بهره گيري از سامانه كنترل خودكار متمركز به منظور بهبود عملكرد بهره برداري كانال اصلي تحت نوسانات شديد جريان ورودي؛ مطالعه موردي كانال اصلي شبكه رودشت

Application of automatic regulating structures in in order to improving main irrigation canal operational performance suffering from severe inflow fluctuations; Case study of Roodasht main irrigation canal

عملكرد ضعيف كانال هاي آبياري از يك طرف و تاثير آن در كاهش بهره وري آب كشاورزي از طرف ديگر ضرورت ارائه روش هاي موثر در بهره برداري بهينه از كانالهاي آبياري را ايجاب نموده است. در اين تحقيق، بهره گيري از سامانه اتوماسيون به منظور بهبود وضعيت حال حاضر بهره برداري كانال اصلي چپ شاخه شمالي شبكه آبياري رودشت كه با مشكل نوسانات شديد جريان ورودي رو به رو است، مورد بررسي قرار گرفته است. براي اين منظور سامانه كنترل خودكار سراسري پيشبين براي مدل رياضي كانال مورد مطالعه طراحي گرديد. مدل رياضي بهره برداري حال حاضر كانال و نيز مدل رياضي سامانه اتوماسيون طراحي شده تحت سناريوهاي بهره برداري جريان ورودي با الگوي نوساني زياد مورد آزمون قرار گرفت. با استفاده از شاخص هاي ارزيابي عملكرد ميزان بهبود فرآيند بهره برداري كانال اصلي قبل و بعد از به كارگيري اتوماسيون بررسي گرديد. نتايج نشان داد بر اساس شاخص هاي ارزيابي عملكرد MAE (حداكثر خطاي مطلق) و IAE(خطاي مطلق تجعي) محاسبه شده، بهره گيري از استراتژي مذكور باعث بهبود بهره برداري كانال اصلي بوده است. ، به طوري كه مقدار حداكثر اين شاخص ها قبل از به كارگيري سامانه اتوماسيون به ترتيب از مقادير 21/49 و 12/63 درصد به 5/32 و 3/21 درصد بهبود يافته است. نتايج اين تحقيق حاكي از آن هستند كه استفاده از فن آوري اتوماسيون، كه بدون هر گونه تغيير در شرايط فيزيكي كانال قابل پياده سازي است، يك گزينه مطمئن و قابل اعتماد در پروژ ه هاي به سازي و مدرن سازي كانال آبياري مي باشد.

Application of optimum operational approaches would be effective due to existing poor operational performance of irrigation canals and its direct effect on decreasing agricultural water productivity. In this study، automation system is introduces to improve operational performance of Roodasht main irrigation canal suffering from drastic in fluctuations of water inflow. To this end، a centralized Model Predictive Controller (MPC) is designed to be applied for operation of mathematical model of the test case. Both of the mathematical models، including the existing operation of the canal and the MPC system، are tested by inflow fluctuation scenario. The results of the simulation are evaluated by the operational performance evolution indices. The results indicate that operational level is improved by applying automatic control system since the performance evaluation systems of IAE and MAE are respectively improved from 21.49% and 12.63% to 5.32 and 3.21%. Also، the results approves that automatic systems could be introduced as safe and reliable options for rehabilitation and modernization projects