نام پژوهشگر: محمدجواد منعم

بهینه سازی هم زمان آرایش و قطر در شبکه های آبیاری تحت فشار با استفاده از روش های بهینه سازی فراکاوشی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده کشاورزی 1388
  بهرام سامی کشکولی   محمدجواد منعم

در این تحقیق در مجموع چهار روش جدید که عبارتند از روش pso استاندارد با رویکرد حذفی، روش تلفیقی aco/lidm، روش تلفیقی jpso/lidm مبتنی بر مدل حلقه و روش تلفیقی tg-jpso/lidm، برای بهینه سازی هم زمان آرایش و قطر شبکه های آبیاری تحت فشار ارانه گردیده و مدل کامپیوتری آن ها در محیط matlab تهیه شده است. در روش pso استاندارد با رویکرد حذفی بخش هیدرولیکی مدل epanet در محیط matlab وارد شده و با فراخوانی دستورات لازم شبکه مورد نظر تحلیل هیدرولیکی می گردد. مدل بهینه سازیpso استاندارد در محیط matlab با تحلیل گر هیدرولیکی شبکه تلفیق می گردد. در روش مورد استفاده در این مدل ابتدا یک آرایش حداکثر، شامل همه مسیرهای ممکن تعیین می گردد. سپس طی فرایند جستجو، مدل بهینه سازی با صفر قرار دادن قطر لوله ها در لوله های اضافی در نهایت شبکه شاخه ای بهینه را می یابد. در این تحقیق رویکردی جدیدی (رویکرد تلفیقی) مبتنی بر تلفیق روش خطی lidm برای بهینه سازی قطر با یک الگوریتم بهینه سازی آرایش، توسعه داده شده است. در این رویکرد در هر مرحله، روش بهینه سازی قطر (lidm) به عنوان حلقه داخلی، قطرهای گزینه ها (هر گزینه یک آرایش شاخه ای قابل قبول است) را بهینه می نماید. پس از مشخص شدن قطرها، هزینه هر گزینه محاسبه می شود. سپس بهینه ساز آرایش به عنوان حلقه خارجی با توجه به مقادیر تابع هدف محاسبه شده، طی یک عملیات چیدمان مجدد، موقعیت آنها را تغییر می دهد و آرایش های شاخه ایی جدیدی تولید می نماید. سپس هزینه آرایش های جدید مجدداً محاسبه شده و فرایند ادامه می یابد. در روش های تلفیقی aco/lidm، jpso/lidm مبتنی بر مدل حلقه و tg-jpso/lidm ، به ترتیب aco، jpso وtg-jpso به عنوان بهینه ساز آرایش مورد استفاده قرار گرفته اند. برای آزمون مدل های توسعه یافته سه مثال موردی در نظر گرفته شده است. مثال اول شبکه ساده ای است که با حل آن ضمن مقایسه قابلیت های روش های مختلف، برتری روش های تلفیقی aco/lidm و tg-jpso/lidm نسبت به سایر روش ها، نشان داده شده است. یکی از دلایل عملکرد مطلوب روش های تلفیقی، فضای جستجو بسیار کوچک بهینه ساز آرایش است و دلیل دیگر آن توانایی بهینه ساز قطر lidm در تخصیص دو قطر به هر خط لوله شبکه می باشد. با حل مثال های دوم (قسمتی از شبکه توزیع آب شهری وینیپگ کانادا) و سوم (یک شبکه آبیاری تحت فشار در والنسیا) توسط این دو روش برتر، قابلیت این دو روش در حل مسائلی با ابعاد واقعی نشان داده شده است.

استفاده از رویکرد دینامیک سیستم ها در نوسازی شبکه های آبیاری با کمی کردن توابع آن از دیدگاه راندمان (مطالعه موردی شبکه آبیاری قزوین)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده کشاورزی 1390
  اکرم حاتم چوری   محمدجواد منعم

امروزه کیفیت زندگی بشر به صورت مستقیم تحت تأثیر چگونگی برنامه ریزی و مدیریت منابع آب می باشد. سهم عمده ای از این منابع برای مصارف کشاورزی استفاده می شود و شبکه های آبیاری و زهکشی که با هدف بالا بردن راندمان و حفاظت کمی و کیفی منابع آب احداث می گردند، نقش بسزایی را در استفاده بهینه از این منابع دارند. با توجه به سال های زیادی که از ساخت اولین شبکه های آبیاری می گذرد، بیشتر آن ها به دلایل مختلف از عملکرد پایینی برخوردارند؛ لذا بهسازی شبکه های آبیاری موجود برای بهبود عملکرد آن ها مورد توجه قرار می گیرد. به دلیل پیچیدگی مسائل شبکه های آبیاری و وجود تعاملات و وابستگی بین اجزای آن، برای بهبود عملکرد شبکه ها، نیاز به یک نگاه جامع، سیستمی و آینده نگر وجود دارد. یکی از ابزارهای مدیریتی برای این منظور علم پویایی سیستم (system dynamics) است. با استفاده از این رویکرد می توان تعامل بین عوامل موثر بر بهبود عملکرد شبکه های آبیاری را شناسایی نموده و آثار درازمدت آن ها را با ساخت مدل بهسازی شبکه های آبیاری معین نمود. هدف از این تحقیق ارائه روشی نو و موثر برای فراهم کردن فضای تصمیم سازی در سطح برنامه ریزی و مدیریتی برای تحلیل بهسازی شبکه های آبیاری از دیدگاه راندمان (مطالعه موردی شبکه آبیاری و زهکشی قزوین) با رویکرد پویایی سیستم ها است. برای این منظور، وضعیت موجود سیستم شبکه آبیاری قزوین در قالب ساختار علی و معلولی و به دنبال آن مدل رفتار سیستم توسعه داده شد و آزمون های صحت سنجی بر روی مدل اجرا گردید. در نهایت برای مقایسه راه حل های بهبود عملکرد، خروجی های مدل در قالب سناریو ها و سیاست های مختلف که شامل دو سناریو (ادامه روند موجود و افزایش راندمان کاربرد) و هفت سیاست (سرمایه گذاری در جهت بهسازی فیزیکی، بهسازی مدیریتی، بهسازی فیزیکی و مدیریتی به طور هم زمان، بهسازی شبکه اصلی و فرعی به طور هم زمان، ارتقاء سطح دانش کشاورزان، ثابت نگه داشتن سطح زیر کشت و مشارکت دادن کشاورزان در تصمیم گیری ها) می باشد، مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج حاصله حاکی از آن است که با ادامه همین روند در آینده، وضعیت شبکه های آبیاری وخیم تر خواهد شد و عملکرد به شدت افت خواهد کرد. همچنین نشان داده شده است که با اجرای سناریوها و سیاست های مختلف می توان عملکرد شبکه را ارتقا بخشید. در بین اعمال تک سیاست ها بیشترین تأثیر پذیری عملکرد از سناریوی افزایش راندمان کاربرد همراه با سیاست افزایش مشارکت کشاورزان در تصمیم گیری ها می باشد. تأثیرگذاری این سیاست برتر را می توان در مقادیر راندمان کل شبکه آبیاری مشاهده نمود، که به میزان 18 درصد افزایش یافته است. همچنین در ترکیب سیاست ها، وقتی بهسازی فیزیکی و مدیریتی تنها در شبکه اصلی صورت می گیرد، اثر بخشی آن کمتر از حالتی است که بهسازی شبکه اصلی و فرعی به طور همزمان رخ می دهد. و این به دلیل اهمیت وضعیت شبکه فرعی و تأثیر آن بر تلفات آب و همچنین مشارکت است. بنابراین با توجه به اینکه عمده تلفات آب در محدوده شبکه فرعی رخ می دهد و همچنین با توجه به نتایج اعمال سیاست ها مشخص گردید که سیاست هایی که در جهت بهبود عملیات توزیع و کاربرد آب با استفاده از افزایش مشارکت صورت می گیرد، موثرتر خواهند بود.

توسعه مدل بهسازی شبکه های آبیاری با رویکرد دینامیک سیستم ها
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده کشاورزی 1391
  مهسا واعظ تهرانی   علی باقری

ارزیابی سامانه های متداول آبیاری نشان داده است که عملکرد اغلب آنها به دلایل مختلفی از جمله نقص در طراحی و اجرا، عدم نگهداری و تعمیرات مناسب و فقدان مدیریت شایسته پایین تر از حد انتظار می باشد. ضعف عملکرد، محدودیت منابع و همچنین قدمت اغلب شبکه های آبیاری دنیا ضرورت توجه به بهسازی آنها را ایجاب می کند. پیچیدگی مسئله بهسازی شبکه های آبیاری نیازمند یک ساختار نظام مند است که در آن باید تصمیم گیری های همه جانبه و آینده نگر صورت گیرد. رویکردهایی که تاکنون در شبکه های آبیاری برای بهبود عملکرد مورد بررسی قرار گرفته اند عموما به ارزیابی وضع موجود و ارائه راهکارهای بهبود بدون توجه به تعامل بین اجزای مختلف شبکه و رفتار درازمدت آنها پرداخته اند. در این رویکردها به دلیل عدم توجه به ساختار و نظام جامع حاکم بر بهسازی شبکه های آبیاری، بهبود عملکرد شبکه ها مطابق با اهداف و انتظارات حاصل نشده است. رویکردی که در این تحقیق جهت بهسازی شبکه های آبیاری مورد توجه قرار گرفته است بررسی مسئله با علم دینامیک سیستم ها(system dynamics) می باشد. در این مدل با بررسی همزمان عوامل موثر بر و تاثیرپذیر از بهسازی و با در نظر گرفتن ساختارهای حاکم بر شبکه های آبیاری، درک واقع بینانه تری از رفتار شبکه ها به دست می آید و امکان مطالعه بازخوردهای تغییرات این عوامل روی سایر اجزای شبکه وجود خواهد داشت. هدف اصلی از این پژوهش تدوین نظام جامع بهسازی شبکه های آبیاری با رویکرد دینامیک سیستم هاست. برای این منظور دینامیک های غالب حاکم بر بهسازی شبکه های آبیاری شناسایی شده اند. در این راستا پرسشنامه هایی تهیه شده و در تعدادی از شبکه های آبیاری کشور شامل شبکه های قزوین، سفیدرود و فومنات، دز، زاینده رود، زرینه رود و مغان همراه با مصاحبه حضوری با مسئولین شبکه ها تکمیل گردیده است. مبنای اصلی در انتخاب شبکه های مورد بررسی پوشش دادن کامل به انواع اقدامات بهسازی فیزیکی و مدیریتی، وجود انواع نظام مدیریت بهره برداری و روش های مختلف تحویل و توزیع در شبکه های مذکور بوده است. پرسشنامه با درنظر گرفتن کلیه ذینفعان در شبکه های آبیاری طراحی شده و معیارهای عملکرد مطلوب از دیدگاه مسئولین اجرایی، مدیر شبکه، بهره بردار و زارع مورد توجه قرار گرفته است. بر اساس تعاریف منتخب برای شاخص های مطلوبیت (راندمان، کفایت، عدالت، پایداری و انعطاف پذیری) پرسشنامه ها، مصاحبه های حضوری و رویکردهای موجود به بهسازی شبکه های آبیاری در شش شبکه مزبور مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. با توجه به نتایج حاصله و تجربیات کسب شده جدید در دوره کوتاه مدت تحقیقاتی در سازمان یونسکو در کشور فرانسه، دینامیک های غالب و الگوهای رفتاری مشکل ساز در شبکه های آبیاری و متغیرهای موثر بر هریک از شاخصهای ارتقای مطلوبیت شناسایی گردید، و براساس آن مدل مفهومی حاکم بر شبکه های آبیاری و مدل شبیه سازی بهسازی شبکه آبیاری قزوین توسعه یافته است. در ادامه تحقیق گزینه های مناسب با توجه به اثرات درازمدت آنها در آینده، برای ارتقای مطلوبیت پیشنهاد شده است. بدین ترتیب مدل مفهومی توسعه یافته برای کلیه شبکه های آبیاری قابل استفاده می باشد، علاوه بر آن اگرچه مدل کمی برای شبکه قزوین توسعه یافته اما روش توسعه آن برای سایر شبکه ها قابل توصیه می باشد.

بررسی آزمایشگاهی تاثیر شرایط هیدرولیکی و بهره برداری بر عملکرد دریچه های سالونی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده کشاورزی 1393
  فاطمه یوسفوند   محمدجواد منعم

دریچه¬های سالونی، سازه¬های اندازه¬گیری، کنترل و تنظیم جریان آب در کانال¬ها می¬باشند. این سازه به صورت دو لنگه¬ی در به دیواره مستطیلی در امتداد کانال لولا می¬شود و با تغییر زاویه باز شدگی، امکان تنظیم ارتفاع آب برای دبی¬های متفاوت، در بالادست دریچه فراهم می¬شود. با توجه به قابلیت¬ها و مزایای این سازه از جمله، روگذر بودن جریان و امکان کنترل بهتر سطح آب، امکان عبور اجسام شناور و رسوبات به صورت همزمان و قابلیت خودکار سازی دریچه، اخیرا کاربرد آن در کانال¬های آبیاری مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش با استفاده از یک مدل آزمایشگاهی، آزمایش¬هایی بر روی دریچه سالونی هم¬عرض کانال و نیز دریچه با تبدیل¬های ناگهانی و تدریجی، در شرایط جریان آزاد و مستغرق انجام گرفت. در هر آزمایش ضمن تغییر زاویه بازشدگی دریچه و تنظیم درجه استغراق آن، دبی جریان و تراز سطح آب در بالادست و پایین¬دست دریچه اندازه¬گیری شد. ابتدا روابط دبی دریچه سالونی در شرایط جریان آزاد (با استفاده از رابطه انرژی) و مستغرق (با استفاده از رابطه مومنتوم) به¬دست آمد. با استفاده از نتایج به¬دست آمده، تغییرات پارامترهای بدون¬بعد موثر بر ضریب دبی دریچه سالونی مورد ارزیابی قرار گرفت. مشخص شد ضریب دبی دریچه سالونی در شرایط جریان آزاد ثابت و مستقل از زاویه بازشدگی دریچه است و برای دریچه سالونی هم¬عرض کانال 0.725، برای دریچه با تبدیل ناگهانی 0.626 و برای دریچه با تبدیل تدریجی 0.682، می-باشد. در حالی که روند تغییرات ضریب دبی در شرایط جریان مستغرق، به¬صورت افزایشی- کاهشی می¬باشد. با استفاده از داده¬های اندازه¬گیری شده و آنالیز ابعادی، روابط رگرسیونی برای دبی و ضریب دبی دریچه سالونی با و بدون تبدیل در شرایط جریان آزاد و مستغرق ارائه شد. ملاحظه گردید خطای نسبی روابط رگرسیونی ارائه شده برای دبی دریچه سالونی در هر سه حالت (دریچه هم¬عرض کانال و نیز با تبدیل¬های ناگهانی و تدریجی)، در شرایط جریان آزاد %5± و در شرایط جریان مستغرق %10± می¬باشد. با استفاده از رگرسیون گیری روابط متعددی برای ضریب دبی دریچه در شرایط جریان مستغرق ارائه شد. مهم¬ترین پارامترهای موثر بر ضریب دبی جریان مستغرق نسبت بازشدگی و نسبت استغراق دریچه می¬باشند. در صورت استفاده از روابط رگرسیونی برای محاسبه ضریب دبی جریان مستغرق خطای نسبی %10± می¬باشد. با مقایسه روابط دبی به¬دست آمده از داده¬های آزمایشگاهی و روابط ارائه شده توسط شرکت آکواسیستم، ملاحظه گردید همخوانی مناسبی بین داده¬های پژوهش کنونی و روابط آکوا سیستم وجود دارد. استفاده از تبدیل همراه با دریچه سالونی باعث کاهش ضریب دبی جریان می¬شود که این تاثیر کاهش ضریب دبی، در تبدیل¬های ناگهانی بیشتر از تبدیل¬های تدریجی است. آزمایش¬هایی نیز برای تعیین آستانه استغراق دریچه سالونی انجام شد. براین اساس، آستانه استغراق دریچه در زوایای مختلف بازشدگی متفاوت بوده و در صورت استفاده از تبدیل، آستانه استغراق دریچه کاهش می¬یابد.

ارزیابی عملکردسامانه آبیاری و زهکشی گتوندبه روش مسکات (masscote)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده کشاورزی 1393
  سپیده رحمتی   محمدجواد منعم

با توجه به ضعف مدیریت مصرف آب کشاورزی در کشور، ملزم به کاربرد نگرش و اقداماتی فراگیر و عاجل در رابطه با این فرآیند می باشیم در غیر این صورت باید شاهد اتلاف منابع آب و به تبع آن بلا استفاده ماندن ظرفیت های قابل توجه کشاورزی در کشور بود. یکی از اقدامات لازم جهت مقابله با آن، ارزیابی عملکرد سامانه های آبیاری کشور می باشد

توسعه سامانه بهره برداری بر حسب درخواست در شبکه‏های آبیاری با استفاده از روش یادگیری تقویتی (مطالعه موردی: کانال عقیلی شرقی)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده کشاورزی 1394
  کاظم شاه وردی   محمدجواد منعم

روش های توزیع و تحویل آب نقش تعیین کننده در انعطاف پذیری سامانه و بهبود بهره‏وری آب دارند. از میان انواع این روش ها، روش بر حسب درخواست انعطاف پذیری بیشتری نسبت به روش گردشی دارد و نیاز به زیرساخت های پرهزینه روش برحسب تمایل ندارد. چالش موجود در این روش چگونگی استخراج دستورالعمل بهره‏برداری می‏باشد. با توجه به کاربرد موفق سامانه های یادگیری تقویتی در بسیاری از مسائل از جمله صنعت و رباتیک، در این تحقیق الگوریتم یادگیری تقویتی سارسای فازی (fsl) معرفی و مدل ریاضی آن برای تعیین دستورالعمل بهره‏برداری روش برحسب درخواست در کانالهای آبیاری توسعه داده شد.

کاربرد الگوریتم ژنتیک در حل مسأله معکوس تخمین ضرایب زبری واقعی لوله ها در شبکه های تحت فشار
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده کشاورزی 1386
  مریم شهبازی   جمال محمدولی سامانی

چکیده ندارد.

توسعه مدل برنامه ریزی توزیع و تحویل بهینه آب در شبکه های آبیاری با استفاده از روش بهینه سازی pso
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1387
  محمدعلی نوری   محمدجواد منعم

امروزه با توجه به رشد روزافزون جمعیت در کشورهای در حال توسعه و همچنین کمبود منابع آبی قابل استفاده و رقابت در مصرف آن، بهره برداری صحیح و مناسب از منابع آب و مصرف بهینه آن بخصوص در بخش کشاورزی به عنوان بیشترین مصرف کننده آب، ضروری می باشد. بخش عمده ای از طرح های آبیاری و زهکشی در دنیا به دلایل متفاوت از عملکرد مناسبی برخوردار نمی باشند. با توجه به عملکرد ضعیف شبکه های آبیاری، تصمیم گیری در خصوص عوامل موثر بر عملکرد شبکه برای تامین بهینه اهداف متفاوت بطور همزمان و رعایت محدودیت های موجود امری پیچیده است که بدون استفاده از روشهای بهینه سازی مقدور نخواهد بود. برای برنامه ریزی توزیع و تحویل مناسب آب در شبکه های آبیاری الگوریتم های بهینه سازی مختلفی مورد استفاده قرار گرفته است که اکثرا برای یک کانال توزیع-کننده توسعه داده شده اند. در این تحقیق برای توزیع بهینه آب در شبکه های آبیاری الگوریتم پی اس او(بهینه سازی مبتنی بر رفتار اجزای جمعی) مورد استفاده قرار گرفته است. الگوریتم پی اس او که یکی از روش های فراکاوشی بهینه سازی است، این قابلیت را داراست که در بسیاری از مسائل بهینه سازی مهندسی مورد استفاده قرار گیرد رفتار اجزای جمعی اولین بار به موازات تکنیک های محاسبه ای تکاملی توسط کندی وابرهارت بر پایه استفاده از رفتار اجتماعی و شبیه سازی آن در سال 1995 بوجود آمد. این روش بر اساس حرکت گروه پرندگان و ماهیها توسعه یافته است. بر این اساس مدلی برای تهیه برنامه توزیع و تحویل بهینه آب در شبکه های آبیاری به صورت m file نرم افزار matlab تهیه گردید. ابتدا این مدل برای کانال توزیع کننده ای در شبکه آبیاری فنگ جیان شان واقع در کشور چین بکار برده شد و نتایج آن با مدل برنامه ریزی خطی ونگ و همکاران مورد مقایسه قرار گرفت که نتایج بدست آمده مطلوب بود. متعاقباً برای ارزیابی کاملتر مدل، کانال توزیع کننده amx از شبکه آبیاری ورامین انتخاب شد و نتایج اجرای مدل در آن با نتایج بدست آمده از مدل sa نامداریان مقایسه شد که چه از نظر زمان اجرای مدل و چه از نظر نتایج بدست آمده، نتایج مطلوب تری حاصل شد. مدل توسعه یافته قابلیت اجراء در شبکه های آبیاری را دارد.

ارزیابی عملکرد بهره برداری از شبکه های آبیاری به روش تحلیل پوشش داده هاdea
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1378
  ابراهیم صالحی طالشی   محمدجواد منعم

نتایج حاصل از این پایان نامه به شرح زیر است :الف - شبکه آبیاری میراب و شرکت میراب زاینده رود به عنوان بهترین شبکه و شرکت معرفی شده اند. ب - سسیستم آبیاری میناب و ورامین از هر دو جنبه شبکه و شرکت ناکارا هستند. بنابراین جهت بهبود عملکرد در این سیستمها باید در هر دو جنبه شبکه و شرکت سرمایه گذاری نمود. ج - شبکه های گلستان و بهبهان کارا و شرکتهای بهره برداری از آنها ناکارا هستند. لذا جهت بهبود عملکرد باید به بهبود ویژگیهای شرکتهای بهره برداری پرداخت . د- شبکه های گرمسار، قزوین و مغان و شرکتهای بهره برداری از آنها کارا هستند. اما در مقایسه با یکدیگر یا با شبکه زاینده رود و شرکت میراب تا حدودی دارای پتانسیل بهبود می باشند.

تهیه برنامه بهینه توزیع آب در کانالهای آبیاری با استفاده از روش ‏‎(sa)‎‏
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1379
  رضا نامداریان   محمدجواد منعم

توزیع مناسب اب در شبکه های ابیاری یکی ازعوامل بهبود عملکرد سیستم های مذکور می باشد. تلاش بری بهبود ماسئل توزیع، مستلزم تامین اهداف متفاوت است که هر یک به نحوی در این امر موثرند.برنامه ریزی تحول و توزیع آب در کانالهای توزیع کننده تا کنون بصورت توصیفی مبتنی بر قضاوت کارشناسی صورت می گرفته. با توجه به اهمیت موضوع اخیرا روشهای تحلیلی در این زمینه بکار گرفته شده ولی در اغلب این روشها مسائل توزیع آب بصورت تک هدفی مورد توجه قرار گرفته و اهداف متفاوت را بصورت همزمان مد نظر قرار نداده اند. برای رفع این مشکل از روش بهینه سازی چند هدفی ‏‎(sa)‎‏ استفاده شده و بر این اساس مدل کامپیوتری ‏‎(owdis)‎‏ تهیه گردیده است. در این مدل برنامه بهینه توزیع آب در انعشابات کانالهای توزیع کننده بگونه ای ارائه می شود که اهداف متفاوتی اعم از افزایش کفایت و برابری تحویل، افزایش سهولت بهره برداری، کاهش تلفات زمانی و کاهش ظرفیت کانال توزیع کننده بصورت توام تامین گردیده و هر یک بشکل متعادلی بهینه شوند.در این مدل ابتدا میزان و مدت دبی تحویلی به هر انشعاب مشخص می شود و پس از آن زمانبندی بهره برداری از انشعابات مذکور تعیین می گردد در مرحهل بعد میزان جریان مورد نیاز در کانال توزیع کننده محاسبه گردیده و به این طریق چگونگی بهره برداری از دریچه سراب کانال توزیع کننده قابل حصول می باشد. برنامه فوق برای یک کانال درجه 2 در شبکه آبیاری دشت ورامین با موفقیت بکار گرفته شده است.

طراحی و مطالعه هیدرولیکی سازه آویزه ای برای اندازه گیری دبی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1380
  قادر شیرین زاده   محمدجواد منعم

سازه آویزه ای شامل یک پره آویخته است که بطور عمودی در مسیر جریان قرار می گیرد و بوسیله نیروی جریان از حالت عمودی انحراف پیدا می کند. زاویه انحراف پره متناسب با سرعت جریان می باشد که در یک مقطع معین متناسب با دبی جریان خواهد بود. این سازه برای اندازه گیری دبی آبگیر در محدوده 3/0 تا ‏‎20lit/sec‎‏ برای دوحالت جریان آزاد و مستغرق طراحی و واسنجی شده است. روابط بدست آمده حاکی از آن است که زاویه انحراف پره با دبی جریان در شرایط ازاد همبستگی بسیار بالایی با ضریب همبستگی بزرگتر از 99/0 دارد و برای اندازه گیری دبی در محدوده فوق دارای حداکثر خطای 10%+- می باشد. در شرایط مستغرق نیز که عمق جریان پایین دست بیشتر از عمق نرمال می باشد، می توان با استفاده از ضرایب اصلاحی بدست آمده، دبی جریان را تعیین نمود. با استفاده از آنالیز ابعادی رابطه زاویه انحراف و پارامترهای بدون بعد بدست آمده است و مشخص شده که پارامتر بدون بعد رینولدز بیشترین تاثیر را بر زاویه انحراف پره دارد.

تهیه مدل ریاضی بهینه سازی عملکرد هیدرولیکی کانالهای آبیاری بااستفاده از روش آنیلینگ شبیه سازی شده ‏‎sa‎‏ و تعیین ارزش نسبی شاخصهای ارزیابی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1381
  اسدالله محسنی موحد   محمدجواد منعم

عملکرد ضعیف کانالهای انتقال و توزیع آب درغالب شبکه های آبیاری ضرورت ارائه روشهای موثر در بهبود عملکرد وبهره برداری بهینه آنها را ایجاب نموده است. براین اساس در تحقیق حاضر مدل ریاضی جدیدی برای بهینه سازی عملکرد کانالهای ارائه شده است. دراین مدل بر مبنای نیاز پایین دست دریچه ها و دبی قابل دسترس برای انحراف به کانال ، برنامه عملیات بهره برداری بهینه دریچه های آبگیر و سازه های کنترل در شرایط و محدودیت های واقعی طرح ارائه شده می شود.برای بهینه سازی چهار شاخص راندمان، کفایت، عدالت و پایداری در یک تابع هدف تعریف شده اند.رابطه تابع هدف و متغیرهای تصمیم گیری (مقادیر تنظیم سازه ها) رابطه پیچیده و غیرصریحی است که از طریق شبیه سازی هیدرودینامیک امکان پذیر است. بهینه سازی چنین تابع هدفی تنها با روشهای عددی کارا میسر می باشد. درمدل ارائه شده برای اولین بار از روش بهینه سازی ‏‎‏‎sa(simulated annealing)‎‏ که یک روش عددی با ساختار تصادفی هوشمند بوده و مبتنی بر شبیه سازی فرآیند فیزیکی آنیلینگ می باشد، درترکیب با مدل هیدرودینامیک ‏‎icss(irrigation conveyance system simulation)‎‏ استفاده بعمل آمده است.

تهیه مدل ریاضی سیستمهای کنترل آمیل، آویس و ‏‎p+pr‎‏
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1380
  علیرضا مساح   محمدجواد منعم

به منظور کنترل ، توزیع و تحویل آب در شبکه آبیاری ، سیستمهای مختلف کنترل و سازه های مربوطه متناسب با شرایط هر پروژه مورد استفاده قرارمی گیرد. جهت مطالعه و بررسی رفتار هیدرولیکی شبکه درتعامل با سیستمهای کنترل و سازه ها یکی از موثرترین روشها، شبیه سازی ریاضی آنهاست. با توجه به طبیعت غیرماندگار جریان درتعامل با این سیستمها استفاده از مدلهای هیدرودینامیک اجتناب ناپذیر است. برای تحقق این امر تهیه مدل ریاضی سیستمهای کنترل و سازه های مربوطه بصورت تلفیقی با یک مدل هیدرودینامیک ضروری است. در این تحقیق مدل ریاضی دریچه های آبگیر هیدرولیکی نیرپیک و انواع سیستمهای کنترل شامل: کنترل از بالا دست هیدرولیکی آمیل(‏‎amil‎‏) ، کنترل از پائین دست هیدرولیکی آویس(‏‎avis‎‏) و آویو‏‎‏(‏‎avio‎‏)، کنترل از بالادست الکترونیکی ‏‎p+pr‎‏ و کنترل از پائین دست الکترونیکی ‏‎p+pr‎‏ تهیه شده و بامدل هیدرودینامیکی( ‏‎icss(irrigation conveyance system simulation‎‏ تلفیق شده اند.برای آزمون و ارزیابی مدلها، کانال ‏‎e1r1‎‏ از شبکه دز انتخاب شده است.