GENERACIÓN DE UNA HERRAMIENTA INFORMÁTICA DE CONTROL ÓPTIMO DE COMPUERTAS EN REDES DE CANALES PARA SISTEMAS DE RIEGO

BIA2011-30192-C02-01





Introducción


En nuestro país el mayor consumidor de agua dulce es el regadío. Con más de 3,2 millones de hectáreas de superficie regada su consumo está por encima del 80% de la demanda total de los recursos hídricos. En la actualidad se ha alcanzado ya una plena conciencia del problema vital que representa tratar el agua como un elemento de gran valor. En el ámbito del consumo humano se establecen campañas de orientación al ahorro. Las nuevas instalaciones y redes se construyen con este objetivo y las antiguas se adaptan con el mismo fin en el llamado plan de modernización de regadíos. Parece lógico plantear que cualquier metodología aplicada a optimizar los consumos es fundamental por el gran peso en demanda sobre el total de los recursos hídricos que este sector exige. En el proyecto se van a desarrollar herramientas de control óptimo de la conservación del volumen de agua en canales de distribución basados en la innovación mediante algoritmos para sistemas dinámicos no lineales. El correcto funcionamiento de las estructuras de control de los canales es un problema abierto después de décadas de investigación y desarrollo. Se desarrollará una metodología robusta y eficiente para el control óptimo que será la base de los elementos de control de compuertas que permitan un control rápido y fiable de las características del flujo. Los canales están progresando en la implementación de elementos de control que permitan reducir la mano de obra necesaria para la regulación y aumentar la calidad de servicio. Con el objetivo fundamental puesto en desarrollar una herramienta computacional que gestione el control de compuertas, la formulación resultante se discretizará con las técnicas numéricas utilizadas para el flujo del agua en canales, en las que se tiene experiencia. Se utilizarán técnicas de volúmenes finitos de tipo descentrado tanto para la simulación del sistema de ecuaciones de flujo como para el del sistema adjunto. En ambos se aprovechará la experiencia ganada en el tratamiento de los términos fuente.

Objetivos


  1. Ampliar el conocimiento tecnológico del funcionamiento de las compuertas que regulan el control de las redes de canales.
  2. Establecer una buena base matemática con fundamentos físicos que caracterice el comportamiento del flujo en canales y compuertas.
  3. Desarrollar un algoritmo de optimización no lineal de regulación del flujo en canales.
  4. Validar el modelo de simulación con casos sencillos, casos test obtenidos de la literatura y medidas de casos reales.

Participantes


Universidad de Zaragoza

Pilar Brufau García Pilar García Navarro Asier Lacasta Soto Mario Morales Hernández
brufau <at> unizar <dot> es pigar <at> unizar <dot> es alacasta <at> unizar <dot> es mmorales <at> unizar <dot> es

CSIC

Javier Burguete Tolosa
jburguete <at> eead.csic <dot> es

Empresas e instituciones públicas

CHE Comunidad de regantes de Pina de Ebro Riegosalz SEIASA Tragsa
www.chebro.es www.riegosalz.com www.seiasa.es www.tragsa.es

Bibliografía


En construcción

Actividades Complementarias


  • Flow control in the presence of shocks. Seminario E. Zuazua

Herramienta

El resultado principal del proyecto está reflejado en la herramienta de uso libre peka.1d.cloud.

NOTA:Esta herramienta esta todavía en desarrollo. Si experimenta algún problema, por favor, háganoslo saber aquí

Artículos


  • J. Burguete, A. Lacasta, P. García-Navarro SURCOS: A software tool to simulate irrigation and fertigation in isolated furrows and furrow networks, Computers and Electronics in Agriculture, Volume 103, April 2014, Pages 91-103

  • A. Lacasta, M. Morales-Hernández, P. Brufau, P. García-Navarro Simulation of PID Control Applied to Irrigation Channels, Procedia Engineering, Volume 70, 2014, Pages 978-987

Congresos


  • 11th International Conference on Hydroinformatics, HIC 2014, New York, USA. Comunicación oral. A simulation based optimal control system for water resources, A. Lacasta, M. Morales-Hernández, P. Brufau, P. García-Navarro

  • Congress on Industrial and Agricultural Canals, 2014, Lleida, Spain. Comunicación oral. A simulation based tool for PID control in canals: application to the Pina de Ebro irrigation Community, A. Lacasta, M. Morales-Hernández, P. Brufau, P. García-Navarro

  • 12th International Conference on Computing and Control for the Water Industry, CCWI 2013, Perugia, Italia. Comunicación oral. Simulation of PID control applied to irrigation channels, A. Lacasta, M. Morales-Hernández, P. Brufau, P. García-Navarro
ghc.unizar.es