اتوماسیون دریچه های قطاعی واقع در آب پخش شبکه آبیاری و زهکشی درودزن

نوع محتوی: طرح پژوهشی
زبان: فارسی
شناسه ملی سند علمی: R-1279455
تاریخ درج در سایت: 10 مهر 1400
دسته بندی علمی: مهندسی آب و هیدرولوژی
مشاهده: 440
تعداد صفحات: 307
سال انتشار: 1396
  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این طرح پژوهشی:

چکیده طرح پژوهشی:

سیستم های کنترل و سازه های اندازه گیری نقش مهمی در توزیع آب در شبکه های آبیاری دارند و میزان موفقیت مدیریت شبکه بستگی به چگونگی عملکرد آنها دارد. افزایش انعطاف پذیری توزیع و تحویل آب و کاهش تلفات آب با استفاده از سیستم های کنترل اتوماتیک، عامل مهمی در بهبود و ارتفاء عملکرد شبکه های آبیاری می باشد. به منظور اجرای اتوماسیون شبکه های
آبیاری، اولین قدم شناخت روابط حاکم بر سازه های کنترل کننده جریان می باشد و از جمله مهمترین این سازه ها دریچه های قطاعی می باشند که در کانال های انتقال آب و سد ها، به منظور قطع و وصل جریان، تنظیم سطح آب و یا تنظیم دبی مورد استفاده قرار می گیرند. در تحقیق حاضر با استفاده از مطالعات آزمایشگاهی روابطی برای تخمین دبی عبوری از این دریچه ها در حالت جریان آزاد و مستغرق استخراج گردید. سپس روابط بدست آمده با داده های صحرایی دریچه های قطاعی شبکه آبیاری و زهکشی درودزن فارس برازش داده شد و با چندین رابطه یا معادله منتشر شده توسط سایر محققین مقایسه گردیدند. بررسی پارامتر های آماری حاکی از آن است که روابط به دست آمده دارای دقت مناسبی می باشند و می توانند به عوان ابزار مناسبی برای مدیریت بهتر دریچه های قطاعی و همچنین اتوماسیون آن ها مورد استفاده قرار گیرند. با مشخص شدن روابط حاکم بر دریچه های قطاعی، این روابط به یک الگوریتم و مدل رایانه ای تبدیل شدند و یک سامانه اتوماسیون جهت پنج دریچه ی قطاعی واقع در سازه آب پخش شبکه آبیاری و زهکشی درودزن طراحی و اجرا گردید. این سامانه شامل دو بخش نرم افزاری و سخت افزاری میباشد که بخش نرمافزاری در قالب یک الگوریتم کنترل، محاسبه میزان تنظیمات دریچه ها را انجام داده و بخش سخت افزاری، اعمال تنظمیات محاسبه شده را بر عهده دارد. این سیستم می تواند دریچه های قطاعی موجود در آب پخش (محل تقسیم آب بین کانال های درجه یک) شبکه درودزن را کنترل و پایش نماید و اطلاعات لازم از جمله مقدار دبی عبوری از هر یک از دریچه های قطاعی، باز شدگی دریچه ها، عمق آب و ... را با دقت بالا و به صورت لحظه ای اندازهگیری و ثبت نماید و بر مبنای این اطلاعات، حجم آب ورودی به هر یک از کانال ها را محاسبه، ثبت و کنترل نماید. 

فهرست مطالب طرح پژوهشی

فصل اول: مقدمه و هدف . . . . .............................. ................................ ................................ ................................ ۱
۱-۱ -مقدمه و هدف: . . . . . ............ ................................ ................................ ................................ ................................ ۲
۲-۱ - نمونه های موفق سیستم های اتوماسیون در دنیا . . . ..................... ................................ ................................ ۶
فصل دوم: تئوری و مروری بر تحقیقات انجام شده . . . ........................ ................................ ................................ ۹
۱-۲ -دریچه های قطاعی: . . . . .. ................................ ................................ ................................ ................................ ۱۰
۲-۲ - اتوماسیون . . . . . ................. ................................ ................................ ................................ ................................ ۱۵
۱-۲-۲ - انواع روش های کنترل در سیستم کانال . . . ........................ ................................ ................................ ۱۶
۲-۲-۲ - تئوری کنترل: . . . . ...... ................................ ................................ ................................ ................................ ۲۶
۱-۲-۲-۲ - متغیرها: . . . . . ........... ................................ ................................ ................................ ................................ ۲۶
۲-۲-۲-۲ -ساختار ورودی خروجی: . . . . ........... ................................ ................................ ................................ ۲۷
۳-۲-۲-۲ -منطق کنترل: . . . . .... ................................ ................................ ................................ ................................ ۲۸
۴-۲-۲-۲ - تکنیکهای طراحی: . . . . ..................... ................................ ................................ ................................ ۳۰
۳-۲-۲ - مطالعات انجام گرفته در زمینه مدرنیزاسیون شبکههای آبیاری: . . ............... ................................ ۳۱
فصل سوم: محاسبه راندمان توزیع و انتقال آب از سد تا محل آب پخش . . ............... ................................ ۴۰
۱-۳ - شاخص های عملکرد . . . . ............................. ................................ ................................ ................................ ۴۲
۱-۱-۳ - بازده انتقال . . . . . ........... ................................ ................................ ................................ ................................ ۴۳
۱-۳ - ۲ - شاخص کفایت تحویل آب: . . . . ........... ................................ ................................ ................................ ۴۴
۱-۳ - ۳ - شاخص بازدهی تحویل آب : . . . ......... ................................ ................................ ................................ ۴۵
۴-۱-۳ - شاخص عدالت توزیع تحویل آب : . . . ............................... ................................ ................................ ۴۶
ب
۳-۱-۵ - شاخص اعتماد پذیری تحویل آب سیستم : . . . ................... ................................ ................................ ۴۷
۱-۳ - ۶ - شاخص نسبت عملکرد تحویل : . . . ..... ................................ ................................ ................................ ۴۸
۲-۳ - مروری بر پژوهش های انجام شده در ارتباط با عملکرد شبکه های آبیاری و زهکشی . ............. ۴۸
۳-۳ - محاسبه شاخص های ارزیابی عملکرد از سد تا محل آب پخش . . .................... ................................ ۵۶
۱-۳-۳ - محاسبه شاخص نسبت عملکرد تحویل در کانال T۴ .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . ۶۰
۲-۳-۳ - محاسبه شاخص نسبت عملکرد تحویل در کانال T۵ .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . ۶۱
۳-۳-۳ - محاسبه شاخص نسبت عملکرد تحویل در کانال T۶ .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . ۶۲
۴-۳-۳ - محاسبه شاخص نسبت عملکرد تحویل در کانال T۸ .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . ۶۳
۵-۳-۳ - محاسبه شاخص نسبت عملکرد تحویل در کانال ابرج . . ................................ ................................ ۶۴
۶-۳-۳ - محاسبه شاخص های کفایت تحویل آب، بازدهی تحویل آب، عدالت توزیع تحویل آب و شاخص
اعتماد پذیری تحویل آب در کانال ابرج . . . ...... ................................ ................................ ................................ ۶۵
۷-۳-۳ - محاسبه بازده انتقال در کانال اصلی . . . ................................ ................................ ................................ ۶۶
۴-۳ - محاسبه شاخص های ارزیابی عملکرد در کانال اردیبهشت . . ............................. ................................ ۶۹
۱-۴-۳ - محاسبه شاخص نسبت عملکرد تحویل در کانال T۱۵ .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ۷۰
۲-۴-۳ - محاسبه شاخص نسبت عملکرد تحویل در کانال T۱۶ .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ۷۱
۳-۴-۳ - محاسبه شاخص نسبت عملکرد تحویل در کانال T۱۸ .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ۷۳
۴-۴-۳ - محاسبه شاخص نسبت عملکرد تحویل در کانال T۱۹ .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ۷۴
۵-۴-۳ - محاسبه شاخص نسبت عملکرد تحویل در کانال T۲۰ .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ۷۵
۶-۴-۳ - محاسبه شاخص نسبت عملکرد تحویل در کانال T۲۱ .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ۷۶
۷-۴-۳ - محاسبه شاخص نسبت عملکرد تحویل در کانال T۲۲ .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ۷۷
۸-۴-۳ - محاسبه شاخص نسبت عملکرد تحویل در کانال T۲۳ .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ۷۸
ج
۹-۴-۳ - محاسبه شاخص نسبت عملکرد تحویل در کانال T۲۴ .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ۷۹
۱۰-۴-۳ - محاسبه راندمان انتقال در کانال اردیبهشت . . . ................. ................................ ................................ ۸۲
۵-۳ - خلاصه نتایج و پیشنهادات . . . . ..................... ................................ ................................ ................................ ۸۲
فصل چهارم فعالیتهای آزمایشگاهی انجام شده در ارتباط با طرح پژوهشی . ......... ................................ ۸۸
۱-۴ - مطالعه روابط حاکم بر دریچه های قطاعی در طرح پایلوت . . ............................ ................................ ۸۹
۱-۱-۴ - معرفی مدل های آزمایشگاهی: . . . ........ ................................ ................................ ................................ ۹۰
۱-۱-۱-۴ - مدل شماره ۱ .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . ۹۰
۲-۱-۱-۴ - مدل شماره ۲ .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . ۹۳
۲-۱-۴ - روش انجام آزمایشات . . . . ....................... ................................ ................................ ................................ ۹۸
۳-۱-۴ - توسعه روابط هیدرولیکی به منظور محاسبه دبی دریچه های قطاعی . ..... ................................ ۱۰۱
۲-۴ - طراحی و اجرای سیستم اتوماسیون تحویل حجمی آب در پایلوت آزمایشگاهی . .................... ۱۱۱
۱-۲-۴ - تجهیزات سخت افزاری . . . . ................. ................................ ................................ ................................ ۱۱۱
۲-۲-۴ - توسعه نرم افزار کنترل اتوماتیک . . . .. ................................ ................................ ................................ ۱۱۷
فصل پنجم فعالیتهای انجام شده جهت اجرای طرح اتوماسیون در محل آبپخش شبکه درودزن . .. ۱۵۱
۱-۵ -مطالعه روابط حاکم بر دریچه های قطاعی در محل آب پخش شبکه درودزن . ......................... ۱۵۳
۲-۵ - جمع آوری اطلاعات و اندازه گیری های مورد نیاز جهت طراحی الگوریتم کنترل . ............... ۱۵۴
۳-۵ - طراحی الگوریتم کنترل: . . . . ..................... ................................ ................................ ................................ ۱۶۴
۱-۳-۵ - تشریح الگوریتم کنترل طراحی شده . . . ........................... ................................ ................................ ۱۶۵
۲-۳-۵ -تئوری کنترل مربوط به الگوریتم کنترل سازه آبپخش: . . ......................... ................................ ۲۲۸
۱-۲-۳-۵ -متغیرها: . . . . .......... ................................ ................................ ................................ ................................ ۲۲۸
د
۲-۲-۳-۵ -ساختار ورودی-خروجی: . . . .......... ................................ ................................ ................................ ۲۲۸
۳-۲-۳-۵ - منطق کنترل: . . . . ................................ ................................ ................................ ................................ ۲۲۹
۴-۵ -تبدیل الگوریتم کنترل سازه آبپخش شبکه آبیاری درودزن به مدل رایانهایی: . ....................... ۲۲۹
۵-۵ -تهیه و نصب تجهیزات سخت افزاری: . . . ............................... ................................ ................................ ۲۳۰
۶-۵ -نرم افزار کنترل Auto Canal ................................ ................................ ................................ ........ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . : ۲۴۸
۱-۶-۵ - راهنمای کار با نرم افزار . . . . ................. ................................ ................................ ................................ ۲۴۸
فصل ششم: ارزیابی اقتصادی طرح . . . . .............. ................................ ................................ ................................ ۲۷۳
۶ - ارزیابی اقتصادی طرح . . . . .............................. ................................ ................................ ................................ ۲۷۴
فصل هفتم: نتایج و پیشنهادات . . . . ...................... ................................ ................................ ................................ ۲۸۲
۷ - نتایج و پیشنهادات . . . . ..... ................................ ................................ ................................ ................................ ۲۸۳
۱-۷ - خلاصه نتایج . . . . ......... ................................ ................................ ................................ ................................ ۲۸۳
۲-۷ - پیشنهادات . . . . . .............. ................................ ................................ ................................ ................................ ۲۸۴
فهرست منابع . . . . . .................... ................................ ................................ ................................ ................................ ۲۸۶

نمایش کامل متن

نویسندگان