Evaluación de modelos aproximados para el diseño de control automático en sistemas de riego a canal abierto

The increase in the population and its dependence on agricultural production has increased exponentially throughout history. For this through land cultivation, agriculture satisfies the demand for food, however, in the process this activity requires millions of liters of water, which are distributed...

Full description

Autores:
Rincón Merchán, Juan Sebastián
Munar Rodríguez, María Fernanda
Conde Méndez, Gregory Johann
Mikel Fernando Hurtado Morales, Mikel Fernando Hurtado Morales
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2020
Institución:
Universidad Santo Tomás
Repositorio:
Repositorio Institucional USTA
Idioma:
spa
OAI Identifier:
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Acceso en línea:
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Palabra clave:
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description The increase in the population and its dependence on agricultural production has increased exponentially throughout history. For this through land cultivation, agriculture satisfies the demand for food, however, in the process this activity requires millions of liters of water, which are distributed in open-channel irrigation systems. In Colombia, the lack of technological investment and the few studies lead to a lack of structures capable of avoiding and controlling water waste. This problem can be addressed from the automatic control of irrigation systems, which are developed from mathematical models approximately predict water dynamics, such as flow variations, system obstructions, discharges and water level along the channels. For this reason this project aims to evaluate models reported in the literature that have been used in the design of automatic control for irrigation channels, through a proposed channel of three sections, selecting the one that best suits the dynamics of SWMM software to apply it to a case study, from which it is determined that the adjustment of some approximate models is more appropriate than others, and that it is possible to continue to expand the research and development of models that are more precisely approaching the dynamics of water, in order to implement automatic control design strategies in irrigation systems to open channel in Colombia.
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For this reason this project aims to evaluate models reported in the literature that have been used in the design of automatic control for irrigation channels, through a proposed channel of three sections, selecting the one that best suits the dynamics of SWMM software to apply it to a case study, from which it is determined that the adjustment of some approximate models is more appropriate than others, and that it is possible to continue to expand the research and development of models that are more precisely approaching the dynamics of water, in order to implement automatic control design strategies in irrigation systems to open channel in Colombia.El aumento de la población y su dependencia a la producción agrícola ha incrementado exponencialmente a lo largo de la historia. Para esto mediante el cultivo de tierras, la agricultura satisface la demanda de alimentos, no obstante, en el proceso esta actividad requiere de millones de litros de agua, los cuales son distribuidos en sistemas de riego a canal abierto. En Colombia la falta de inversión tecnológica y los pocos estudios, conllevan a una deficiencia de estructuras capaces de evitar y controlar el desperdicio de agua. Dicha problemática puede ser abordada desde el control automático de sistemas de riego, los cuales se desarrollan a partir de modelos matemáticos que predicen de forma aproximada las dinámicas de agua, como variaciones del caudal, obstrucciones en el sistema, descargas y nivel de agua a lo largo de los canales. Por esta razón este proyecto tiene como objetivo evaluar modelos reportados en la literatura que han sido usados en el diseño de control automático para canales de riego, mediante un canal propuesto de tres secciones, seleccionando el que más se ajuste a las dinámicas del software SWMM para aplicarlo a un caso de estudio, de lo cual se determina que el ajuste de unos modelos aproximados es más adecuado que otros, y que es posible continuar ampliando la investigación y desarrollo de modelos que se aproximen de manera más precisa a las dinámicas del agua, para así implementar estrategias de diseño de control automático en sistemas de riego a canal abierto en Colombia.O aumento da população e sua dependência da produção agrícola tem aumentado exponencialmente ao longo da história. Para isso, através do cultivo da terra, a agricultura atende a demanda por alimentos, porém, no processo esta atividade requer milhões de litros de água, que são distribuídos em sistemas de irrigação de canal aberto. Na Colômbia, a falta de investimento tecnológico e os poucos estudos, levam a uma deficiência de estruturas capazes de evitar e controlar o desperdício de água. Este problema pode ser resolvido a partir do controle automático dos sistemas de irrigação, que são desenvolvidos a partir de modelos matemáticos que prevêem, grosso modo, a dinâmica da água, tais como variações no fluxo, obstruções do sistema, descargas e nível de água ao longo dos canais. Por esta razão, o objetivo deste projeto é avaliar modelos relatados na literatura que têm sido utilizados no projeto de controle automático para canais de irrigação, através de uma proposta de canal de três seções, selecionando aquele que melhor se ajuste à dinâmica do software SWMM para aplicá-lo a um estudo de caso. A partir disto, determina-se que o ajuste de alguns modelos aproximados é mais adequado do que outros, e que é possível continuar expandindo a pesquisa e desenvolvimento de modelos que aproximem com maior precisão a dinâmica da água, a fim de implementar estratégias de projeto de controle automático em sistemas de irrigação de canal aberto na Colômbia.application/pdfspaUniversidad Santo Tomás Seccional Tunjahttp://revistas.ustatunja.edu.co/index.php/ingeniomagno/article/view/1901/1685Ingenio Magno; Vol. 10 Núm. 2 (2019): Ingenio Magno vol. 10-2; 84-922422-23992145-9282Derechos de autor 2020 Ingenio Magnohttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Evaluación de modelos aproximados para el diseño de control automático en sistemas de riego a canal abiertoEvaluation of approximate models for the design of automatic control in open channel irrigation systemsAvaliação de modelos aproximados para o desenho do controle automático em sistemas de irrigação de canal abertoinfo:eu-repo/semantics/articlehttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1Approximate modelswater levelautomatic controlopen channelsopening of gatesModelos aproximadosnivel de aguacontrol automáticocanales abiertosapertura de compuertasModelos aproximadosnível de águacontrole automáticocanais abertosabertura de portões11634/26850oai:repository.usta.edu.co:11634/268502023-07-14 16:37:56.77metadata only accessRepositorio Universidad Santo Tomásnoreply@usta.edu.co