Abstract要約: 土地の劣化と大気汚染は、主に土壌の塩分化と砂漠化によって引き起こされる。 本研究は,ウルミア湖の水位を維持するために,水面流出の総量を決定する最適化問題を提示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.16777183511743468
• License:
• Abstract: Land degradation and air pollution are primarily caused by the salinization of soil and desertification that occurs from the drying of salinity lakes and the release of dust into the atmosphere because of their dried bottom. The complete drying up of a lake has caused a community environmental catastrophe. In this study, we presented an optimization problem to determine the total surface runoff to maintain the level of salinity lake (Urmia Lake). The proposed process has two key stages: identifying the influential factors in determining the lake water level using sensitivity analysis approaches based upon historical data and optimizing the effective variable to stabilize the lake water level under changing design variables. Based upon the Sobol'-Jansen and Morris techniques, the groundwater level and total surface runoff flow are highly effective with nonlinear and interacting impacts of the lake water level. As a result of the sensitivity analysis, we found that it may be possible to effectively manage lake levels by adjusting total surface runoff. We used genetic algorithms, non-linear optimization, and pattern search techniques to solve the optimization problem. Furthermore, the lake level constraint is established based on a pattern as a constant number every month. In order to maintain a consistent pattern of lake levels, it is necessary to increase surface runoff by approximately 8.7 times during filling season. It is necessary to increase this quantity by 33.5 times during the draining season. In the future, the results may serve as a guide for the rehabilitation of the lake.
• Abstract（参考訳）: 土壌の劣化と大気汚染は、主に塩分湖の乾燥と乾燥した底による塵の大気への放出によって生じる土壌の塩分化と砂漠化によって引き起こされる。 湖の完全な干上がりは、地域環境の災害を引き起こした。 本研究では,塩分濃度の高い湖 (ウルミア湖) を維持するために, 総表面流出量を決定する最適化問題を提案する。 提案手法は, 歴史的データに基づく感度解析手法を用いて, 湖水位決定に影響を及ぼす要因を同定し, 湖水位を安定させるために有効変数を最適化する。 Sobol'-Jansen と Morris の手法に基づき, 地下水位と総表面流出流量は, 湖水位の非線形および相互作用的な影響に対して非常に効果的である。 感度解析の結果,全表面流出量を調整し,湖沼レベルを効果的に管理できる可能性が示唆された。 我々は、最適化問題を解決するために遺伝的アルゴリズム、非線形最適化、パターン探索手法を用いた。 さらに、毎月一定の数としてパターンに基づいて湖位制約を確立する。 湖沼レベルの一貫したパターンを維持するためには,埋立期において表面流出量を約8.7倍に増やす必要がある。 この量は、排水シーズン中に33.5倍に増やす必要がある。 将来、この結果は湖の再生のためのガイドとして機能するかもしれない。

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