مدیریت بهینه بهره‌برداری از کانال‌های آبیاری در شرایط استفاده تلفیقی از آب‌های سطحی و زیرزمینی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه مهندسی آب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

2 دانشیار دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

استفادة تلفیقی از آب‌های سطحی و زیرزمینی در شبکه‌های آبیاری، بر بهره‌برداری از کانال‌های آبیاری تأثیر می‌گذارد.  جهت مدیریت بهینة کانال‌های آبیاری، مدل‌ شبیه‌سازی- بهینه‌سازی ICSS-SCE توسعه یافت.  از مدل‌ تهیه شده در بهینه‌سازی بهره‌برداری از کانال L8 شبکه آبیاری قزوین استفاده شد که دارای 5 چاه تلفیقی است.  بدین منظور دو حالت حدوداً 25 و 40 درصد افزایش مجموع نیاز  جانبی کانال در نظر گرفته شد به‌طوری‌که این افزایش نیازها از چاه‌های تلفیقی موجود در مسیر کانال تأمین می‌شود.  برای هر حالت، ورود جریان آب زیرزمینی به طور همزمان و دو گزینة بهره‌برداری و تنظیم سازه‌ها به صورت معمول و بهینه، جمعاً 4 گزینه مورد بررسی قرار گرفت.  مدیریت بهینة کانال تعیین و عملکرد کانال در هر یک از گزینه‌ها به کمک مدل ICSS-SCE تعیین شد.  نتایج نشان می‌دهد که تنظیم سازه‌های کنترل و آبگیر طبق دستورالعمل بهره‌برداری بهینه موجب بهبود شاخص‌های عملکرد کانال و آبگیرهای متأثر از جریان تلفیقی می­شود.  تابع هدف برای کل کانال در دو حالت به میزان 40 تا 48 درصد بهبود یافته است.  در مجموع می‌توان گفت که در حالت استفادة تلفیقی از آب‌ سطحی و زیرزمینی، مدل‌ تهیه شده قابلیت تعیین دستورالعمل بهینه بهره‌برداری از کانال‌‌های آبیاری را به خوبی دارد.

کلیدواژه‌ها


Abdulla, F. A., Lettenmaier, D. P. and Liang, X. 1999. Estimation of the ARNO model baseflow parameters using daily stream flow data. J. Hydrol. 222, 37-54.

Amein, M. 1968. An implicit method for numerical flood routing. J. Water Resour. Res. 4(3): 719-726.

Anon. 1991. First phase report on conjunctive use of surface and ground water resources in Chamchamal plain, Ab & Khak Consulting Engineering. (in Farsi)

Anon. 1995. Expanding the frontiers of irrigation management research. A report of conjunctive use of surface and ground water in Pakistan and India. IWMI.

Anon. 2000. The reason of no achievement to long term program of water sell and distribution in Qazvin irrigation network. Professional Office of Operation Company from Qazvin Irrigation Network. (in Farsi) 

Contractor, D. N. and Schuurmans, W. 1993. Informed use and potential pitfalls of canal models. J. Irrig. Drain. Eng. ASCE. 119(4): 663-672.

Duan, Q., Sorooshian, S. and Gupta, V. K. 1992. Effective and efficient global optimization for conceptual Rainfall-Runoff models. Water Resour. Res. 28(4): 2493-2508.

Duan, Q., Gupta, V. K. and Sorooshian, S. 1993. Shuffled complex evolution approach for effective and efficient global minimization. J. Optimiz. Theory Appl. 76(3): 501-521.

Kapelan, Z. S., Savic, D. A. and Walters, G. A. 2007. Calibration of Water Distribution Hydraulic Models Using a Bayesian-Type Procedure. J. Hydraul. Eng. ASCE. 133(8): 927-936.

Manz, D. H. 1985. System analysis of irrigation conveyance system. Ph.D Thesis.  Department of Civil Engineering. University of Alberta. Edmonton. Alberta. Canada.

Mertens, J., Madsen, H., Feyen, L., Jacques, D. and Feyen, J. 2004. Including prior information in the estimation of effective soil parameters in unsaturated zone modeling. J. Hydrol. 294, 251-269.

Mohseni Movahed, S. A. 2002. Mathematical model development of irrigation canals hydraulic performance Optimization using simulated annealing and determination of weighting performance indicators. Ph.D. Thesis. Faculty of Agriculture. Tarbiat Modarres University. Tehran. Iran. (in Farsi)

Molden, D. J. and Gates, T. K. 1990. Performance measures for evaluation of irrigation water delivery systems. J. Irrig. Drain. Eng. ASCE. 116(6): 804-822.

Monem, M. J. 1994. Performance evaluation and optimization of irrigation canal system using Genetic Algorithm. Ph.D. Thesis. Department of Civil Engineering. Calgary University. Alberta. Canada.

Nasehi, M. 2002. Conjunctive use of surface and ground water for optimization of irrigation canals discharge. Research Report. IWMI. (in Farsi)

Sorman, A. A., Sensoy, A., Tekeli, A. E., Sorman, A. U. and Akyurek, Z. 2009. Modelling and forecasting snowmelt runoff process using the HBV model in the eastern part of Turkey. Hydrological Processes. 23, 1031-1040.

Sorooshian, S., Duan, Q. and Gupta, V. K. 1993. Calibration of Rainfall-Runoff models: application of global optimization to the Sacramento soil moisture accounting model. Water Resour. Res. 29(4): 1185-1194.

Strekloff, T. 1969. One dimensional equation of open channel flow. J. Hydraul. Div. ASCE. 7(4): 861-876.