![سامانه نشر مجلات علمی دانشگاه تهران](./data/logo.png)
تعداد نشریات | 162 |
تعداد شمارهها | 6,578 |
تعداد مقالات | 71,072 |
تعداد مشاهده مقاله | 125,687,677 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 98,916,820 |
ارزیابی زمانی-مکانی کفایت و پایداری توزیع آب سطحی پس از خودکارسازی سامانه بهره برداری با بهرهگیری از روش کنترل خودکار غیرمتمرکز | ||
مجله اکوهیدرولوژی | ||
مقاله 4، دوره 11، شماره 1، فروردین 1403، صفحه 46-66 اصل مقاله (1.36 M) | ||
نوع مقاله: پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ije.2024.373548.1800 | ||
نویسندگان | ||
سید محمد احمدی1؛ سید مهدی هاشمی شاهدانی* 2؛ جابر سلطانی3؛ مریم وراوی پور4 | ||
1گروه مهندسی آب، دانشکده فناوری کشاورزی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، | ||
2دانشیار، گروه مهندسی آب، دانشکده فناوری کشاورزی ابوریحان، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران | ||
3گروه مهندسی آب-دانشکده فناوری کشاورزی (ابوریحان)، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران | ||
4گروه مهندسی آب، دانشکده فناوری کشاورزی (ابوریحان)، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران | ||
چکیده | ||
این پژوهش در راستای ارتقا بهرهوری در بخش انتقال، توزیع و تحویل آب سطحی، اقدام به ارزیابی عملکرد سامانه کنترل خودکار (PI) در توزیع کافی و پایدار آب سطحی تحت سناریوهای بهرهبرداری متاثر از کمآبی نمود. در این ارتباط، کانال اصلی شبکه آبیاری آبشار اصفهان بهعنوان نمونه مطالعاتی انتخاب شد. در این راستا هدف اصلی رصد تغییرات کفایت و پایداری توزیع آب سطحی قبل و بعد از خودکارسازی در شرایط بهرهبرداری متاثر از کمآبی میباشد. با بررسی دادههای تاریخی تامین آب سطحی این شبکه هفت سناریوی بهرهبرداری به عنوان محتملترین سناریوها انتخاب شد. در ادامه فرآیند توزیع آب سطحی در کانال اصلی تحت هر سناریو در بهرهبرداری موجود و بکارگیری سامانه بهرهبرداری PI توسط شاخصهای ارزیابی عملکرد کفایت و پایداری توزیع بررسی و مقایسه گردید. نتایج تحقیق حاکی از آن بود که در آبگیرهای بالادستی میزان بهبود هر دو شاخص کفایت و پایداری توزیع آب سطحی پس از خودکارسازی مشهود است. در آبگیرهای میاندستی و پاییندستی میزان بهبود کفایت پس از خودکارسازی برای شاخص کفایت اندک و برای شاخص پایداری قابل توجه بود. ولی با شدت گرفتن کمآبی در دو سناریوی آخر عملاً تاثیر خودکارسازی از نقطهنظر کفایت توزیع منفی ولی از نقطهنظر پایداری توزیع آب سطحی قابل دفاع بود. | ||
کلیدواژهها | ||
بهرهوری؛ خودکارسازی؛ سامانه بهرهبرداری غیرمتمرکز؛ خشکسالی؛ مدیریت آب کشاورزی | ||
عنوان مقاله [English] | ||
Evaluation of Proportional-Integral Automatic Control System Performance in Surface Water Distribution Adequacy and Stability: A Case Study of the Abshar Irrigation Network | ||
نویسندگان [English] | ||
S. Mohammad Ahmadi,1؛ Seied Mehdy Hashemy Shahdany2؛ Jaber Soltani3؛ Maryam Varavipour4 | ||
1Water Engineering Department, Faculty of Agricultural Technology, University College of Agriculture & Natural Resources, University of Tehran, | ||
2Associate professorو Water Engineering Department, Faculty of Agricultural Technology, University College of Agriculture & Natural Resources, University of Tehran | ||
3Water Engineering Department, Faculty of Agricultural Technology (Aburaihan), University College of Agriculture & Natural Resources, University of Tehran, Tehran, Iran | ||
4Dept. of Water Engineering, Faculty of Agricultural Technology (Aburaihan), University College of Agriculture & Natural Resources, University of Tehran, | ||
چکیده [English] | ||
This research assesses and investigates the impact of automating the Abshar irrigation network's main canal using a decentralized control system on the adequacy and stability of surface water distribution. To achieve this, the study analyzes 30 years of historical discharge data at the Abshar diversion dam and selects seven representative operational scenarios. It then employs the Integral-Delay (ID) hydraulic simulation model to simulate surface water distribution in the main canal under each scenario (a total of 540 simulations). These simulations are compared with results obtained using a simplified Integral-Delay (ID) mathematical model. Additionally, the research develops a decentralized PI automatic control system model for the network. This control system model is then integrated with the Integral-Delay (ID) hydraulic simulation model within the MATLAB environment. By utilizing system identification techniques, the study determines the proportional and integral gains for each controller in the control system. Finally, the performance of the automated control system is evaluated by analyzing the simulated surface water distribution results for the chosen scenarios using performance indices related to water distribution adequacy and stability. This allows for a comparison of the automated control system's effectiveness with the pre-automation scenario. | ||
کلیدواژهها [English] | ||
Efficiency, Automation, Decentralized Operating systems, drought, agricultural water management | ||
مراجع | ||
[1] Rahparast, D. and S.M. Hashemy S, Spatiotemporal Assessment Model for Manual Operation Systems' Technical Performance in Surface Water Distribution Under Water Scarcity Scenarios. Water Resources Management, 2024: p. 1-18. [2] Kaghazchi, A., et al., Simulation and evaluation of agricultural water distribution and delivery systems with a Hybrid Bayesian network model. Agricultural Water Management, 2021. 245:
[3] Arauz, T., et al., Design of PI controllers for irrigation canals based on linear matrix inequalities. Water, 2020. 12(3): p. 855. [4] Shahverdi, K. and M.J. Monem, Irrigation canal control using enhanced fuzzy SARSA learning. Irrigation and Drainage, 2022. 71(3): p. 766-775. [5] Zhu, Z., G. Guan, and K. Wang, The multi-point hydraulic control method for advanced controller design of the open canal irrigation systems. Journal of Hydroinformatics, 2023. 25(2): p. 258-274. [6] Zhu, Z., et al., The Integrator Dual-Delay model for advanced controller design of the open canal irrigation systems with multiple offtakes. Computers and Electronics in Agriculture, 2023. 205:
[7] Liu, W., et al., Exploiting a real-time self-correcting digital twin model for the middle route of the south-to-north water diversion project of china. Journal of Water Resources Planning and Management, 2023. 149(7): p. 04023023. [8] Bayat, F., et al., Operation of irrigation canals using intelligent methods. Environmental Sciences,
[9] Shahverdi, K., et al., Generalizing fuzzy SARSA learning for real-time operation of irrigation canals. Water, 2020. 12(9): p. 2407. [10] Sharifi, H., A. Roozbahani, and S.M.H. Shahdany, Evaluating the Performance of Agricultural Water Distribution Systems Using FIS, ANN and ANFIS Intelligent Models. Water Resources Management, 2021: p. 1-20. [11] Lord, S.A., S.M.H. Shahdany, and A. Roozbahani, Minimization of Operational and Seepage Losses in Agricultural Water Distribution Systems Using the Ant Colony Optimization. Water Resources Management, 2021. 35(3): p. 827-846. [12] Bozorgi, A., et al., Development of multi-hazard risk assessment model for agricultural water supply and distribution systems using bayesian network. Water Resources Management, 2021. 35(10): p. 3139-3159. [13] Shahverdi, K., et al., Design of Operation Strategy for Canal Structures. Journal of Hydraulics,
[14] Araúz Pisón, M.T., et al. Model-based PI design for irrigation canals with faulty communication networks. in European Control Conference (ECC)(2022), pp. 1236-1242. 2022. IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers). [15] Shahverdi, K., et al., Double Q-PI architecture for smart model-free control of canals. Computers and Electronics in Agriculture, 2022. 197: p. 106940. [16] Schuurmans, J., et al., Control of water levels in the meuse river. Journal of irrigation and drainage engineering, 1997. 123(3): p. 180-184. [17] Molden, D.J. and T.K. Gates, Performance Measures for Evaluation of Irrigation‐Water‐ Delivery Systems. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 1990. 116(6): p. 804-823 | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 199 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 115 |