Design of optimal irrigation networks

The problem of selecting the best pattern of pipe diameters of an irrigation network has long been given considerable attention by engineers when designing hydraulic works. The classical optimization techniques, which have been proposed until now, are the following: (1) the linear programming method...

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Published in:Irrigation and drainage Vol. 55; no. 1; pp. 21 - 32
Main Authors: Theocharis, M.E, Tzimopoulos, C.D, Yannopoulos, S.I, Sakellariou-Makrantonaki, M.A
Format: Journal Article
Language:English
Published: Chichester, UK John Wiley & Sons, Ltd 01-02-2006
Subjects:
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Description
Summary:The problem of selecting the best pattern of pipe diameters of an irrigation network has long been given considerable attention by engineers when designing hydraulic works. The classical optimization techniques, which have been proposed until now, are the following: (1) the linear programming method; (2) the nonlinear programming method; (3) the dynamic programming method; and (4) Labye's method. Mathematical research of the problem, using the previous methods, is very complex, and for this reason the numerical solution calls for a lot of calculations, especially in the case of a network with many branches. In this study, the formulation of a new simplified nonlinear programming method is presented, which can replace the existing ones with the best results. A comparative evaluation between the proposed simplified method and the general nonlinear programming method in a particular irrigation network is also developed. The results of the proposed simplified method are fully identical with the results of the nonlinear programming method. Consequently, this method can be equally used for the classical methods. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd. Le problème du choix du système de diamètres des canalisations d'un réseau d'irrigation a été depuis longtemps l'objet d'une attention particulière de la part des ingénieurs de conception d'ouvrages hydrauliques. Les techniques classiques d'optimisation proposées jusqu'à présent sont les suivantes: (1) la méthode de programmation linéaire; (2) la méthode de programmation non linéaire; (3) la méthode de programmation dynamique; et (4) la méthode du Labye. La solution mathématique du problème, en utilisant les méthodes précédentes, est très complexe et demande beaucoup de calculs, particulièrement dans le cas d'un réseau avec beaucoup de Ious‐divisions. Dans cette étude, la formulation d'une nouvelle méthode simplifiée de programmation non linéaire est présentée, qui peut remplacer les méthodes existantes avec de meilleurs résultats. Une évaluation comparative entre la méthode simplifiée proposée et la méthode de programmation non linéaire générale dans un réseau particulier d'irrigation est également développée. Les résultats de la méthode simplifiée proposée sont entièrement identiques aux résultats de la méthode de programmation non linéaire. En conséquence, cette méthode peut également être employée pour les méthodes classiques. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.
Bibliography:http://dx.doi.org/10.1002/ird.214
Conception de réseaux optimaux d'irrigation.
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ArticleID:IRD214
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ISSN:1531-0353
1531-0361
DOI:10.1002/ird.214