ارزیابی عملکرد سامانه های کنترل خودکار در بهبود عدالت توزیع آب در کانال اصلی آبیاری متأثر از نوسانات ورودی

نویسندگان

سید مهدی هاشمی شاهدانی استادیار گروه مهندسی آب، پردیس ابوریحان دانشگاه تهران، تهران، ایران

محمد ابراهیم بنی حبیب دانشیار گروه مهندسی آب، پردیس ابوریحان دانشگاه تهران، تهران، ایران

مهدی یلتقیان خیابانی دانشجوی کارشناسی ارشد سازه های آبی؛ گروه مهندسی آب، پردیس ابوریحان دانشگاه تهران، تهران، ایران

یوسف حسنی پژوهشگر دفتر اقتصاد و بهره‌وری آب و آبفا وزارت نیرو، تهران، ایران

چکیده مقاله:

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.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

ثبت نام

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

بهره‌گیری از سامانه کنترل خودکار متمرکز به منظور بهبود عملکرد بهره‌برداری کانال اصلی تحت نوسانات شدید جریان ورودی؛ مطالعه موردی کانال اصلی شبکه رودشت

عملکرد ضعیف کانالهای آبیاری از یک طرف و تاثیر آن در کاهش بهرهوری آب کشاورزی از طرف دیگر ضرورت ارائه روشهای موثر در بهرهبرداری بهینه از کانالهای آبیاری را ایجاب نموده است. در این تحقیق، بهرهگیری از سامانه اتوماسیون به منظور بهبود وضعیت حال حاضر بهرهبرداری کانال اصلی چپ شاخه شمالی شبکه آبیاری رودشت که با مشکل نوسانات شدید جریان ورودی روبهرو است، مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور ...

متن کامل

استفاده از ذخیره درون مسیری در سامانه های کنترل خودکار به منظور بهبود فرایند بهره برداری در کانال اصلی آبیاری (مطالعه موردی کانال اصلی آبیاری شبکه دز)

متن کامل

طراحی سامانه کنترل خودکار به‌منظور توزیع عادلانه آب در شرایط کم‌آبی و نوسانات جریان ورودی، مطالعه موردی شبکه آبیاری رودشت

سابقه وهدف: شرایط غیرمعمول بهره‌برداری کانال‌های آبیاری به سبب تشدید خشکسالی‌های پی‌در‌پی در اکثر شبکه‌های کشور عملکرد ضعیف شبکه‌های آبیاری کشور در توزیع عادلانه آب بین مصرف‌کنندگان را سبب شده است. در این شرایط بهره‌گیری از راهبردهای نوین در بهبود فرآیند بهره‌برداری مورد توجه قرار گرفته که اجرای آن نیازمند وجود سامانه کنترل خودکار در کانال می‌باشد و اصولاً با شیوههای بهرهبرداری مرسوم اکثر شبکه‌ه...

متن کامل

بررسی عملکرد سامانۀ کنترل خودکار غیرمتمرکز در بهره برداری کانال اصلی آبیاری تحت نوسان های جریان ورودی

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 کانا...

متن کامل