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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  [1604 journals]   [SJR: 0.413]   [H-I: 18]
    • Authors: Tania E. Martínez‐Cruz; Donald C. Slack, Kimberly L. Ogden, Michael Ottman
      Pages: n/a - n/a
      Abstract: Reliable estimates of crop water use are essential to economic production of sweet sorghum under irrigated conditions. In Tucson, Arizona, USA, two planting dates, May 5th and June 15th, and four sweet sorghum varieties (M81E, ST, SM and A4) were evaluated to estimate crop coefficients (kc) based on the heat unit accumulation concept (GDD). One irrigation level at 50% depletion of available water capacity prior to irrigation and its effect on juice, biomass and ethanol yields was evaluated. Results show that it was possible to develop heat unit based kc´s for two day‐neutral varieties (ST and SM) and that they required 25% less water than the photo‐sensitive varieties. Peak crop coefficients were determined as 1.13, 1.05, 1.16 and 1.22 for M81E, ST, SM and A4. Results also showed that growing degree days accumulated to flowering were 2226 and 1759 GDD for ST and SM respectively. At a P‐value of 5% there were differences in crop water use, juice yields and bagasse production among treatments. For the May planting there was a slight effect on ethanol yields but no effect for the June planting, showing that regardless of the planting date and variety they are more likely to be similar. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. L'évaluation fiable de la consommation d'eau du sorgho doux est essentielle pour une production agricole économiquement viable sous irrigation. A Tucson, Arizona, Etats‐Unis, deux dates de plantation, le 5 mai et le 15 juin 2011, et quatre variétés de sorgho doux (M81E, ST, SM et A4) ont été évaluées pour estimer les coefficients culturaux (kc) en se basant sur le concept des degrés‐jours‐croissance (DJC). Un niveau de pré‐irrigation a été fixé à 50% de la réserve utile du sol, après évaluation sur la production de jus, de biomasse et d'éthanol. Le kc a pu être obtenu sur la base de DJC pour deux variétés non photosensibles (ST et SM); elles se sont par ailleurs révélées moins gourmandes en eau (−25%) que les variétés photosensibles. Les kc maximaux trouvés sont 1.13, 1.05, 1.16 et 1.22 pour M81E, ST, SM et A4, respectivement. Les résultats donnent les DJC nécessaires pour la floraison, soit 2226 et 1759 degrés‐jours pour ST et SM respectivement. Pour une valeur de P inférieure à 5%, les expérimentations ont bien montré une différence entre la consommation d'eau, le rendement du jus et le rendement de biomasse. Pour la plantation de mai, il y a eu un léger impact sur le rendement d'éthanol, alors qu'aucun effet n'est apparu pour la plantation de juin. Ceci montre qu'indépendamment de la variété et de la date de semis, les rendements sont similaires. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2014-11-24T02:01:02.88371-05:0
      DOI: 10.1002/ird.1882
    • Authors: Reza Lalehzari; Faride Ansari Samani, Saeed Boroomand‐nasab
      Pages: n/a - n/a
      Abstract: Evaluation procedures have been developed for effective design and management of irrigation systems. Furrow irrigation is one of the main types of applying water in the field. In the present study, a new procedure for field evaluation of water distribution in furrow irrigation is proposed. For this purpose, application efficiency (Ea), water requirement efficiency (Er), deep percolation (DP) and tail water ratio (TWR) have been introduced, based on the average of dimensionless infiltrated depth values in the four data groups. The relationships between coefficient of uniformity CU and distribution uniformity DU have been described by opportunity time values of each quarter and using the linear equation instead of the infiltration function. The proposed procedure was compared to existing methods by nine irrigation scenarios including three furrow length and three inflow rates. The results show that the evaluation indicators of furrow irrigation calculated with non‐dimensional parameters depend on opportunity time and new coefficients of the linear infiltration equation. Also, there was no observed significant difference on the suggested indice values and classical performance indicators. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. Des procédures d'évaluation ont été élaborées pour la conception et la gestion efficace des systèmes d'irrigation. L'irrigation à la raie est un des principaux systèmes d'irrigation. La présente étude propose une nouvelle procédure de terrain pour évaluer la distribution de l'eau dans un système d'irrigation à la raie. A cet effet, l'efficacité d'application (Ea), l'efficacité des besoins en eau (Er), l'infiltration profonde (DP) et les pertes en colature (TWR) ont été introduites sur la base de la moyenne de valeurs adimensionnelles de profondeurs infiltrées dans les quatre groupes de données. Les relations entre le coefficient d'uniformité, CU, et l'uniformité de distribution, DU, ont été décrites par les valeurs de temps d'opportunité de chaque quartile et en utilisant l'équation linéaire à la place de la fonction d'infiltration. La procédure proposée a été comparée aux méthodes existantes pour neuf scénarios d'irrigation, dont trois longueurs de sillons et trois taux d'entrée. Les résultats montrent que les indicateurs d'évaluation d'irrigation à la raie calculés avec des paramètres adimensionnels dépendent du temps d'opportunité et des nouveaux coefficients de l'équation linéaire d'infiltration. En outre, il n'a été pas été observé de différence significative entre les valeurs d'indices suggérées et les indicateurs de performance classiques. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2014-11-20T22:26:33.022652-05:
      DOI: 10.1002/ird.1877
    • Authors: A. Hassanoghli; S. Pedram
      Pages: n/a - n/a
      Abstract: In this study, a gradient ratio test which is one of the methods used in the laboratory to evaluate the clogging potential of soil‐synthetic envelope systems was applied. For this purpose, two physical models of permeameters (designed by ASTM D‐5101) were used to carry out a series of permeability tests by applying water with different salinities and five different PLMs (pre‐wrapped loose material). To simulate real conditions, soil and water were collected from the Khorramshahr drainage project area located in Khuzestan province (south of Iran) which has been significantly encountering the common trouble of water and soil salinity. Therefore, saline drainage water (EC =22.2 dS m−1, SAR =26.27 (meq l−1)0.5) in comparison with low salinity water (EC =0.78 dS m−1, SAR =1.23 (meq l−1)0.5)) were considered in this research. Permeability tests were carried out at five different hydraulic gradients (1, 2.5, 5, 7.5, and 10) according to the standard method. Variations of system permeability and gradient ratios were investigated statistically as factorial experiments in the form of a randomized complete design. Based on the permeability test results, hydraulic conductivity and gradient ratio of all PLMs were susceptible to the salinity of the water utilized in permeability tests. Based on the results of all gradient ratios, the probability of clogging by applying saline water was higher. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. Dans cette recherche, le test du ratio de gradient (ASTM D‐5101) a été utilisé en laboratoire pour évaluer le potentiel de colmatage d'un système de filtration du sol/géosynthétique. A cette fin, deux modèles physiques de perméamètre (conçus selon la norme ASTM D‐ 5101) ont été utilisés pour faire une série d'essais de perméabilité en faisant varier le type de géosynthétique et la salinité de l'eau. L'étude a été réalisée sur le sol et l'eau qui ont été collectés depuis le sud de l'Iran (Khorramshahr) en utilisant cinq différents enrobages de PLM (géosynthétique non tissé lâche). Un point caractéristique de cette recherche est l'application d'eau de drainage avec une salinité élevée, qui est une difficulté commune à de nombreux projets de drainage dans le sud de l'Iran (EC =22.2 dS m−1, SAR =26.27 (meq l−1) 0.5) par rapport à l'application d'eau normale (EC =0.78 dS m−1, SAR =1.23 (meq l−1) 0.5)). Les essais de perméabilité ont été effectués à cinq gradients hydrauliques différents (1, 2.5, 5, 7.5, et 10). Les variations de débit, la conductivité hydraulique et le rapport de gradient (défini comme le rapport entre le gradient hydraulique dans le système de filtration du sol/géosynthétique au gradient hydraulique dans le sol seul) ont été mesurées et analysées de façon statique comme des plans d'expérience factoriels complets. Les résultats des tests de perméabilité montrent que le colmatage de l'enrobage géosynthétique croit avec à la salinité de l'eau. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2014-11-17T22:30:56.911691-05:
      DOI: 10.1002/ird.1880
    • Authors: Arash Tafteh; Hossein Babazadeh, Niaz Ali Ebrahimipak, Feridon Kaveh
      Pages: n/a - n/a
      Abstract: Optimization of irrigation water distribution is an important item for water management in irrigation networks. A linear programming model can have problems, for example when the objective function is based on only one goal. So some methods, for example modelling to generate alternatives (MGA), can improve results. This study presented a schedule for distributing irrigation water as well as an optimal cultivation pattern aiming at maximizing net profit on one side and water productivity (WP) on the other. Since the production function is the most important part of water distribution models, the best available production functions were checked and calibrated. The obtained results revealed that WP could be enhanced by 20–40% using the MGA technique. However, investigation of water shortage conditions showed that a 30–35% water deficit could result in an increase of WP by 54%. Thus, it could be argued that the most important matter in water management in irrigation networks is the simultaneous study of WP and water economic productivity (WEP). Considering both factors, a deficit of 30%, which results in a decrease of profit by 10%, was selected as the best alternative for the economic enhancement of WP in the Qazvin Plain. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. L'optimisation de la distribution de l'eau d'irrigation est l'élément important pour la gestion de l'eau dans les réseaux d'irrigation. Un modèle de programmation linéaire peut avoir quelques problèmes, quand, par exemple, la fonction objective est basée sur un seul but. Donc, une méthode, comme la modélisation pour générer des alternatives (MGA), peut amener une amélioration. Cette étude présente un calendrier pour la distribution de l'eau d'irrigation ainsi que d'un modèle de culture optimale visant à maximiser le bénéfice net d'un côté et la productivité de l'eau (WP) de l'autre. Puisque la fonction de production est la partie la plus importante de modèles de distribution d'eau, les meilleures fonctions de production disponibles ont été vérifiées et étalonnées. Les résultats obtenus ont révélé que WP pourrait être améliorée de 20–40 % en utilisant la technique MGA. Toutefois, l'enquête des conditions de pénurie d'eau a montré qu'un déficit en eau de 30–35% pourrait se traduire par l'augmentation de WP de 54%. Ainsi, on pourrait faire valoir que la question la plus importante dans la gestion de l'eau dans le réseau d'irrigation est l'étude simultanée de WP et l'efficacité économique de l'eau (WEP). Considérant les deux facteurs, un déficit de 30%, qui se traduit par la diminution du bénéfice de 10%, a été choisi comme la meilleure alternative pour le renforcement économique de WP à Qazvin Plain. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2014-09-24T00:10:08.535656-05:
      DOI: 10.1002/ird.1869
    • Authors: Luis González; Miguel Mejía
      Pages: n/a - n/a
      Abstract: Vinasse, a residual substance left after sugarcane alcohol distillation, is a mixture of water and organic compounds and can be used as a substitute for chemical fertilizers. Some alcohol industries in Mexico have adopted its utilization in the irrigation of sugarcane plantations. If vinasse percolates and reaches the groundwater, microbial degradation of the organic matter produces a sequence of redox reactions in which O2, NO3‐, Mn (IV), Fe (III), SO42‐ and CO2 are reduced. This causes problems with groundwater quality, because manganese and iron become soluble, causing the water to acquire a brown colour and bad taste. The aim of this study was determine the effect of ferti‐irrigation with vinasse over 50 years in the groundwater quality of an aquifer in east central Mexico. The results shows a shallow groundwater table (14 m) in the area where vinasse is used. The results also show reduction of oxygen, nitrate reduction and manganese reduction where vinasse is used for ferti‐irrigation. In fact, some wells exceed the maximum permissible limit for manganese established by Mexican standards. The primary cause of groundwater contamination is attributed to the dissolution of the manganese present in the soil, during the oxidation of organic matter introduced to the aquifer by deep percolation of irrigation water with vinasse. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. La vinasse est un produit provenant de la distillation de l'alcool de canne à sucre; c'est un mélange d'eau et de composés organiques. Il est utilisé comme engrais à cause de la grande quantité de matière organique et des éléments nutritifs qu'il contient. Si la vinasse percole et atteint la nappe phréatique, les microbes commencent à la dégrader pour produire une séquence de réactions d'oxydo‐réduction, qui produisent entre autres des oxydes réduits de fer et de manganèse. Cela provoque des problèmes dans la qualité des eaux souterraines, parce que l'eau acquiert ainsi une couleur brune et un mauvais goût. Le but de cette étude a été de déterminer l'impact sur la qualité de l'eau dans un aquifère mexicain du Centre Ouest sous contrainte d'utilisation de la vinasse de canne à sucre comme engrais. Il résulte que: dans les zones de l'aquifère où la vinasse a été utilisée comme engrais, il y a eu trois procédés d'oxydo‐réduction: réduction de l'oxygène, réduction du nitrate et réduction du manganèse. Ces processus ont rendu soluble le manganèse existant dans les minéraux du sol. Certains puits dépassent même la limite maximale autorisée par les normes mexicaines pour le manganèse. La principale cause de pollution des eaux souterraines par le manganèse est l'oxydation de la matière organique introduite dans l'aquifère par percolation profonde de l'eau d'irrigation mélangée à la vinasse. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2014-09-18T22:37:37.498662-05:
      DOI: 10.1002/ird.1873
    • Authors: Saleh M. Ismail; Magdi A. A. Mousa
      Pages: n/a - n/a
      Abstract: A field experiment was conducted to study the effect of water regime (W), row spacing (RS) and plant density (D) on growth and productivity of tomato cv. 'Pito Pride' at the Agriculture Experimental Station of King Abdulaziz University. Two water regimes, W1 (70% of water requirement) and W2 (full water requirement) were studied. Under each water regime three row spacings (RS1, RS2, RS3) and two plant densities D1 (single plant per dripper) and D2 (two plants per dripper) were investigated. Results revealed that W1 reduced number of days to flowering and fruit setting, plant height, plant fresh weight and total yield, while it increased water productivity (WP). Decreasing RS increased water supply and total yield but decreased growth characteristics. D2 increased total yield by 122–168% and WP by 131–180% compared to D1. Interaction between the three variables investigated was significant for all assessed characteristics except fruit yield per plant, total fruit yield and WP. These characteristics were affected by the interaction between RS and D. The highest total yield and WP were obtained from the RS2‐D2 treatment. This treatment increased total yield per ha by 11–331% and WP by 12–300% compared with the maximum and minimum yield of other investigated treatments of both seasons. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. Une expérience sur le terrain a été réalisée pour étudier l'effet de régime de l'eau (W), l'écartement des rangs (RS) et la densité de plantation (D) sur la croissance et la productivité de (CV) de la tomate 'Pito Pride' à la station expérimentale d'agriculture de l'Université King Abdulaziz. Deux régimes des eaux, W1 (70% des besoins en eau) et W2 (exigence de pleine eau) ont été étudiés. Sous chaque régime d'eau, trois écartements de rangs (RS1, RS2, RS3) et deux densités de semis D1 (un seul pied/goutteur) et D2 (et deux pieds/goutteur) ont été étudiés. Les résultats ont révélé que W1 a réduit le nombre de jours à la floraison et à la nouaison, la hauteur de la plante, le poids frais de la plante et le rendement total, alors qu'il a augmenté la productivité de l'eau (WP). RS décroissant a augmenté l'approvisionnement en eau et le rendement total mais a diminué les caractéristiques de croissance. D2 a augmenté le rendement total de 122 à 168% et WP de 131 à 180% par rapport à D1. L'interaction entre les trois variables étudiées était significative pour toutes les caractéristiques évaluées, sauf la production de fruits / plante, le rendement total du fruit et WP. Ces caractéristiques ont été affectées par l'interaction entre RS et D. Le rendement total le plus élevé et WP a été obtenu par le traitement RS2‐D2. Ce traitement a augmenté le rendement total / ha de 11 à 331% et WP de 12 à 300% par comparaison aux valeurs maximales et minimales des autres traitements étudiés pour les deux saisons. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2014-09-17T06:41:24.549326-05:
      DOI: 10.1002/ird.1868
    • Authors: Xiaozhong Guo; Jian Pan, Ganguo Wu, Fanxiu Xue, Yuanqing Lu
      Pages: n/a - n/a
      Abstract: Using an overall document data comprehensive analysis system and a structure analysis, this study preliminarily classified technical indicators, structured the regulatory index database on construction of land reclamation, and explicated the information operation process and main content of land reclamation. From the perspective of module design, this article describes the most significant details about information query and release process, engineering construction quality monitoring and control, the land reclamation engineering acceptance process, and post‐project evaluation. From the perspective of user management, this article details the most significant features of the operation flow for the department of land and resources management, land reclamation obligations, and system management supervisors. Using the technology of Struts, Spring, and Hibernate, this article develops and designs the Land Reclamation Supervision Information System Alpha (LRSIS Alpha Version) and tests the interface and path, function, and performance of the system. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. Au cours de cette étude préliminaire nous avons procédé à l'analyse et structurelle d'un ensemble exhaustif de données documentées pour classer des indicateurs techniques, structurer l'indice de réglementation de la base de données de la base de constructions des aménagements, explicité le processus de l'information opérationnelle et le contenu principal du réaménagement des terres. Du point de vue de conception du module, cet article contient la partie principale de la requête de l'information et de sa libération, la surveillance et le contrôle de la qualité de construction de l'ingénierie de réaménagement des terres, son processus d'acceptation de l'ingénierie, et l'évaluation post‐projet. Du point de vue de la gestion des utilisateurs, cet article contient la partie principale des flux opérationnels pour le département de la gestion des terres et des ressources, les obligations de remise en état des terres, et les superviseurs de gestion du système. Grâce à la technologie de Struts + Spring + Hibernate, cet article développe et conçoit la version Alpha du système de supervision de la bonification des terres (Alpha Version LRSIS) et teste le, la fonction d'interface, le chemin, le fonctionnement et la performance du système. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2014-09-14T23:46:59.637404-05:
      DOI: 10.1002/ird.1864
    • Authors: Muhammad Latif; Zia‐ul Haq, Ghulam Nabi
      Pages: n/a - n/a
      Abstract: Irrigation system management in Pakistan is undergoing institutional reforms to implement participatory irrigation management (PIM) with the involvement of farmers. This study was undertaken to examine the impacts of institutional reforms by comparing the irrigation service delivery of Hakra 3‐R distributary operated by the provincial irrigation department, and Hakra 4‐R distributary operated by the farmers’ organization (FO). The present study is based on detailed analysis of 18 watercourses, 9 on each of the secondary canal (distributary). The investigations were focused on parameters such as delivery performance ratio (DPR), spatial coefficient of variation (CVS), temporal coefficient of variation (CVT), farmers’ net income and land and water productivities. Results of the study revealed that the 4‐R distributary has a relatively superior irrigation service delivery in comparison to the 3‐R distributary. Average net income, land and water productivities were higher on the 4‐R distributary than the 3‐R distributary. Based on the results of this study, it is concluded that the overall performance of the FO‐managed irrigation canal (4‐R) was better than the state‐managed canal (3‐R), but the performance of the former was also below expectations. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. La gestion du système d'irrigation au Pakistan connait des réformes institutionnelles pour introduire la gestion participative de l'irrigation (PIM) avec la participation des agriculteurs. Cette étude a été entreprise pour examiner les impacts des réformes institutionnelles en comparant la prestation de services d'irrigation de la branche Hakra 3‐R exploitée par le département de l'irrigation provincial et la branche Hakra 4‐R exploitée par l'organisation des agriculteurs (FO). La présente étude est fondée sur une analyse détaillée de 18 canaux: neuf cours d'eau sur chacune des deux branches. Les enquêtes ont porté sur des paramètres tels que le taux de livraison, le rendement (RMR), le coefficient de variation spatiale (CVS), le coefficient de variation temporelle (CVT), le revenu net des agriculteurs, les productivités des terres et de l'eau. Les résultats de l'étude a révélé que la branche 4‐R a une prestation de services d'irrigation relativement supérieure à celle de 3‐R. Le revenu net moyen, des terres et de l'eau productivité ont été plus élevés pour la branche 4‐R. Sur la base des résultats de cette étude, il est conclu que la gouvernance globale du canal d'irrigation géré FO (4‐R) était meilleure que celle du canal géré par l'Etat, (3‐R) mais la performance de ce dernier était également en deçà des attentes.
      PubDate: 2014-09-14T21:39:07.744104-05:
      DOI: 10.1002/ird.1871
    • Authors: Budi I. Setiawan; Arief Imansyah, Chusnul Arif, Tsugihiro Watanabe, Masaru Mizoguchi, Hisaaki Kato
      Pages: n/a - n/a
      Abstract: The System of Rice Intensification (SRI) for improving rice production has been attracting worldwide attention for its relatively high yield and greater water productivity (WP). One distinctive characteristic of SRI paddy fields is maintaining groundwater level (GWL) close to the soil's surface as dynamic aerobic–anaerobic soil conditions enhance crop growth. We investigated the performance of SRI paddy rice when subjected to a gradual lowering of GWL to assess the consequences of this for yield, WP, and greenhouse gas (GHG) emissions. Intensive measurements of climate data, plant biomass, soil nutrients, and CH4 and N2O emissions were made in four plots with experimentally different GWLs. Statistical analysis was used to assess differences among the plots, and an artificial neural network (ANN) model was used to track and estimate CH4 and N2O based on measured GWL, soil pH, and soil temperature data. The results showed that a gradually decreasing GWL, as deep as 35 cm from the surface, was able to reduce GHG emissions, but it also produced lower yield and less WP, with correspondingly higher GHG per unit yield. In conclusion, maintaining GWL close to the soil surface would be the best practice for water management in the SRI paddy fields. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. Le Système de Riziculture Intensive (SRI) pour améliorer la production de riz a attiré l'attention dans le monde entier pour son rendement relativement élevé et sa plus grande productivité de l'eau (WP). Une caractéristique distinctive de rizières SRI est le maintient du niveau de la nappe phréatique (GWL) près de la surface du sol car l'alternance des conditions aérobie et anaérobie y favorise la croissance des cultures. Nous avons étudié la performance de riz paddy SRI lorsqu'il est soumis à un abaissement progressif de GWL pour évaluer les conséquences sur le rendement, WP, et les gaz à effet de serre (GES). Des mesures intensives de données sur le climat, la biomasse végétale, les nutriments du sol et les émissions de CH4 et N2O ont été faites dans quatre parcelles expérimentales pour différentes hauteurs de nappe. L'analyse statistique a été utilisée pour évaluer les différences entre les parcelles, et un réseau de neurones artificiels (ANN) a été mis en œuvre pour suivre et évaluer le CH4 et le N2O sur la base des mesures de GWL, de pH et de température du sol. Les résultats ont montré qu'une GWL progressivement décroissante jusque que 35 cm sous la surface, a réussi à réduire les émissions de GES, mais il a également produit un rendement plus faible et une moindre WP, et plus de GES par unité de rendement. En conclusion, le maintien de GWL près de la surface du sol serait la meilleure pratique pour la gestion de l'eau dans les rizières SRI. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2014-09-12T00:59:42.059519-05:
      DOI: 10.1002/ird.1866
    • Authors: Pravukalyan Panigrahi
      Pages: n/a - n/a
      Abstract: Efficient irrigation and drainage are a prerequisite for sustainable citriculture. Citriculture in vertisols often faces the twin problem of waterlogging in the rainy season and water shortage during the post‐rainy period, leading to suboptimal productivity and decline of citrus orchards in central India. With this in mind, the integrated impact of irrigation methods (drip and basin) and surface drainage (parallel trenches) was studied in citrus orchards of the region. Drip irrigation (DI) produced 23% higher fruit yield than basin irrigation (BI) under drainage. Drainage was an important consideration for both DI and BI. However, drainage was much more important for BI than DI to achieve higher fruit yield. Conjunctive use of DI and drainage (DID) reduced the soil and nutrient losses through runoff and produced 90% higher yield with better quality fruit, using 30% less irrigation water (171% improvement in irrigation water use efficiency) than BI without drainage. Citrus production with DID was also found to be economically superior to other treatments, generating more net return (INR 225 000 ha−1 yr−1)1 with higher benefit–cost ratio (5.2). Overall, the study demonstrates that adoption of DID could be a viable option for commercial citriculture on clay soil in water‐scarce central India. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. L'irrigation et le drainage efficace est la condition sine qua non pour l'agrumiculture durable. L'agrumiculture dans les vertisols est souvent confronté au double problème de l'exploitation de l'eau en saison des pluies et le manque d'eau pendant la période post‐pluies conduisant à une productivité sous‐optimale et le déclin des vergers d'agrumes dans le centre de l'Inde. Compte tenu de cela, l'impact intégré des méthodes d'irrigation (goutte à goutte et bassin) et le drainage de surface (des tranchées parallèles) a été étudiée dans le verger d'agrumes de la région. L'irrigation goutte à goutte (DI) a produit un rendement de fruits 23% de plus que l'irrigation du bassin (BI) en vertu de drainage. Le drainage était une considération importante pour les DI et BI. Cependant, le drainage était beaucoup plus important pour la BI de DI pour atteindre le rendement élevé en fruits. L'utilisation conjointe de DI et de drainage (DID) a réduit les pertes par ruissellement éléments nutritifs et a produit un rendement de 90% supérieur avec des fruits de meilleure qualité, avec 30% de moins d'eau d'irrigation (amélioration de 171% dans l'irrigation utilisation de l'eau) par rapport à BI sans drainage. La production d'agrumes avec DID a également été constaté économiquement supérieur à d'autres traitements, générant plus de revenu net (INR 225 000 ha −1 an−1) avec plus ratio avantages–coûts (5.2). Globalement, l'étude montre que l'adoption de DID pourrait être l'option viable pour l'agrumiculture commerciale sur le sol lourds du centre de l'Inde dans un contexte de rareté de l'eau. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2014-09-11T07:51:24.295072-05:
      DOI: 10.1002/ird.1870
    • Authors: Ponnambalam Rameshwaran; Akin Tepe, Attila Yazar, Ragab Ragab
      Pages: n/a - n/a
      Abstract: The present study investigates the impact of using saline water on pepper crop yield and the application of a numerical model in predicting soil moisture and relative yield under saline irrigation conditions. In the greenhouse experimental study conducted in Antalya, Turkey, the effects of different irrigation regimes with salinity treatments using a drip irrigation system were investigated for two pepper varieties. The irrigation regimes consisted of four irrigation treatments with four salinity levels in two cropping seasons—spring 2011 and autumn 2011. The numerical model SALTMED was used and calibrated using measured soil moisture of a control experiment run during spring 2011. After the calibration, the model was validated using other experimental treatments during spring 2011 and all the experimental treatments in autumn 2011, with appropriate salinity stress parameter π50 values which are calibrated versus the highest salinity treatments in the spring 2011 and autumn 2011 experiments. The predicted results show the ability of the model to reproduce the measured soil moisture at three soil layers 0–20, 20–40 and 40–60 cm. The predicted relative yield results are in good agreement with measured data. Although the numerical model SALTMED has been used in several studies in the past, this is the first study that illustrates the potential capacity of the model for use in managing greenhouse production. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. La présente étude examine l'impact de l'utilisation de l'eau salée sur le rendement des cultures de poivre en appliquant un modèle numérique de la prédiction de l'humidité du sol et du rendement relatif dans des conditions d'irrigation salines. Dans l'étude expérimentale sur l'effet de serre, qui a été menée à Antalya, en Turquie, les effets de différents régimes d'irrigation avec des traitements de salinité à l'aide d'un système d'irrigation goutte à goutte ont été étudiés pour deux variétés de piments. Les régimes d'irrigation étaient composés de quatre traitements d'irrigation avec quatre niveaux de salinité dans deux saisons de culture—printemps 2011 et automne 2011. Le modèle numérique SALTMED a été utilisé et calibré avec des mesures d'humidité issues d'une expérience de contrôle au cours du printemps 2011. Après la calibration, le modèle a été validé en utilisant d'autres traitements expérimentaux au cours du printemps 2011, puis tous les traitements expérimentaux à l'automne 2011, avec des valeurs appropriées du paramètre de contrainte de salinité de π50, obtenus par calibrage sur les traitements de salinité plus élevés au printemps 2011 et l'automne 2011. Les résultats indiquent la capacité du modèle à reproduire l'humidité du sol mesurée à trois couches de sol 0–20, 20–40 et 40–60 cm. Les prédictions de rendement sont en bon accord avec les données mesurées. Bien que le modèle numérique SALTMED ait été utilisé dans plusieurs études par le passé, cette étude est la première qui illustre la capacité du modèle à être utilisé dans la gestion de la production en serre. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2014-09-11T06:26:01.650335-05:
      DOI: 10.1002/ird.1867
    • Authors: S. Kodur; J. B. Robinson, J. L. Foley, D. M. Silburn
      Pages: n/a - n/a
      Abstract: Deep drainage rates were modelled for irrigated crop rotations in terms of typical cropping sequences that differ in crop characteristics and irrigation demand. A forage–grain–pasture sequence (sorghum, wheat and lucerne) with supplementary irrigation had an average deep drainage of 11 mm yr−1, transpiration of 703 mm yr−1 and irrigation demand of 326 mm yr−1. In contrast, a vegetable sequence (broccoli, lettuce, bean and sweetcorn) with adequate irrigation had a deep drainage of 121 mm yr−1, transpiration of 602 mm yr−1 and irrigation demand of 598 mm yr−1. Under similar growing conditions, deep drainage decreased as rooting depth and cropping duration increased, and as irrigation and rainfall decreased. Deep‐rooted, stress‐ tolerant crops such as lucerne and sorghum maximised water use and minimised the deep drainage risks through the use of moisture from preceding well‐irrigated vegetable crops and extraction of moisture from deeper soil layers. The study suggests that deep drainage risks under vegetable rotations can be minimised through the selective incorporation of these crops and improved irrigation timing and application rates. These understandings will help to develop water use efficient and economic management strategies under crop rotations. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. Le taux de drainage profond a été modélisé en système irrigué pour des rotations typiques différant en termes de caractéristiques des cultures et de demande en eau. Une rotation fourrage–grain–pâturage (sorgho–blé–luzerne) avec irrigation complémentaire avait, en moyenne, un drainage profond de 11 mm an−1, une transpiration de 703 mm an−1 et une demande en irrigation de 326 mm an−1. Par contre, une rotation horticole (brocoli–laitue–maïs doux) avec une irrigation adéquate avait un drainage profond de 121 mm an−1, une transpiration de 602 mm an−1 et une demande en irrigation de 598 mm an−1. Pour des conditions de culture similaires, le drainage profond diminuait avec un enracinement racinaire plus profond, avec un allongement de la durée de culture, et avec une réduction des apports en eau (pluie et irrigation). Les cultures tolérantes à la sécheresse ayant un système racinaire profond, telles que la luzerne ou le sorgho, maximisaient l'utilisation en eau et minimisaient le risque de drainage profond via l'utilisation de l'humidité résiduelle du sol après une culture horticole, et l'extraction de l'humidité des couches plus profondes du sol. Cette étude suggère que le risque de drainage profond pour les rotations horticoles peut être minimisé via une incorporation sélective de ces cultures et une meilleure irrigation en termes de timing et taux d'application. Les résultats de cette étude devraient aider à développer des stratégies efficaces économiquement et en terme d'utilisation de l'eau pour les cultures en rotation. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2014-09-11T04:50:50.992862-05:
      DOI: 10.1002/ird.1872
           A HUMID REGION
    • Authors: Vanita Pandey; Pankaj K. Pandey, A. Priya Mahanta
      Pages: n/a - n/a
      Abstract: The Hargreaves Samani (HS) equation is one of the most promising approaches for estimation of reference evapotranspiration under data‐scarce conditions. Many modifications of the HS equation have been performed under different climatic conditions using different approaches to improve the precision of the evapotranspiration (ET0) estimates for use at different locations; the results have not been consistent. The purpose of this study was to review and to evaluate the two most promising parameters used for the calibration of the HS evapotranspiration equation, under the climatic conditions of Gangtok, East Sikkim, India. The calibration was based on solar radiation and temperature difference. The equation was calibrated for solar radiation coefficient, CH first and then for temperature constant, TH and temperature exponent, EH to estimate the extent of improvement in estimation. The resulting modification shows a significant reduction in error. When only CH is modified, the percentage bias error (PBIAS) value was reduced from 23.3 to 0.8%, 26.1 to 10.19% and 30.1 to 3.6% for daily, weekly and monthly scales respectively. Consistent results for all three time spaces were observed, when, CH = 0.001 and TH = 13.9 and EH = 0.56. The PBIAS value was −1.9, 7.7 and 1.3% respectively for the three time spans, with index of agreement near to 1. The proposed equation may be an alternative to the Penman–Monteith method under limiting data conditions. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. L'équation de Hargreaves Samani est l'une des approches prometteuses pour l'estimation de l'évapotranspiration de référence dans des conditions de rareté des données. Beaucoup de modifications de l'équation HS ont été réalisées sous différentes conditions climatiques en utilisant une approche différente pour améliorer la précision de l'estimation de l'évapotranspiration (ET0) pour une utilisation à différents endroits; les résultats n'ont pas été cohérents. Le but de cette étude était d'examiner et d'évaluer les deux paramètres les plus prometteurs utilisés pour le calibrage de l'équation de l'évapotranspiration HS, dans les conditions climatiques de Gangtok dans l'Est Sikkim de l'Inde. L'étalonnage a été basé sur le rayonnement solaire et la différence de température. L'équation a été calibrée pour le coefficient de rayonnement solaire, CH d'abord, puis à température constante, TH et l'exposant de la température, EH pour estimer le degré d'amélioration de l'estimation. La modification résultante montre une réduction significative de l'erreur. Lorsque que CH est modifié, le pourcentage d'erreur de biais (PBIAS) a été réduit de 233 à 0.8%, de 26.1 à 10.19% et 30.1 à 3.6% pour les pas de temps quotidiens, hebdomadaires et mensuels, respectivement. Des résultats cohérents pour ces trois pas de temps ont été observés quand CH = 0.001, TH = 13.9 et EH = 0.56, avec une valeur de de PBIAS de −19, 7.7 et 1.3% respectivement pour les trois périodes de temps et avec l'indice d'accord proche de un. L'équation proposée peut être une alternative à la méthode Penman–Monteith en cas de données limitées. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2014-09-11T03:21:04.023584-05:
      DOI: 10.1002/ird.1874
    • Authors: B. C. Kusre; Jonathan Lalringliana
      Pages: n/a - n/a
      Abstract: Drought is a naturally occurring phenomenon affecting various aspects of life. Lack of understanding of the phenomenon is one of the reasons for its adverse impact. It is therefore of great importance to assess and characterize drought to plan appropriate management measures. In this study we attempted to characterize the droughts in the East District of Sikkim during the winter. Winter droughts (Oct–Mar) are a major cause of concern in Sikkim, responsible for reduction of productivity in high‐value horticultural crops, incidence of pests and diseases, forest fires and non‐availability of water for domestic purposes. For the characterization of drought the reconnaissance drought index (RDI) was applied using the data available for the period 1985–2012. From the analysis it could be seen that drought is experienced for 66.7 and 59.3% of time in the periods Oct–Dec and Jan–Mar. The droughts in the district followed the Wakeby frequency distribution function. The probability and return period were also estimated and it could be observed that every three years the district experiences drought. Specific management measures are necessary to minimize the adverse impact of drought. Some of the measures applicable to Sikkim are also discussed in the paper. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. La sécheresse est un phénomène naturel qui affecte divers aspects de la vie. Le manque de compréhension du phénomène est l'une des raisons de son impact négatif. Il est donc d'une grande importance d'évaluer et caractériser la sécheresse pour prévoir des mesures de gestion appropriées. Dans cette étude, nous avons tenté de caractériser les sécheresses dans le district de l'Est‐Sikkim pendant les hivers. Les sécheresses d'hiver (octobre à mars) y sont une cause majeure de préoccupation, car elles sont responsables de la réduction de la productivité des cultures horticoles à haute plus‐value, de la prolifération des ravageurs et des maladies, des incendies sauvages de forêt et de la non‐disponibilité de l'eau à des fins domestiques. Pour la caractérisation de la sécheresse, l'indice de reconnaissance de la sécheresse (RDI) a été appliqué en utilisant les données disponibles pour la période 1985–2012. De l'analyse, il peut être considéré que la sécheresse est présente pour 66.7 et 59.3% du temps dans la période octobre à décembre et janvier à mars. Les sécheresses dans l'Est‐Sikkim suivent la fonction de distribution de fréquence de Wakeby. La probabilité et la période de retour a également été estimée, et on a pu observer que cette région subit la sécheresse tous les deux à trois ans. Des mesures spécifiques de gestion sont nécessaires pour minimiser l'impact négatif de la sécheresse. Certaines des mesures applicables à l'Est‐Sikkim sont également abordées dans le document. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2014-09-11T02:50:41.210662-05:
      DOI: 10.1002/ird.1875
           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: 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: 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: 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: Flavia Tromboni; Lucia Bortolini, Marco Martello
      First page: 440
      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: P. C. Kanakis; D. M. Papamichail, P. E. Georgiou
      First page: 451
      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
      First page: 512
      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
      First page: 523
      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: J. M. Moreira Barradas; S. Matula, F. Dolezal, G. B. Mekonnen, M. Miháliková, A. T. Chala
      First page: 532
      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: Avinash C. Tyagi
      Pages: 558 - 559
      PubDate: 2014-10-06T00:50:03.60997-05:0
      DOI: 10.1002/ird.1888
  • 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
School of Mathematical and Computer Sciences
Heriot-Watt University
Edinburgh, EH14 4AS, UK
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