OPTIMAL WATER SCHEDULING IN IRRIGATION CANAL NETWORK USING PARTICLE SWARM OPTIMIZATION

ABSTRACT Rotational water scheduling in the irrigation canal network is a problem of preparing the operation schedule of lateral canals to deliver the required quantity of water to the irrigation fields under it within the rotational period as per the crop water requirement. The important objectives of a rotational canal schedule are to minimize capacity of canal and operational stages of the head gate of supply canal; subject to canal capacity constraint. In the present paper, to achieve these objectives, the decision variables considered are rate of water delivery and start time of delivery points, which are determined by the model within the specified range. Particle swarm optimization has been used to solve the problem and applied on the two water scheduling problems for generating the optimal water schedule. The schedules generated by the model shows that the inflow hydrographs of supply canals are approximately constant throughout the rotation period with least operation of canal head gate which could results in minimum conveyance losses. This model could be used for the preparation of a rotational schedule for the existing irrigation canal system and a more economic design of the supply canals for a new irrigation canal system. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. RÉSUMÉ La rotation de l'eau dans un réseau de canaux d'irrigation est un problème de préparation de l'horaire de mise en service des canaux latéraux pour livrer la quantité d'eau requise dans les superficies irriguées selon les besoins en eau des cultures. Les objectifs de la programmation de la rotation de l'eau dans un canal sont de minimiser la capacité du canal et les stades opérationnels de la recharge canal sous contrainte de la capacité du canal. Dans le présent document, pour atteindre ces objectifs, les variables de décision considérées sont le taux de distribution de l'eau et l'heure de début des livraisons, qui sont déterminés par le modèle dans une gamme spécifiée. L'optimisation par essaim de particules a été utilisée pour résoudre le problème et appliquée au le canal du réseau d'irrigation AMX Varamin à Téhéran (Iran) et à comparaison avec les résultats de Monem et Namdarian (2005). Le modèle est appliqué sur le canal principal rive gauche du système d'irrigation de la Haute Wardha, Maharashtra, en Inde. Les hydrogrammes des deux canaux d'amenée de l'alimentation montrent que l'écoulement est à peu près constant tout au long de la période de rotation et des phases de fonc