تدوین شاخص‌های حساسیت هیدرولیکی شبکه آبیاری بیله‌وار در شرایط مختلف بهره‌برداری

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد سازه‌های آبی، گروه مهندسی آب، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

2 استادیار سازه‌های آبی، گروه مهندسی آب، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

3 دانشجوی دکترای عمران دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران

چکیده

روش تحلیل حساسیت، روشی جدید برای رفتارسنجی جریان در شبکه‌های آبیاری است که در دهه‌های اخیر مطرح شده است. با استفاده از شاخص‌های حساسیت می‌توان روش‌های بهره‌برداری را بررسی کرد. در این تحقیق، روش‌های بهره‌برداری از کانال BLMC بررسی شده است که نواحی عمرانی B3 و B4 شبکۀ آبیاری بیله‌وار در استان کرمانشاه را آبیاری ‌می‌کند. حداقل و حداکثر دبی بهره‌برداری از این کانال 18/1 و 11/2 متر مکعب بر ثانیه است. در این پژوهش، برای بهره‌برداری از شبکۀ آبیاری بیله‌وار دو سناریو در نظر گرفته شده است. در سناریوی اول، دبی ورودی به مزارع با مدول‌های نیرپیک و در سناریوی دوم با شیر نصب شده روی پمپ‌ها کنترل می‌شود. در سناریوی اول برای شرایط حداکثر دبی بهره‌برداری در ابتدای شبکۀ آبیاری بیله‌وار اکثر شاخص حساسیت آبگیرها منفی و در انتهای شبکه اکثر شاخص‌های حساسیت مثبت است. بنابراین، هرگاه دبی ورودی به کانال BLMC افزایش یابد، با توجه به منفی بودن شاخص حساسیت، دبی ورودی به آبگیرهای ابتدای شبکه کاهش می‌یابد. در سناریوی دوم، شاخص حساسیت دبی نسبت به تغییرات فشار برای ایستگاه‌های پمپاژ محاسبه و با در نظر گرفتن تغییرات مجاز دبی برای هر ایستگاه، مقدار تغییرات مجاز فشار محاسبه شد. در این تحقیق با درنظر گرفتن 20 درصد تغییرات دبی واحد B4 به­عنوان اختلالات هیدرولیکی، شاخص حساسیت انتقال مجموعه بازه‌ها محاسبه و با نتایج مدل هیدرولیکی HEC-RAS مقایسه شد. متوسط میزان خطای روش تحلیل حساسیت در محاسبۀ میزان انتقال اختلالات هیدرولیکی بازه‌ها 42/3 درصد است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Development of Hydraulic Sensitivity Indicators for Bilavar Irrigation Network in Different Operation Conditions

نویسندگان [English]

  • Mohammad Saeid Bahrami 1
  • mohammad mehdi heidari 2
  • arash ahmadi 3
1 water eng.-razi university
2 Water eng.-razi university-kermanshah
3 Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Ferdowsi University of Mashhad, Iran
چکیده [English]

Hydraulic sensitivity analysis is considered as a new approach for flow behavior investigation in irrigation networks during the last decade. Operation methods along irrigation canals can be investigated using sensitivity indicators. In this study, operation methods along BLMC canal which irrigated the B3 and B4 development regions of Bilavar irrigation network in Kermanshah province was studied. According to the water irrigation scheduling in the previous years, the maximum and minimum discharge of the canal were 1.18 and 2.11 cubic meter/sec respectively. In this research, two scenarios were considered for operation of Bilavar irrigation network. In the first scenario, the delivered flow to the fieldswas controlled by neyrpic orifice module, and in the second scenario, control of the flow was done through valve on the pumps. In the first scenario, most off take’s sensitivity index for the maximum discharge operation condition at the beginning and end of the canal were negative and positive, respectively. Hence, once the flow of the BLMC channel increased, the discharge delivered to off takes at the beginning of the cannal decreased  due to the negative sensitivity indicators. In the second scenario, the discharge sensitivity indicator base on pressure for pumping stations was developed, and the amount of acceptable pressure variations was calculated considering the permissible variations in discharge for each station. In this study, considering a variation of 20% in flow rate entering the B4 region as hydraulic perturbation, the sensitivity indicator for conveyance was calculated and results were compared with the results of HEC-RAS model. The average percentage error for calculating conveyance of perturbation based on sensitivity analysis method was found to be 3.42%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sensitivity analysis
  • Hydraulic Perturbation
  • Bilavar Irrigation Network
  • HEC-RAS Model

Anton, A. and Aldea, A. 2014. Pumping stations: solving algorithm with inverse functions, J. Procedia Eng. 70, 67-74.

 

Anon. 1967. Multilingual Technical Dictionary on Irrigation and Drainage. English-French International Commission of Irrigation and Drainage,. New Delhi, India.

 

Heidari, M. M. and Kouchakzadeh, S. 2015. Developing sensitivity indicators for hydraulic perturbation, Water Soil Sci. 25(3): 169-179. (in Persian)

 

Horst, L. 1983. Irrigation system. Internal Report. Agricultural University, Wageningen, The Netherlands.

Kouchakzadeh, S. and Montazar, A. 2005. Hydraulic sensitivity indicators for canal operation assessment. J. Irrig. Drain. 54(4): 443-454.

 

Mahbub, S. I. and Gulati, N. D. 1951. Irrigation Outlets. Atma Ram, Delhi, India.

 

Malaterre, P. O. and Baume, J. P. 1997. Sic 3.0 a simulation model for canal automation design. International Workshop on Regulation of Irrigation Canals, State of The Art of Research and Applications. April 22-24. Marrakech, Morocco.

 

Monem, M. J. and Massah, A. 2002. Development of mathematical model of neyrpic modules. Proceeding of the 11th Seminar of Iranian National Committee on Irrigation and Drainage. Nov. 16-17. Tehran, Iran. (in Persian)

 

Renault, D. 2000a. Operational sensitivity of irrigation structures. J. Irrig. Drain. Eng. 126(3): 157-162.

 

Renault, D. 2000b. Aggregated sensitivity indicators of irrigation systems hydraulic behavior. J. Agr. Water Manage. 43(2): 151-171.

 

Renault, D. and Hemakumara, H. M. 1999. Irrigation offtake sensitivity. J. Irrig. Drain. Eng. 125(3):
131-136.

 

Shahrokhnia, M. A., Javan, M. and Keshavarzi, A. R. 2002. Application of HEC-RAS and MIKE 11 models to Doroodzan irrigation system. Proceeding of the 4th Iranian Hydraulic Conference. Oct. 21-23. Shiraz, Iran. (in Persian)

 

Shahrokhnia, M. A. and Javan, M. 2002. Assessment of delivery structures’ sensitivities in Doroodzan irrigation system by mathematical modeling. Proceeding of 11th seminar of Iranian National Committee on Irrigation and Drainage. Nov. 16-17. Tehran, Iran. (in Persian)

 

Shahrokhnia, M. A. and Javan, M. 2007. Influence of roughness changes on offtaking discharge in irrigation canals. J. Water Resour. Manage. 21, 635-647.

 

Shahrokhnia M. A., Javan, M. and Shahrokhnia, M. H. 2009. Influence of lateral canal water depth on offtake and crossregulator discharge. J. Irrig. Drain. 58, 561-568.

 

Seyedjavad, M. S., Mashaal, M. and Montazar, A. 2013. Evaluation of hydraulic sensitivity indicators for baffle modules (case study: Varamin irrigation and drainage network). J. Hydraul. Struct. 1(2): 33-43.

 

Vatankhah, A. R., Kouchakzadeh, S. and Hoorfar, A. 2008. Developing effective sensitivity indicator for irrigation network components. Int. J. Appl. Agr. Res. 3, 17-36.