PERFORMANCE ANALYSIS OF ON-DEMAND PRESSURIZED IRRIGATION NETWORK DESIGNED WITH LINEAR AND FUZZY LINEAR PROGRAMMING

Authors

  • P. C. Kanakis,

    1. Faculty of Agriculture, Department of Hydraulics, Soil Science and Agricultural Engineering, Aristotle University of Thessaloniki, Thessaloniki, Greece
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  • D. M. Papamichail,

    1. Faculty of Agriculture, Department of Hydraulics, Soil Science and Agricultural Engineering, Aristotle University of Thessaloniki, Thessaloniki, Greece
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  • P. E. Georgiou

    Corresponding author
    1. Faculty of Agriculture, Department of Hydraulics, Soil Science and Agricultural Engineering, Aristotle University of Thessaloniki, Thessaloniki, Greece
    • Correspondence to: Pantazis E. Georgiou, Faculty of Agriculture, Department of Hydraulics, Soil Science and Agricultural Engineering, Aristotle University of Thessaloniki, Thessaloniki, Greece. E-mail: pantaz@agro.auth.gr

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  • Analyse de la performance de réseaux d'irrigation à la demande sous pression conçus à l'aide de la programmation linéaire et de la programmation linéaire floue.

ABSTRACT

In on-demand pressurized irrigation networks the pressure and discharge requirements at each hydrant are dependent on the irrigation system requirements and the availability of water resources. Possible changes in these requirements can occur in the future because of change of irrigation methods, advances in technology, changes in user practices and behaviour, management decisions or future trends related to effective irrigation water application, altering pressure requirements at hydrants and the discharge at the upstream end of the network. The objective of this paper is to deal with changes in the pressure requirements by using the method of fuzzy linear programming (FLP) for the minimization of the pipes cost during the design stage of such a network. The FLP uses fuzzy numbers for the pressure head constraints at the hydrants. An application of the method in a case study network in Greece is presented and the results are compared with those from the linear programming (LP), focusing on the performance analysis of the generated networks, using the well-known computer program COPAM. The results showed that the network design with FLP can cope better with future changes than the network designed with LP. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.

RÉSUMÉ

Dans les réseaux d'irrigation à la demande sous pression les exigences de pression et de débit à chaque prise dépendent des exigences du système d'irrigation et de la disponibilité des ressources en eau. D'éventuelles modifications de ces conditions peuvent se produire dans l'avenir et modifiant les exigences de pression aux prises et le débit à l'extrémité d'amont du réseau, comme par exemple le changement des méthodes d'irrigation, des progrès technologiques, les changements dans les pratiques ou le comportement des utilisateurs, les décisions de gestion ou les tendances futures liées à l'efficace application de l'eau d'irrigation. L'objectif de cet article est d'aborder les changements dans les exigences de pression en utilisant la méthode de programmation linéaire floue (PLF) pour la minimisation du coût des tuyaux au cours de la phase de conception d'un tel réseau. La PLF utilise des nombres flous pour les contraintes de pression en tête des prises. Une application de la méthode dans un réseau d'étude de cas en Grèce est présentée et les résultats sont comparés à ceux de la programmation linéaire (PL), en mettant l'accent sur l'analyse des performances des réseaux générés, en utilisant le programme COPAM. Les résultats ont montré que la conception du réseau à l'aide de la PLF peut mieux faire face aux changements à venir que le réseau conçu à l'aide de la PL. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.

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