کاربرد مدل تابع جریان در بهینه سازی نیروی انسانی مورد استفاده در بهره برداری از شبکه های آبیاری

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری تخصصی علوم و مهندسی آب گرایش سازه‌های هیدرولیکی؛ دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران

2 استاد گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران

چکیده

در این تحقیق، توزیع جریان در شبکه‍های آبیاری با رویکرد بهینه‍سازی مسافت طی ‍شده برای باز و بسته کردن دریچه کانال‍ها برای آبگیری و هم‍چنین تعداد تنظیم‌های دریچۀ سراب کانال توزیع‍‍کننده بررسی شد. برای شبیه‍سازی توزیع جریان در شبکۀ آبیاری، از مدل تابع جریان استفاده شده است. این مدل توزیع جریان را به شکلی شبیه­سازی می‌کند که با در نظر گرفتن محدودیت‍های موجود در شبکه، از قبیل ظرفیت کانال‍ها و زمان بهره‍برداری از آنها، بتوان برنامه‍ریزی آبیاری را به ­صورت بهینه ارائه داد. مدل تهیه‍شده با استفاده از الگوریتم ژنتیک بهینه‍سازی شد و برای بررسی کارایی مدل، توزیع جریان در کانال AMX در شبکۀ آبیاری دشت ورامین شبیه‍سازی شد و مقادیر بهینۀ پارامترها تعیین گردید. نتایج حاصل از اجرای مدل نشان می‌دهد که تعداد دفعات بهینه برای تنظیم دریچه‍های آبگیری در کانال‍های توزیع‍کننده 7 است که بدین­ترتیب مسافت طی‍شده برای باز و بسته کردن آنها 37526 متر، مدت زمان بهره­برداری 216 ساعت و دبی کانال اصلی 1244 لیتر به­دست آمده است. با مقایسۀ نتایج این تحقیق با تحقیقات گذشته می‍توان نتیجه گرفت که مدل معرفی‍شده که بر اساس مدل تابع جریان ارائه شده می‍تواند ابزاری توانمند برای مدل‍سازی توزیع جریان باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Application of Flow Function Model in Optimization of Human Resources for Operation of Irrigation Networks

نویسندگان [English]

  • mohamad bazaz 1
  • ebrahim amiri tokaldany 2
1 university of Tehran- college of agriculture and natural resources-faculty of irrigation and reclamation
چکیده [English]

In this research, distribution of flow in irrigation networks with the aim of optimizing the covered distance to open and close the gates for irrigation, as well as the regulation number of control gates inside distributor channel was investigated. In order to simulate the flow distribution, flow function model was used because it simulates the flow distribution by considering the existing restrictions in irrigation networks such as canal flow capacity and the operation time, there is possibility to provide optimized irrigation planning. The optimization was carried out using Genetic Algorithm and in order to verify the performance of the provided model, the flow distribution in AMX canal of Varamin Irrigation Network was simulated and the optimized value of the relevant parameters was determined. According to the results obtained from the model, it was found that to achieve optimized irrigation planning, the number of regulation gates in distributer canal could be reduced to 7, while the covered distance for opening and closing  the gates, the discharge of main canal, and the operation time of the canal should be 37526 m, 1244 litre per second, and 216 respectively. Comparing the results with those provided from previous researches showed that the model presented in this research can be used as a powerful tool for modelling some functions of the flow distribution in irrigation networks.   

کلیدواژه‌ها [English]

  • Flow Distribution
  • Flow Function Based Model
  • Gate Regulation
  • Operation Time
  • Optimized Irrigation Planning

Anil, W. P., Yogesh, P. M. and Komar, R. 2013. Optimal water scheduling canal network using particle swarm optimization. Irrig. Drain. 62, 135-144.

 

Anwar, A. and Clarke, D. 2001. Irrigation scheduling using mixed-integer linear programming. J. Irrig. Drain. Eng. 127(2): 63-69.

 

Kakooi, S. and Emadi, A. R. 2013. Optimal water delivery and distribution in AMX canal of Varamin irrigation network using ACS algorithm. Iranian Water Res. J. 13, 51-58. (in Persian)

 

Kanooni, A. and Monem, M. J. 2014. Integrated stepwise approach for optimal water allocation in irrigation canals. Irrig. Drain. 63, 12-21.

 

Kanooni, A. 2013. Development of an integrated optimal water allocation and distribution model at different levels of irrigation networks. Ph. D. Thesis. Faculty of Agriculture. Tarbiat Modares University. Tehran, Iran. (in Persian)

 

Monem, M. J. and Namdarian, R. 2005. Application of simulated annealing (SA) techniques for optimal water distribution in irrigation canals. Irrig. Drain. 54, 365-373.

 

Monem, M. J. and Nouri, M. A. 2010. Application of PSO method for optimal water delivery in irrigation networks. Iranian J. Irrig. Drain. 1(4): 73-82. (in Persian)

 

Moti-Ghader, H., Lotfi, S. H. and Seyyed-Asfahlan, M. 2010. An Overview of Some Intelligent Optimization Method. Islamic Azad University Press. Shabestar, Iran. (in Persian)

 

Reddy, J. M., Wilamowski, B. and Sharmasarkar, F. C. 1999. Optimal scheduling irrigation for lateral canals. ICID J. Irrig. Drain. 48, 1- 12.

 

Sothea, H., Pierreo, M., Gilles, B. and Cyril, G. 2012. Optimization of irrigation scheduling for complex water distribution using mixed integer quadratic programming (MIPQ). Proceeding of the International Conference on Hydroinformatics . July 14-18. Hamburg, Germany.

 

Suryavanshi, A. R. and Reddy, J. M. 1986. Optimal operation scheduling of irrigation distribution system. Agr. Water Manage. 11, 23-30.

 

Wang, Z. R., Mohan, J. and Feyan, J. 1995.  Improved 0-1 programing model for optimal flow scheduling in irrigation canals. J. Irrig. Drain. Sys. 9, 105-116.

 

Zia, U. H. and Anvar, A. 2010. Irrigation scheduling with genetic algorithms. J. Irrig. Drain. Eng.
136, 704-714.