Acessibilidade / Reportar erro

OTIMIZAÇÃO NÃO-LINEAR NA SOLUÇÃO DO PROBLEMA INVERSO DA IRRIGAÇÃO POR SULCOS EM TEMPO REAL

NONLINEAR OPTIMIZATION IN THE REAL-TIME SOLUTION OF THE INVERSE FURROW IRRIGATION PROBLEM

RESUMO

Um modelo matemático computacional de otimização não-linear foi desenvolvido para interagir com um modelo hidráulico de ondas cinemáticas, na obtenção dos parâmetros de Kostiakov-Lewis, a partir do avanço medido (problema inverso da irrigação por sulcos). Este modelo faz parte de um programa computacional, denominado SIRTOM (Surface Irrigation Real-Time Optimization Model), desenvolvido por Azevedo (1992) para solucionar o problema inverso. O modelo foi testado para diferentes condições de campo e as análises demonstraram que, mesmo na presença de vales estreitos e profundos, formados por mínimos locais, o modelo de otimização mostrou-se capaz de sair desses vales e alcançar as regiões mais baixas, onde se encontrava o mínimo global. O modelo exibiu, também, um caminho racional na busca de soluções aceitáveis. Verificou-se, ainda, que ele demonstrou possuir habilidade matemática para identificar e corrigir imprecisões em medições de campo dos coeficientes de infiltração; além do mais, forneceu soluções aceitáveis em tempo hábil, o que é fundamental para o programa SIRTOM para se fazer um diagnóstico e controle das condições hidráulicas de um evento de irrigação, visando melhorar o desempenho do sistema de irrigação por sulcos em tempo real.

Palavras-chave:
infiltração; avanço; desempenho; manejo de irrigação

ABSTRACT

A computer nonlinear optimization model was developed to interact upon a kinematic-wave hydraulic model to obtain the Kostiakov-Lewis parameters from measured advance data (furrow irrigation inverse problem). This model is part of a computer program, named SIRTOM (Surface Irrigation Real-Time Optimization Model), developed by Azevedo (1992) for solving the inverse problem. The model was tested for different field conditions. The analysis showed that even in the presence of narrow and steep valleys formed by local minima, the optimization model was able to exit these valleys and reach the lower regions, where was the global minimum. Also, the model exhibited a rational convergence path in searching for reliable solutions to the inverse problem, and showed to have a mathematical ability to identify and correct inaccuracies in field measured infiltration coefficients. Besides that, the model provided reliable solutions early enough during the advance phase, which is fundamental to the SIRTOM program for making a real-time diagnosis and control of the irrigation event hydraulic conditions, in order to improve the irrigation system performance.

Key words:
infiltration; advance; performance; irrigation management

Full text available only in PDF format.

Texto completo disponível apenas em PDF.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

  • ACTON, F.S. Numerical methods that work 1.ed. New York: Harper and Row, 1970. 235p.
  • AZEVEDO, C.A.V. de. Real-time solution of the inverse furrow advance problem Logan: USU, 1992. 275p. Tese de Doutorado.
  • BAUTISTA, E., WALLENDER, W.W. Spatial variability of infiltration in furrows. Transactions of the ASAE, St. Joseph, v. 28, n. 3, p. 1846-1851, 1985.
  • CLEMMENS, A.J. Direct solution to surface irrigation advance inverse problem. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, ASCE, New York, v. 117, n. 4, p. 578-594, 1991.
  • ELLIOTT, R.L., WALKER, W.R. Furrow irrigation infiltration and advance functions. Transactions of the ASAE, St. Joseph, v. 25, n. 2, p. 396-400, 1980.
  • ELLIOTT, R.L., WALKER, W.R., SKOGERBOE G.V. Zero-inertia modeling of furrow irrigation advance. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, ASCE, New York, v. 108, n. IR3, p. 179-195, 1982.
  • KATOPODES, N.D. Observability of surface irrigation advance. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, ASCE, New York, v. 116, n. 5, p. 656-674.30, 1990.
  • KATOPODES, N.D., STRELKOFF, T. Hydrodynamics of border irrigation-complete model. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, ASCE, New York, v. 103, n. IR3, p. 309-324, 1977.
  • PRESS, W.H., FLANNERY, B.P., TEUKOLSKY, S.A., VETTERLING, W.T. Numerical recipes in C: the art of scientific computing 1.ed. Cambridge: Cambridge University Press, 1988. 735p.
  • SHERMAN, B., SINGH, V.P. A kinematic model for surfasse irrigation: an extension. Water Resources Research, Phoenix, v. 18, n. 3, p. 659-667, 1982.
  • WALKER, W.R., BUSMAN, J.D. Real-time estimation of furrow infiltration. Journal of the Irrigation and Drainage Engineering, ASCE, New York, v. 116, n. 3, p. 299-318, 1990.

Datas de Publicação

  • Publicação nesta coleção
    Sep-Dec 1997
Unidade Acadêmica de Engenharia Agrícola Unidade Acadêmica de Engenharia Agrícola, UFCG, Av. Aprígio Veloso 882, Bodocongó, Bloco CM, 1º andar, CEP 58429-140, Campina Grande, PB, Brasil, Tel. +55 83 2101 1056 - Campina Grande - PB - Brazil
E-mail: revistagriambi@gmail.com