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Journal Cover Irrigation and Drainage
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   Hybrid Journal Hybrid journal (It can contain Open Access articles)
     ISSN (Print) 1531-0353 - ISSN (Online) 1531-0361
     Published by John Wiley and Sons Homepage  [1603 journals]   [SJR: 0.413]   [H-I: 18]
           DITCH DRAINS
    • Authors: Ali Afruzi; A. H. Nazemi, A. A. Sadraddini
      Pages: n/a - n/a
      Abstract: A comprehensive analytical solution is presented for the steady‐state two‐dimensional drainage problem of the water flow from a horizontal ponded surface into rectangular cross‐section array ditches. The ditches partially penetrate into a homogeneous and isotropic porous medium of finite depth over an impervious layer. The solution includes the equations for drainage discharge into ditches, the drainage discharge through the seepage face and the water depth portion of a ditch, and seepage velocities along the ponded surface. The equations are obtained using the Schwarz–Christoffel transformation in the conformal mappings of the physical and hodograph planes on to an auxiliary plane. The proposed analytical solution is validated by comparing the results with the known experimental data and the other analytical works. The results of the analyses show that seepage velocity along the ponded surface water decreases with distance from the ditch and accordingly leaching of salts is non‐uniform. Closer spacing between two adjacent ditches, shallower water depth in the ditches, and deeper depth of the ditches are advantageous in removing salts from fields. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. Une solution analytique complète est présentée pour la question du drainage bidimensionnel en régime permanent de l'écoulement d'une surface horizontale inondée vers des fossés de section rectangulaire. Les fossés pénètrent partiellement dans un milieu poreux homogène et isotrope de profondeur finie au‐dessus d'une couche imperméable. La solution comprend les équations pour le débit de drainage dans les fossés, le débit de drainage à travers la face de suintement et la partie immergée de la berge du fossé, ainsi que les vitesses d'infiltration le long de la surface inondée. Les équations sont obtenues en utilisant la transformation de Schwarz–Christoffel dans les applications conformes de plans physique et hodographe à un plan auxiliaire. La solution analytique proposée est validée en comparant les résultats avec des données expérimentales connues et avec d'autres travaux analytiques. Les résultats des analyses montrent que la vitesse d'infiltration le long de la surface diminue avec la distance au fossé et, en conséquence, de lixiviation des sels est non uniforme. Diminuer l'espacement entre deux fossés adjacents, réduire le tirant d'eau dans les fossés, augmenter la profondeur des fossés favorisent l'évacuation des sels hors du sol. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2014-07-02T05:27:08.85145-05:0
      DOI: 10.1002/ird.1857
    • Authors: Xin Liu; Sufen Wang, Yajuan Wang, Shaozhong Kang, Xinmei Hao, Fusheng Li
      Pages: n/a - n/a
      Abstract: Comprehensive evaluation of farmland infrastructure plays a significant role in utilizing water resources fully and ensuring a high and stable yield of crops. This study was conducted in the Shiyang River Basin, the arid region of north‐west China. The evaluation hierarchy of farmland infrastructure, including objective, criterion, sub‐criterion and attribute levels, was established. The weights of evaluation indices at different levels of the evaluation system were calculated using the analytic hierarchy process. The grades of farmland infrastructure in Changning, Huanhe, Qingyuan, Jinyang and Yongchang irrigation districts of the Shiyang River Basin were obtained using the grey correlation method. Results showed the evaluation indices ranked according to the descending order of their weights as irrigation and drainage infrastructure, 0.370; field infrastructure, 0.210; protection infrastructure, 0.162; rural power infrastructure, 0.143; road infrastructure, 0.115 in the criterion level. The grades of Changning, Huanhe, Qingyuan, Jinyang and Yongchang irrigation districts were excellent, excellent, good, average and excellent, respectively. The study provides a theoretical basis for improving farmland infrastructure construction. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. Une évaluation complète des infrastructures pour les terres agricoles joue un rôle important dans l'utilisation des ressources en eau et assurer de façon durable le plein rendement des cultures. Cette étude a été réalisée dans le bassin de la rivière Shiyang, une région aride du nord‐ouest de la Chine. La hiérarchie de l'évaluation de l'infrastructure pour les terres agricoles a été créée, comprenant les niveaux d'objectifs, de critères, sous‐critères et d'attributs. Les poids des indices d'évaluation à différents niveaux du système d'évaluation ont été calculés en utilisant le processus de hiérarchie analytique. La qualité de l'infrastructure dans les différents districts d'irrigation du bassin de Shiyang (Changning, Huan, Qingyuan, Jinyang et Yongchang) a été obtenue en utilisant la méthode de corrélation grise. Les résultats ont montré que les indices d'évaluation peuvent être classés selon l'ordre décroissant de leur poids: irrigation et drainage, 0.370; travail sur le terrain, 0.210; travail de protection, 0162; travaux d'alimentation en milieu rural, 0.143; travaux routiers, 0.115. Les qualités des districts d'irrigation de Changning, Huan, Qingyuan, Jinyang et Yongchang étaient excellent, bon, moyen et excellent, respectivement. L'étude fournit une base théorique à l'amélioration de la construction des infrastructures pour les terres agricoles. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2014-07-01T03:34:11.701539-05:
      DOI: 10.1002/ird.1858
    • Authors: Krishna P. Paudel; Bart Schultz, Herman Depeweg
      Pages: n/a - n/a
      Abstract: Canal design for sediment transport requires the use of sediment transport predictors. The predictors are derived for a small range of flows and mostly considered for wide canals. The use of these equations in irrigation canals needs some adaptation. In this study we have used a depth‐averaged logarithmic velocity distribution in a canal section to compute the sediment transport rate for different predictors under a different range of hydraulic and sediment characteristics. The predictability of the predictors was improved when tested with the selected Brownlie data for rectangular non‐wide canals. A rational canal design approach is proposed that uses the sediment transport predictors after applying a correction. The proposed approach has been tested under changing water flows and sediment concentration using the mathematical model SETRIC. The field data of secondary canal S9 of the Sunsari Morang Irrigation Scheme in Nepal have been used. If the canal had been designed with the proposed method there would have been less deposition in the canal network. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. La conception du canal pour le transport des sédiments nécessite l'utilisation de prédicteurs de transport de sédiment. Les prédicteurs sont dérivés pour une petite gamme de flux, et généralement pour des canaux larges. L'utilisation de ces équations dans des canaux d'irrigation a besoin d'adaptation. Dans cette étude nous avons utilisé une distribution logarithmique de la vitesse pondérée par la profondeur moyenne dans une section de canal pour calculer les taux de transport de sédiments pour différents prédicteurs, dans une gamme variée de conditions hydrauliques et de caractéristiques de sédiments. La prévisibilité des prédicteurs a été améliorée avec les données de Brownlie sélectionnées pour des canaux rectangulaires non larges. Une approche rationnelle de la conception du canal est proposée en utilisant les prédicteurs de transport des sédiments, après l'application d'une correction. L'approche proposée a été testée pour différents flux d'eau et concentrations de sédiments en utilisant le modèle mathématique SETRIC. Les données de terrain du canal secondaire S9 du canal de Sunsari (périmètre d'irrigation de Morang, Népal) ont été utilisées. Si le canal avait été conçu avec la méthode proposée, il y aurait eu moins de dépôts dans le réseau de canaux. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2014-06-26T22:41:26.103628-05:
      DOI: 10.1002/ird.1862
    • Authors: P. Kumar; A. Sarangi, D.K. Singh, S.S. Parihar
      Pages: n/a - n/a
      Abstract: Crop models assist in generating crop productivity trends under future climate and different irrigation water supply scenarios. In this study, the AquaCrop model with a salinity module to simulate the grain yield and water productivity of four wheat varieties, including three salt- tolerant (i.e. KRL-19, KRL-1-4, KRL-210) and one salt non-tolerant variety (i.e. HD-2894) grown under different salinity levels was evaluated. The experiment was conducted at the research farm of the Water Technology Centre (WTC), Indian Agricultural Research Institute (IARI), New Delhi, during rabi 2009–10 and 2010–11. The model was calibrated using experiment data of rabi 2009–10 and validated with data of rabi 2010–11. Saline water of 4, 8 and 12 dS m−1 and groundwater (i.e. 1.5 dS m−1 during rabi 2009–10 and 1.7 dS m−1 during rabi 2010–11) were used for irrigation. The validated model prediction error statistics, i.e. model efficiency (ME), index of agreement (d) and coefficient of determination (R2) for grain yield, were 0.85, 0.96, 0.94 and for biomass 0.7, 0.95, 0.95, respectively, for all varieties and salinity levels. It was observed that the AquaCrop model was better at predicting the grain yield compared to biomass and water productivity for all varieties and salinity levels. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. Les modèles de cultures aident à générer les tendances de la productivité des cultures sous contrainte de changement climatique et différents scénarios d'approvisionnement en eau d'irrigation. Dans cette étude, le modèle AquaCrop avec son module de salinité est utilisé pour simuler le rendement en grains et de la productivité de l'eau de quatre variétés de blé, à savoir trois tolérantes au sel (i.e. KRL-19, KRL-1-4, KRL-210) et une non tolérante au sel (i.e. HD-2894), qui ont été cultivées et évaluées sous différents niveaux de salinité. L'expérience a été menée à la ferme de recherche du Centre Water Technology (WTC) de l'Institut indien de recherche agricole (IARI), New Delhi, pendant le rabi 2009–10 et 2010–11. Le modèle a été calibré à partir de données expérimentales de rabi 2009–10 et validé avec les données de rabi 2010–11. De l'eau salée de 4, 8 et 12 du DSM−1 et de l'eau de la nappe (1.5 DSM−1 en 2009–10 et 1.7 DSM−1 en 2010–11) ont été utilisées pour l'irrigation. Les erreurs statiques de prédiction du modèle validés, soit l'efficacité du modèle (ME), l'indice de l'accord (d) et le coefficient de détermination (R2) pour le rendement en grain étaient de 0.85, 0.96, 0.94, et, pour la biomasse de 0.7, 0.95, 0.95, respectivement, pour toutes les variétés et les niveaux de salinité. Il a été observé que le modèle AquaCrop prédisait mieux le rendement en grains que la biomasse et la productivité de l'eau pour toutes les variétés et les niveaux de salinité. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2014-06-25T05:06:36.803098-05:
      DOI: 10.1002/ird.1841
    • Authors: Nasredin Parsafar; Safar Marofi
      Pages: n/a - n/a
      Abstract: This study is an experiment designed with five watering regimes as follows: raw wastewater (T1), treated wastewater (T2), a combination of 50% raw wastewater and 50% fresh water (T3), a combination of 50% treated wastewater and 50% fresh water (T4), and fresh water (T5). The results show that the average Mn, Fe, Cu and Zn values in the drained water were less than the input water. The effect of watering on heavy metal concentration of the drainage water was statistically significant. Temporal analysis showed increasing trends for the heavy metals from T1 to T5. In the case of T1, after the third irrigation programme, Zn, Mn and Fe concentrations were reduced. Based on Pearson's correlation coefficients, Mn, Fe, Cu and Zn in drainage waters had significant positive correlation with each other. Also, the treatments had significant effects on heavy metal concentrations in potato shoots and tubers (except Zn in tubers). Based on heavy metal accumulation in drainage waters, potato shoots and tubers, the treated watering order was T1 > T3 > T2 > T4 > T5 (except Fe in shoots). The heavy metal concentration in tubers was less than in shoots. Cu and Zn accumulation in potato was within standard limits. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. Cette étude est une expérience conçue avec cinq arrosages conduits de la manière suivante: eaux usées brutes (T1), eaux usées traitées (T2), combinaison de 50% des eaux usées brutes et de 50% d'eau douce (T3), combinaison de 50% des eaux usées traitées et 50% l'eau douce (T4), et eau douce seule (T5). Le résultat montre que les valeurs moyennes de Mn, Fe, Cu et Zn dans l'eau drainée étaient moindres que dans l'eau d'entrée. L'effet de l'arrosage sur la concentration des métaux lourds de l'eau de drainage était statistiquement significatif. L'analyse temporelle a montré une progression pour les métaux lourds du T1 au T5. Dans le cas de T1, les concentrations de Zn, Mn et Fe ont été réduites après le troisième programme d'irrigation. Les coefficients de corrélation de Pearson ont eu des corrélations positives significatives dans les eaux de drainage pour Mn, Fe, Cu et Zn entre eux. En outre, les traitements ont des effets importants sur les concentrations de métaux lourds dans les pousses de pommes de terre et les tubercules (sauf le Zn dans les tubercules). Les métaux lourds s'accumulent dans les eaux de drainage, les pousses et les tubercules des pommes de terre, dans l'ordre des traitements d'arrosage T1 > T3 > T2 > T4 > T5 (sauf Fe dans les pousses). La concentration des métaux lourds dans les tubercules était moindre que dans les pousses. L'accumulation de Cu et Zn dans la pomme de terre était dans les limites des normes. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2014-06-25T04:45:21.04294-05:0
      DOI: 10.1002/ird.1859
    • Authors: Souvik Ghosh; S. K. Srivastava, A. K. Nayak, D. K. Panda, P. Nanda, Ashwani Kumar
      Pages: n/a - n/a
      Abstract: Irrigation, agriculture, poverty and standard of living were analysed in five eastern Indian states to delineate the links and/or missing links between the standard of living scenario and performance of the irrigation and agriculture sectors. Different indices were constructed for assessment of district- wise scenarios of irrigation, agriculture, poverty and standard of living; accordingly, the majority of the districts in the eastern Indian states showed both the irrigation and agricultural scenarios at a low level, which may be attributed to the meagre groundwater-irrigated area due to the low level of groundwater development (27%) and dependence on a surface irrigation system that suffers from a low level of irrigation efficiency and intensity. Lack of an assured irrigation service has a bearing on the low productivity of the major crop paddy and food grain production. Better living conditions and less poverty were found in the districts where relatively better irrigation and agricultural performance were observed. Multiple regression revealed 60% (R2 > 0.60) variation in living conditions was predicted by the indicators of agriculture and poverty excluding the indicators of irrigation, which is attributed to the fact of lower groundwater exploitation for irrigation in most of the districts of eastern Indian states due to poor institutional and infrastructure support resulting in a lower impact of irrigation on the poverty and standard of living scenarios. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. L'irrigation, l'agriculture, la pauvreté et le niveau de vie ont été analysés dans cinq États indiens de l'Est pour définir les liens et/ou liens manquants entre les scénarios de subsistance et la performance de l'irrigation et du secteur agricole. Différents indices ont été élaborés pour l'évaluation des scénarios d'irrigation, de l'agriculture, de la pauvreté et de la subsistance à l'échelle des districts d'irrigation; la majorité des districts d'irrigation dans les États indiens de l'Est a montré à la fois des niveaux très bas d'irrigation et de scénarios agricoles, ce qui peut être attribué à de maigres ressources en eaux souterraines par ailleurs peu développées (27%), et de la dépendance au système d'irrigation de surface à la fois peu efficace et peu intense. Les défaillances des services de l'irrigation ont une incidence sur la productivité du paddy des céréales alimentaires, qui est faible. De meilleures conditions de subsistance et moins de pauvreté ont été trouvées dans les districts où l'on a observé une relativement meilleure irrigation et une agriculture plus performante. La régression multiple a révélé (60% R2 > 0.60) que les variations de la qualité de subsistance ont été prédites par les indicateurs de l'agriculture et de la pauvreté, à l'exclusion des indicateurs de l'irrigation. Ceci est attribué au fait de la baisse de l'exploitation des eaux souterraines pour l'irrigation dans la plupart des districts des États indiens de l'Est, induite par le faible appui institutionnel aux infrastructures et impliquant un faible impact de l'irrigation sur la pauvreté et le niveau de vie. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2014-06-19T07:07:52.522789-05:
      DOI: 10.1002/ird.1860
    • Authors: Mile Bozic; Goran Nikolic, Dejan Milosev, Zeljka Rudic, Sreten Tomovic
      Pages: n/a - n/a
      Abstract: The objective of this paper is to present the application of systematic analyses to ascertain better groundwater management in agricultural and urban areas. The mentioned analyses encompass mathematical modelling (MODFLOW), and benefit–cost analysis. The Pancevacki Rit area is particularly suitable for these analyses, since it has a long history regarding excess water. The simulation model of Pancevacki Rit is used to develop an optimal drainage strategy for long-term management. The existing canal network, with a density of 25 m ha−1 and 7 pumping stations with an installed capacity of 35.8 m3 s−1, are not sufficient to protect total area of 33 820 ha, mostly due to inefficient management. Initially the results of the mathematical model were used to select an acceptable drainage solution for the study area, with several stages distinguished (phases 1–5) and degrees of achieved protection. Introduction of economic evaluation (benefit–cost) made further differences between solutions, thus simplifying the choice. The most complex and effective solution involves a major total investment (€16 million), but minor unit investment costs (€ 400 ha−1) and the greatest benefit–cost ratio. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. L'objectif de cet article est de présenter la possibilité d'application des analyses systématiques afin de déterminer la meilleure gestion des eaux souterraines dans les zones agricoles et urbaines. Les analyses mentionnées englobent la modélisation mathématique (MODFLOW) et l'analyse coûts–avantages. Ces analyses sont appliquées à la région de Pancevacki Rit, qui a une longue histoire au sujet de l'excès d'eau. Le modèle de simulation de Pancevacki Rit est utilisé pour élaborer la stratégie de drainage optimal pour la gestion à long terme. Une densité de canaux de 25 m ha−1 et 7 stations de pompage avec une capacité totale installée de 35.8 m3 s−1, ne sont pas suffisantes pour protéger la région de 33 820 ha, principalement en raison d'une gestion inefficace. Initialement, les résultats du modèle mathématique ont été utilisés pour sélectionner la solution de drainage acceptable pour la région étudiée, avec 5 étapes distinctes et différents degrés de protection. L'introduction de l'évaluation économique (coûts–avantages) a permis la discrimination entre les différentes solutions. La solution plus complexe et efficace implique un gros investissement (16 millions €), mais les coûts unitaires sont mineurs (400 € ha−1) et le ratio coûts–avantages plus favorable. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2014-06-19T07:04:14.07567-05:0
      DOI: 10.1002/ird.1861
    • Authors: Gholamreza Ghahari; Hossein Hashemi, Ronny Berndtsson
      Abstract: Utilizing passive floodwater for spate irrigation in arid areas is an opportunity to use marginal water for crop production. These techniques have only partially been studied in an extensive way. This paper describes a floodwater harvesting and spreading system for spate irrigation and field experiments for cultivation of barley. The field experiments were carried out during a three‐year period. The area is noteworthy for its erratic and scarce rainfall. Due to the scarce and late rainfall, only in the second‐year experiment was barley yield achieved. On 5 December 2009, barley was planted in one treated plot inside the system and subsequently received spate irrigation on 8 December. On 16 December 2009, barley was planted in a second treated plot and in a control plot outside the system. During the growth period, the second treated plot and the control plot received moisture only from direct rainfall. The total weight of barley seed and straw in the treated plots was about 1620 and 2050 kg ha‐1, respectively. The total weight of barley seed and straw in the control plot, however, was only about 821 kg ha‐1. The results consequently displayed a statistically significant increase in yield for the treated plots as compared with the control plot. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. L'irrigation passive par piégeage des eaux de crue dans les zones arides offre la possibilité d'utiliser les eaux marginales pour la production agricole. Ces techniques n'ont été que partiellement étudiées, et de manière extensive. Cet article décrit la récolte des eaux de crue et le système d'épandage pour l'irrigation par épandage et les expériences de terrain pour la culture de l'orge. Les expériences de terrain ont été réalisées au cours d'une période de trois ans. La région se distingue par ses précipitations irrégulières et rares. En raison de la faible pluviosité, seule la deuxième année d'expérimentation a permis de récolter de l'orge. Le 5 décembre 2009, l'orge a été plantée dans un terrain d'essai à l'intérieur du système et a ensuite reçu l'irrigation par épandage le 8 décembre. Le 16 décembre 2009, l'orge a été plantée dans une seconde parcelle d'essai et dans une parcelle témoin en dehors du système. Au cours de la période de croissance, la deuxième parcelle d'essai et la parcelle témoin a reçu uniquement l'eau de pluie directe. Le poids total des grains d'orge et de paille dans les parcelles d'essai était compris entre 1620 et 2050 kg ha‐1, respectivement. Le poids total des grains d'orge et de paille dans la parcelle témoin, cependant, n'était que de 821 kg ha‐1. Les résultats affichent par conséquent une augmentation statistiquement significative du rendement pour les parcelles d'essai, par rapport à la parcelle témoin. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2014-05-22T06:50:56.845542-05:
      DOI: 10.1002/ird.1855
    • Authors: P. C. Kanakis; D. M. Papamichail, P. E. Georgiou
      Abstract: In on‐demand pressurized irrigation networks the pressure and discharge requirements at each hydrant are dependent on the irrigation system requirements and the availability of water resources. Possible changes in these requirements can occur in the future because of change of irrigation methods, advances in technology, changes in user practices and behaviour, management decisions or future trends related to effective irrigation water application, altering pressure requirements at hydrants and the discharge at the upstream end of the network. The objective of this paper is to deal with changes in the pressure requirements by using the method of fuzzy linear programming (FLP) for the minimization of the pipes cost during the design stage of such a network. The FLP uses fuzzy numbers for the pressure head constraints at the hydrants. An application of the method in a case study network in Greece is presented and the results are compared with those from the linear programming (LP), focusing on the performance analysis of the generated networks, using the well‐known computer program COPAM. The results showed that the network design with FLP can cope better with future changes than the network designed with LP. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. Dans les réseaux d'irrigation à la demande sous pression les exigences de pression et de débit à chaque prise dépendent des exigences du système d'irrigation et de la disponibilité des ressources en eau. D'éventuelles modifications de ces conditions peuvent se produire dans l'avenir et modifiant les exigences de pression aux prises et le débit à l'extrémité d'amont du réseau, comme par exemple le changement des méthodes d'irrigation, des progrès technologiques, les changements dans les pratiques ou le comportement des utilisateurs, les décisions de gestion ou les tendances futures liées à l'efficace application de l'eau d'irrigation. L'objectif de cet article est d'aborder les changements dans les exigences de pression en utilisant la méthode de programmation linéaire floue (PLF) pour la minimisation du coût des tuyaux au cours de la phase de conception d'un tel réseau. La PLF utilise des nombres flous pour les contraintes de pression en tête des prises. Une application de la méthode dans un réseau d'étude de cas en Grèce est présentée et les résultats sont comparés à ceux de la programmation linéaire (PL), en mettant l'accent sur l'analyse des performances des réseaux générés, en utilisant le programme COPAM. Les résultats ont montré que la conception du réseau à l'aide de la PLF peut mieux faire face aux changements à venir que le réseau conçu à l'aide de la PL. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2014-05-16T04:28:07.572559-05:
      DOI: 10.1002/ird.1853
    • Authors: Alireza Keshavarzi; James Ball
      Abstract: In this study, a comprehensive experimental study was performed to find an equation for the estimation of flow discharge over a sharp‐crested side weir in a trapezoidal channel. A physical model with side slopes of 1.5, 1, 0.5 and 0 was used and sharp‐crested side weirs with different lengths and heights were tested under different flow conditions. In this study, 212 laboratory tests were performed with different side‐wall slopes under subcritical flow conditions since the Froude number = 0.08–0.80. As a result, using statistical analysis, a linear relationship is proposed here for estimation of the side‐weir discharge coefficient in a trapezoidal channel. The new equation is a function of the upstream Froude number, weir height and side‐wall slope. The new equation enables estimation of flow discharge over the side weir with consideration of different side slopes. Furthermore, previously proposed discharge relationships for estimation of the discharge coefficient over sharp‐crested side weirs were compared with the new equation and experimental data from this study and this comparison is also reported in this paper. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. Dans cette étude, une étude expérimentale complète a été effectuée pour trouver une équation de l'estimation des débits d'écoulement d'une lame déversante latérale à un canal trapézoïdal. Un modèle physique avec des pentes latérales de 1.5, 1, 0.5 et 0 a été utilisé et des lames déversantes de différentes longueurs et hauteurs ont été testées sous différentes conditions d'écoulement. Dans cette étude, 212 tests de laboratoire ont été réalisés avec différentes pentes de paroi latérale sous condition d'écoulement subcritique puisque le nombre de Froude variait de 0.08 à 0.80. Par conséquent, en utilisant une analyse statistique, une relation linéaire est proposée ici pour l'estimation du coefficient de débit du déversoir latéral dans un canal en forme de trapèze. La nouvelle équation est une fonction du nombre de Froude en amont, de la hauteur du déversoir et la pente de la paroi latérale. La nouvelle équation permet d'estimer le débit d'écoulement du déversoir latéral pour différentes pentes de la paroi du canal. En outre, les relations de débit proposées antérieurement ont été comparées avec la nouvelle équation et les données expérimentales de cette étude, et cette comparaison est rapportée dans l'article également.
      PubDate: 2014-05-08T01:00:29.043071-05:
      DOI: 10.1002/ird.1856
    • Authors: Wenyong Wu; Wei Chen, Honglu Liu, Shiyang Yin, Yong Niu
      Abstract: This study is based on data of the hydraulic analysis of 15 types of screen filters, incorporating such technical parameters as the pipe inlet/outlet inner diameter Dp, angle between filter body and inlet/outlet a, filter pore diameter ds, filter mesh number M, water velocity of inlet/outlet vi, and average water velocity of filter pore vm to develop a dimensional head loss model. The regression coefficient Radj2 is 0.951 and the correlation coefficient R between the measured value and predicted value is 0.97. Using the model to study filter head loss variations as different structure parameters change, and the variation of structure parameters would lead to the changes of vi, vm, Re and Fr, consequently resulting in head loss variation. It was found that the head loss decreases significantly as the inlet/outlet diameter and filter mesh diameter decrease. An increasing angle or filter mesh size (while keeping the filter diameter constant) does not have a significant impact on the screen filter head loss. For the screen filter structural design, the proper inner diameter of inlet/outlet and filter mesh diameter should be selected to reduce both water head loss along the path and local head loss. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. Cette étude est basée sur les données de l'analyse hydraulique de 15 types d'écrans de filtres, intégrant ces paramètres techniques pour développer un modèle dimensionnel de pertes de charge, comme les diamètres internes d'entrée et de sortie de la conduite Dp, l'angle entre le corps de filtre et l'axe d'entrée/sortie a, le diamètre des pores du filtre ds, le numéro de tamis M, la vitesse de l'eau de d'entrée et desortie vi, et la vitesse moyenne de l'eau dans le filtre vm. Le coefficient de régression Radj2 est 0.951 et le coefficient de corrélation R entre la valeur mesurée et la valeur prédite est de 0.97. Le modèle permet d'étudier les variations de pertes en charge de la tête de filtre en faisant varier les paramètres de structure que sont vi, vm, Re et Fr. On a constaté que la perte de charge diminue de manière significative alors que le diamètre d'entrée/sortie et la taille du tamis diminuent. Augmenter l'angle du filtre ou la maille du tamis (tout en gardant constant le diamètre du filtre) n'a pas eu d'impact significatif sur les pertes en charge du filtre. Pour la conception de la structure de l'écran de filtre, le diamètre intérieur d'entrée/sortie et la maille du filtre doivent être choisis pour réduire à la fois les pertes en charges linéaires et les pertes locales dans la tête du filtre. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2014-05-07T04:43:00.304788-05:
      DOI: 10.1002/ird.1846
    • Authors: Maya Benouniche; Margreet Zwarteveen, Marcel Kuper
      Abstract: In Morocco, many farmers enthusiastically use drip irrigation. However, few drip irrigation systems conform to engineering standards. In a process they refer to as bricolage, farmers modify and adapt standard designs, thus creating their own technical standards. We document three instances of bricolage and show that it is a useful term to explain irrigation innovation processes. Through bricolage farmers adapt and modify the system to their needs, but also enter a process of gradual learning about what drip irrigation is and what it can achieve. Bricolage has led to the multiplication and diversification of drip systems, with different categories of users co‐designing the nature and direction of change it provokes. Through bricolage, local actors effectively share responsibilities of the design process with engineers. The paper concludes that the fact that drip irrigation lends itself to bricolage helps explain its success as an innovation. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. Au Maroc, de nombreux agriculteurs utilisent l'irrigation au goutte à goutte. Pourtant, peu de systèmes de goutte à goutte sont conformes aux normes fixées par des ingénieurs. Dans un processus qu'ils qualifient de bricolage, les agriculteurs adaptent les installations, et créent des normes locales. Nous documentons trois instances de bricolage, et montrons que le terme bricolage est utile pour expliquer le processus d'innovation en irrigation. Le bricolage a permis la conception de systèmes plus adaptés aux conditions locales, mais permet aussi un apprentissage graduel de la technique, et plus généralement, d'apprivoiser le changement. Les acteurs locaux ont ainsi pris le contrôle de l'innovation et prennent des responsabilités dans des domaines que l'on pensait réservés aux ingénieurs. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2014-05-07T04:38:24.60729-05:0
      DOI: 10.1002/ird.1854
    • Authors: Flavia Tromboni; Lucia Bortolini, Marco Martello
      Abstract: Large‐scale water assessment models can be valid decision support systems for water management institutions. We developed a spatially distributed model in order to evaluate efficiencies of irrigation scenarios. Model development required four stages: questionnaire data collection from farmers, integration of questionnaire data with water supply and physical soil characteristics data, cluster analysis with Management Zone Analyst, and GIS for spatial distribution. Four irrigation scenarios in the north‐east of Italy were compared: (i) the current condition (three turns of 24 h of supplied water per month), (ii) scenario 2 (three turns of 16 h of supplied water per month), (iii) scenario 3 (four turns of 12 h per month); and (iv) scenario 4 (4 turns of 10 h per month). In the current irrigation scheme, results show high potential water excess in every month of the irrigation season. Shifting from three to four irrigation turns per month increased the probability of water excess, because water losses decreased and water availability for plants increased. For the same reason, potential water excess increased when the duration of each turn decreased, even when the total water supply was reduced. The irrigation efficiency index, therefore, was lowest in scenario 1 compared to the other scenarios. Scenario 4, in contrast, was the most efficient. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. Les modèles d'évaluation de l'irrigation à grande échelle peuvent constituer un bon système d'aide à la prise de décision pour les institutions de gestion d'eau. Nous avons mis en place un modèle de distribution spatiale capable de comparer différents scénarios pour en évaluer l'efficience. La mise en place du modèle a suivi quatre étapes: récolte de données avec questionnaires aux agriculteurs, intégration des données d'alimentation en eau de caractéristiques physiques du sol, analyse en cluster avec Management Zone Analyst (MZA) et Systèmes d'information géographique (GIS) pour la distribution. Nous avons comparé quatre scénarios dans le nord‐est de l'Italie: la situation actuelle (trois sessions mensuelles alimentation en eau de 24 h), le scénario n°2 (trois sessions de 16 h par mois), scénario n°3 (4 sessions de 12 h), et, le scénario n°4, de 4 sessions de 10 h. Dans le schéma d'irrigation actuel, les résultats montrent une forte probabilité d'excès d'eau pendant tous les mois de la saison d'irrigation. En changeant de trois à quatre sessions d'irrigation par mois, la probabilité d'excès a augmenté car les pertes d'eau diminuaient et il y avait une plus grande quantité d'eau disponible pour la croissance des plantes. Pour la même raison, l'excès d'eau potentiel augmentait quand la durée des sessions diminuait, même si la fourniture en eau totale diminuait. L'indice d'efficience d'irrigation était donc le plus faible pour le scénario 1 comparé aux autres. Le scénario 4 était le plus efficient. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2014-02-25T01:31:37.015895-05:
      DOI: 10.1002/ird.1833
    • Authors: J. M. Moreira Barradas; S. Matula, F. Dolezal, G. B. Mekonnen, M. Miháliková, A. T. Chala
      Abstract: The DSS‐FS fertigation simulator is intended to support design and optimization of irrigation and fertigation systems while increasing their environmental sustainability. The DSS‐FS is a decision support system aiming to simplify the design of advanced irrigation systems, including fertigation features assuring its optimal efficiency and error minimization. Data from farms where the DSS‐FS was used (as the primary consulting system) were analysed and are presented in this article. This system has proven to be user friendly and is reported by the majority of users to increase production by considerable amounts, saving 20–30% in input factors and energy. Now, further aided by user feedback, the system will continue to be optimized, with a view to improving current functionalities and implementing new ones, as well as extending its applicability. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. Le simulateur de fertigation DSS‐FS est destiné à soutenir la conception et l'optimisation des systèmes d'irrigation et de fertigation tout en augmentant leur durabilité environnementale. Le DSS‐FS est un système d'aide à la décision visant à simplifier la conception des systèmes d'irrigation avancés, qui intègre les caractéristiques de fertigation, assure l'efficacité du système et minimise les erreurs. Les données issues d'une consultation primaire des fermes où le DSS‐FS est utilisé ont été analysées, et les résultats sont présentés dans cet article. Le système a fait ses preuves pour être convivial, et la majorité des utilisateurs rapportent que la production augmente en quantités considérables, alors que des facteurs d'entrée et d'énergie sont réduits de 20 à 30%. Maintenant, grâce aux retours des utilisateurs, le système continuera à être optimisé, en vue de l'amélioration des fonctionnalités actuelles et de la mise en œuvre de nouvelles, ainsi que l'extension de son domaine d'application. Copyright © 2014 John Wiley and Sons, Ltd.
      PubDate: 2014-02-17T07:05:43.048079-05:
      DOI: 10.1002/ird.1832
    • Authors: Christian Leibundgut; Irene Kohn
      Pages: n/a - n/a
      Abstract: The first part of this review demonstrates that before the twentieth century, traditional irrigation schemes were widespread and a characteristic feature of European landscapes. Rapid decline in traditional irrigation practice ensued following the arrival of agricultural industrialization. Today working traditional irrigation systems are rare exceptions, yet relic features can still frequently be found in the field. Consequently, the tradition of irrigation is diminishing and comprehensive documentation and reconstruction are urgent issues. Moreover, full recognition of irrigation tradition as a rural patrimony of high complexity is needed. Irreversible demise of irrigation operation entails the loss of genuine traditional irrigation landscapes as they were a characteristic part of many regions once. Indeed, interest in traditional irrigation has reawakened recently. Beneficial functions and services of traditional irrigation have been recognized apart from purely agricultural profitability. Increasingly initiatives for revitalization of irrigation emerge, often from nature, biodiversity and landscape conservation circles. Due to conflicts and competing management demands local restoration projects face many challenges. Yet a great potential for creating win–win outcomes by adequate multifunctional landscape management is demonstrated by the existing projects, where the restoration of an extensive heritage landscape could be realized. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. La première partie de cet article démontre que, avant le XXème siècle, les systèmes d'irrigation traditionnelle étaient très étendus et caractéristiques des paysages européens. Avec l'arrivée de l'industrialisation agricole, un déclin rapide de ces traditions a commencé. Bien que les vestiges d'une irrigation traditionnelle soient fréquemment visibles dans le paysage, rares sont ces systèmes encore fonctionnels aujourd'hui. En conséquence, la tradition dans l'irrigation se perd et une documentation complète ainsi qu'une reconstruction historique de ces systèmes est urgente. De plus, le classement de l'irrigation traditionnelle comme un patrimoine rural d'une grande complexité est essentiel. Une perte irréversible des techniques d'irrigation engendrerait inévitablement une perte des paysages creusés par ces traditions et très caractéristiques pour de nombreuses régions. Heureusement, on peut constater dernièrement un retour de l'intérêt pour l'irrigation traditionnelle. Celle‐ci a montré qu'elle pouvait apporter des services et fonctions bénéfiques en dehors d'une production agricole purement orientée vers le profit. Les initiatives pour la revitalisation des systèmes d'irrigation sont de plus en plus fréquentes, provenant souvent de groupes pour la conservation de la nature, de la biodiversité et du paysage. En raison de conflits ainsi que d'objectifs divergents dans la gestion des ressources, les projets de restauration sont souvent exposés à de nombreux challenges. Cependant, les projets de restauration de l'héritage paysager existants ont pu montrer que, lors d'une gestion multifonctionnelle adéquate du paysage, un dénouement ‘profit–profit’ est possible. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2014-01-23T01:48:12.687776-05:
      DOI: 10.1002/ird.1825
    • Authors: Christian Leibundgut; Irene Kohn
      Pages: n/a - n/a
      Abstract: Whereas the importance of traditional irrigation in southern Europe is well known, its role in the ecological history of rural landscapes elsewhere in Europe is often overlooked. This two‐part review aims to advance understanding of the historical and present role of traditional irrigation farming schemes in Europe. It confirms that, prior to the industrial era, irrigation had been an essential part of farming for centuries. It was practised in very different, often contrasting, environmental regions across Europe. The historical spread of the schemes is presented in a map. Two ‘golden ages’ of traditional irrigation in Europe can be identified: the first in the High Middle Ages along with the introduction and widespread adoption of the three‐field system, and the second in the late eighteenth up to the first half of the twentieth century with reorganization of this agricultural system. Due to the complex character of past irrigation functioning, scientific understanding of processes and long‐term impacts is difficult, but ultimately all irrigation farming enterprises were driven by the purpose of increasing yields. Apparently the traditional schemes were the result of an evolution process over the course of centuries characterized by steady optimization and adaptation to historic and local conditions. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. Alors que l'importance de l'irrigation traditionnelle en Europe du Sud est bien connue, ses impacts écologiques sur le paysage rural du reste de l'Europe sont souvent oubliés. Cet article en deux parties a pour but d'apporter une meilleure compréhension du rôle tant historique qu'actuel de l'irrigation traditionnelle dans le schéma rural européen. Le schéma agricole européen ainsi que son étendue sont présentés à l'aide d'une carte. Il y est mis en avant que, avant l'ère industrielle, l'irrigation était une partie essentielle de l'agriculture pendant des siècles, pratiquée en Europe dans des régions aux caractères environnementaux très distincts. L'irrigation traditionnelle européenne a connu deux ‘âges d'or’. Le premier se situe à la fin du Moyen Age et se caractérise par l'introduction de l'assolement triennal, alors que le second, s'étendant entre la fin du XVIIIe et la première moitié du XXe siècle, correspond à une réorganisation de ce système agricole. En raison du caractère complexe du fonctionnement de l'irrigation dans le passé, la compréhension scientifique de ses procédés et de son impact sur le long terme est difficile. Mais le besoin d'augmenter la productivité a toujours été la motivation principale de tout système d'irrigation agricole. À l'évidence, le schéma traditionnel était le résultat d'un processus évolutif au cours des siècles caractérisé par une optimisation constante et une adaptation aux conditions historiques et locales. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2014-01-21T02:00:58.419885-05:
      DOI: 10.1002/ird.1826
    • Authors: A. Yousfi; M. Mechergui, Henk Ritzema
      Pages: n/a - n/a
      Abstract: Most drain spacing calculations do not take the horizontal flow in the unsaturated zone above the groundwater table into consideration. In this paper, a solution is presented that includes the contribution of unsaturated flow above the groundwater table. Drain spacing calculated with the newly derived equation is compared to that calculated with the Hooghoudt equation and the two‐dimensional Hydrus‐2D model. Results show that drain spacing calculated with the new equation results in a wider value. The effects are most pronounced for tiles located close to the impervious layer, particularly in coarse, sandy soils. These effects rapidly decrease if the depth of the impervious layer increases. The effect of the unsaturated zone flow contribution is limited to sandy soils, for low infiltration ratios and tiles placed on top of an impervious layer. The maximum increase in drain spacing calculated by the new formula is about 30% higher, suggesting that inclusion of the contribution of the unsaturated zone flow in the computation of drain spacing may result in greater economy in the design of subsurface drainage systems. Moreover, the new equation is more general and is applicable for tiles lying on or far from an impervious layer. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. La plupart des équations utilisées pour le calcul d'écartement des drains ne tiennent pas compte des écoulements horizontaux vers les drains provenant de la zone non saturée. Dans ce présent travail, nous proposons une nouvelle équation tenant compte de la contribution au débit des drains de la zone non saturée au‐dessus du niveau de la nappe. L'écoulement vers un drain est la somme de trois composantes: les deux premières représentent la contribution des flux dans l'écoulement vers le drain provenant de la zone saturée au‐dessus et au‐dessous du drain, le troisième représente la contribution au flux provenant de la zone non saturée. Les deux premières sont identiques à celles trouvées dans les équations ordinaires pour calculer l'écartement des drains, alors que le troisième représente notre contribution. Pour examiner l'effet de la zone non saturée sur l'écartement des drains, ces derniers sont calculés par notre nouvelle formule et celle développée par Hooghoudt. Les résultats montrent que l'écartement calculé par notre formule donne des valeurs supérieures à celles de Hooghoudt. La différence est plus grande pour des drains reposant sur le substratum imperméable et pour des sols de texture sableuse. Cette différence décroit rapidement avec l'accroissement de la profondeur du substratum par rapport aux drains. L'effet de la zone non saturée est limité aux sols sableux avec un rapport ( q0 /Ks) faible et des drains reposant ou peu éloignés du substratum imperméable. La différence maximale obtenue entre écartement calculé par notre formule et celle calculée par la formule de Hooghoudt peut atteindre 30%. Ceci suggère l'importance d'utiliser notre formule pour minimiser les coûts d'investissement dans les projets de drainage agricole. En plus, la formule développée s'applique pour des drains reposant ou non sur un substratum imperméable ce qui n'est pas le cas pour les autres formules. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2014-01-15T01:21:16.73046-05:0
      DOI: 10.1002/ird.1821
    • Authors: Hoyoung Kwon; Sabine Grunwald, Howard Beck, Yunchul Jung
      Pages: n/a - n/a
      Abstract: The Shuffled Complex Evolution—Universal Algorithm (SCE‐UA) is an automatic calibration algorithm that has shown success in finding a globally optimum objective function with more efficiency than other methods. We incorporated the SCE‐UA into our novel modeling environment, utilizing an ontology‐based simulation (OntoSim‐Sugarcane) framework adapted to analyze groundwater table (WT) fluctuations and drainage practices on four farm basins in the Everglades Agricultural Area of south Florida. Utilizing two water years (WY96–97) of farm WT fluctuations observed at a portion (
      PubDate: 2014-01-14T06:48:38.248731-05:
      DOI: 10.1002/ird.1822
    • Authors: Marco Medici; Giulio Lorenzini, Daniele De Wrachien
      Pages: n/a - n/a
      Abstract: The design of a sprinkler irrigation system is always associated with a full understanding of the kinematics of the droplets during their aerial path. Resolving this problem involves both theoretical and experimental considerations. Among the theoretical studies the classical mechanical approach, based on Newton's law, offers a useful tool to describe the trajectories of water droplets from the sprinkler nozzle to the ground. The problem becomes even more complicated when not just a single droplet alone is assessed but a multi‐droplet system is accounted for. In addition to the inter‐parameter dependencies, an inter‐droplet reciprocal repulsion is also observed, mainly due to electrical interactions between the hydrogen and oxygen atoms of the different water molecules. In this context, the whole classic–quantum and single‐droplet versus multi‐droplet alternatives need to be discussed and pinpointed, and these are the main aims of the present paper which focuses on the theoretical part of the issue, thus highlighting new perspectives of a deeper comprehension in the spray flow‐related phenomena. On the whole, the new approach allows us to recast the classical fluid dynamic equations into so‐called quantum equations. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. La conception d'un système d'irrigation par aspersion est toujours associée à la pleine compréhension de la cinématique des gouttelettes lors de leur passage aérien. Résoudre ce problème implique à la fois des considérations théoriques et expérimentales. Parmi les études théoriques, l'approche mécanique classique, basée sur la loi de Newton, offre un outil utile pour décrire les trajectoires des gouttelettes d'eau depuis la buse d'arrosage jusqu'au sol. Le problème devient plus compliqué quand on cherche à représenter un système multi‐gouttes. Outre les dépendances inter‐paramètres, il est également observé une répulsion réciproque entre les gouttelettes, principalement en raison des interactions électriques entre l'hydrogène et les atomes d'oxygène des différentes molécules d'eau. Dans ce contexte, l'ensemble des alternatives classique‐quantique à une seule goutte ou à plusieurs gouttes doivent être discutés et mis en évidence; ce sont les principaux objectifs de la présente étude qui se concentre sur la partie théorique de la question, soulignant ainsi les nouvelles perspectives d'une compréhension plus profonde des phénomènes liés à des flux de pulvérisation. Dans l'ensemble, la nouvelle approche permet de reformuler les équations de la dynamique des fluides classiques dans les équations dites quantiques. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2014-01-13T07:55:56.13579-05:0
      DOI: 10.1002/ird.1824
    • Authors: Gorka Landeras; Amaia Ortiz‐Barredo, José Javier López
      Pages: n/a - n/a
      Abstract: Irrigation advice is usually based on the optimization of crop yield, which sometimes does not meet the objective of economic optimization. In some regions, the information provided by irrigation scheduling schemes based on crop production optimization is not completely reliable if there are economic or environmental constraints. The objective of the present study is the development of an optimization scheme of irrigation advice based on economic optimization under different scenarios of water availability. The optimization scheme presented in this study is focused on the minimization of the economic losses related to the cost of water and the economic yield loss associated with different irrigation strategies. As a case study the developed scheme was applied to the optimization of irrigation advice on sugar beet in the Basque country (northern Spain). A comparison has been performed between the optimized and the actual irrigation strategies in the area of study. As a result of this comparison the adoption by an Irrigation Advisory Service of the developed optimization scheme seems adequate in the area of study. This comparison reveals the utility of the developed scheme for the optimization of irrigation advice under specific scenarios of water constraints. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. Les conseils d'irrigation sont généralement basés sur l'optimisation du rendement des cultures, qui parfois ne répondent pas à l'objectif d'optimisation économique. Dans certaines régions, les informations fournies par les systèmes de planification de l'irrigation basés sur l'optimisation de la production agricole ne sont pas totalement fiables s'il y a des contraintes économiques ou environnementales. L'objectif de la présente étude est l'élaboration d'un schéma d'optimisation des conseils d'irrigation basé sur l'optimisation économique de différents scénarios de disponibilité de l'eau. Le schéma d'optimisation présenté dans cette étude se concentre sur la minimisation des pertes économiques liées au coût de l'eau et aux baisses de rendement économique associées à différentes stratégies d'irrigation. Le système développé a été appliqué à l'optimisation des conseils d'irrigation de la betterave à sucre dans le pays Basque (nord de l'Espagne). Une comparaison a été effectuée entre les stratégies d'irrigations optimisées et les stratégies d'irrigations réelles dans la zone d'étude. À la suite de cette comparaison, l'adoption par un service de conseil en irrigation du schéma d'optimisation développé semble adéquate dans la zone d'étude. Cette comparaison révèle l'utilité du système développé pour l'optimisation des conseils d'irrigation dans les scénarios spécifiques des contraintes hydriques. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2014-01-13T07:54:19.395281-05:
      DOI: 10.1002/ird.1827
    • Authors: Hailu Debele Gudissa; Desalegn Chemeda Edossa
      Pages: n/a - n/a
      Abstract: The aim of this field experiment was to evaluate surge, cutback and conventional flow furrow irrigation systems in terms of hydraulic, technical and agronomic performance measures for pepper production in Gambella Regional State, Ethiopia. The treatments consisted of two surges (SR1 = 1/3 cycle ratio and SR2 = 1/2 cycle ratio), one cutback (CB) and one conventional (C) flow furrow irrigation systems. The advance time ratios (ATR) recorded under the two surge treatments ranged from 0.57 to 0.70. Maximum application efficiency of 61.8%, storage efficiency of 95.1% and uniformity coefficient of 77.3% were recorded under SR1, whereas the lowest corresponding values of 52.8, 81.2 and 56.1% were recorded under C. Maximum deep percolation (23.6%) and tailwater (27.7%) losses were recorded from CB and C treatments, respectively, whereas SR1 and SR2, respectively, gave minimum deep percolation (14.3%) and tailwater (20.5%) losses. In terms of all agronomic performance measures, it was found that SR2 performed well, followed by SR1. However, the C treatment gave minimum yield (6450 kg ha−1), crop water productivity (17.5 kg ha−1 mm−1) and irrigation water productivity (11.3 kg ha−1 mm−1). From the findings of this study, it was concluded that surge and cutback flow furrow irrigation systems are promising technologies for pepper production in areas with minimal water use. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. Le but de cette expérience sur le terrain était d'évaluer les écoulements à impulsions, à deux débits et conventionnels dans des raies d'irrigation, en termes de performances hydrauliques, techniques et agronomiques pour la production de poivre dans l'Etat régional de Gambella, en Ethiopie. Les traitements consistaient en des écoulements à deux impulsions (SR1 = 1/3 apport du cycle et SR2 = 1/2 apport du cycle), à deux débits (CB) et un système d'irrigation classique (C). Les ratios de temps d'avancement (ATR) ont été enregistrés dans les deux traitements par impulsions variaient 0.57 à 0.70. L'efficacité d'application maximale de 61.8%, l'efficacité du stockage de 95.2% et un coefficient d'uniformité de 77.3% ont été enregistrés sous SR1, tandis que les valeurs correspondantes les plus basses de 52.8, 81.2 et 56.1%, respectivement, ont été enregistrées dans le cadre du traitement de l'irrigation classique. Les valeurs maximales de percolation profonde (23.6%) et de pertes en fin de ligne (27.7%) ont été enregistrées pour les traitements CB et C, respectivement, alors que SR1 et SR2, ont fourni les valeurs minimales de pertes par percolation profonde (14.3%) et de pertes en fin de ligne (20.5%). En termes de toutes les mesures de performance agronomique, il a été constaté que SR2 est bien suivie par SR1. Toutefois, le traitement de l'irrigation traditionnelle a les plus faibles valeurs en termes de rendement (6450 kg ha−1), d'efficacité de la consommation d'eau des cultures (17.5 kg ha−1 mm−1) et d'efficience d'utilisation de l'eau d'irrigation (11.3 kg ha−1 mm−1). On peut conclure que l'utilisation de systèmes d'irrigation à la raie avec des écoulements à impulsions ou à deux débits peuvent être une technologie prometteuse pour la production économe en eau du poivre. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2014-01-13T03:50:28.19179-05:0
      DOI: 10.1002/ird.1828
    • Authors: Norman Mupaso; Emmanuel Manzungu, Jackqueline Mutambara, Benjamin Hanyani‐Mlambo
      Pages: n/a - n/a
      Abstract: The study assessed the impact of irrigation technology on the financial and economic performance of smallholder irrigation in Zimbabwe. The study was conducted in 2011 in the Hamamavhaire and Mhende irrigation schemes in Chirumanzu District (south‐central Zimbabwe). A questionnaire survey was administered to 79 respondents drawn from farmers using sprinkler (n = 32), flood (n = 39) and drip (n = 8) systems. Gross margin analysis, in conjunction with cost–benefit analysis, was used to evaluate the financial and economic performance of farmers. Farmers using the sprinkler system obtained the highest total gross margin per hectare (US$2762), followed by the flood system with returns that were 21% lower (US$2191), while the drip system recorded 50% lower returns (US$1387). Economic analysis indicated the superiority of the flood system (NPV = US$36 699; IRR = 42% and BCR = 4) compared to sprinkler irrigation (NPV = US$27 813; IRR = 38%; BCR = 2) and the drip system (NPV = US$25 393; IRR = 23%; BCR = 2). While the flood system was the most desirable from the financial and economic points of view, because of low operational costs, this could be offset by negative environmental impacts. The study concluded that the choice of one particular irrigation technology over another is a fine balance between efficiencies that can be achieved and the development and operational costs. Irrigation technology alone does not determine financial and economic viability. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. L'étude a évalué l'impact de la technologie de l'irrigation sur le rendement financier et économique de la petite irrigation au Zimbabwe. L'étude a été menée en 2011 dans les périmètres irrigués du Hamamavhaire et de Mhende (district de Chirumanzu, centre‐sud du Zimbabwe). Une enquête par questionnaire a été conduite auprès de 79 agriculteurs utilisant l'irrigation soit par aspersion (n = 32), soit par submersion (n = 39), soit par goutte à goutte (n = 8). La performance financière et économique des agriculteurs a été évaluée par l'étude de la marge brute, et par une analyse coûts–bénéfices. Les agriculteurs qui utilisent le système d'arrosage par aspersion ont obtenu la plus forte marge brute totale par hectare (US$2762), suivis par le l'irrigation par submersion, avec des rendements inférieurs de 21% (US$2191), tandis que le système au goutte à goutte a donné des rendements inférieurs de 50% (US$1387). L'analyse économique a indiqué la supériorité du système par submersion (VAN = US$36 699; IRR = 42% et BCR = 4) par rapport à l'irrigation par aspersion (VAN = US$27 813; IRR = 38%; BCR = 2) et au système au goutte à goutte (VAN = US$25 393; IRR = 23%; BCR = 2). Le système par submersion était le plus désirable du point de vue financier et économique, en raison des faibles coûts d'exploitation, mais ne pouvait compenser ses impacts négatifs sur l'environnement. L'étude a conclu que le choix d'une technologie d'irrigation particulière plutôt qu'une autre est un équilibre délicat entre les économies qui peuvent être réalisées, le développement et les coûts opérationnels. La technologie d'irrigation à elle seule ne permet pas de déterminer la viabilité économique et financière. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2014-01-09T05:45:43.672882-05:
      DOI: 10.1002/ird.1820
    • Authors: Johanna Richards; Chandra A. Madramootoo, Manish Kumar Goyal
      Pages: 340 - 348
      Abstract: Currently, only 10% of the cultivated lands in Jamaica are irrigated, and as a result farmers are highly dependent on seasonal rainfall. For this reason, a study was undertaken in order to determine monthly irrigation requirements for three study sites, for both vegetables and sugarcane. A proper scientific methodology was applied to achieve this information on crop water requirements in Jamaica for the first time. In addition, the cumulative frequencies of monthly and seasonal rainfall depths were analyzed, and this information used to develop monthly rainfall values, as well as seasonal rainfall values for different return periods for the sites. Each study site was found to be unique in its irrigation requirements, which highlights the climatic and soil variability across the island. However, all three sites were similar in their need for irrigation during the months of March and April for vegetables, signifying that this is a universally dry period across the island. This information is meant to provide a foundation for irrigation planning and water management strategies during water‐scarce conditions. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. Actuellement, seulement 10% des terres cultivées sont irriguées en Jamaïque, et en conséquence les agriculteurs sont très dépendants des précipitations saisonnières. Pour cette raison, une étude a été menée afin de déterminer les besoins mensuels d'irrigation pour les trois sites d'étude, tant pour les légumes et de canne à sucre. Une méthodologie scientifique appropriée a été appliquée pour obtenir cette information sur les besoins en eau des cultures en Jamaïque pour la première fois. En outre, les fréquences cumulées des lames d'eau précipitées mensuelles et saisonnières ont servi une analyse fréquentielle des précipitations pour différentes périodes de retour et pour chaque site. Chaque site d'étude a été jugé unique dans ses besoins d'irrigation, ce qui souligne la variabilité du climat et du sol à travers l'île. Cependant, tous les trois sites étaient similaires dans leur besoin d'irrigation pendant les mois de mars et avril pour les légumes, ce qui signifie que c'est une période universellement sèche à travers l'île. Cette information sert de fondement aux stratégies de gestion et de planification quand les ressources sont rares. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2014-01-08T04:57:05.154846-05:
      DOI: 10.1002/ird.1811
    • Authors: Avinash C. Tyagi
      Pages: 416 - 417
      PubDate: 2014-07-03T00:48:20.154735-05:
      DOI: 10.1002/ird.1863
    • Authors: Park Sang Hyun; Kim Jae Ok, Ji Kwang Jae, Lee Deog Bae
      First page: 418
      PubDate: 2014-04-01T07:03:06.159638-05:
      DOI: 10.1002/ird.1834
  • Canal controller for the largest water transfer project in china
    • Authors: Wei Cui; Wenxue Chen, Xiangpeng Mu, Yinbaoligao Bai
      Pages: n/a - n/a
      Abstract: A control system consisting of a decentralized feedback controller, a centralized feedforward controller and a decoupler is presented for the Middle Route Project for South‐to‐North Water Transfer in China. The feedback controller is a kind of level‐discharge cascade adaptive PI controller, which has the merit of diminishing unknown disturbances and reducing coupling effects of the control action on downstream canal pools. The volume compensation algorithm is used in the feedforward controller to reduce time delays in scheduled delivery of the long‐ distance canal system. And the decoupler is designed to decrease the coupling effects of the control action from the upstream pools. This controller is tested in part of the Middle Route Project for South‐to‐North Water Transfer using distant downstream water depth by means of numerical simulation. The results show that the control system can efficiently deal with known and unknown disturbances, and can significantly reduce the delay time and the coupling effects between the canal pools. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. Un système de contrôle composé d'un contrôleur de rétroaction décentralisée, un contrôleur centralisé à anticipation et un découpleur sont présentés pour le projet de la « Route du milieu » de transfert d'eau du nord vers le sud de la Chine. Le contrôleur de rétroaction est une sorte de régulateur en cascade de niveau de débit, qui a le mérite de diminuer les perturbations inconnues et de réduire les effets de couplage des actions de contrôle des biefs en aval. L'algorithme de compensation de volume est utilisé dans le dispositif de commande d'action directe pour réduire les temps de retard dans la livraison à longue distance. Le découpleur est conçu pour diminuer les effets de couplage de l'action de contrôle des biefs en amont. Ce contrôleur est testé sur les lames d'eau en aval au moyen de valeurs obtenues par simulation numérique. Les résultats montrent que le système de contrôle peut traiter efficacement les troubles connus et inconnus, et peut réduire considérablement le temps de retard et les effets de couplage entre les bassins fluviaux. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2013-12-10T08:56:33.329374-05:
      DOI: 10.1002/ird.1817
    • Authors: T. Gomo; A. Senzanje, M. Mudhara, K. Dhavu
      Pages: n/a - n/a
      Abstract: The performance of smallholder irrigation schemes is multidimensional and can be looked at from different perspectives. This study assessed the technical performance of the Mooi River irrigation scheme (MRIS) to derive a comprehensive set of best management practices (BMPs). This was done acknowledging that the farmer is now the water manager, in line with participatory irrigation management (PIM) and irrigation management transfer (IMT) concepts. Five performance indicators related to water supply and delivery and agricultural performance were assessed through the field measurement method during spring and summer of the 2010/2011 season. Farmers were interviewed through a questionnaire to gather suggestions on ways to improve the performance of their scheme. Their responses helped in the selection of the BMPs for the scheme which were then ranked using the analytic hierarchy process (AHP). The results show a scheme average conveyance efficiency of 86.4%, maximum dependability of irrigation interval between water applications of 2.57 in spring and the scheme relative irrigation supply of 1.48. Agricultural performance indicators—output per unit irrigation supply and water productivity (ET)—were found to be 0.64 and 5.37 kg m‐3, respectively. Irrigation scheduling was the most preferred BMP by the farmers, while volumetric measurement of irrigation water used by each block was the least preferred. This study concludes that water management in smallholder schemes is poor, thus affecting performance of these schemes, and that farmers are aware of the problems and possible solutions to perennial problems hindering performance in smallholder schemes. The study recommends deepening farmers‵ participation in policy formulation and derivation of BMPs. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. La performance des systèmes d'irrigation des petites exploitations est multidimensionnelle et peut être regardée sous différents angles. Cette étude a évalué la performance technique de système d'irrigation de la rivière Mooi (MRIS) afin d'obtenir un ensemble de meilleures pratiques de gestion (BMP). Cela a été fait en reconnaissant que l'agriculteur est maintenant le gestionnaire de l'eau conforme à la gestion participative de l'irrigation (PIM) et en appliquant le concept de transfert de gestion de l'irrigation (IMT). Cinq indicateurs de performance liés à l'approvisionnement, la livraison et les performances agricoles de l'eau ont été évalués par des mesures au champ au cours du printemps et de l'été de la saison 2010/2011. Les agriculteurs ont été enquêtés sur les moyens pour améliorer la performance de leur système. Leurs réponses ont aidé à identifier les BMP qui ont été ensuite classées en utilisant la méthode de hiérarchie multicritère (AHP). Les résultats montrent une efficacité moyenne du système de transport de 86.4%, une régularité maximale des tours d'eau au printemps de 2.57 et un approvisionnement relatif du système de 1.48. Les indicateurs de performance agricoles—la production par commande et la productivité (ET) de l'eau—ont été jugées à 0.64 et 5.37 kg m‐3, respectivement. La programmation de l'irrigation était la BMP préférée des agriculteurs, tandis que la mesure volumétrique de l'eau d'irrigation utilisée par chaque bloc était la moins prisée. Cette étude conclut que la gestion de l'eau dans les systèmes irrigués avec des petits producteurs est pauvre, ce qui affecte les performances de ces systèmes. Les agriculteurs sont conscients des solutions possibles aux problèmes récurrents qui freinent la performance dans les systèmes de petits producteurs. L'étude recommande d'impliquer davantage encore les agriculteurs dans la formulation des politiques et la détermination des BMP. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2013-11-26T06:24:25.326641-05:
      DOI: 10.1002/ird.1815
    • Authors: A. R. Ghumman; S. Ahmad, H. N. Hashmi, R. A. Khan
      Pages: 315 - 327
      Abstract: Participatory irrigation management is gradually being introduced in the canal irrigation system in Pakistan. In this study, performance of a participatory irrigation management system is compared with that of a conventional centrally controlled irrigation system. The study is carried out for canal irrigation systems of Lower Chenab and Jhelum, both located in Punjab, Pakistan. The performance indicators used included: establishment cost, operation and maintenance cost, water fees (abiana) collected and equity of water distribution. The data for performance assessment were collected from various sources, including field measurements, interviews with farmers, interviews with officers of the irrigation department, previous studies, and data from the Punjab Irrigation Department and the Punjab Irrigation and Drainage Authority. The analysis indicates that establishment costs of both public–private partnership management and a centrally controlled irrigation system are more than operational and maintenance costs. The water supply in the main canal is satisfactory in both systems. Water fees (abiana) collected are declining in the case of the participatory management system. Structural change in the participatory management system and extensive work on capacity building are required in order to obtain the benefits of transferring management to farmers' organizations in Pakistan. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. La gestion participative de l'irrigation est progressivement introduite dans les systèmes de canaux d'irrigation au Pakistan. Dans cette étude sont comparées les performances d'un système de gestion participative de l'irrigation et celles d'un système conventionnel de contrôle centralisé de l'irrigation. L'étude est réalisée pour les systèmes d'irrigation par canaux de la Basse‐Chenab et Jhelum, tous deux situés au Punjab, au Pakistan. Les indicateurs de performance utilisés comprennent: les frais de mise en service, les coûts d'exploitation et d'entretien, les redevances (abiana) et les coûts de distribution de l'eau. Les données, pour l'évaluation des performances, ont été recueillies à partir de diverses sources, notamment des mesures sur le terrain, des entretiens avec des agriculteurs, des entretiens avec des responsables du Département de l'irrigation, des études antérieures, et des données du Département de l'Irrigation de Punjab et de l'Autorité de l'Irrigation et du Drainage de Punjab. L'analyse indique que les coûts de mise en place, à la fois de la gestion du partenariat public–privé et du système d'irrigation à contrôle centralisé, sont plus importants que les coûts d'exploitation et d'entretien. L'approvisionnement en eau dans le canal principal est satisfaisant pour les deux systèmes. Les redevances (abiana) diminuent dans le cas d'un système de gestion participative. Un changement structurel dans le système de gestion participative et des programmes de formation professionnelle sont nécessaires pour tirer profit de la gestion par des organisations paysannes au Pakistan. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2013-12-03T03:47:34.130107-05:
      DOI: 10.1002/ird.1809
    • Authors: Justin F. Djagba; Jonne Rodenburg, Sander J. Zwart, Cossi J. Houndagba, Paul Kiepe
      Pages: 328 - 339
      Abstract: In the period 1960–1980, Chinese and Taiwanese cooperations developed irrigated rice schemes throughout West Africa with variable success. In Benin for instance, schemes in Zonmon and Bamè (Ouémé Valley) were abandoned upon withdrawal of the project developers and have been sub‐optimally used ever since, while the neighbouring scheme of Koussin‐Lélé (Zou Valley) is still functional (double rice cropping) and well operated and maintained by the farmers. The factors for success and failure were investigated by comparing the two abandoned schemes with the successful one, using field observations and stakeholder surveys. We observed that (i) operation and maintenance costs associated with irrigation were presumably lower in the successful scheme––where irrigation was driven by gravity––compared to the failed ones––where part of the schemes were designed for motor‐pump driven irrigation. Moreover, contrary to the situation in the unsuccessful schemes, farmers in the successful scheme of Koussin‐Lélé benefit from (ii) external technical support, (iii) a favourable land tenure policy, entailing seasonal redistribution of plots favouring active and motivated producers, (iv) reliable access to credit, and (v) an effective farmer organization. These observations underscore the importance of addressing the longer‐term technical and financial needs of the beneficiaries for the successful development of irrigation schemes advancing smallholder farmers in sub‐Saharan Africa. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. Pendant la période 1960–1980, les coopérations chinoise et taïwanaise ont aménagé des périmètres pour la riziculture irriguée dans toute l'Afrique de l'Ouest, qui ont connu des succès variés. Par exemple, au Bénin, les périmètres de Zonmon et de Bamè (Vallée de l'Ouémé) ont été abandonnés après le retrait des initiateurs du projet et depuis lors ne sont pas utilisés de façon optimale, tandis que le périmètre voisin de Koussin‐Lélé (Vallée du Zou) est toujours fonctionnel (double culture du riz), bien géré et entretenu par les paysans. Pour comprendre les facteurs qui sous‐tendent les succès et les échecs, des études ont été menées en comparant les deux périmètres abandonnés avec celui couronné de succès, en faisant des observations de terrain et des enquêtes auprès des acteurs. Nous avons observé que (i) les coûts de fonctionnement et d'entretien liés à l'irrigation étaient vraisemblablement plus bas dans le périmètre couronné de succès––où l'irrigation se faisait par gravité––par rapport aux périmètres qui ont échoué––où une partie des aménagements était conçue pour l'irrigation par pompage. De plus, contrairement à la situation dans les périmètres qui ont échoué, les paysans du périmètre réussi de Koussin‐Lélé bénéficient des avantages suivants: (ii) appui technique externe, (iii) politique foncière favorable qui suppose une redistribution des parcelles profitant à des producteurs actifs et motivés, (iv) accès aux crédits, et (v) organisation paysanne efficace. Ces observations soulignent l'importance d'aborder les besoins techniques et financiers des bénéficiaires à long terme. Cette action induira la réussite de l'aménagement des périmètres irrigués en vue de faire progresser les petits producteurs en Afrique subsaharienne. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2013-08-30T23:52:00.181488-05:
      DOI: 10.1002/ird.1794
    • Authors: Wenyong Wu; Wei Chen, Honglu Liu, Shiyang Yin, Zhe Bao, Yong Niu
      Pages: 349 - 358
      Abstract: In this study, a dimensional analysis model for disc filters was developed based on hydraulic tests of 10 different types of disc filters together with structural parameters such as the inner diameter of the inlet/outlet pipe Db, the outflow path width Pw, outflow path depth Pb, disc width Dd, etc. The correlation coefficient Radj2 of the model was 0.990. The correlation coefficient between the measured and predicted values of the model was R2 = 0.967. The effects of structural parameter changes on the filter head loss were studied based on the typical physical structural parameters. The inlet/outlet inner diameter was found to have the greatest impact on the head loss. The effects on the head loss resulting from changes in the outflow path width and depth were not significant (P < 0.05). Therefore, when designing the flow path structure of disc filters, the head loss can be effectively minimized by increasing the inlet/outlet inner diameter, inflow path depth, and inner diameter of the disc filter element. In addition, a decrease in the outflow path width and depth can reduce the amount of pollutants entering the flow path without causing a significant increase in the head loss. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. Dans cette étude, un modèle d'analyse dimensionnelle pour filtres à disques a été développé sur la base des tests hydrauliques de 10 différents types de filtres à disques avec différents paramètres structurels tels que le diamètre intérieur en entrée et en sortie tuyau, la largeur de la voie de sortie, sa profondeur en sortie, la largeur du disque, etc. Le coefficient de corrélation du modèle était 0.990. Le coefficient de corrélation entre les valeurs mesurées et prédites du modèle était R2 = 0.967. Les effets des changements structurels des paramètres sur la perte de charge du filtre ont été étudiés sur la base des paramètres structurels physiques typiques. Le diamètre intérieur d'entrée et de sortie a le plus grand impact sur la perte de charge. Les effets sur la perte de charge résultant des variations de la largeur de la voie de sortie et sa profondeur ne sont pas significatives (P < 0.05). Par conséquent, lors de la conception de la structure de trajet d'écoulement de filtres à disque, la perte de charge peut être effectivement minimisée en augmentant le diamètre intérieur de l'orifice d'entrée et de sortie, la profondeur de la voie d'entrée, et le diamètre interne de l'élément de filtre à disques. De plus, une diminution de la largeur de la voie d'écoulement et de sa profondeur permet de réduire la quantité de polluants entrant dans la voie d'écoulement sans provoquer une augmentation sensible de la perte de charge. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2013-12-10T08:56:35.806224-05:
      DOI: 10.1002/ird.1814
    • Authors: S. Kodur; J. B. Robinson
      Pages: 365 - 372
      Abstract: Water availability is a major concern for irrigated vegetable cropping in the Lockyer Valley area of Australia. Soil water balance and in particular deep drainage were modelled for a representative site of this area for a range of irrigation scenarios over 12 years of cropping sequence. A scenario that refilled the soil to the drained upper limit (DUL) resulted in 530 mm yr−1 of irrigation, 673 mm yr−1 of transpiration and 84 mm yr−1 of deep drainage, whereas maintaining the soil to DUL+25% and DUL+50%, with soil moisture between DUL and saturation (75 and 50% free water respectively), resulted in similar transpiration but with increased irrigation (up to 717 mm yr−1) and deep drainage (up to 262 mm yr−1). For a given amount of available water, irrigations at fixed intervals were found to be less efficient (reduced crop transpiration) than irrigation scheduled according to a soil water deficit. This highlights the importance of moisture monitoring to optimize irrigation use efficiency. The study suggests solutions to improve irrigation efficiency by minimizing deep drainage under cropping sequences. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. La disponibilité limitée en eau d'irrigation pose un problème pour les cultures maraichères de la Lockyer Valley (Australie). Différents régimes d'irrigation ont été simulés au cours de 12 années de séquence pour un site représentatif de cette région. Le régime maintenant le sol à la capacité au champ (DUL) a nécessité 530 mm d'irrigation par an en moyenne, et a permis aux cultures d'utiliser 673 mm/an (transpiration), avec un drainage de 84 mm/an. Avec une irrigation (‘DUL+25%’ et ‘ DUL+50%’) maintenant l'humidité du sol entre capacité au champ et saturation (respectivement 75 et 50% d'eau libre), la quantité d'eau utilisée a augmenté (irrigation de 717 mm/an en moyenne) ainsi que le drainage (262 mm/an), sans qu'aucun bénéfice notable pour les cultures n'ait été simulé en terme de quantité d'eau transpirée. D'autre part, des irrigations à pas de temps réguliers se sont avérées moins efficaces (transpiration réduite) qu'un régime opportuniste, avec des irrigations régulées en fonction de l'état hydrique du sol. Cette étude renforce ainsi l'importance de contrôler l'état hydrique du sol pour adapter le régime d'irrigation. Les résultats suggèrent également que l'efficacité de l'irrigation sous des séquence peut être améliorée en minimisant le drainage profond. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2013-11-21T02:08:21.241772-05:
      DOI: 10.1002/ird.1813
    • Authors: A. T. M. Jahangir Alam; A. H. M. Saadat, M. Sayedur Rahman, Shahriar Rahman
      Pages: 383 - 393
      Abstract: The Barind region of Bangladesh is severely affected by agricultural drought. A geostatistical approach had been conducted to summarize the spatio‐temporal variation of agricultural drought in this region. A Markov chain model of higher order has been used to evaluate probabilities of getting a sequence of wet–dry weeks over this region from the rainfall data recorded in 12 rainfall gauge stations for the period 1971–2008. A drought index (DI) considering crucial parameters (DI = 0 ~ 1.00) has been used to estimate the severity of agricultural drought. Geospatial analysis has been conducted to delineate the spatial extent of agricultural drought of different severities in different seasons. The probability of three consecutive dry weeks and probability of at least 10 and 12 weeks was also calculated to find out the suitability of agricultural production. The maximum variation of agricultural drought index (DI = 0.12 ~ 0.43) was found during the pre‐kharif (March to May) and kharif (June to October) (DI = 0.47 ~ 0.81) seasons. However, no variation in drought index (DI = 0.01 ~ 0.03) was found during the rabi (November to February) season. The results of this study might be useful to agricultural planners and irrigation engineers in identifying areas where agricultural development should be focused as a long‐term drought mitigation strategy. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. Barind est une région du Bangladesh gravement touchée par la sécheresse agricole. Une approche géostatistique a été effectuée pour décrire la variation spatio‐temporelle de la sécheresse agricole dans cette région. Un modèle à chaîne de Markov d'ordre supérieur a été utilisé pour évaluer les probabilités d'obtenir une séquence de semaines humide–sèche sur cette région à partir des données pluviométriques enregistrées dans 12 stations pluviométriques pour la période de 1971 à 2008. L'indice de sécheresse (DI) compte tenu des paramètres cruciaux (DI = 0 ~ 1.00) a été utilisé pour estimer l'intensité de la sécheresse agricole. L'analyse géospatiale a été menée afin de délimiter l'étendue spatiale de la sécheresse agricole pour différents niveaux d'intensité dans les différentes saisons. La probabilité de trois semaines consécutives de sécheresse et la probabilité d'au moins dix et douze semaines ont également été calculées pour cerner l'adéquation de la production agricole aux conditions futures de sécheresse. La variation maximale de l'indice de sécheresse agricole (DI = 0.12 ~ 0.43) a été observée lors des saisons du pré‐kharif (mars à mai) et du kharif (juin à octobre) (DI = 0.47 ~ 0.81). Cependant, aucune variation de l'indice de sécheresse (DI = 0.01 ~ 0.03) n'a été observée au cours de la saison de rabi (novembre à février). Les résultats de cette étude pourraient être utiles aux planificateurs agricoles et aux ingénieurs d'irrigation pour identifier les zones où le développement agricole passe par une stratégie à long terme d'atténuation de la sécheresse. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2013-10-29T05:00:45.671858-05:
      DOI: 10.1002/ird.1800
    • Authors: Yinhong Kang; Xiaoyi Ma, Shahbaz Khan
      Pages: 394 - 404
      Abstract: Climate change impacts on food supply and water use efficiency have become an urgent issue for the agricultural researchers and governments. With climate change, water resources will be a restricting factor for agriculture, especially in arid and semi‐arid areas. This paper mainly discusses the changing tendency of water balance components, maize yield and water use indices under rainfed and irrigated conditions in subareas of the Loess Plateau under the A2 and B2 scenarios with the SWAGMAN® Destiny model. The results show that evapotranspiration will increase in future for both rainfed and irrigated maize under both scenarios. The water use indices mentioned in this paper have the same tendency under both scenarios in the same subareas, but variability under the A2 scenario is higher than that under B2. The crop yield and water use indices will decrease for rainfed maize production in the whole Loess Plateau. With irrigation, crop yield will increase in Clay Loam‐2 and Clay Loam‐1 while it will decrease in Light Loam and Sandy Loam under the A2 scenario and B2 scenarios in 2020, 2050 and 2080 respectively. The evapotranspiration efficiency and ratio of evapotranspiration and irrigation under irrigated maize will increase in Clay Loam‐2, Clay Loam‐1, Light Loam and Sandy Loam under both scenarios. Crop water use efficiency, irrigation water use efficiency and total water use efficiency will decrease under the A2 and B2 scenarios during irrigated maize growth. Therefore, for the rainfed crop, it is necessary to improve water harvesting technology so as to meet the increasing crop water requirements with climate change; while, for the irrigated crop, it is vital to enhance soil water capacity in order to make good use of the irrigated water. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. Les impacts du changement climatique sur l'approvisionnement alimentaire et l'efficacité d'utilisation de l'eau sont devenus un problème urgent pour les chercheurs dans le domaine de l'agriculture et les gouvernements. Avec le changement climatique, les ressources en eau seront un facteur limitant pour l'agriculture, en particulier dans la zone aride et semi‐aride. Ce document traite principalement de la tendance de l'évolution des composants du bilan hydrique, le rendement du maïs et des indices de consommation d'eau dans des conditions pluviales et irriguées dans les sous‐zones de plateau de loess sous les scénarios A2 et B2 avec le modèle Destiny SWAGMAN ®. Les résultats montrent que l'évapotranspiration va augmenter à l'avenir à la fois pour le maïs pluvial et irrigué dans les deux scénarios. Les indices de consommation d'eau mentionnés dans le présent document ont la même tendance dans les deux scénarios dans les mêmes sous‐zones, mais la variabilité dans le scénario A2 est plus élevée que dans le cadre du B2‐ci. Le rendement des cultures et des indices de consommation d'eau va diminuer la production de maïs pluvial dans l'ensemble du Plateau de Loess. Avec l'irrigation, le rendement des cultures augmentera dans le limon argileux‐1 et 2, alors qu'il diminuera en limon léger et limon sableux dans le scénario scénarios A2 et B2 en 2020, 2050 et 2080, respectivement. L'efficacité de l'évapotranspiration et le taux d'évapotranspiration et d'irrigation en maïs irrigué augmenteront dans tous les limons testés pour les deux scénarios. L'efficacité de la collecte de l'eau, l'efficacité d'utilisation de l'eau d'irrigation et l'efficacité totale de l'utilisation de l'eau vont diminuer dans les scénarios A2 et B2 au cours de la croissance de maïs irrigué. Par conséquent, pour la culture pluviale, il est nécessaire d'améliorer la technologie de récupération de l'eau de manière à répondre aux besoins croissants en eau des cultures avec le changement climatique, tandis que, pour l'irrigation‐ci, il est essentiel de renforcer la capacité en eau du sol afin de faire une bonne l'utilisation de l'eau d'irrigation. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2013-10-23T04:13:44.046926-05:
      DOI: 10.1002/ird.1799
    • Authors: Â. Moreno; T. B. Ramos, M. C. Gonçalves, L. S. Pereira
      Pages: 405 - 415
      Abstract: Limited knowledge of the hydraulic properties of semi‐arid Cape Verde soils makes the use of water balance models difficult. In this paper, the water retention characteristics of agricultural soils of Santiago Island and the development of point pedotransfer functions (PTFs) to improve irrigation management are investigated. Soil water retention curves were studied in 72 horizons of 31 soil profiles located in Santiago Island. Soil textures varied from coarse to medium classes. PTFs were, at the same time, developed by regression analysis to predict total porosity (ϕ) and water retention at −0.25, −1, −3.2, −10, −33, −100 and −1500 kPa. Due to the lack of available data from Cape Verde, PTFs were developed from 85 soil horizons specifically selected from a Portuguese database. The PTFs were then validated with the data determined in the 72 soil horizons studied in Santiago Island. Statistics showed relatively good performance of Cape Verde PTFs, with RMSE varying between 0.030 and 0.086 cm3 cm‐3. However, Cape Verde PTFs always underestimated the measured values by −0.014 to −0.075 cm3 cm‐3. When compared with three other published PTFs, the new Cape Verde PTFs provided acceptable results for use in modelling aimed at improving irrigation water management practices. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. La connaissance limitée des propriétés hydrauliques des sols semi‐arides de Cap Vert rend difficile l'utilisation des modèles de bilan hydrique des sols cultivés. Cet article concerne l'étude de la rétention de l'eau des sols agricoles de l'île de Santiago et le développement de fonctions de pédotransfert (PTF) pour améliorer la gestion de l'irrigation et la conservation de l'eau. Des courbes caractéristiques de l´humidité du sol ont été mesurées pour 72 horizons de 31 profils de sol de l'île de Santiago. La texture du sol varie entre sablonneuse et limoneuse moyenne. Les PTF ont été développées par l'analyse de régression pour estimer tant la porosité totale (ϕ) que la rétention de l'eau aux pressions effectives de −0.25, −1, −3.2, −10, −33, −100 et −1500 kPa. En raison de l'absence d'autres données disponibles au Cap Vert à part les observations citées plus haut, les PTF ont été développés à partir de 85 horizons de sol spécifiquement choisis parmi ceux inclus dans une base de données portugaise. Les PTF ont été alors validées avec les données mesurées aux 72 horizons de sol étudiés à l'île de Santiago. Les indicateurs statistiques ont montré une exécution acceptable des PTF, avec RMSE entre 0.030 et 0.086 cm3 cm‐3. Cependant, les PTF ont toujours sous‐estimé de −0.014 jusqu'à −0.075 cm3 cm‐3 les valeurs mesurées. Pourtant, si on compare ces PTF avec trois autres PTF publiés, on constate que ces nouvelles PTF pour le Cap Vert donnent des résultats acceptables en vue de leur utilisation pour l'application de modèles de gestion de l'eau en irrigation. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2013-11-28T02:01:58.533589-05:
      DOI: 10.1002/ird.1810
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