بهبود بهره برداری کانال اصلی آبیاری با استفاده از استراتژی ذخیره درون مسیری به کمک سامانه کنترل خودکار هوشمند پیش بین (MPC)

این مقاله به بررسی کارایی استراتژی ذخیره درون مسیری جهت بهبود فرآیند بهره برداری در کانال اصلی آبیاری پرداخته است. در این مطالعه از روش کنترل مدرن پیش بین با توانایی پیش بینی اغتشاشات جریان ناشی از آبگیری در کانال اصلی، در یک افق زمانی 7 ساعته، و نیز با بهینه سازی چند هدفه با رعایت محدودیت بازشدگی سازه های تنظیم کننده در هر گام زمانی کنترل استفاده شده است. گزینه های شبیه سازی براساس شرایط عادی بهره برداری با اعمال محدودیت 6 ساعته برای سازه تنظیم کننده سراب کانال، مشابه با شرایط قطع آبیاری شبانه، برای کانال اصلی شبکه آبیاری دز مورد بررسی قرار گرفت. محدودیت فیزیکی هر بازه کانال به صورت حداکثر میزان رقوم سطح آب جهت ذخیره آب در آن بازه و حداقل رقوم سطح آب جهت جلوگیری از اختلال در آبگیری تعریف شد. بدین صورت به جای یک عمق هدف، محدوده عمق هدف، ایجاد شد که کنترل گر ملزم به تنظیم رقوم سطح آب در این محدوده بود. نتایج حاکی از انتخاب مناسب دبی ورودی به کانال اصلی، توسط کنترل گر، قبل از اعمال محدودیت بر سازه سراب، ذخیره مناسب آب در بازه های کانال در سه ساعت ابتدایی سناریوی بهره برداری و مصرف آن در سه ساعت بعدی بود. ارزیابی کارایی ذخیره درون مسیری در بهبود عملکرد سامانه کنترل خودکار این تحقیق با استفاده از شاخص های ارزیابی عملکرد بهره برداری کانال بررسی شد. نتایج نشان دادند که کنترل گر پیش بین به-خوبی از ظرفیت ذخیره درون مسیری کانال اصلی در شرایط عدم تطبیق بین ورودی به کانال و مجموع تقاضا بهره برده است. بر اساس نتایج شاخص های ارزیابی، تنها در یک بازه و برای مدت کوتاهی رقوم سطح آب از محدوده حداکثر مجاز تجاوز کرده ولی در سایر بازه ها در طول مدت شبیه سازی تخطی از رقوم حداکثر و حداقل دیده نشده است.