Optimum management of pressurized irrigation networks at different scales using Artificial Intelligent techniques

Abstract

Factors such as climate change, world population growth or the competition for the water resources make freshwater availability become an increasingly large and complex global challenge. Under this scenario of reduced water availability, increasing droughts frequency and uncertainties associated with a changing climate, the irrigated agriculture sector, particularly in the Mediterranean region, will need to be even more efficient in the use of the water resources. In Spain, many irrigation districts have been modernized in recent years, replacing the obsolete open channels by pressurized water distribution networks towards improvements in water use efficiency. Thanks to this, water use has reduced but the energy demand and the water costs have dramatically increased. Thus, strategies to reduce simultaneously water and energy uses in irrigation districts are required. This thesis consists of nine chapters, which include several models to optimize the management of the irrigation districts and increase the efficiency of water and energy use.

Factores tales como el cambio climático, el crecimiento de la población mundial o la competencia por los recursos hídricos hacen que la disponibilidad de agua se esté convirtiendo en un desafío global cada vez más grande y complejo. En este escenario de reducción de la disponibilidad de agua, aumento de la frecuencia de las sequías y de las incertidumbres asociadas a un cambio climático, el sector de la agricultura de regadío, en particular en la región mediterránea, tendrá que ser aún más eficiente en el uso de los recursos hídricos. En España, muchas comunidades de regantes se han modernizado en los últimos años, sustituyendo los obsoletos canales abiertos por redes de distribución de agua a presión con el objetivo de mejorar la eficiencia en el uso del agua. Gracias a esto, el uso del agua se ha reducido, pero la demanda de energía y los costos del agua se han incrementado drásticamente. Por lo tanto, se requieren estrategias para reducir simultáneamente el uso de agua y energía en las comunidades de regantes. Esta tesis consta de nueve capítulos que incluyen varios modelos para optimizar la gestión de las comunidades de regantes y aumentar la eficiencia en el uso del agua y la energía.