استفاده از ذخيره درون مسيري در سامانه‌هاي كنترل خودكار به منظور بهبود فرايند بهره‌برداري در كانال اصلي آبياري (مطالعه موردي كانال اصلي آبياري شبكه دز)

Using In-Line Storage Strategy to Improve the Operation of Automatic Main Irrigation Canals (Case Study: Dez Main Irrigation Canal)

در اين تحقيق، كارايي ذخيره درون مسيري در حداقل سازي انحراف‌هاي رقوم سطح آب از عمق هدف در سامانه هاي كنترل خودكار، به عنوان يكي از ابزارهاي بهبود مديريت توزيع و بهره برداري كانال اصلي در پروژه هاي نوسازي و به‌سازي شبكه هاي آبياري بررسي شده است. به منظور ارزيابي كارايي ذخيره درون مسيري در بهبود عملكرد سامانه هاي كنترل خودكار، كنترل گر پس‌خورد موضعي تناسبي- انتگرالي به روش كنترل بالادست در شرايط بهره برداري نرمال و بهره برداري با دخيره درون مسيري طراحي شده و براي گزينه بهره‌برداري افزايشي-كاهشي شديد ناگهاني براي كانال اصلي شبكه آبياري دز بررسي شد. ارزيابي عملكرد كنترل گرها با استفاده از شاخص‌هاي پيشنهادي ASCE شامل MAE، IAE و StE براي دوره شش روزه بهره‌برداري انجام شد. استفاده از ذخيره درون مسيري سبب بهبود مقادير شاخص‌هاي ارزيابي عملكرد شده كه بيشترين ميزان بهبود براي بازه‌هاي ابتدايي كانال بوده كه براي شاخص MAE در بازه اول از مقدار 1/2 به 32/0، براي شاخص IAE در بازه سوم از مقدار 3/1 به 5/0 و براي شاخص StE از مقدار 71/0 به 14/0 مي باشد. بهبود عملكرد در شرايطي حاصل شده كه تغييرات ناگهاني و شديد دريافت آب توسط آبگيرها مورد آزمون قرار گرفته است. بديهي است در شرايط بهره برداري معمول كه تغييرات دريافت آب كمتر و به‌مراتب تدريجي تر ميباشد، نقش دخيره درون مسيري در بهبود عملكرد سامانه خودكار به مراتب بيشتر خواهد بود.

Successful operation of a main irrigation canal system is achieved under the conditions that differences between supply and demands are eliminated. In this research, the effect of In-Line storage strategy on operation and management of an automatic main irrigation canal is assessed as an approachable method for improving the main irrigation canal performance in rehabilitation and modernization projects. A Proportional-Integral (PI) local upstream controller is designed for Dez main irrigation canal to assess the capability of the proposed strategy. The controller was tested for an extreme and sudden increasing–decreasing water off-taking scenario on two different operation conditions. The first one refers to the normal operation and the latter refers to operation of the main canal with in-line storage in the three canal reaches of the case under study. Controller performance was evaluated with ASCE indices includes: MAE; IAE; and StE, for irrigation schedule time period (6 days). Results indicate that using in-line storage strategy leads operational performance improvement. The maximum MAE index improvement happens in the first canal reach with improving values from 2.1 to 0.32. For the IAE and StE indices, maximum improvements are obtained from 1.3 to 0.5; and from 0.71 to 0.14 respectively. The satisfactory results is obtained for the irrigation schedule with drastic changes, so using in-line reservoirs lead to the better results for the normal irrigation schedule.