تعداد نشریات | 161 |
تعداد شمارهها | 6,532 |
تعداد مقالات | 70,501 |
تعداد مشاهده مقاله | 124,098,377 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 97,206,041 |
ارتقا مدیریت بهرهبرداری تلفیقی آب کشاورزی در شبکه آبیاری با هدف تعادل بخشی آبخوان (مورد مطالعاتی: شبکه آبیاری قزوین) | ||
مدیریت آب و آبیاری | ||
دوره 11، شماره 3، آبان 1400، صفحه 575-591 اصل مقاله (1.89 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jwim.2021.328276.907 | ||
نویسندگان | ||
محسن حسینی جلفان1؛ مهدی یاسی* 2 | ||
1دانشجوی دکتری سازه های آبی، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران. | ||
2دانشیار، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران. | ||
چکیده | ||
تعادل بخشی آبخوانهای واقع در مناطق کشاورزی نیازمند بهبود عملکرد سامانه انتقال، توزیع و تحویل آب سطحی است. این تحقیق به بررسی میزان تاثیرگذاری ارتقاء عملکرد سامانه توزیع آب (کانال اصلی آبیاری) در تعادل بخشی آبخوان می-پردازد. در گام نخست، مدل عددی آبخوان دشت قزوین، با کد MODFLOW در نرمافزار GMS، بهمنظور نمایش تاثیر روشهای بهرهبرداری در کانال اصلی آبیاری، توسعه داده شد. در ادامه، مدل شبیهساز هیدرولیک جریان سامانه توزیع آب در کانال اصلی آبیاری با نرمافزار MATLAB توسعه، کالیبره و صحت سنجی گردیده است. در نهایت با سامانه کنترل خودکار پیشبین لینک شد. نهایتا تاثیر سامانه کنترل خودکار پیشبین بر تعادل بخشی آبخوان مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با ارتقاء عملکرد سامانه توزیع آب در کانال اصلی آبیاری میزان بهبود شاخص کفایت با ارتقا شیوه بهره برداری موجود به سامانه کنترل خودکار متمرکز(MPC) در حدود 30 درصد در نواحی انتهای شبکه آبیاری است. براین اساس میزان کاهش برداشت از آبخوان با بهرهگیری از سامانه کنترل خودکار پیشبین در حدود 401.86 میلیون مترمکعب در سال است. نتایج مدلسازی عددی آبخوان نشان داد که در روش حاضر بهرهبرداری تراز آب زیرزمینی همچنان روند افزایشی افت را حفظ میکند. بطوریکه نتایج نماینگر مقدار افت سالانه در حدود 150 سانتی متر در روش بهرهبرداری معمول است. بکارگیری سامانه کنترل خودکار متمرکز پیشبین سبب افزایش کفایت تحویل آب به آبگیرها شده، و همچنین سبب افزایش تراز آب در چاههای مشاهداتی موجود در نواحی کشاورزی خواهد شد. | ||
کلیدواژهها | ||
آبخوان قزوین؛ تعادلبخشی آبخوان؛ تلفات انتقال و توزیع؛ سامانه کنترل خودکار پیش بین (MPC) | ||
مراجع | ||
Alcamo, J., Henrichs, T., & Rösch, T. (2017). World water in 2025: Global modeling and scenario analysis for the world commission on water for the 21st century. Amiri, M. A., & Mesgari, M. S. (2018). Analyzing the spatial variability of precipitation extremes along longitude and latitude, northwest Iran. Kuwait Journal of Science, 45(1), 24-45. Bagheri, M., Hosseini, S. M., Ataie-Ashtiani, B., Sohani, Y., Ebrahimian, H., Morovat, F., & Ashrafi, S. (2021). Land subsidence: A global challenge. Science of The Total Environment, 778, 146193. Banihabib, M. E., Vaziri, B., & Javadi, S. (2018). A model for the assessment of the effect of mulching on aquifer recharging by rainfalls in an arid region. Journal of hydrology, 567, 102-113. Burt, C. M. (2013). The irrigation sector shift from construction to modernization: What is required for success?. Irrigation and Drainage, 62(3), 247-254. Clemmens, A.J., Kacerek, T.F., Grawitz, B., & Schuurmans, W. (1998). Test cases for canal control algorithms. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 124(1), 23-30. Dash, C.J., Sarangi, A., Singh, D.K., & Adhikary, P.P. (2019). Numerical simulation to assess potential groundwater recharge and net groundwater use in a semi-arid region. Environmental monitoring and assessment, 191(6), 371. Harbaugh, A.W., Banta, E. R., Hill, M.C., & McDonald, M.G. (2000). MODFLOW-2000, U. S. Geological Survey Modular Ground-Water Model-User Guide to Modularization Concepts and the Ground-Water Flow Process. Open-file Report. U. S. Geological Survey, 92, 134. Hashemi, S.M., Firoozfar, A., Sadeghi, S., & Adib-Majd, E. (2016). Performance assessment of decentralized automatic control system for applying in operation of a main irrigation canal under inflow fluctuations. Irrigation and Drainage Structures Engineering Research, 17(66), 137-152. Hashemy, S.M., Firoozfar, A., Maestre, J.M., Mallakpour, I., Taghvaeian, S., & Karimi, P. (2018). Operational performance improvements in irrigation canals to overcome groundwater overexploitation. Agricultural Water Management, 204, 234-246. Hosseini Jolfan, M., Hashemy Shahdany, S. M., Javadi, S., Mallakpour, I., & Neshat, A. (2019). Effects of canal automation on reducing groundwater extraction within irrigation districts: Case study of Qazvin irrigation district. Irrigation and Drainage, 69(1), 11-24. Jin, X., Chen, M., Fan, Y., Yan, L., & Wang, F. (2018). Effects of mulched drip irrigation on soil moisture and groundwater recharge in the Xiliao River Plain, China. Water, 10(12), 1755. Kourakos, G., Dahlke, H. E., & Harter, T. (2019). Increasing groundwater availability and seasonal base flow through agricultural managed aquifer recharge in an irrigated basin. Water Resources Research, 55(9), 7464-7492. Kruawal, K., Sacher, F., Werner, A., Müller, J., & Knepper, T.P. (2005). Chemical water quality in thailand and its impacts on the drinking water production in thailand. Science of the total environment, 340(1-3), 57-70. Litrico, X., & Fromion, V. (2009). Modeling and control of hydrosystems. Springer Science & Business Media; 2009 Sep 17. Madani, K. (2014). Water management in Iran: what is causing the looming crisis?. Journal of Environmental Studies and Sciences, 4(4), 315-328. Molden, D. J., & Gates, T. K. (1990). Performance measures for evaluation of irrigation-water-delivery systems. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 116(6), 804-823. Noori, R., Maghrebi, M., Mirchi, A., Tang, Q., Bhattarai, R., Sadegh, M., ... & Madani, K. (2021). Anthropogenic depletion of Iran’s aquifers. Proceedings of the National Academy of Sciences, 118(25), 1-25. Qadir, A., Ahmad, Z., Khan, T., Zafar, M., Qadir, A., & Murata, M. (2016). A spatio-temporal three-dimensional conceptualization and simulation of Dera Ismail Khan alluvial aquifer in visual MODFLOW: a case study from Pakistan. Arabian Journal of Geosciences, 9(2), 149. Rogers, D. C., & Goussard, J. (1998). Canal control algorithms currently in use. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 124(1), 11-15. Rousta, I., Soltani, M., Zhou, W., & Cheung, H.H. (2016). Analysis of extreme precipitation events over central plateau of Iran. American Journal of Climate Change, 5(3), 297-313. Shahverdi, K., & Monem, M. J. (2015). Application of reinforcement learning algorithm for automation of canal structures. Irrigation and drainage, 64(1), 77-84. Schuurmans, J., Clemmens, A.J., Dijkstra, S., Hof, A., & Brouwer, R. (1999). Modeling of irrigation and drainage canals for controller design. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 125(6), 338-344. Sheikhipour, B., Javadi, S., & Banihabib, M. E. (2018). A hybrid multiple criteria decision-making model for the sustainable management of aquifers. Environmental Earth Sciences, 77(19), 712. Van Overloop, P.J., Schuurmans, J., Brouwer, R., & Burt, C.M. (2005). Multiple-model optimization of proportional integral controllers on canals. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 131(2), 190-196. Gude, V.G. (2017). Desalination and water reuse to address global water scarcity. Reviews in Environmental Science and Bio/Technology, 16(4), 591-609. Gude, V.G. (2017). Desalination and water reuse to address global water scarcity. Reviews in Environmental Science and Bio/Technology, 16(4), 591-609. Zamani, S., Parvaresh Rizi, A., & Isapoor, S. (2015). The effect of design parameters of an irrigation canal on tuning of coefficients and performance of a PI controller. Irrigation and Drainage, 64(4), 519-534. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 539 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 309 |