بررسی میزان کاهش تلفات نشت در کانال خاکی با ارتقاء مدیریت بهرهبرداری کانال اصلی آبیاری به کمک سامانه کنترل خودکار (مورد مطالعاتی: کانال اصلی شبکه آبیاری و زهکشی دشت مغان)

عمده تلفات در سیستم های انتقال، توزیع و تحویل آب آبیاری شامل تلفات ناشی از نشت و تلفات بهره برداری سازه های تنظیم سطح آب و آبگیرها می باشند. این مطالعه با هدف بررسی پتانسیل سامانه کنترل خودکار MPC به منظور کاهش همزمان تلفات نشت و بهره برداری انجام شده است. برای دستیابی به هدف مذکور جریان نشت از کانال خاکی اصلی آبیاری دشت مغان، به عنوان کانال مورد مطالعه، با استفاده از مدل Seep/w شبیه سازی شد. برای این منظور مدل شبیه سازی شده با استفاد ه از نتایج اندازه گیری شده نشت حاصل از روش مستقیم جریان ورودی و خروجی کالیبره شد. در ادامه به منظور بررسی و پیش بینی امکان تحقق تغییر رفتار هیدرولیکی خاک در دراز مدت، آنالیزهای حساسیت بر روی ضریب نفوذپذیری انجام گردید. همچنین مدل هیدرودینامیک HEC-RAS نیز جهت شبیه سازی هیدرولیکی جریان در کانال مورد نظر مورد استفاده قرار گرفت. توانایی و قابلیت سامانه کنترل خودکار طراحی شده در این پژوهش (MPC) در برخورد با شرایط متفاوت محتمل و نیز در جهت رسیدن به اهداف مورد نظر این پژوهش با استفاده از استراتژی های مختلف بهره برداری مورد آزمون قرار گرفت. نتایج نشان داد که سامانه مورد نظر توانایی بالایی در کاهش تلفات صرفا بهره برداری را دارد. همچنین در ادامه نتایج حاصل از تلفیق دو مدل نشت و بهره برداری نشان داد که اگرچه تلفات نشت می تواند با کاربرد این سامانه تا ۹/۹۳ درصد کاهش یا بد، ولی عملکرد بهره برداری در کانال از لحاظ کفایت تحویل به آبگیرها غیر قابل قبول می باشد. در ادامه برای بهبود عملکرد کنترلگر MPC، استراتژی ذخیره درون مسیری با این کنترلگر ترکیب شد. با توجه به نتایج حاصل از شبیه سازی این دو ترکیب، به کارگیری کنترلگر MPC با استراتژی ذخیره درون مسیری، کاهش همزمان تلفات نشت و بهره برداری را به ترتیب به میزان ۷/۱۴ درصد و ۴۰ درصد فراهم می سازد. همچنین علاوه بر حفظ کفایت تحویل بهره برداری مناسب در تمامی آبگیرها در امتداد کانال، با به کارگیری این روش (ترکیب MPC با استراتژی ذخیره درون مسیری) محدودیت های هیدرولیکی مورد نیاز به منظور کنترل شرایط هیدرولیکی جریان در کانال (عوامل ایجاد جریان بحرانی و فرسایش) تضمین شده است. 

کلیدواژه ها:

اتوماسیون ، بهره برداری کانال اصلی ، تلفات انتقال و توزیع ، مدل سازی نشت.