طراحی بهینه حوضچه های رسوبگیر در شبکه های آبیاری

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

چکیده

چکیده
یکی از مسائل طراحی تأسیسات آبیاری، کنترل رسوب در محل ورود آب به شبکه های آبیاری است. شرایط کیفی آب مورد نیاز جهت کشاورزی ایجاب می کند که مواد رسوبی و جامد موجود در آب و در محل ورود به آبگیرها و کانال های آبیاری کنترل شده و به حد مجاز کاهش یابد. این عمل با ساخت حوضچه رسوبگیر عملی می شود. هر چه حوضچه رسوبگیر بزرگتر ساخته شود، عمل رسوبگیری بهتر انجام گرفته ولی هزینه ساخت آن بیشتر می شود. در ارتباط با تحلیل حوضچه های رسوبگیر، مدل های ریاضی مختلفی ارائه شده است. بیشتر این مدل ها، ارتباط بین راندمان حوضچه و متغیرها و پارامترهای مؤثر بر آن را به صورت روابط ریاضی نشان می دهند. در این پژوهش، یک نرم افزار کامپیوتری برای طراحی حوضچه های رسوبگیر ارائه شده که به کمک آن می توان متغیرهای طراحی (طول، عرض، ارتفاع، شیب و سرعت جریان آب در حوضچه) را به گونه ای تعیین کرد که حوضچه علاوه بر داشتن ویژگی های فنی مورد نظر، با کمترین هزینه ممکن ساخته شود. در تهیه این نرم افزار از مبحث برنامه ریزی ریاضی و الگوریتم شمارش ضمنی الفبایی استفاده شده است. چگونگی به کارگیری این نرم افزار، در مثالی که به ارزیابی هزینه ساخت دو حوضچه رسوبگیر موجود در کنار سد انحرافی نکوآباد (شبکه آبیاری زاینده رود اصفهان) پرداخته شده، نشان دادکه راندمان این دو حوضچه 6/50% و 5/46% بوده که اگر به گونه ای بهینه ساخته می شدند، به ترتیب 18% و 6% در هزینه ساخت آنها صرفه جویی می شد.

واژه های کلیدی: حوضچه رسوبگیر، برنامه ریزی ریاضی، سد نکوآباد

عنوان مقاله [English]

Optimum Design of Sedimentation Basins in Irrigation Networks

نویسندگان [English]

  • S.N. Shetab Boushehri
  • S.F. Mousavi
  • S.B. Shetab Boushehri
چکیده [English]

Abstract
One of the problems in design of irrigation structures is sedimentation control in the inlet to the irrigation networks. Water quality for agriculture requires that the sediments be controlled and reduced to the permissible limit at their entrance point to the turnouts and irrigation networks. This is possible by constructing a sedimentation basin. The bigger the basin, the best the retardation of the sediments, but the expenses are higher too. Different mathematical models are developed for sedimentation basins. Most of these models show the relationship between efficiency and effective parameters by mathematical formulas. In this research, a computer software for design of settling basins was designed in which design parameters (length, width, depth, slope and water velocity in the basin) are determined such that the basin has the specified technical characteristics and it is built with minimum cost. In this respect, operations research and a lexicographic enumeration algorithm is used. Application of this software for evaluation of construction costs of sedimentation basins in Nekouabad diversion dam Zayandehrud irrigation networks at Isfahan) showed that efficiency of these basins is 50.6% and 46.5%. If these basins were built under optimum design, about 18% and 6% would have been saved in their construction costs, respectively.
.
Keywords: Sedimentation basin, Lexicographic programming, Nekouabad dam