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Keywords:

  • canal automation;
  • mixed control;
  • in-line storage;
  • PI controller
  • automatisation du canalcontrôle en amont;
  • réservoir en ligne;
  • contrôleurs décentralisés intégraux

ABSTRACT

In this study an in-line storage strategy is applied to improve the existing operational performance of an upstream-controlled 13-pool irrigation canal. Three pools in the upstream, middle and downstream sections of the main canal are considered as in-line reservoirs. Decentralized proportional-integral (PI) controllers are designed to regulate their upstream water levels based on a mixed control method. Each regulator is coupled to its upstream in-line reservoir. The objectives of the controlled system are keeping the upstream water level of each regulator at the target levels; reducing delay times of flow travelling in the canal and compensating for mismatches between upstream supply and downstream demands. Existing and proposed operational methods are compared, using the hydrodynamic modelling package Sobek, considering a severe and sudden increasing– decreasing flow condition. In this case study, the water level profiles and controller performance indicators imply that in-line storage in the main canal decreases water level deviations in most of the pools in the range of 24–57 % in comparison with the current operation. Moreover, using in-line reservoirs decreases the delay times especially in the downstream part of the canal. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.

RÉSUMÉ

Dans cette étude, une stratégie de stockage de treize bassins placés en amont est appliquée pour améliorer la performance opérationnelle d'un canal d'irrigation géré par l'amont. Trois bassins, positionnés sur les parties amont, centrale et aval du canal principal sont considérés comme des réservoirs en ligne. Basés sur une méthode de contrôle mixte, des contrôleurs décentralisés proportionnels et intégraux (PI) sont conçus pour réguler les niveaux d'eau en amont. Chaque régulateur est lié à son réservoir en série situé en amont. Les objectifs du système de contrôle sont de maintenir le niveau d'eau en amont de chaque régulateur à un niveau donné, de réduire le retard d'écoulement de l'eau dans le canal et de compenser les différences entre l'offre en amont et la demande en aval. La méthode proposée est comparée aux méthodes actuellement utilisées dans le cas d'un changement brusque et important de l'écoulement. On utilise pour cela le modèle hydrodynamique Sobek. Dans ce cas d'étude, les profils de niveau d'eau et les indicateurs de performance du contrôleur indiquent que le stockage en ligne diminue les écarts de niveau d'eau par rapport au niveau souhaité dans la majorité des bassins de 24 à 57% par rapport à la méthode utilisée actuellement. De plus, l'utilisation des réservoirs en ligne diminue le temps de retard d'écoulement particulièrement dans la partie aval du canal. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.