A numerical analysis of dynamic behavior of the self-leveling (GEC-ALSTHOM) gates : AMIL and AVIO (AVIS)

This paper deals with self-leveling gates (AMIl & AVIO (AVIS)) modelling. A manual operation is commonly used in irrigation systems. For automation a low-cost substitution of the manual devices is the use of the self-leveling gates. The water level is maintained close to the targeted level near to the gate. The maximal amplitude of the tolerated variation is called decrement The relation (so-called static relation or static model) between the targeted water level and the partial openning of the gate is established by applying the mechanic equations.Self-leveling gates are based on hydro-mechanical principales. The mechanic equations give non linear mathematical models in order to study the dynamic behavior.The numerical study is realized by applying different standard excitations of inputs on various initial level conditions. Special interest is devoted to the step and harmonic signal responses. To conclude, the reaction of the gates to different inputs is faster than the dynamic of the water in the pools. Tomodel these structures into an hydraulic model, it is sufficient to integrate the static model. / Ce papier tient compte de la modélisation des vannes hydromécaniques (AMIL & AVIO (AVIS). L'opération manuelle est souvent utilisée dans les périmètres irrigués. Pour les automatiser, une substitution à bas prix des appareils manuels est l'utilisation de vannes hydromécaniques. Le niveau d'eau près de la vanne est maintenu quasi-constant par rapport au niveau de consigne. L'amplitude du niveau d'eau maximale tolérée est appelée décrément. La relation, appelée relation statique ou modèle statique, entre le niveau d'eau régulé et l'ouverture partielle de la vanne est établie en appliquant les équations de la mécanique. Le fonctionnement des vannes à flotteurs est basé sur des principes de l'hydromécanique. Les équations mécaniques donnent des équations de comportement non linéaires dans le but d'étudier le comportement dynamique. L'étude numérique est réalisée par l'application de diverses excitations des signaux d'entrée pour des différentes conditions initiales de niveau d'eau. Un intérêt particulier est consacré aux réponses sinusoïdales et celles d'une entrée type échelon. En conclusion, la réaction des vannes aux différentes impulsions est plus rapide que la dynamique de l'eau dans les biefs. Afin de modéliser le comportement de ces ouvrages dans un modèle hydraulique, il est suffisant d'intégrer le modèle statique.