Oshkent irrigatsiya va qishloq xo‘jaligini mexanizatsiyalash muhandislari instituti”

1.

O‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI
OLIY TA’LIM, FAN VA INNOVATSIYALAR VAZIRLIGI
“TOSHKENT IRRIGATSIYA VA QISHLOQ XO‘JALIGINI
MEXANIZATSIYALASH
MUHANDISLARI INSTITUTI”
MILLIY TADQIQOT UNIVERSITETI
USMONOV FAZLIDDINXON SAPOXON O’G’LI
Oqsuv gidrouzelining nazorat-boshqaruv tizimini avtomatlashtirish
70711401 “Texnologik jarayonlar va ishlab chiqarishni avtomatlashtirish”
Magistr
akademik darajasini olish uchun yozilgan
dissertatsiya
Ilmiy rahbar : t.f.t. prof. Qalandarov P.I.

2.

Muammoning dolzarbligi. Suv xo‘jaligi va melioratsiya, suv resurslaridan
foydalanish, ularni istiqbolli rejalashtirishga doimo davlat ahamiyati berilgan. Bu
suv resurslarining tobora cheklanganligi va oziq-ovqat, chorva ozuqasi, sanoat
uchun xom ashyoga bo'lgan ehtiyojning tobora ortib borishi bilan bog'liq. Daryolar
oqimining nihoyatda notekis taqsimlanishi tufayli suv resurslarini hududiy qayta
taqsimlash muayyan hududlar va daryolar havzalarida yuzaga keladigan suv
tanqisligini bartaraf etishning obyektiv va real zaruratiga aylanib bormoqda.
Bu muammoni hal etishning asosiy yo‘nalishlaridan biri suvni tejash,
unumsiz yo‘qotish va oqizishlarini bartaraf etish uchun kurashdir. Boshqa choratadbirlar bilan bir qatorda sug‘orish tizimlarida suv taqsimotining texnologik
jarayonlarini avtomatlashtirish orqali sug‘orish suvidan foydalanishning yuqori
darajasiga erishish mumkin.
Sug'orish tizimlarining kanallari va gidrotexnika inshootlarini ekspluatatsiya
qilish uchun materiallar tahlili shuni ko'rsatadiki, vaqt bo'yicha suv oqimining
taqsimlanishi sug'orish tarmog'ining barcha bo'g'inlarida sezilarli notekislik bilan
tavsiflanadi. Buning sababi sug'orish manbasida suv sarfining o'zgarishi va uning
ko'plab iste'molchilari tomonidan buzilishlardir. Shu sababli, zamonaviy sharoitda
avtonom/mahalliy/ avtomatik tartibga solish tizimlarisiz suvdan rejalashtirilgan
foydalanishni ta'minlash, ko'plab iste'molchilarga suv ta'minotini tenglashtirish va
tez-tez qayta tartibga solish bilan uni tezda qayta taqsimlash qiyin.

3.

Gipoteza. Qashqadaryo viloyati Shaxrisabz tumanidagi
Oqsuv gidrouzeli misolida suv taqsimlash, suv sarfi va sathini
rostlash, suv hisobini yuritish va suv taqsimlash jarayonlarini
avtomatlashtirishda innovatsion dasturiy va texnik vositalarni
qo’lllash imkoniyatlarini o’rganish. Daryo va ochiq kanallardagi suv
resurslarini
boshqarishda,
taqsimlashda
o’chov
aniqliligi,
boshqarishning operativligi va energiya bo’yicha usullar, tavsiyalar
va yo’l-yo’riqlar ishlab chiqiladi
Tadqiqotning maqsadi. Ochiq
kanallrda hamda suv
taqsimlash inshootlarida suv sarfi va hisobini yurutish usullari, kanal
zatvorlarini boshqarishni avtomatlashtirishning vositalari va
texnologiyasini ishlab chiqishdan iborat.
Tadqiqotning vazifalari.
• Suv taqsimlash jarayonlarida dasturlanadiga mantiqiy kontrollerlar va
yangicha algoritmlarni qo’llash imkoniyatini o’rganish;
• Suv sarfini hamda sathini optimallashtirishni avtomatlashtirish;
• Suv sathini boshqarish jarayonini sun’iy intellectual qurilmalar
yordamida modellarini hamda algoritmini yaratish.

4.

Tadqiqotning ilmiy yangiligi: Gidromeliorativ va
gidrotexnik
ob’yektlarni
boshqarish
jarayonini
avtomatlashtirishning asosiy bo’g’inlaridan biri bo’lgan boshqaruv
dasturi va algoritmlari asosida suv taqsimlash va suv sarfini rostlash
jarayonlarini avtomatlashtirish, bir vaqtning o’zida kanal
zatvorlarini bir necha parametrlar bo’yich boshqarish uchun
yangicha loyiha modeli va unga mos dasturiy vosita namunasi va
ishlab chiqilgan.
Tadqiqot natijalarining nazariy va amaliy ahamiyati:
Ochiq kanallar va suv taqsimlash inshootlarida, shuningdek
sug’orish kanallarida suv taqsimlash va suv sarfini rostlash
jarayonini boshqarishning aniqliligi, operativligi va masofaviyligi va
qulayligiga erishish imkonini beruvchi avtomatlashtirilgan
boshqaruv va nazorat tizimi ishlab chiqilgan. Suvni taqsimlash
jarayonini avtomatlashtirish, suv hisobi va taqsimotini
optimallashtirish usullari va bosqichlari, zaruriy texnik vositalar
bazasi, avtomatik boshqaruv va rostlash tizimining funksional
sxemalsi ishlab chiqilgan.
.

5.

Shaxrisabz “Oqsuv” gidrouzeli

6.

Oqsuv gidrouzeli Kitob shahri markazidan 21,0 km uzoklikda, Xisorak suv
omboridan quyida, Oqsuv darosi poymasida joylashgan. Gidrouzel ma’muriy jixatdan
O‘zbekiston Respublikasi Qashqadaryo viloyatining Shaxrisabz tumani xududida
joylashgan. Oqsuv gidrouzeli 1984 - 1987-yillarda qurilgan va 1987-yilda doimiy
ekspluatatsiyaga topshirilgan. Oqsuv gidrouzeli 35-yildan buyon ekspluatatsiya qilinib
kelinmoqda shu sababdi bugungi kundan uning texnik holati ham dorzarb ham muhim
hisoblanadi. Oqsuv gidrouzelini suv bilan ta’minlash Xisorak suv omboridan Oqsuv
daryosi orqali amalga oshiriladi. Oqsuv gidrouzelining vazifasi O’ngqirg‘oq va
Chapqirg‘oq kanali orqali Shaxrisabz tumanidagi sug‘oriladigan yerlarni va Yakkabog‘
gidrouzelini suv bilan ta’minlashdan iborat.
Gidrouzelning asosiy vazifalari :
- O’ng qirg‘oq kanaliga (Kitobjar kanali) kafolatlangan suv yetkazib berish;
- Chap qirg‘oq kanaliga (Oqsuv-Yakkabog‘ birlashma kanali) kafolatlangan suv
yetkazib berish;
- Kanallarga loyqa-cho‘kindilarni o‘tishini oldini olish
Oqsuv gidrouzeli gidrotexnika inshootlarining tarkibi quyidagilardan iborat:
• Suv keltiruvchi o‘zan;
• To‘g‘on;
• Suv rostlagichlar:
• O‘ngqirg‘oq kanalining suv rostlagichi;
- Chapqirg‘oq kanalining suv rostlagichi.
• Suv olib ketuvchi o‘zan.
• Suv keltiruvchi o‘zan:

7.

8.

Suv keltiruvchi o’zan. O’zan maksimal 240,0 m3/s suv sarfiga mo‘ljallangan. Suv
keltiruvchi o‘zan ikkita suv oqimini yo‘naltiruvchi egrichiziqli, loyiha bo‘yicha chap
tarafi uzunligi 228 metr va o‘ng tarafi uzunligi 160 metr bo‘lgan damba shaklida. Suv
keltiruvchi o‘zan tubini eni 33,15 ga va chuqurligi 6,10 metrga teng. Suv oqimini
yo‘naltiruvchi dambaning qiyaliklari m=1,5 ga teng bo‘lib, beton koplamalar bilan
mustahkamlangan.
Gidrouzel to‘g‘oni. To‘g‘on shitli, monolit temir-betondan tashkil topgan, maksiml
240,0 m3/s suv sarfini o‘tkazishga mo‘ljallangan. To‘g‘on 3 ta tuynukdan (prolet)
iborat. Ikkita tuynukning eni 6,0 metrdan, ularning orasida eni 2,0 metrli alohida ustun
mavjud. Uchinchisining eni 3,0 ga teng bo‘lib yuvuvchi tuynuk xisoblanadi.
.

9.

O‘ng qirgoq kanalining suv rostlagichi. Suv rostlagich maksimal 12,0 m3/s
suv sarfini o‘tkazishga mo‘ljallangan. Suv rostlagich o‘ng qirg‘oq kanali bilan
shung‘uvchi devorlar orqali tutashtiriladi, shung‘uvchi devorlarning bosh qismining
kengligi 3,0 metr bo‘lib, 4,0 metrgacha o‘zgaradi. Shung‘uvchi devorning uzunligi 6,0
ga teng.
Chap qirg‘oq kanalining suv rostlagichi. Suv rostlagich maksimal 60,0 m3/s suv
sarfini o‘tkazishga mo‘ljallangan. Inshoot uch tirkishli kuvursimon, monolit temirbeton bilan mustaxkamlangan, ostonasining satx belgisi 990,5 metrda.

10.

• Suv olib ketuvchi o‘zan. O‘zan maksimal
240,0 m3/s suv sarfini o‘tkazishga
mo‘ljallangan. Suv olib ketuvchi o’zan
trapetsiya shaklida qurilgan bo‘lib, tubining
eni 36,8 metrga, qiyaliklari t=1,5 ga,
chuqurligi, h=3,35 metrga teng. Qiyaliklari
temir-beton bilan mustaxkamlangan

11.

Oqsuv tashlamasi darvozalarini ochib-yopish sxemasi. Oqsuv tashlamasining darvozalarini
ochib-yopish sxemasi gidrouzelning konstruktiv oʻziga xosliklari, tashlanadigan suv sarfi va
oʻzanda roʻy beradigan oʻzgarishlarni hisobga olgan holda tuziladi.

12.

O'ng qirg'oq kanalidagi gidropost uchun suv srfining suv satxiga bog'liq koordinatalar
jadvali

13.

Chap qirg'oq kanalidagi gidropost uchun suv srfining suv satxiga bog'liq koordinatalar
jadvali

14.

1.Simulink dasturiy paketida Oqsuv gidrouzeli
O’ngqirg’oq va Chapqirg’oq kanallarida zatvorlarni
suv sarfiga ko’ra boshqarishning matematik modelini
yaratamiz. Bunda avvalo blok-sxema bo’g’inlari
uchun uzatish funksiyalarining ifodalarini kiritamiz:

15.

Gidrouzelda suv sathi, sarfi va bosimini avtomatik rostlashning
struktura sxemasi (Matlab dasturida)

16.

Bunda tizimning struktura sxemasi quyidagicha
ko’rinish oladi:

17.

Simulink dasturiy paketida Oqsuv gidrouzeli O’ngqirg’oq va Chapqirg’oq kanallarida zatvorlarni suv
sarfi, sathi va bosimiga ko’ra boshqarishning matematik modelini yaratamiz
.

18.

Simulink dasturiy paketida Oqsuv gidrouzeli birgina O’ngqirg’oq kanali misolidada zatvorlarni
suv bosimiga ko’ra boshqarishning matematik modeli va struktura sxemasini yaratamiz. Bunda
tizimning oldindan hisoblangan yakuniy uzatish funksiyasi asosida struktura sxemasini tuzib
olamiz

19.

Gidrouzel texnologik jarayonini avtomatik boshqarishning
finksional-texnologik sxemasi
Suv olib ketuvchi o`zan (1)
Suv olib ketuvchi o`zan (2)
6
Suv
FE
1-3
Suv
Suv
5
FE
1-2
4
FE
1-1
14
15
FE
2-2
FE
2-3
13
FE
2-1
Loyqa yuvuvchi kanali
18
RZ7
PE
2-1
LE
2-1
PE
1-1
2
LE
1-2
3
LE
1-1
1

20.

Yuqoridagi ARS uchun boshqaruv shkafi sxemasi.
O’ngqirg’oq kanali uchun

21.

Chapqirg’oq kanali uchun

22.

Ko’rilatotgan avtomatik rostlash tizimi uchun zaruriy texnik vositalar
EasyTREK suv sathi datchigi
DMP_457 suv bosimi datchigi

23.

SLO-500F suv sarfi datchigi
EchoTREK suv sathi datchigi

24.

BKK1-220 suv sathi rostlagichi
LMP-135 zatvor boshqarish mexanizmi

25.

X-1-10016T kirish-chiqish moduli
PLC63 kontrolleri

26.

XULOSA
Tadqiqot natijalari quyidagi xulosalar bilan tavsiflanadi:
1. Gidrouzellar va gidrouzellarning texnologik parametrlarini to’ldirish bilan
yozish amalga oshirildi (jadval. 1.2), ularning texnik, gidravlik xususiyatlari va ish
sharoitlarini aks ettiradi. Yozish natijalari suv taqsimotining o’ziga xos xususiyatlari
to’g’risidagi ma’lumotlarga asoslanib, ish rejimlarini tanlash, avtomatlashtirish
paytida suv taqsimotining texnologik jarayonini boshqarish uchun o’lchov
varaqalarini asoslash imkonini beradi.
2. Ushbu ob’ektlarning texnologik parametrlaridan foydalanishga asoslangan
gidrouzellarda va kanal uchastkalarida suv taqsimotini avtomatlashtirishning ma’lum
va ishlab chiqilgan usullaridan foydalanish oqlanadi.
3. Texnologik sxemalarni hisobga olgan holda boshqaruv ob’ektlari sifatida
gidrouzel va gidrouzellarning ishlash shartlari aniqlandi. Ochiq kanallarda suv
taqsimotini avtomatlashtirishda zatvorlarni rostlash parametrlari orqali boshqarishda
ushbu parametrlarni vaqt ko’rsatkichi bo’yicha hisoblash usuli asoslanadi. Misol
uchun suv sathining (yoki sarfining) ko’tarilish yoki pasayish vaqti, suv sathining (yoki
sarfining) chiqish vaqti.
4. Suvdan foydalanish rejasiga muvofiq gidrouzellar va kanal uchastkalarida suv
sathini (yoki sarfini) barqarorlashtirishda o’tish jarayonini tartibga solishda o’lchash
xatoligi va rostlash vaqtini kamaytirishga imkon beradigan suvni taqsimlashni
avtomatlashtirish bo’yicha texnik yechim ishlab chiqilgan.
.

27.

5. Suv ta’minoti kanallarida tinch oqim bilan suv oqimining barqaror va
barqaror bo’lmagan harakat rejimlarini hisoblashning analitik modeli ishlab
chiqilgan. Muammo uzunligi bo’ylab o’zgaruvchan oqim tezligida kanallarda
suv oqimining barqaror, notekis harakati uchun, shuningdek to’lqin jarayonini
buzilish kattaligi, to’lqinlarning tarqalish tezligi va ularning paydo bo’lish
vaqti bo’yicha hisoblash orqali aniqlanmagan harakat uchun hal qilinadi.
Ushbu ishlanmalardan foydalanganda dizayn yaxshilanadi va ish sharoitida
suv chiqindilari kamayadi.
6. Suv taqsimotini avtomatlashtirish usullarini, algoritmlarini va suvdan
foydalanish rejasini amalga oshirishda suv taqsimlash rejimlarini
barqarorlashtirishning aniqligini oshirishga imkon beradigan suv sathini (yoki
sathini) boshqarish, boshqarishning texnik vositalarini tanlash va ishlatish
bo’yicha tavsiyalar berilgan.
7. Bajarilgan ishlar tog‘oldi zonasi sharoitida xos bo’lgan gidrouzellar va
sug’orish kanallari tizimlarida foydalanishni takomillashtirish bosqichining
tugallangan qismidir.