Control predictivo no lineal para canales de riego: caso de estudio en el Delta del Ebro
DOI:
https://doi.org/10.17979/ja-cea.2026.47.13748Palabras clave:
Modelado e identificación de sistemas ambientales, Control óptimo y operación de sistemas de recursos de agua, Gestión de recursos naturalesResumen
El canal de riego izquierdo del Delta del Ebro es un sistema de gestión hídrica complejo, con alta variabilidad en la demanda y escasa automatización, que representa un caso de estudio ilustrativo para evaluar el potencial de estrategias de control avanzado en infraestructuras reales. Este trabajo presenta el diseño e implementación de un control predictivo no lineal (NMPC por sus siglas en inglés) en tres tramos representativos del canal, a partir de datos reales del sistema, comparándolo frente al control basado en reglas actualmente en uso y un control PI. Los resultados muestran que el NMPC reduce el error máximo y el esfuerzo de control en ambos escenarios evaluados, con especial ventaja ante episodios de lluvia gracias a su capacidad predictiva, validando así el uso de estrategias complejas pero adecuadas para este tipo de sistemas.
Referencias
Clemmens, A. J., Kacerek, T. F., Grawitz, B., Schuurmans, W., Jan. 1998. Test Cases for Canal Control Algorithms. Journal of Irrigation and Drainage Engineering 124(1), 23–30. DOI: 10.1061/(ASCE)0733-9437(1998)124:1(23)
Conde, G., Ocampo-Martinez, C., Quijano, N., Apr. 2025. A novel nonlinear model predictive control approach to minimize losses in open-channel irrigation systems. ISA Transactions 159, 278–292. DOI: 10.1016/j.isatra.2025.02.003
Conde, G., Quijano, N., Ocampo-Martinez, C., 2021. Modeling and control in open-channel irrigation systems: A review. Annual Reviews in Control 51, 153–171. DOI: 10.1016/j.arcontrol.2021.01.003
FAOSTAT, 2023. FAO Statistics Database (FAOSTAT).
Fukagawa, N. K., Ziska, L. H., 2019. Rice: Importance for Global Nutrition. Journal of Nutritional Science and Vitaminology 65 (Supplement), S2–S3. DOI:10.3177/jnsv.65.S2
IDESCAT, 2024. Idescat. Anuario estadístico de Cataluña. Superficie agrícola. Por productos. Provincias.
Kolton-Jusid, A., Blesa, J., Ocampo-Martinez, C., 2026. From heuristic rules to modern control: Advancing irrigation management in the Ebro Delta. In: Proceedings of the IFAC world congress.
Kong, L., Liu, Y., Li, J., Tian, Y., Yang, Q., Chen, Z., Jul. 2024. Nonlinear model predictive controller for gate control in open canal irrigation systems with flexible water demands. Computers and Electronics in Agriculture 222, 109023. DOI: 10.1016/j.compag.2024.109023
Litrico, X., Fromion, V., 2006. Tuning of Robust Distant Downstream PI Controllers for an Irrigation Canal Pool. I: Theory. Journal of Irrigation and Drainage Engineering 132 (4), 359–368. DOI: 10.1061/(ASCE)0733-9437(2006)132:4(359)
Malaterre, P.-O., 2007. Control of irrigation canals: why and how? Numerical Modelling of Hydrodynamics for Water Resources, 283–304.
McDonnell, B., Ratliff, K., Tryby, M., Wu, J., Mullapudi, A., Aug. 2020. PySWMM: The Python Interface to Stormwater Management Model (SWMM). Journal of Open Source Software 5 (52), 2292. DOI: 10.21105/joss.02292
Palma Guillén, A., Sep. 2023. Feasibility of organic rice cultivation in the Ebro Delta. Ph.D. thesis, Universitat de Barcelona.
van Overloop, P. J., Clemmens, A. J., Strand, R. J., Wagemaker, R. M. J., Bautista, E., Nov. 2010. Real-Time Implementation of Model Predictive Control on Maricopa-Stanfield Irrigation and Drainage District’s WM Canal. Journal of Irrigation and Drainage Engineering 136 (11), 747–756. DOI: 10.1061/(ASCE)IR.1943-4774.0000256
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