مدیریت شبکه های آبیاری
شیرین استواری؛ محمدجواد منعم؛ سید مهدی هاشمی
چکیده
تجربیات اخیر شبکههای آبیاری نشان داده که شیوه‌های مرسوم بهرهبرداری قادر به توزیع مناسب آب در دوره‌های کم‌آبی نبوده‌اند و ارتقا آن ضروری است. مطالعه حاضر با هدف ارزیابی چهار سناریوی مدیریتی برای بهبود توزیع آب در کانال آبیاری درجه دو عقیلی شرقی شبکه آبیاری و زهکشی گتوند استان خوزستان، تحت شرایط کمبود ۲۰ و ۴۰ درصد جریان انجام ...
بیشتر
تجربیات اخیر شبکههای آبیاری نشان داده که شیوه‌های مرسوم بهرهبرداری قادر به توزیع مناسب آب در دوره‌های کم‌آبی نبوده‌اند و ارتقا آن ضروری است. مطالعه حاضر با هدف ارزیابی چهار سناریوی مدیریتی برای بهبود توزیع آب در کانال آبیاری درجه دو عقیلی شرقی شبکه آبیاری و زهکشی گتوند استان خوزستان، تحت شرایط کمبود ۲۰ و ۴۰ درصد جریان انجام شد. سناریوی اول، کاهش متناسب دبی همه آبگیر ها است. سناریوی دوم، اولویت در تحویل کامل برخی آبگیر ها و توزیع کمبود آب بین سایر آبگیر ها است. سناریوی سوم، تحویل کامل آب به نیمی از آبگیر ها و کاهش متناسب نیم دیگر آبگیر ها طی 12 ساعت اول، و عکس آن در 12 ساعت دوم است. سناریوی چهارم، تحویل آب موجود به نیمی از آبگیر ها در 12 ساعت اول، و تحویل آب به نیمه دیگر آبگیر ها در 12 ساعت دوم است. شبیهسازی هیدرولیک جریان توسط مدل هیدرودینامیکی ICSS انجام شد. نتایج نشان میدهد که بکارگیری سناریو ها در بهبود توزیع آب موثر بوده و با استفاده از آنها میتوان توزیع آب را با عملکرد بالاتری انجام داد. میزان تاثیر چهار سناریو بر روند بهبود توزیع آب در ۲۰ درصد کمبود آب به این صورت است که سناریو یک بیشترین تاثیر را داشته و بعد از آن به ترتیب سناریو های چهار، سه و دو قرار دارند. همچنین، میزان اثر بخشی سناریو ها در شرایط ۴۰ درصد کمبود آب نیز به این صورت است که به ترتیب سناریوهای چهار، سه، دو و یک بیشترین اثر مثبت را داشته-اند.
سروش برخورداری؛ سید مهدی هاشمی
چکیده
بخش عمده‌ای از تلفات در امتداد کانالهای انتقال و توزیع آب در شبکههای آبیاری، تلفات ناشی از تراوش است. تخمین دقیق میزان این تلفات کمک شایانی به بهبود بهرهوری آب در شبکههای آبیاری میکند. در این پژوهش، میزان تراوش در کانال اصلی خاکی شبکۀ آبیاری مغان با استفاده از مدل SEEP/W ارزیابی شده است. نتایج مدلسازی نشان داد که انحراف ...
بیشتر
بخش عمده‌ای از تلفات در امتداد کانالهای انتقال و توزیع آب در شبکههای آبیاری، تلفات ناشی از تراوش است. تخمین دقیق میزان این تلفات کمک شایانی به بهبود بهرهوری آب در شبکههای آبیاری میکند. در این پژوهش، میزان تراوش در کانال اصلی خاکی شبکۀ آبیاری مغان با استفاده از مدل SEEP/W ارزیابی شده است. نتایج مدلسازی نشان داد که انحراف مقادیر شبیهسازی شده تراوش مدل از مقادیر اندازه‌گیری شده (CRM) کمتر از 1/0 واحد است. به منظور بررسی بیشتر و پیشبینی تغییر خصوصیات هیدرولیکی خاک در دراز مدت، با توجه به احتمال وجود شرایط ناهمگن و غیر ایزوتروپ در محیط خاک، آنالیزهای مستقلی روی ضریب نفوذپذیری صورت پذیرفت. نتایج این آنالیزها حاکی از آن است که با توجه به شدت وقوع پدیده‌های مختلف مانند رسوب‌گذاری و فرسایش در دراز مدت، میتوان حداکثر میزان تراوش تا 103× 6/20838 لیتر بر روز و حداقل میزانتراوش تا 103× 4/245 لیتر بر روزرا پیشبینی کرد. نتایج حاصل از این مدل پیرامون توزیع سایر پارامترها نشان داد که حداکثر مقدار گرادیان هیدرولیکی به میزان 4/1 تا 6/1 در کف و نیز در محل اتصال آن به جداره‌های کناری کانال و حداکثر مقدار فشار آب حفره‌ای نیز در فاصله‌ای به میزان 3 تا 4 برابر عمق آب موجود در کانال، نسبت به کف کانال و در امتداد قائم پروفیل خاک، بهدست میآید.
مهدی یلتقیان خیابانی؛ سید مهدی هاشمی شاهدانی؛ محمد ابراهیم بنی حبیب؛ یوسف حسنی
چکیده
توزیع ناعادلانۀ آب در شبکههای آبیاری، لـزوم استفاده از روشهای کارآمدتر مانند بهرهگیری از روشهای خودکارسازی را میطلبد. تحقیق حاضر میزان توانایی سامانۀ کنترل خودکار سراسری پیشبین (MPC) و سامانۀ کنترل موضعی تناسبی-انتگرالی (PI) را در بهبود توزیع عادلانۀ آب در کانال اصلی شبکۀ آبیاری رودشت بررسی میکند. مقایسۀ این سامانهها ...
بیشتر
توزیع ناعادلانۀ آب در شبکههای آبیاری، لـزوم استفاده از روشهای کارآمدتر مانند بهرهگیری از روشهای خودکارسازی را میطلبد. تحقیق حاضر میزان توانایی سامانۀ کنترل خودکار سراسری پیشبین (MPC) و سامانۀ کنترل موضعی تناسبی-انتگرالی (PI) را در بهبود توزیع عادلانۀ آب در کانال اصلی شبکۀ آبیاری رودشت بررسی میکند. مقایسۀ این سامانهها با وضعیت موجود بهرهبرداری، با شاخصهای ارزیابی حداکثر خطای مطلق 3(MAE) و خطای مطلق تجمعی 4(IAE) و شاخص عدالت توزیع انجام شد. دو سناریوی نوسانات جریان ورودی ملایم و شدید لحاظ گردید. نتایج شاخصهای MAE و IAE شبیهسازی سناریوی اول در آبگیرهای بالادست، عملکرد مناسبتر سامانههای PI را در مقایسه با کنترلگرMPC نشان میدهد. سامانۀ MPC، با میزان 12 درصد بهبود، بهترین عملکرد را از منظر توزیع عادلانه داشته است. در سناریوی دوم، حداکثر مقادیر شاخصهای IAE و MAE برای سامانۀ MPC بهترتیب 53/3 و 45/1 درصد بهدست آمد درحالی که برای PI حتی بیش از 100 درصد هم گزارش شده است. در سناریوی دوم، شاخص عدالت توزیع برای چهار روش بهرهبرداری وضع موجود، سامانۀ PI کنترل بالادست، سامانۀ PI کنترل پاییندست و سامانۀ MPC بهترتیب 23/39، 71/18، 95/15 و 33/4 درصد بهدست آمدکه در بین سامانهها، کنترلگر MPC، با بهبود 35 درصد در توزیع عادلانۀ آب، عملکرد مطلوبی بهدست داده است.
سید مهدی هاشمی؛ مهدی اروجلو؛ سونیا صادقی؛ اسماعیل ادیب مجد
چکیده
شبکۀ آبیاری رودشت در پاییندست رودخانۀ زایندهرود واقع شده است و کلیۀ نوسانات آبدهی رودخانه عیناً به شبکه وارد میشود. این امر سبب ایجاد جریان ورودی نوسانی به کانال اصلی شده و از اینرو بهبود شیوۀ بهره برداری به منظور کاهش اثر نوسانات ورودی در دستور کار بهرهبرداری این شبکه قرار گرفته است. در این تحقیق، بهره گیری از ...
بیشتر
شبکۀ آبیاری رودشت در پاییندست رودخانۀ زایندهرود واقع شده است و کلیۀ نوسانات آبدهی رودخانه عیناً به شبکه وارد میشود. این امر سبب ایجاد جریان ورودی نوسانی به کانال اصلی شده و از اینرو بهبود شیوۀ بهره برداری به منظور کاهش اثر نوسانات ورودی در دستور کار بهرهبرداری این شبکه قرار گرفته است. در این تحقیق، بهره گیری از سامانه توزیع تناسبی، با نام بومی سامانۀ لت در اصفهان، که بهعنوان یکی از جدیترین گزینههای جایگزینی دریچههای مدول نیرپیک در کانال اصلی شبکۀ رودشت معرفی شده است، بررسی شد. برای این منظور مدلهای ریاضی بهرهبرداری کانال اصلی شاخۀ شمالی شبکۀ رودشت برای سامانۀ آبگیری موجود، شامل آبگیرهای نیرپیک، و سامانه تناسبی ایجاد شد و عملکرد بهره برداری آنها در یک دورۀ واقعی بهرهبرداری در شرایط جریان ورودی نوسانی با استفاده از شاخصهای ارزیابی عملکرد کفایت، راندمان و عدالت مورد آزمون قرار گرفت. نتایج تحقیق حاکی از آن است که در شرایط نوسانات شدید جریان ورودی، شاخص کفایت تحویل آب برای آبگیرهای پاییندست و شاخص راندمان برای آبگیرهای بالادست در هر دو سامانه تقریباً یکسان بهدست آمده است. همچنین شاخص عدالت توزیع، با اجرای سامانۀ تناسبی در مقایسه با سامانه آبگیر نیرپیک بهمیزان 19 درصد کاهش عملکرد نشان داده است. جمعبندی نتایج نشان میدهند که بهکارگیری سامانۀ لت بهعنوان آبگیر کانال اصلی تحت جریان ورودی نوسانی، در هر دو سناریوی نوسانات ورودی ملایم (25 درصد) و شدید (تا 75 درصد)، در مقایسه با سامانه آبگیرهای نیرپیک، سبب وخامت فرآیند توزیع آب شده است. بنابراین با توجه به شرایط بهرهبرداری شبکه آبیاری رودشت، سامانه لت گزینه مناسب تحویل و توزیع آب در این شبکه نمیباشد.
سید مهدی هاشمی؛ سونیا صادقی؛ اسماعیل ادیب مجد
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 ...
بیشتر
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.
سید مهدی هاشمی؛ علیرضا فیروزفر؛ سونیا صادقی؛ اسماعیل ادیب مجد
چکیده
بومی سازی و پیاده سازی فناوری های نوین مدیریت بهره برداری شبکه های آبیاری، به منظور بهبود بهره وری آب کشاورزی، بیشتر از همیشه احساس می شود. این مطالعه با هدف بررسی توانایی سامانۀ غیرمتمرکز کنترل خودکار رقوم سطح آب در کانال اصلی آبیاری در بهره برداری کانال اصلی آبیاری تحت نوسان های جریان ورودی به اجرا درآمد. ...
بیشتر
بومی سازی و پیاده سازی فناوری های نوین مدیریت بهره برداری شبکه های آبیاری، به منظور بهبود بهره وری آب کشاورزی، بیشتر از همیشه احساس می شود. این مطالعه با هدف بررسی توانایی سامانۀ غیرمتمرکز کنترل خودکار رقوم سطح آب در کانال اصلی آبیاری در بهره برداری کانال اصلی آبیاری تحت نوسان های جریان ورودی به اجرا درآمد. سامانۀ کنترل خودکار تناسبی- انتگرالی طراحی شده در این تحقیق روی مدل ریاضی کانال اصلی شاخۀ شمالی شبکۀ آبیاری رودشت آزمایش شد که با مشکل اساسی نوسان های جریان ورودی روبه روست. به منظور تعیین توانایی های این سامانۀ کنترل طراحی شده، دو سناریوی بهره برداری شامل نوسان های ورودی غیرقابل پیش بینی نرمال و شدید در نظر گرفته شد. ارزیابی وضعیت بهره برداری نشان می دهد که تحت نوسان های نرمال جریان ورودی به کانال اصلی، کنترلگر تناسبی- انتگرالی تقریباً در تمام بازه های کانال اصلی عملکرد مطلوبی در تنظیم سطح آب داشته به طوریکه حداکثر شاخص های ارزیابی خطای مطلق و خطای تجمعی به ترتیب برابر 11/3 و 7/5 درصد در بازه 23 به دست آمده است. اما در نوسان های شدید، کنترلگر تنها قادر به کنترل وضعیت جریان در نیمۀ بالادستی کانال اصلی بوده و نیمۀ پایین دست بازه های کانال اصلی قادر به آبگیری نبوده است. بر اساس نتایج این تحقیق، سامانه های کنترل خودکار غیرمتمرکز در شرایط نرمال نوسان های ورودی بهره برداری مطلوبی ایجاد می کنند در حالی که در شرایط نوسان های شدید جریان ورودی لازم است از سامانه های هوشمندتری برای تأمین بهره برداری مطلوب استفاده کرد.
