بررسی رفتار جریان غیرماندگار کانال‌های آبیاری در شرایط تغییرات نیاز و تعیین دستورالعمل مناسب بهره‌برداری (مطالعه موردی کانال E1R1 شبکه دز)1

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه سازه‌های آبی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس

2 دانشجوی دکتری گروه سازه‌های آبی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس

3 دانشجویان دکتری گروه سازه‌های آبی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

وجود جریان­های غیرماندگار در کانال‌های آبیاری باعث پیچیدگی در تحویل و توزیع آب، کاهش عملکرد هیدرولیکی، ناهماهنگی در عرضه و تقاضا، و در مجموع ایجاد چالش‌های جدی در مدیریت شبکه می­شود. اجرای برنامه‌های تحویل و توزیع آب یکی از عوامل ایجادکنندة جریان‌های غیرماندگار در کانال‌های آبیاری است. در این حالت، نیاز آبگیرها ممکن است تغییر کند که تأمین آن مستلزم تغییر دبی ورودی به کانال از بالادست، باز و بسته شدن دریچه‌های آبگیر، و تغییرات تنظیم ارتفاع سازه‌های آب‌بند است. بنابراین، باید دستورالعمل بهره‌برداری با توجه به رفتار هیدرولیکی جریان به گونه‌ای تعیین شود که اثرهای منفی آن بر تحویل و توزیع آب به حداقل برسد. در این تحقیق، با تحلیل جریان‌های غیرماندگار ایجاد شده در کانال آبیاری در اثر تغییرات نیاز آبگیرها، دستورالعمل بهره‌برداری کانال E1R1 از شبکه دز، واقع در شمال خوزستان با استفاده از مدل هیدرودینامیکی ICSS ارائه شده است. بدین منظور، هشت گزینه افزایش و کاهش دبی کانال تا 20 درصد با توجه به باز یا بسته بودن سایر آبگیرها در نظر گرفته شد. با استفاده از مدل ICSS هر یک از گزینه‌ها شبیه‌سازی و با بررسی رفتار جریان و تعیین میزان مازاد یا کمبود تحویل آب به آبگیرها در برنامه تحویل 6 ساعته دستورالعمل بهره‌برداری مناسب سازه‌ها تعیین شد. بیشترین مقدار کاهش حجم مازاد و کمبود تحویل در اثر عملیات بهره‌برداری تعیین شده به ترتیب برابر با 3962 و 7163 مترمکعب به دست آمد. بنابراین با کاربرد دستورالعمل بهره‌برداری تعیین شده عملکرد کانال بهبود می‌یابد.

کلیدواژه‌ها


1-      Akouz, K., Benhammou, A. and Malaterre, P. O. Predictive control of an irrigation channel. International workshop on regulation of irrigation canals.
22-24, April. 1997. Marrakech, 209-214.

2-      Amein, M. 1968. An implicit method for numerical flood routing. J. of Water Res. Res. 4, 719-726.

3-      Clemmens, A. J. and Wahlin, B. T. 2004. Simple optimal downstream feedback canal controllers: Theory. J. of irrig. and drain. Engi. 130, 26-34.

4-      Kasbdooz, Sh., Monem, M. J. and Koochekzadeh, S. Using ICSS-POM Hydrodynamic Model to Determine the Optimal Water Distribution Option in Quri-Chay Irrigation Network. Proceeding of 9th Seminar of Iranian National Committee on Irrigation and Drainage. 21 Nov. 1999. 13-21. (In Farsi)

 

5-      Kuper, M., Litrico, X. and Habib, Z. Analyzing the impact of alternative operational rules on water distribution. International workshop on regulation of irrigation canals. 22-24 April, 1997. Marrakech. 171-181.

6-       Malaterre, P. O. and Baume, J. P. Water saving in irrigation canals and rivers. International workshop on regulation of irrigation canals. 22-24 April. 1997. Marrakech. 100-119.

7-      Manz, D. H. 1985. System analysis of irrigation conveyance system. ph. D. Thesis Civil Engineering. University of Alberta. Edmonton. Alberta. Canada.

8-      Mishra, A., Anand, A., Singh, R. and Raghuwanshi, N. S. 2001. Hydraulic modeling of Kangsabati main canal for performance assessment. J. of Irrig. and Drain. Eng. 127, 27-34.

9-      Mohseni Movahhed, A. and Monem M. J. 1992. Optimization of  irrigation canals performance using SA method. Journal of Basic Sciences. Islamic Azad University. 44, 3565-3575.

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

11-  Monem, M. J. and Schuurmans, W. Performance of canal delivery strategies and control system. International seminar on the application of mathematical modelling for the improvement of irrigation canal operation. 26-29 Oct. 1992.  Montpellier. France. 307-315. (In Farsi)

12-  Monem, M. J. Introduction of a Simulation model on irrigation networks and optimization of their performance. Proceeding of  8th Seminar of Iranian National Committee on Irrigation and Drainage. 22-23 Oct. 1996. P 13-21. (In Farsi)

13-  Monem, M. J. Evaluation of ICSS-POM mathematical model in of irrigation canals in practical situations. Proceeding of Second Iranian Hydraulic Conference. 16-18 Nov. 1999. 119-124. (In Farsi)

14-  Monem, M. Evaluation of mathematical model (ICSS-POM) in real condition of irrigation canals. Proceeding of Second Iranian Hydraulic Conference. 16-18 Nov. 1999. 119-124. (In Farsi)

 

14- Schuurmans, W., Brouwer, R. and Wonink, P. 1992. Identification of control system for canal with night storage. J. of Irrig. and Drain. Eng. 118, 360-369.

15- Strelkoff, T. 1969. One dimensional equation of open channel flow. J. of Hydraulics Div. 7, 861-876.