بررسی میزان تأثیر بهره‌گیری از راهکارهای غیرسازه‌ای در بهبود عملکرد بهره‌برداری کانال اصلی آبیاری تحت نوسان‌های جریان ورودی (مطالعۀ موردی کانال اصلی شبکۀ رودشت حوضۀ زاینده‌رود)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 پردیس ابوریحان دانشگاه تهران

2 دانشجوی دکتری سازه های آبی دانشگاه تربیت مدرس، استاد مدعو گروه مهندسی عمران دانشگاه آزاداسلامی واحد بابل، ایران

3 کارشناس ارشد دفتر فنی، شرکت آب منطقه ای اصفهان

چکیده

بهبود مدیریت بهره­برداری کانال اصلی شبکه­های آبیاری به­­منظورتوزیع عادلانۀ آب کشاورزی در کانال­های درجه دو
ضروری است. در این تحقیق، به راهکارهای صرفاً غیرسازه­ای به­منظور بهبود وضعیت کنونی بهره­برداری کانال­ اصلی آبیاری پرداخته شده است که با مشکل نوسان­های جریان ورودی روبه­­روست. در این­باره و بر اساس قابلیت عملیاتی شدن در
بهره­برداری کانال اصلی،
چهار راهکار به­­ترتیب با تاکید بر شرایط قابل پیش­بینی نوسان­های ورودی، شرایط غیر قابل
پیش­بینی، امکان
نوبت­بندی تحویل آب به بالادست و پایین­دست کانال اصلی و کاهش مدت زمان آبگیری با افزایش ناگهانی دبی ورودی در سراب کانال پیشنهاد شده است. میزان تأثیر هر یک از راهکارهای غیرسازه­ای گفته شده در بهره­برداری کانال اصلی، با بهره­گیری از مدل ریاضی تهیه شده در کانال اصلی شبکۀ آبیاری رودشت در شبیه­ساز هیدرودینامیک ICSS، با استفاده از شاخص­های ارزیابی عملکرد بررسی شد. نتایج بررسی­ها حاکی از بهبود مؤثرتر بهره­برداری کانال اصلی با استفاده از راهکارهای سوم و چهارم است به­طوری­که با اجرای آنها، حداکثر خطا در دبی تحویلی، کفایت تحویل و عدالت توزیع بین آب­بران پایین­دست کانال اصلی و بالادستی­ها، به­طور متوسط برای تمام آبگیرهای واقع شده در کانال به­ترتیب
به­میزان 25، 18 و 17 درصد بهبود یافته است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Assessing the Performance of Nonstructural Operational Solutions for Main Irrigation Canal under Inflow Fluctuations (Case Study of Roodasht Main Irrigation Canal Zayanderood Basin)

نویسنده [English]

  • Sonia Sadeghi 2
2 PhD Candidate, Water Structure Engineering, Tarbiat Modares University
چکیده [English]

 
Improving management of existing irrigation canals is indispensable in order to save more water. In this study, a set of four nonstructural solutions introduced in order to improve the operational performance of a main irrigation canals suffering from fluctuations of inflow water. To this end the existing operation of the Roodasht main irrigation canal was simulated applying a mathematical model and assessed by the operational performance evolution indices. Then the abovementioned solutions were investigated. The four solutions consist of operation with known disturbances; unknown disturbances; rotational water delivery out of the intakes alongside of the main canal and increasing discharge inflow. The results indicated that operational level were improved by the solutions, for example by employing the third and the forth operational solution, average value of the maximum error in water delivery was decreased by 25% and adequacy of water delivery activity was improved by18% respectively. Also, the results showed that under severe decrease of inflow to the canal, the mentioned solutions improved water delivery and distribution between upstream and downstream 17 percent.
 
Key Words: Inflow Fluctuations, Main Canal, Nyrpic Modules, Operation, Roodasht Irrigation Canal
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Inflow fluctuations
  • Main Canal
  • Nyrpic Modules
  • Operation
  • Roodasht Irrigation Canal

Burt, C. M. 2013. The irrigation sector shift from construction to modernization: What is required for success? Irrig. Drain. 62(3): 247-254.

 

Clemmens, A. J., Kacerek, T. F., Grawitz, B. and Schuurmans, W. 1998. Test cases for canal control algorithms. Irrig. Drain. 124(1): 23-30.

 

Eslambolchizadeh, H. 2006. Evaluation and improvement of reservoir management in operation of irrigation networks (Case study: Moghan network). M. Sc. Thesis. Department of Water Structure Engineering. Tarbiat Modares University. Tehran, Iran. (in Persion)

 

Ghodosi, H., Monem, M. and Emadi, A. 2005. The use of hydrodynamic models to evaluate the performance of irrigation canals on demand changes. 5th Conference of Hydraulics. Faculty of Engineering. Shahid Bahonar University of Kerman. Iran. (in Persion)

 

Guan, G., Clemmens, A. J., Kacerek, T. F. and Wahlin, B. T. 2011. Applying water-level difference control to Central Arizona project. J. Irrig. Drain. Eng. 137(12): 747-753.

 

Hashemy, S. M., Monem, M. J., Maestre, J. M. and Van Overloop, P. J. 2013. Application of an In-Line storage strategy to improve the operational performance of main irrigation canals using Model Predictive Control. J. Irrig. Drain. Eng. 139(8): 1-11.

 

Hashemy-Shahdany, S. M. and Roozbahani, A. 2016. Selecting an appropriate operational method for main irrigation canals within multicriteria decision-making methods. J. Irrig. Drain. Eng. 142(2): 996-1004.

 

Isapoor, S., Montazar, A., van Overloop, P. J. and Van De Giesen, N. 2011. Designing and evaluating control systems of the Dez main canal. Irrig. Drain. 60(1): 70-79.

 

Kougel, M. and Findeisen, R. 2015. Robust output feedback predictive control with self-triggered measurements. 54th IEEE Conference on Decision and Control. Dec. 15-18. Osaka. Japan.

 

Maestre J. M., van Overloop, P. J., Hashemy, S. M., Sadowska, A. and Camacho, E. F. 2014. Human in the loop model Predictive Control: an irrigation canal case study.  53th IEEE Conference on Decision and Control. Dec. 15-17. Los Angeles. USA.

 

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

 

Mohseni-Movahed, A. and Monem, M. J. 2003. Introducing ICSS-DOM model to evaluate the performance and optimization of irrigation canal. 11th Conference of the National Committee on Irrigationand Drainage. Tehran, Iran. (in Persion)

 

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

 

Monem, M. J. 1999. Using a mathematical model to test in real conditions of irrigation canals. Second Hydraulic Conference. Tehran, Iran. (in Persion)

 

Monem, M. J. and Massah, A. 2003. The Development of mathematical model of the Nyrpik gate. 11th Conference of the National Committee on Irrigation and Drainage. Tehran. Iran. (in Persion)

 

Shahverdi, K. and Monem, M. J. 2012. Construction and evaluation of the bival automatic control system for irrigation canals in a laboratory flume. Irrig. Drain. 61(2): 201-207.

 

Shahverdi, K. and Monem, M. J. 2015. Application of reinforcement learning algorithm for automation of canal structures. Irrig. Drain. 64(1): 77-84.

 

van Overloop, P. J., Maestre, J. M., Hashemy, S. M., Sadowska, A. D., Davids, J. C. and Camacho,
E. F. 2014. Human in the loop control of Dez main canal. Proceedings of the Planning, Operation and Automation of Irrigation Delivery Systems. U. S. Committee on Irrigation and Drainage. Phoenix. Arizona. USA.