تعیین ظرفیت کانال‌های آبیاری و میزان انعطاف‌پذیری قابل دستیابی در روش توافقی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی و مدیریت آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت‌مدرس، تهران، ایران.

2 گروه مهندسی و مدیریت آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.

10.22059/jwim.2023.359786.1080

چکیده

برنامه‌ریزی نامناسب تحویل آب موجب عملکرد ضعیف شبکه‌های آبیاری می‌شود که نیازمند بهبود است. با اصلاح روش بهره‌برداری از روش گردشی به‌روش توافقی ضمن افزایش قابلیت مدیریت آبیاری کشاورزان، بهره‌وری مصرف آب افزایش ‌می‌یابد. روش تحویل آب توافقی علاوه بر ارتقای انعطاف‌پذیری و عدم نیاز به زیرساخت‌های پرهزینه، در شبکه‌های موجود که به‌صورت دستی بهره‌برداری ‌می‌شوند قابل اجرا ‌می‌باشد. یکی از مسائل مهم در طراحی شبکه‌ها محاسبه ظرفیت کانال‌هاست که برای کاربرد روش تحویل توافقی پیچیدگی بیش‌تری دارد. مدل کلمان برای تعیین ظرفیت برخی کانال­های آبیاری در دنیا با روش توافقی به‌کار رفته است. در این پژوهش کاربرد مدل کلمان در تعیین ظرفیت  دو کانال از شبکه آبیاری قزوین با بهره‌برداری توافقی ارزیابی شده است. ابتدا توزیع آماری درخواست‌ آب کشاورزان در دو کانال بررسی شد. نتایج نشان داد که بهترین تابع توزیع منطبق بر درخواست­ها توزیع مقدار حدی بوده است. با این‌حال، مدل کلمان با فرض توزیع نرمال درخواست­ها، برای تعیین ظرفیت کانال­ها عملکرد قابل‌قبولی داشته است. انعطاف‌پذیری روش­های تحویل در کانال­های آبیاری تابع درجه آزادی کشاورزان در دریافت دبی بیش‌تر و امکان آبیاری هم‌زمان آن‌هاست. براساس ظرفیت موجود کانال­ها و ظرفیت موردنیاز مدل کلمان، میزان انعطاف­پذیری قابل دستیابی موردبررسی قرار گرفت. در نتیجه مشخص شد در برنامه توزیع آب، با درجه آزادی یک (ظرفیت موجود آبگیرها)، امکان آبگیری هم‌زمان همه آبگیرها در هر دو کانال وجود دارد. در صورت احتمال تجمعی آبگیری 75 درصد آبگیرها، درجه آزادی به میزان 35 و 59 درصد قابل افزایش است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Determination Irrigation Canal Capacity and Achievable Flexibility for Arranged Delivery

نویسندگان [English]

  • Seyed Hosein Eftekhari 1
  • Mohammad Javad Monem 2
1 Department of Water Engineering and Management, Faculty of Agriculture, the University of Tarbiat Modares, Tehran, Iran.
2 Department of Water Engineering and Management, Faculty of Agriculture, the University of Tarbiat Modares, Tehran, Iran.
چکیده [English]

Improper water distribution and delivery will cause poor performance of irrigation networks which requires improvement. Improvement of delivery method from rotational to arranged method increases farmers’ flexibility in irrigation management, improves water use productivity, and decreases water losses. In addition to higher flexibility, arranged delivery does not need expensive infrastructures and could be implemented in existing networks with manual operation. One of the important problems in the design of irrigation networks is the calculation of the canal capacity which is more complex for arranged delivery methods. Clements’model is used for the determination of canal capacity for arranged delivery. In this research, the application of Clements’ model in determining the capacity of two canals in the Ghazvin irrigation network and arranged delivery is investigated. The probability distribution function of water delivery to the tertiary intakes is determined. The results show that the best distribution function is the extreme value function. However, Clements’ model with the assumption of normal distribution for the requests shows acceptable performance for canal capacity determination. The level of flexibility of water delivery is a function of the degree of freedom of farmers and the possibility of simultaneous water exploitation of intakes. Considering the existing canal capacity, and calculated required canal capacity the attainable flexibility in the studied canals is determined. The results showed that for the degree of freedom equal to 1, the existing capacity of both canals allows all intakes to receive water simultaneously. For an accumulative probability of 75 percent, the degree of freedom could be increased up to 35, and 59 percent.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Arranged delivery
  • Clements’ model
  • Distribution of requests
  • Flexibility

مراجع

  1. Anwar, A. A., Clarke, D., & de Vries, T. T. )2006(. Channel capacity under arranged demand irrigation. Water Management, 82 (1-2), 148-160. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2005.05.007.
  2. Anwar, A. A., & Haq, Z. U. (2016). Arranged-demand irrigation scheduling with no identical discharges. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 142 (9), 04016033. https://doi.org/10.1061/(ASCE)IR.1943-4774.0001029.
  3. Burt, C. M. (2011). The irrigation sector shift from construction to modernization: What is required for success? ICID's 21ST International Congress on Irrigation and Drainage 19 October 2011, Tehran, Iran. 8th N.D. Gulhati Memorial Lecture for International Cooperation in Irrigation and Drainage. https://www.icid.org/nd_gulhati_2011.pdf
  4. Clemmens, A. J. (1986). Canal capacities for demand under surface irrigation. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 112 (4), 331-347. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9437(1986)112:4(331)
  5. Danayi fakhr, A., Danayi fakhr, H., Farahani, E., & Fallah rastgar, A. (2003). Performance analysis of on-demand pressurized irrigation systems. Iranian National Committee of Irrigation and Drainage, the working group of Farm Irrigation Systems, Publication No 77. PP. 217. (In Persian).
  6. Lamaddalena, N., & Sagardoy, J. A. (2000). Performance analysis of on-demand pressurized irrigation systems. Rome: FAO Irrigation and Drainage Paper 59, PP. 149.
  7. Monserrat, J., Poch, R., Angeles Colomer, M., & Mora, F. (2004). Analysis of Clément’s first formula for irrigation distribution networks. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 130 (2).
  8. Monserrat, J., Naghaee, R., Cots, L., & Monem, M.J. (2020). Application of Clément’s first formula to an arranged-schedule secondary canal, Journal of Irrigation & Drainage Engineering, 147 (2) 06020016-1-7.
  9. Naghaei, R., & Monem, M.J. (2017). Determining the capacity of irrigation canals for the on-request delivery method using the Clement model - a case study (Eastern Aghili irrigation network). The 16th Iranian Hydraulic Conference, Faculty of Technology and Engineering, University of Mohaghegh Ardabili, Ardebil, Iran. (In Persian).
  10. Naghaei, R., & Monem, M.J. (2018). Determining the basics of three methods rotational, on-request, and on-demand, for calculating the capacity of irrigation canals using the Clement model (case study: Aghili network). The 17th Iranian Hydraulic Conference, Faculty of Technology and Engineering, University of Shahrekord, Sharekord, Iran (In Persian).
  11. Naghaee, R., & Monem, M. J. (2019). Sensitivity analysis of irrigation canal capacity With Respect to Farmers' Degree of Freedom Using First Clemment's model (Case Study: East Aghili Canal). 3RD World Irrigation Forum (WIF3), 1-7 September, Bali, Indonesia.
  12. Naghaei, R. (2022). Planning, and Analysis of Arranged Delivery Method, and its’ Flexibility in Irrigation Networks, and Development of its Operational Patterns. Doctoral Dissertation, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran (In Persian).
  13. Pérez-Sánchez, M., Carrero, L., Sanchez-Romero, F., & López-Jiménez, P. (2018). Comparison between Clément's first formula and other statistical distributions in a real irrigation network. Irrigation and Drainage, 67(2). 10.1002/ird.2233.
  14. Savari, H., & Monem, M.J. (2015). Compilation of basics and classification of arranged delivery in irrigation networks. The 15th Iranian Hydraulic Conference, Imam Khomeini International University, Qazvin, Qazvin, Iran, 24 and 25 December 2015. (In Persian).
  15. Savari, H., Monem, M. J., & Shahverdi, K. (2016). Comparing the Performance of FSL and Traditional Operation Methods for On-Request Water Delivery in Aghili Network, Iran, Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 142 (11), 1-8. (DOI: 10.1061/(ASCE)IR.1943-4774.0001089)
  16. Shahverdi, K., Monem, M. J., & Nili. M. (2016). Fuzzy SARSA Learning of Operational Instructions to Schedule Water Distribution and Delivery, Journal of Irrigation and Drainage, 65 (3), 276-284. doi. 10.1002/ird.1975.
مدیریت آب و آبیاری
دوره 13، شماره 3
مهر 1402
صفحه 801-816

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار