Submit to FacebookSubmit to Google PlusSubmit to TwitterSubmit to LinkedIn

ΝΕΕΣ ΑΠΛΟΠΟΙΗΜΕΝΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΑΡΔΕΥΣΗΣ

Αν και κατά την τελευταία 40-ετία υπήρξε ραγδαία ανάπτυξη διαφόρων “high tech” τεχνολογιών με διάφορες εφαρμογές στη γεωργία, εν τούτοις, ο ρυθμός βελτίωσης της απόδοσης των αρδεύσεων σε επίπεδο αγροτεμαχίου παραμένει ιδιαίτερα χαμηλός.

Οι περισσότερες από τις τεχνολογίες που έχουν προταθεί, παραμένουν πρακτικά ανεφάρμοστες είτε λόγω της πολυπλοκότητας μελέτης και υλοποίησής τους είτε λόγω της επιμονής των αγροτών για εφαρμογή εμπειρικών ξεπερασμένων γεωργικών πρακτικών.

Ο Ιωάννης Βαλιάντζας, Καθηγητής του Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών, σε μια σειρά από τις ερευνητικές του εργασίες, προτείνει νέες απλοποιημένες μεθόδους υδραυλικής ανάλυσης και βελτιστοποίησης για διάφορες κατηγορίες συστημάτων άρδευσης.

Οι προτεινόμενες λύσεις του κ. Βαλιάντζα, συγκεράζουν δυο κριτήρια: α) της επαρκούς ακριβείας για πρακτικές εφαρμογές και β) της απλότητας, ώστε να αντιμετωπιστούν οι υπερβολικές απαιτήσεις πολύπλοκων-σύνθετων λύσεων που οδηγούν σε αδυναμία εφαρμογής τους.

Εξοικονόμηση νερού στη γεωργία

ΑΠΛΟΠΟΙΗΣΗ ΕΞΙΣΩΣΗΣ DARCY-WEISBACH

Κατά το σχεδιασμό σωληνωτών αγωγών ροής υπό πίεση, η πλειονότητα των μελετητών θεωρεί την, μεγάλης ακρίβειας, εξίσωση υπολογισμού απωλειών ενέργειας λόγω τριβών, των Darcy-Weisbach, περισσότερο ακαδημαϊκού ενδιαφέροντος, εξαιτίας της δυσκολίας εφαρμογής της. Έτσι, πολλοί από αυτούς καταφεύγουν σε απλούς, καθαρά εμπειρικούς, τύπους απωλειών με σημαντικούς περιορισμούς και μειωμένη ακρίβεια, όπως οι εξισώσεις των Hazen-Williams & Manning. Η δημοφιλία των εξισώσεων αυτών οφείλεται στην απλότητά τους, καθώς οι κύριες παράμετροι ροής – παροχή και διάμετρος - συνδέονται άμεσα με τις απώλειες μέσω μιας απλής δυναμοσυνάρτησης.

Στην ερευνητική εργασία προτείνεται σε πρώτο στάδιο μια νέα απλή εξίσωση απωλειών με τη μορφή δυναμοσυνάρτησης, της οποίας όμως η ισχύς περιορίζεται στην περιοχή της πλήρους-τραχείας τυρβώδους ροής και μόνο. Ακολούθως, η εξίσωση επεκτείνεται έχοντας πλέον γενικευμένη ισχύ και για τα τρία καθεστώτα τυρβώδους ροής. Η εξίσωση που προτείνεται έχει τη μορφή δυναμοσυνάρτησης με τον εκθέτη να εξαρτάται από την απόλυτη τραχύτητα του αγωγού. Η εξίσωση έχει διαστατική ομοιογένεια και παρέχει ικανοποιητική ακρίβεια για πρακτικές εφαρμογές ρουτίνας στην Υδραυλική Μηχανική και τη Μηχανική των Αρδεύσεων. Εισάγεται διορθωτικός συντελεστής για τη μεταβολή του κινηματικού ιξώδους με τη θερμοκρασία. Παρουσιάζεται η χρησιμότητα της απλοποιημένης εξίσωσης κατά τη βελτιστοποίηση δικτύων με αντλία, καθώς και για διάφορες εφαρμογές στις αρδεύσεις. Μπορεί να προσαρμοστεί εύκολα σε διάφορα σύνθετα μοντέλα υδραυλικής ανάλυσης, αριστοποίησης, καθώς και ταυτοποίησης υδραυλικών παραμέτρων δικτύων σωληνώσεων.

Environmental & Water Resources Institute (EWRI)




Η ερευνητική εργασία του Καθηγητή Ιωάννη Βαλιάντζα με τίτλο: “Explicit Power Formula for the Darcy - Weisbach Pipe Flow equation: Application in Optimal Pipeline Design”, δημοσιεύθηκε στο διεθνές περιοδικό Journal of Irrigation and Drainage Engineering, ASCE (τ.134 (4):454-461, 2008) και απέσπασε το βραβείο καλύτερης ερευνητικής εργασίας του έτους 2010 από την Επιτροπή “EWRI” της ASCE.

Επιπλέον, ο Καθηγητής Ιωάννης Βαλιάντζας έλαβε το βραβείο καλύτερου “Discussion Paper” το 2006 για το: Valiantzas J.D. “Discussion of Equivalent Friction Factor Method for Hydraulic Calculation in Irrigation Laterals” Journal of Irrigation and Drainage Engineering, ASCE, 130(4), 339-340, 2004.

ΓΕΩΠΟΝΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ

Ιωάννης Δ. Βαλιάντζας, Καθηγητής στο Τμήμα Αξιοποίησης Φυσικών Πόρων & Γεωργικής Μηχανικής, Τομέας Διαχείρισης Υδατικών Πόρων, ΓΠΑ

http://wrm.aua.gr/DIVISION/Valiantzas/Valiantzas.htm