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Irrigation and Drainage [5 followers] Follow
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ISSN (Print) 1531-0353 - ISSN (Online) 1531-0361
Published by John Wiley and Sons

[1589 journals] [SJR: 0.413] [H-I: 18]

A DIMENSIONAL ANALYSIS MODEL FOR THE CALCULATION OF HEAD LOSS DUE TO DISC FILTERS IN DRIP IRRIGATION SYSTEMS
- Authors: Wenyong Wu; Wei Chen, Honglu Liu, Shiyang Yin, Zhe Bao, Yong Niu
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: In this study, a dimensional analysis model for disc filters was developed based on hydraulic tests of 10 different types of disc filters together with structural parameters such as the inner diameter of the inlet/outlet pipe Db, the outflow path width Pw, outflow path depth Pb, disc width Dd, etc. The correlation coefficient Radj2 of the model was 0.990. The correlation coefficient between the measured and predicted values of the model was R2 = 0.967. The effects of structural parameter changes on the filter head loss were studied based on the typical physical structural parameters. The inlet/outlet inner diameter was found to have the greatest impact on the head loss. The effects on the head loss resulting from changes in the outflow path width and depth were not significant (P < 0.05). Therefore, when designing the flow path structure of disc filters, the head loss can be effectively minimized by increasing the inlet/outlet inner diameter, inflow path depth, and inner diameter of the disc filter element. In addition, a decrease in the outflow path width and depth can reduce the amount of pollutants entering the flow path without causing a significant increase in the head loss. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. Dans cette étude, un modèle d'analyse dimensionnelle pour filtres à disques a été développé sur la base des tests hydrauliques de 10 différents types de filtres à disques avec différents paramètres structurels tels que le diamètre intérieur en entrée et en sortie tuyau, la largeur de la voie de sortie, sa profondeur en sortie, la largeur du disque, etc. Le coefficient de corrélation du modèle était 0.990. Le coefficient de corrélation entre les valeurs mesurées et prédites du modèle était R2 = 0.967. Les effets des changements structurels des paramètres sur la perte de charge du filtre ont été étudiés sur la base des paramètres structurels physiques typiques. Le diamètre intérieur d'entrée et de sortie a le plus grand impact sur la perte de charge. Les effets sur la perte de charge résultant des variations de la largeur de la voie de sortie et sa profondeur ne sont pas significatives (P < 0.05). Par conséquent, lors de la conception de la structure de trajet d'écoulement de filtres à disque, la perte de charge peut être effectivement minimisée en augmentant le diamètre intérieur de l'orifice d'entrée et de sortie, la profondeur de la voie d'entrée, et le diamètre interne de l'élément de filtre à disques. De plus, une diminution de la largeur de la voie d'écoulement et de sa profondeur permet de réduire la quantité de polluants entrant dans la voie d'écoulement sans provoquer une augmentation sensible de la perte de charge. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2013-12-10T08:56:35.806224-05:
  DOI: 10.1002/ird.1814
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
COMPARATIVE EVALUATION OF IMPLEMENTING PARTICIPATORY IRRIGATION MANAGEMENT IN PUNJAB, PAKISTAN
- Authors: A. R. Ghumman; S. Ahmad, H. N. Hashmi, R. A. Khan
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: Participatory irrigation management is gradually being introduced in the canal irrigation system in Pakistan. In this study, performance of a participatory irrigation management system is compared with that of a conventional centrally controlled irrigation system. The study is carried out for canal irrigation systems of Lower Chenab and Jhelum, both located in Punjab, Pakistan. The performance indicators used included: establishment cost, operation and maintenance cost, water fees (abiana) collected and equity of water distribution. The data for performance assessment were collected from various sources, including field measurements, interviews with farmers, interviews with officers of the irrigation department, previous studies, and data from the Punjab Irrigation Department and the Punjab Irrigation and Drainage Authority. The analysis indicates that establishment costs of both public–private partnership management and a centrally controlled irrigation system are more than operational and maintenance costs. The water supply in the main canal is satisfactory in both systems. Water fees (abiana) collected are declining in the case of the participatory management system. Structural change in the participatory management system and extensive work on capacity building are required in order to obtain the benefits of transferring management to farmers' organizations in Pakistan. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. La gestion participative de l'irrigation est progressivement introduite dans les systèmes de canaux d'irrigation au Pakistan. Dans cette étude sont comparées les performances d'un système de gestion participative de l'irrigation et celles d'un système conventionnel de contrôle centralisé de l'irrigation. L'étude est réalisée pour les systèmes d'irrigation par canaux de la Basse‐Chenab et Jhelum, tous deux situés au Punjab, au Pakistan. Les indicateurs de performance utilisés comprennent: les frais de mise en service, les coûts d'exploitation et d'entretien, les redevances (abiana) et les coûts de distribution de l'eau. Les données, pour l'évaluation des performances, ont été recueillies à partir de diverses sources, notamment des mesures sur le terrain, des entretiens avec des agriculteurs, des entretiens avec des responsables du Département de l'irrigation, des études antérieures, et des données du Département de l'Irrigation de Punjab et de l'Autorité de l'Irrigation et du Drainage de Punjab. L'analyse indique que les coûts de mise en place, à la fois de la gestion du partenariat public–privé et du système d'irrigation à contrôle centralisé, sont plus importants que les coûts d'exploitation et d'entretien. L'approvisionnement en eau dans le canal principal est satisfaisant pour les deux systèmes. Les redevances (abiana) diminuent dans le cas d'un système de gestion participative. Un changement structurel dans le système de gestion participative et des programmes de formation professionnelle sont nécessaires pour tirer profit de la gestion par des organisations paysannes au Pakistan. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2013-12-03T03:47:34.130107-05:
  DOI: 10.1002/ird.1809
INTEGRATED STEPWISE APPROACH FOR OPTIMAL WATER ALLOCATION IN IRRIGATION CANALS
- Authors: Amin Kanooni; Mohammad Javad Monem
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: Optimal water management in irrigation networks should be an integrated approach which includes both canal and field systems. Integrated optimal water management of irrigation networks requires consideration of both optimal allocation of water among different crops at field level, and optimal water delivery scheduling at the canal level, which is often neglected. In this study, an integrated stepwise approach has been presented for considering both farm‐ and canal‐level optimization problems. Three modules are proposed for the optimization model. In the first module, crop–water production functions for different crops are produced, and optimal seasonal allocation of available water among several crops is determined using an LP algorithm. The objective function of this module is to maximize total net benefit of all crops. The second module takes the optimal allocated water to each crop from the first module, and determines its optimal distribution through the growing season for each crop, such that the total yield at the end of the season is maximized. Taking into account the output of the second module, and cultivated area of each crop, the water requirement volume for each secondary canal is computed. The third module determines optimal water delivery scheduling among outlets of the secondary canal using a genetic algorithm (GA). The objective of the third module is to minimize canal flow, and to maximize delivery adequacy and beneficial water delivery duration. The decision variables are delivery discharge to each outlet, the number of outlets grouped in a block which receive water sequentially, and the sequence of water delivery to the outlets in each block. The proposed approach was applied on the K canal of the Moghan Irrigation Network in the north‐west of Iran. The optimal water delivery scheduling of a secondary canal, based on the optimal water allocation among several crops, and intra‐seasonal irrigation scheduling are presented, which shows the utility of the integrated approach. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. La gestion optimale de l'eau dans les réseaux d'irrigation devrait être une approche intégrée qui inclut à la fois le canal et les systèmes à la parcelle. La gestion optimale intégrée de l'eau des réseaux d'irrigation nécessite un examen à la fois de la répartition de l'eau entre les différentes cultures dans chaque parcelle et la planification optimale de l'approvisionnement en eau au niveau du canal, qui est souvent négligée. Dans cette étude, une approche intégrée par étapes successives a été présentée pour examiner le problème d'optimisation à la fois au niveau de la ferme et du canal. Trois modules sont proposés pour le modèle d'optimisation. Dans le premier module, les fonctions de production pour les différentes cultures sont fournies, puis la répartition saisonnière optimale de l'eau disponible pour différentes cultures est déterminée en utilisant un algorithme de programmation linéaire. La fonction objectif de ce module est de maximiser le bénéfice net total pour toutes les cultures. Le second module prend dans le premier module l'allocation d'eau optimale pour chaque culture, et détermine pour chaque culture la répartition optimale par saison de croissance, afin de maximiser le rendement total à la fin de la saison. Tenant compte de la sortie du deuxième module, et de la superficie cultivée pour chaque culture, le volume des besoins en eau pour chaque canal secondaire est calculé. Le troisième module détermine alors l'ordonnancement de distribution optimale d'eau entre les sorties du canal secondaire en utilisant l'algorithme génétique (GA). L'objectif du troisième module est de minimiser le flux du canal, et de maximiser l'adéquation de livraison et la durée de distribution d'eau. Les variables de décision sont le débit de livraison pour chaque point de distribution, ainsi que la séquence de distribution de l'eau vers les sorties de chaque bloc, dans le cas du nombre de points groupés en un bloc et qui reçoivent l'eau de manière séquentielle, et. L'approche proposée a été appliquée sur le canal K du réseau d'irrigation Moghan dans le nord‐ouest de l'Iran. Enfin, nous présentons l'ordonnancement optimal de l'eau de distribution d'un canal secondaire, basé sur l'allocation optimale de l'eau entre plusieurs cultures, ainsi que le calendrier d'irrigation intra‐saisonnier, dans le but de démontrer l'utilité de l'approche intégrée. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2013-11-29T01:45:48.481668-05:
  DOI: 10.1002/ird.1798
ESTIMATING SOIL HYDRAULIC PROPERTIES FROM LIMITED DATA TO IMPROVE IRRIGATION MANAGEMENT IN AGRICULTURAL SOILS OF SANTIAGO ISLAND, CAPE VERDE
- Authors: Â. Moreno; T. B. Ramos, M. C. Gonçalves, L. S. Pereira
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: Limited knowledge of the hydraulic properties of semi‐arid Cape Verde soils makes the use of water balance models difficult. In this paper, the water retention characteristics of agricultural soils of Santiago Island and the development of point pedotransfer functions (PTFs) to improve irrigation management are investigated. Soil water retention curves were studied in 72 horizons of 31 soil profiles located in Santiago Island. Soil textures varied from coarse to medium classes. PTFs were, at the same time, developed by regression analysis to predict total porosity (ϕ) and water retention at −0.25, −1, −3.2, −10, −33, −100 and −1500 kPa. Due to the lack of available data from Cape Verde, PTFs were developed from 85 soil horizons specifically selected from a Portuguese database. The PTFs were then validated with the data determined in the 72 soil horizons studied in Santiago Island. Statistics showed relatively good performance of Cape Verde PTFs, with RMSE varying between 0.030 and 0.086 cm3 cm‐3. However, Cape Verde PTFs always underestimated the measured values by −0.014 to −0.075 cm3 cm‐3. When compared with three other published PTFs, the new Cape Verde PTFs provided acceptable results for use in modelling aimed at improving irrigation water management practices. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. La connaissance limitée des propriétés hydrauliques des sols semi‐arides de Cap Vert rend difficile l'utilisation des modèles de bilan hydrique des sols cultivés. Cet article concerne l'étude de la rétention de l'eau des sols agricoles de l'île de Santiago et le développement de fonctions de pédotransfert (PTF) pour améliorer la gestion de l'irrigation et la conservation de l'eau. Des courbes caractéristiques de l´humidité du sol ont été mesurées pour 72 horizons de 31 profils de sol de l'île de Santiago. La texture du sol varie entre sablonneuse et limoneuse moyenne. Les PTF ont été développées par l'analyse de régression pour estimer tant la porosité totale (ϕ) que la rétention de l'eau aux pressions effectives de −0.25, −1, −3.2, −10, −33, −100 et −1500 kPa. En raison de l'absence d'autres données disponibles au Cap Vert à part les observations citées plus haut, les PTF ont été développés à partir de 85 horizons de sol spécifiquement choisis parmi ceux inclus dans une base de données portugaise. Les PTF ont été alors validées avec les données mesurées aux 72 horizons de sol étudiés à l'île de Santiago. Les indicateurs statistiques ont montré une exécution acceptable des PTF, avec RMSE entre 0.030 et 0.086 cm3 cm‐3. Cependant, les PTF ont toujours sous‐estimé de −0.014 jusqu'à −0.075 cm3 cm‐3 les valeurs mesurées. Pourtant, si on compare ces PTF avec trois autres PTF publiés, on constate que ces nouvelles PTF pour le Cap Vert donnent des résultats acceptables en vue de leur utilisation pour l'application de modèles de gestion de l'eau en irrigation. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2013-11-28T02:01:58.533589-05:
  DOI: 10.1002/ird.1810
WATER PRODUCTIVITY IN AGRICULTURE: CHALLENGES IN CONCEPTS, TERMS AND VALUES
- Authors: Nader Heydari
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: The concept of irrigation efficiency firstly defined by Israelsen in 1950. His definition remained fundamentally unchanged for more than 40 years, until from the 1970s the definition was moderately changed and modifications suggested. In recent decades the irrigation efficiency concept has gradually been replaced, both in the literature and in practice, with the introduction of crop water use efficiency (WUE) and later on with agricultural water productivity (WP). The issue of water management and interventions for its improvement runs across sectors. Different users and beneficiaries of water have legitimate interests in how water is allocated and used in their own as well as in competing sectors. The language and terminology of the debate is of importance to the value that analysis can add to knowledge. Even expert discussions can be confused by ambiguous terminology, while the water‐dependent sectors have no consistent terminology to distinguish between consumptive and non‐consumptive uses, or recoverable and non‐recoverable return flows. This paper provides an overview of the concepts of WP and its predecessors E and WUE, with a focus on WP for better planning and efficient use of water in the agricultural sector. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. Israelsen () définit la notion d'efficacité de l'irrigation (E). Sa définition est restée fondamentalement inchangée depuis plus de 40 ans, jusqu'en 1970 où la définition a été légèrement modifiée, et des modifications proposées. Dans les dernières décennies, le concept d'efficience de l'irrigation a été progressivement remplacé à la fois dans la littérature et dans la pratique avec l'introduction de l'efficience d'utilisation de l'eau des cultures (EUE) et plus tard avec la productivité de l'eau agricole (WP). La question de la gestion de l'eau et des interventions pour son amélioration passe dans tous les secteurs. Différents utilisateurs et bénéficiaires de l'eau ont des intérêts légitimes dans la façon dont l'eau est distribuée et utilisée dans leur propre secteur, ainsi que dans les secteurs concurrentiels. La langue, la terminologie du débat importent si l'analyse peut ajouter à la connaissance. Même les discussions d'experts peuvent être désorientées par la terminologie ambiguë, tandis que les secteurs tributaires de l'eau n'ont pas de terminologie uniforme pour distinguer entre les utilisations consommatrices et non consommatrices, ou les flux de retour récupérables et non récupérables. Ce document donne un aperçu des concepts de WP et de ses prédécesseurs E et EUE, avec un accent sur WP pour une meilleure planification et une utilisation efficace de l'eau dans le secteur agricole. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2013-11-26T07:04:08.206797-05:
  DOI: 10.1002/ird.1816
A STUDY ON THE ROLE OF HABITATS OF TIDAL LAND RECLAMATION AREAS FOR WINTER MIGRANTS IN KOREA
- Authors: Park Sang Hyun; Kim Jae Ok, Ji Kwang Jae, Lee Deog Bae
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: Une étude sur le rôle des habitats des aménagements de zones d'estran pour les oiseaux migrateurs d'hiver en Corée. This study has been carried out to evaluate the habitat role for migratory birds of a tidal reclamation area in comparison with a river estuary in Korea. It also includes the contribution effect of the contract on the optional Choice of Paddy Field Management (CPFM) program to sustain biodiversity of winter migrants in Korea. The CPFM program has been practiced to attract winter migratory birds in cooperation with farmers who spread rice straw, cultivate barley and provide shallow flooding paddy during the winter season in various reclaimed areas. The study result shows that a large number of winter migratory birds visited the tidal reclamation areas and the reason is thought to be that wave intrusion was prevented by the sea dike and water level changes in the lake are less than tidal level changes in the estuary, as well as the irrigated paddy field supply of food and shelter for birds in the reclaimed area. In the tidal reclamation area, the dominant species are waterfowl such as geese and ducks, while waders, shore birds and other small birds declined after reclamation in the area, as the freshwater lakes are rather deeper than coastal shore lines and thus do not attract them. In conclusion, tidal areas with large paddy fields and freshwater lakes have not only led to an increase in food production but have attracted winter migrants supported by farmers and government; however, more effort will be needed to provide habitats for rare and distinctive birds in the reclamation area. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. Cette étude a été menée pour évaluer le rôle de l'habitat des oiseaux migrateurs dans les zones d'estran aménagées, en comparaison avec les zones d'estuaire, en Corée. Elle comprend également l'effet de la contribution d'un contrat du programme de gestion des rizières (CPFM) sur le choix optionnel de préserver la biodiversité des migrants d'hiver en Corée. Le programme CPFM a été pratiqué pour attirer les oiseaux migrateurs en hiver, en collaboration avec les agriculteurs des domaines aménagés qui répandent la paille de riz, cultivent de l'orge et pratiquent une submersion peu profonde pour l'irrigation de la saison d'hiver. Le résultat de l'étude montre qu'un grand nombre d'oiseaux migrateurs d'hiver visitent les zones d'estran aménagées, et les raisons invoquées sont que la digue empêche l'intrusion de vagues, que le marnage est moindre dans le lac d'estran que dans l'estuaire, et que la rizière irriguée fournit nourriture et abris aux oiseaux dans la zone aménagée. Dans la zone d'estran aménagée, les espèces dominantes sont les oiseaux aquatiques tels que les oies et les canards, alors que les échassiers, les oiseaux de rivage et les autres petits oiseaux voient leurs populations décliner après les aménagements, car les lacs d'eau douce sont plutôt plus profonds que les lignes de rivage côtier, donc moins attractifs. En conclusion, les zones de marée avec de grandes rizières et des lacs d'eau douce ont permis d'augmenter la production alimentaire tout en attirant les oiseaux migrateurs d'hiver, en raison des conditions favorables crées par les actions des agriculteurs et du gouvernement; cependant, plus d'efforts seront nécessaires pour fournir des habitats aux oiseaux rares et remarquables de la zone d'aménagement. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2013-11-26T06:25:22.533787-05:
  DOI: 10.1002/ird.1797
ASSESSING THE PERFORMANCE OF SMALLHOLDER IRRIGATION AND DERIVING BEST MANAGEMENT PRACTICES IN SOUTH AFRICA
- 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
MODELLING DEEP DRAINAGE RATES OF IRRIGATION STRATEGIES UNDER CROPPING SEQUENCE IN SUBHUMID, SUBTROPICAL AUSTRALIA
- Authors: S. Kodur; J. B. Robinson
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: Water availability is a major concern for irrigated vegetable cropping in the Lockyer Valley area of Australia. Soil water balance and in particular deep drainage were modelled for a representative site of this area for a range of irrigation scenarios over 12 years of cropping sequence. A scenario that refilled the soil to the drained upper limit (DUL) resulted in 530 mm yr−1 of irrigation, 673 mm yr−1 of transpiration and 84 mm yr−1 of deep drainage, whereas maintaining the soil to DUL+25% and DUL+50%, with soil moisture between DUL and saturation (75 and 50% free water respectively), resulted in similar transpiration but with increased irrigation (up to 717 mm yr−1) and deep drainage (up to 262 mm yr−1). For a given amount of available water, irrigations at fixed intervals were found to be less efficient (reduced crop transpiration) than irrigation scheduled according to a soil water deficit. This highlights the importance of moisture monitoring to optimize irrigation use efficiency. The study suggests solutions to improve irrigation efficiency by minimizing deep drainage under cropping sequences. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. La disponibilité limitée en eau d'irrigation pose un problème pour les cultures maraichères de la Lockyer Valley (Australie). Différents régimes d'irrigation ont été simulés au cours de 12 années de séquence pour un site représentatif de cette région. Le régime maintenant le sol à la capacité au champ (DUL) a nécessité 530 mm d'irrigation par an en moyenne, et a permis aux cultures d'utiliser 673 mm/an (transpiration), avec un drainage de 84 mm/an. Avec une irrigation (‘DUL+25%’ et ‘ DUL+50%’) maintenant l'humidité du sol entre capacité au champ et saturation (respectivement 75 et 50% d'eau libre), la quantité d'eau utilisée a augmenté (irrigation de 717 mm/an en moyenne) ainsi que le drainage (262 mm/an), sans qu'aucun bénéfice notable pour les cultures n'ait été simulé en terme de quantité d'eau transpirée. D'autre part, des irrigations à pas de temps réguliers se sont avérées moins efficaces (transpiration réduite) qu'un régime opportuniste, avec des irrigations régulées en fonction de l'état hydrique du sol. Cette étude renforce ainsi l'importance de contrôler l'état hydrique du sol pour adapter le régime d'irrigation. Les résultats suggèrent également que l'efficacité de l'irrigation sous des séquence peut être améliorée en minimisant le drainage profond. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2013-11-21T02:08:21.241772-05:
  DOI: 10.1002/ird.1813
SIMULATING WATER FLOW AND SALT LEACHING UNDER SEQUENTIAL FLOODING BETWEEN SUBSURFACE DRAINS
- Authors: M. S. Mirjat; A. Q. Mughal, A. S. Chandio
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: Streamline behaviour and solute transport were investigated under sequential flooding situations using a HYDRUS‐2D/3D model. HYDRUS‐simulated solute breakthrough curves exhibit a similar shape as measured curves but breakthrough is slightly delayed. This might be caused by slightly different properties (particularly particle size distribution) of silica sand used to determine solute transport and van Genuchten parameters. The breakthrough curves for comparable flooding scenarios under both lower and upper drains suggest that uniform leaching is evident through sequential increase from ¼, ½, ¾, and complete flooding. This suggests that higher leaching efficiency under sequential flooding strategy is possible when compared to complete flooding. Visual and quantitative comparison of model simulations shows a very close match to Hele‐Shaw cell experiments. Based on simulation results of this study, it is evident that the HYDRUS 2D/3D model is a powerful tool for efficient use of scarce water resources and could successfully be used for leaching excess salts in arid and semi‐arid regions. Results by Skaggs et al. () supported the use of HYDRUS‐2D and they recommended it as a tool for designing and management of drip irrigation systems. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. Le comportement des lignes de courant et les transports de solutés ont été étudiés sous différentes séquences d'inondations, en utilisant le modèle HYDRUS‐2D/3D. Hydrus a simulé des courbes de restitution de solutés similaires à celles mesurées, avec toutefois un léger retard. Cela pourrait être dû à de légères différences dans les propriétés du sable siliceux (la distribution des tailles de particules, en particulier) utilisé pour déterminer les paramètres de transport des solutés et les paramètres de Van Genuchten. Les courbes de restitution pour des scénarios comparables de submersion à la fois pour des drains peu profonds et plus profonds suggèrent qu'un lessivage uniforme est évident dans différentes séquences d'inondations de ¼, ½, ¾, et de la totalité de la superficie. Ceci suggère qu'une plus grande efficience du lessivage est possible en utilisant une stratégie d'irrigation séquentielle, plutôt que totale. La comparaison visuelle et quantitative des simulations montre une bonne concordance avec les expérimentations en cellules de Hele‐Shaw. Les résultats de simulation montrent que HYDRUS 2D/3D est un outil puissant pour un usage efficient de l'eau dans un contexte de rareté, et peut être efficacement utilisé pour lessiver les sels en excès en régions arides et semi‐arides. Les résultats de Skaggs et al. (2004) ont également recommandé l'usage de HYDRUS‐2D pour concevoir et gérer les systèmes d'irrigation au goutte à goutte. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2013-11-20T05:03:26.303063-05:
  DOI: 10.1002/ird.1782
SPATIO‐TEMPORAL VARIATION OF AGRICULTURAL DROUGHT IN THE BARIND REGION OF BANGLADESH: AN APPLICATION OF A MARKOV CHAIN MODEL
- Authors: A. T. M. Jahangir Alam; A. H. M. Saadat, M. Sayedur Rahman, Shahriar Rahman
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: The Barind region of Bangladesh is severely affected by agricultural drought. A geostatistical approach had been conducted to summarize the spatio‐temporal variation of agricultural drought in this region. A Markov chain model of higher order has been used to evaluate probabilities of getting a sequence of wet–dry weeks over this region from the rainfall data recorded in 12 rainfall gauge stations for the period 1971–2008. A drought index (DI) considering crucial parameters (DI = 0 ~ 1.00) has been used to estimate the severity of agricultural drought. Geospatial analysis has been conducted to delineate the spatial extent of agricultural drought of different severities in different seasons. The probability of three consecutive dry weeks and probability of at least 10 and 12 weeks was also calculated to find out the suitability of agricultural production. The maximum variation of agricultural drought index (DI = 0.12 ~ 0.43) was found during the pre‐kharif (March to May) and kharif (June to October) (DI = 0.47 ~ 0.81) seasons. However, no variation in drought index (DI = 0.01 ~ 0.03) was found during the rabi (November to February) season. The results of this study might be useful to agricultural planners and irrigation engineers in identifying areas where agricultural development should be focused as a long‐term drought mitigation strategy. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. Barind est une région du Bangladesh gravement touchée par la sécheresse agricole. Une approche géostatistique a été effectuée pour décrire la variation spatio‐temporelle de la sécheresse agricole dans cette région. Un modèle à chaîne de Markov d'ordre supérieur a été utilisé pour évaluer les probabilités d'obtenir une séquence de semaines humide–sèche sur cette région à partir des données pluviométriques enregistrées dans 12 stations pluviométriques pour la période de 1971 à 2008. L'indice de sécheresse (DI) compte tenu des paramètres cruciaux (DI = 0 ~ 1.00) a été utilisé pour estimer l'intensité de la sécheresse agricole. L'analyse géospatiale a été menée afin de délimiter l'étendue spatiale de la sécheresse agricole pour différents niveaux d'intensité dans les différentes saisons. La probabilité de trois semaines consécutives de sécheresse et la probabilité d'au moins dix et douze semaines ont également été calculées pour cerner l'adéquation de la production agricole aux conditions futures de sécheresse. La variation maximale de l'indice de sécheresse agricole (DI = 0.12 ~ 0.43) a été observée lors des saisons du pré‐kharif (mars à mai) et du kharif (juin à octobre) (DI = 0.47 ~ 0.81). Cependant, aucune variation de l'indice de sécheresse (DI = 0.01 ~ 0.03) n'a été observée au cours de la saison de rabi (novembre à février). Les résultats de cette étude pourraient être utiles aux planificateurs agricoles et aux ingénieurs d'irrigation pour identifier les zones où le développement agricole passe par une stratégie à long terme d'atténuation de la sécheresse. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2013-10-29T05:00:45.671858-05:
  DOI: 10.1002/ird.1800
PREDICTING CLIMATE CHANGE IMPACTS ON MAIZE CROP PRODUCTIVITY AND WATER USE EFFICIENCY IN THE LOESS PLATEAU
- Authors: Yinhong Kang; Xiaoyi Ma, Shahbaz Khan
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: Climate change impacts on food supply and water use efficiency have become an urgent issue for the agricultural researchers and governments. With climate change, water resources will be a restricting factor for agriculture, especially in arid and semi‐arid areas. This paper mainly discusses the changing tendency of water balance components, maize yield and water use indices under rainfed and irrigated conditions in subareas of the Loess Plateau under the A2 and B2 scenarios with the SWAGMAN® Destiny model. The results show that evapotranspiration will increase in future for both rainfed and irrigated maize under both scenarios. The water use indices mentioned in this paper have the same tendency under both scenarios in the same subareas, but variability under the A2 scenario is higher than that under B2. The crop yield and water use indices will decrease for rainfed maize production in the whole Loess Plateau. With irrigation, crop yield will increase in Clay Loam‐2 and Clay Loam‐1 while it will decrease in Light Loam and Sandy Loam under the A2 scenario and B2 scenarios in 2020, 2050 and 2080 respectively. The evapotranspiration efficiency and ratio of evapotranspiration and irrigation under irrigated maize will increase in Clay Loam‐2, Clay Loam‐1, Light Loam and Sandy Loam under both scenarios. Crop water use efficiency, irrigation water use efficiency and total water use efficiency will decrease under the A2 and B2 scenarios during irrigated maize growth. Therefore, for the rainfed crop, it is necessary to improve water harvesting technology so as to meet the increasing crop water requirements with climate change; while, for the irrigated crop, it is vital to enhance soil water capacity in order to make good use of the irrigated water. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. Les impacts du changement climatique sur l'approvisionnement alimentaire et l'efficacité d'utilisation de l'eau sont devenus un problème urgent pour les chercheurs dans le domaine de l'agriculture et les gouvernements. Avec le changement climatique, les ressources en eau seront un facteur limitant pour l'agriculture, en particulier dans la zone aride et semi‐aride. Ce document traite principalement de la tendance de l'évolution des composants du bilan hydrique, le rendement du maïs et des indices de consommation d'eau dans des conditions pluviales et irriguées dans les sous‐zones de plateau de loess sous les scénarios A2 et B2 avec le modèle Destiny SWAGMAN ®. Les résultats montrent que l'évapotranspiration va augmenter à l'avenir à la fois pour le maïs pluvial et irrigué dans les deux scénarios. Les indices de consommation d'eau mentionnés dans le présent document ont la même tendance dans les deux scénarios dans les mêmes sous‐zones, mais la variabilité dans le scénario A2 est plus élevée que dans le cadre du B2‐ci. Le rendement des cultures et des indices de consommation d'eau va diminuer la production de maïs pluvial dans l'ensemble du Plateau de Loess. Avec l'irrigation, le rendement des cultures augmentera dans le limon argileux‐1 et 2, alors qu'il diminuera en limon léger et limon sableux dans le scénario scénarios A2 et B2 en 2020, 2050 et 2080, respectivement. L'efficacité de l'évapotranspiration et le taux d'évapotranspiration et d'irrigation en maïs irrigué augmenteront dans tous les limons testés pour les deux scénarios. L'efficacité de la collecte de l'eau, l'efficacité d'utilisation de l'eau d'irrigation et l'efficacité totale de l'utilisation de l'eau vont diminuer dans les scénarios A2 et B2 au cours de la croissance de maïs irrigué. Par conséquent, pour la culture pluviale, il est nécessaire d'améliorer la technologie de récupération de l'eau de manière à répondre aux besoins croissants en eau des cultures avec le changement climatique, tandis que, pour l'irrigation‐ci, il est essentiel de renforcer la capacité en eau du sol afin de faire une bonne l'utilisation de l'eau d'irrigation. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2013-10-23T04:13:44.046926-05:
  DOI: 10.1002/ird.1799
LE RESPECT DES DROITS D'EAU LORS DE LA REHABILITATION DES PERIMETRES TRADITIONNELS AU MAROC
- Authors: Herve Plusquellec; Mohammed Bachri
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: Traditional irrigation sector covering about 300,000 hectares accounts for about 20 percent of the total irrigated area in Morocco. Traditional irrigation schemes developed since immemorial times, although of rustic appearance, are managed according to sophisticated rules of water allocation and distribution. This paper discusses these rules which depend on the nature of water resources (springs, perennial flows and floods), crops and traditional water rights. The paper then presents the actions taken to improve performance of about 80 schemes including physical improvements and intensive training of user associations, while conserving traditional water rights. These works were carried out under the Irrigated Fruit‐tree (PAF) Project financed by the Millenium Challenge Corporation (MCC), of which the original approach is the improvement of the value‐chains of olive trees and palm‐trees from the productivity of the trees to marketing. The project covers a total irrigated area of 53,000 ha of which 20,000 ha in oasis areas and 33,000 ha in areas of small and medium‐scale irrigation. Studies and works were carried out in very diverse area where each scheme has its own characteristics and the social environment responds to specific traditional rules. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. Le secteur de l'irrigation traditionnelle couvrant plus de 330 000 hectares représente environ vingt pour cent de la superficie irriguée au Maroc. Les périmètres irrigués traditionnels développés depuis des temps immémoriaux, bien que d'apparence rustique, sont en fait gérés suivant des règles d'allocation et de distribution de l'eau très sophistiquées, auxquelles les communautés locales restent très attachées. Cet article décrit ces règles qui varient suivant la nature des ressources en eau (sources, eaux pérennes ou d'épandage de crues), les cultures et les droits d'eau traditionnels. Il présentera ensuite les actions entreprises pour améliorer la performance d'environ 80 périmètres comportant des réaménagements physiques des réseaux d'irrigation et des cycles intensifs de formation des associations d'usagers, tout en maintenant les droits d'eau traditionnels. Ces actions rentrent dans le cadre du Projet d'Arboriculture Fruitière (PAF) financé par le Millennium Challenge Corporation (MCC), dont l'approche originale est l'amélioration globale des filières (chaînes de valeur) des oliviers et du palmier‐dattier, depuis la productivité des arbres jusqu'à la valorisation et la commercialisation des produits. Le projet intervient en zones irriguées sur une superficie totale de 53 000 ha, dont 20 000 ha sont situés en zones oasiennes et 33 000 ha en zones de petite et moyenne hydraulique (PMH). Les études et les travaux d'aménagement hydro‐agricole ont été menés dans des zones très diversifiées, où chaque périmètre a ses propres caractéristiques et où les structures sociales obéissent à des règles traditionnelles spécifiques. La ressource en eau dans ces zones constitue le facteur déterminant pour tout développement. Autour d'elle est édifiée l'organisation de la vie sociale des populations. L'eau étant une source de richesse et dont la propriété est définie suivant des règles et des coutumes acquises selon le parcours historique de chaque communauté. L'évolution de ces règles, nécessaire pour des raisons techniques, n'est pas une chose aisée. Mais sa concrétisation sur le terrain n'est pas impossible, compte tenu de certains exemples limités à ce sujet et de la souplesse des règles en fonction de la disponibilité de la ressource en eau. La maîtrise de la gestion et de la répartition de l'eau est déterminante dans l'orientation et le choix des variantes d'aménagement et de développement des communautés d'irrigants. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2013-09-30T09:32:04.634298-05:
  DOI: 10.1002/ird.1812
EFFECTS OF WATER STORAGE IN DEEPER SOIL LAYERS ON GROWTH, YIELD, AND WATER PRODUCTIVITY OF COTTON (GOSSYPIUM HIRSUTUM L.) IN ARID AREAS OF NORTHWESTERN CHINA
- Authors: Honghai Luo; Hongzhi Zhang, Huanyong Han, Yuanyuan Hu, Yali Zhang, Wangfeng Zhang
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: In order to understand how the available water stored prior to planting (ASWp) affects cotton yield and the relative physiological parameters, we designed two ASWp levels in columns, well‐watered (P90) and no watering (P0), combined with different water management scenarios during the cotton‐growing period, 70% of field capacity (FC) during the third leaf to boll opening stage (I70) and changed the third leaf to flowering stage in 55% of FC and 80% of FC thereafter (I55‐80). P90 enhanced root length density (RLD), surface area density (RSD), and root activity, which in turn increased the efficiency of ASWp usage. A significantly higher leaf water potential, net photosynthesis rate, above‐ground dry matter (DM), and yield were found in P90 than in P0. Under well‐watered conditions, I55‐80 had a higher RLD in the 40–120 cm layer compared with I70. However, root mass density (RMD) and DM in I55‐80 were significantly decreased that led to marked decreases in yield and, to a lesser extent, in water productivity (WP). Under no watering conditions, yield and WP were significantly increased in I70 relative to I55‐80. It showed that sufficient water in deeper soil layers and a sustained 65–75% of FC could be an appropriate drip irrigation mode for the local cotton field. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. Afin de comprendre comment l'eau disponible stockée avant la plantation (PSSA) affecte le rendement du coton et les paramètres physiologiques afférents, nous avons conçu deux niveaux de ASWP en colonnes, bien arrosé (P90) et non arrosé (P0), combinés à différentes gestions de l'eau au cours de la période de croissance du coton: 70% de la capacité au champ (FC) de la troisième feuille à l'ouverture des capsules (I70), puis 55% de la FC de la troisième feuille au stade de floraison, et 80% de la FC par la suite (I55‐80). P90 a amélioré la densité des racines de longueur (RLD), la densité de surface (RSD), et l'activité des racines, qui à leur tour augmentent l'efficacité de l'utilisation du PSSA. Le potentiel foliaire, l'activité photosynthétique nette, la matière sèche au‐dessus du sol (DM), et le rendement ont été trouvés significativement plus élevés dans P90 que dans P0. Dans des conditions bien arrosées, I55‐80 avait une RLD plus élevée dans la couche de 40 cm à 120 cm par rapport à I70. Cependant, la densité de la masse racinaire (MDM) et DM en I55‐80 étaient significativement diminués, ce qui a conduit à une diminution marquée du rendement et, dans une moindre mesure, de la productivité de l'eau (WP). En conditions non arrosées, le rendement et WP sont considérablement augmentés en I70 par rapport à I55‐80. Il est finalement montré que suffisamment d'eau dans les couches profondes du sol et les maintenir à 65–75 % de FC pourrait être un mode d'irrigation goutte à goutte approprié pour les champs de coton local. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2013-09-19T23:39:33.51671-05:0
  DOI: 10.1002/ird.1793
INTEGRATION AMONG EGYPTIAN GOVERNORATES TO OPTIMIZE IRRIGATION WATER USE UTILIZING WEIGHT GOAL PROGRAMMING TECHNIQUE
- Authors: Inas El‐Gafy
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: Egypt has limited available water resources. One of the main targets of the national water resources and agricultural policies in Egypt is the optimal use of these scarce resources. The free cropping pattern policy applied in Egypt gives farmers the right to decide on the cultivated crops according to their own choice. Pollution of the environment and saving irrigation water do not really represent constraining factors for farmers in their decision. The main objective of this research is to investigate the consequences of applying addressed integration among the Egyptian governorates, in order to produce a cropping pattern that optimizes irrigation water use, while considering the viewpoints of farmers as well as decision‐makers. Moreover, a partially free cropping pattern policy is scrutinized through the study. A multi‐objective optimization approach utilizing the weight goal programming technique was applied to achieve the research. The results of the study illustrated that applying addressed integration among the Egyptian governorates and a partially free cropping pattern policy saves water, reduces cultivated area, lessens fertilizer usage, and increases the net return from crop production. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. L'Egypte a des ressources en eau limitées. L'une des principales cibles des politiques des ressources en eau nationales et des politiques agricoles en Egypte est l'utilisation optimale de ces ressources. Les assolements en Egypte relèvent de la libre initiative des agriculteurs, et il y a peu de place dans leur décision de choix de cultures aux questions de pollution et d'économie de l'eau d'irrigation. L'objectif principal de cette recherche est d'étudier les conséquences de la politique dite d'intégration adressée dans les gouvernorats égyptiens, afin de produire un modèle de culture qui optimise l'utilisation de l'eau d'irrigation, tout en tenant compte du point de vue des agriculteurs ainsi que celui des décideurs. En outre, une politique d'assolement partiellement libre est examinée par l'étude. Pour cela, la présente recherche fait appel à l'optimisation multi‐objectifs et applique une technique de programmation de pondération d'objectifs. Les résultats de cette étude montrent que l'intégration adressée dans les gouvernorats égyptiens et une politique partiellement libre des assolements économise l'eau, réduit la superficie cultivée, diminue l'utilisation d'engrais, et augmente le rendement net de la production agricole.
  PubDate: 2013-09-17T03:50:24.915561-05:
  DOI: 10.1002/ird.1790
IDENTIFYING THE POTENTIAL CAUSES OF WATERLOGGING IN IRRIGATED AGRICULTURE: THE CASE OF THE WONJI‐SHOA SUGAR CANE PLANTATION (ETHIOPIA)
- Authors: Megersa Olumana Dinka; Julius Mosyoka Ndambuki
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: The Wonji‐Shoa Sugar Estate (WSSE) has been producing sugar for about 60 years and is currently affected by a chronic waterlogging problem (about 90% of the plantation area is affected by critical waterlogging). Hence, the current study investigated the potential causes of the rise of groundwater table depth (GWTD) at the WSSE in an integrated and comprehensive manner. The study revealed that the shallow water table at the WSSE is due to one and/or a combination of the different factors responsible for the rise of GWTD: rainfall, surface runoff, irrigation, drainage, soil condition (clay), topography, flooding, seepage losses, land use/cover change, and a subsurface contribution from the Awash River. However, direct rainfall, incoming surface runoff, flat topography, soil property (clay), poor drainage (natural and artificial) facilities and uncontrolled irrigation water management are mostly responsible for the rise and fluctuation of GWTD in the area. Finally, the finding emphasized the need to develop corrective measures urgently. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. La compagnie Wonji‐Shoa Sugar Estate (WSSE) a produit du sucre pendant environ 60 ans et est actuellement touchée par un problème de l'engorgement chronique, car environ 90% des zones de plantation atteignent un niveau critique. Par conséquent, la présente étude a enquêté de manière intégrée et globale sur les causes possibles de la hausse de la nappe phréatique (GWTD) à WSSE. L'étude a révélé que la remontée de la nappe phréatique à WSSE est due à la combinaison des différents facteurs responsables de la hausse des GWTD: précipitations, eaux de ruissellement, irrigation, drainage, état du sol (argile), topographie, les inondations, pertes par infiltration, utilisation des terres et changement de couverture, contribution de la rivière Awash. Toutefois, les précipitations directes, le ruissellement en provenance de l'amont, la topographie plane, la propriété du sol (argile), le mauvais drainage (naturel et artificiel) des installations et la gestion non contrôlée de l'eau d'irrigation sont principalement responsables de la hausse et la fluctuation des GWTD de la région. Enfin, la conclusion a souligné la nécessité de développer d'urgence des mesures correctives. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2013-09-16T04:02:35.03546-05:0
  DOI: 10.1002/ird.1791
EFFECTS OF FLOW PATH DEPTH ON EMITTER CLOGGING AND SURFACE TOPOGRAPHICAL CHARACTERISTICS OF BIOFILMS
- Authors: Bo Zhou; Yunkai Li, Yaoze Liu, Yiting Pei, Yinguang Jiang, Honglu Liu
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: The depth of the flow path of a drip irrigation emitter can affect the anti‐clogging ability of a drip irrigation system by changing the flow velocity distribution and material transportation process. In order to evaluate these effects, in this paper a drip irrigation experiment using reclaimed water was performed, and four types of emitters with four flow path depths were chosen for the experiment. The dynamic outflow changes of the emitters were tested with constant intervals and the surface topographical characteristics of biofilms at the inlets and outlets of emitters and the inner lateral walls were tested with the 3D‐WLSI (3D white‐light scanning interferometer). Thus, the effect of flow path depth on emitter clogging was analysed. The results showed that emitter clogging with different degrees in the 204 hrs was observed. The discharge ratio variation (Dra) and coefficient of uniformity (CU) of emitters all slightly decreased with fluctuant changes. Moreover, clogged emitters were more likely to occur at the end part of the lateral, which revealed obvious difference among emitters with different flow path depths. The average thickness (Sd) and relative average thickness (RSd) of biofilms increased with deeper flow path, while surface topographical characteristics of biofilms varied from smooth to rough. On the other hand, the average thickness and relative thickness of the biofilms at different positions of the lateral represented the order as: Sd head
  PubDate: 2013-09-11T01:39:43.819424-05:
  DOI: 10.1002/ird.1792
WATER PRODUCTIVITY OF IRRIGATED WHEAT IN THE MAROON IRRIGATION NETWORK OF IRAN
- Authors: Leila Baghaei; Ahmad Kahtoonabadi, Farhad Mousavi
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: The rapidly growing population of Iran and non‐sustainable agricultural development practices have resulted in an increasing demand for irrigation water. This process, along with Iran's water source restrictions, necessitates investigation and research in the field of water productivity. Behbahan (Maroon Irrigation Network) District, which is located in Khuzestan Province, by benefiting from the Maroon River, has been considered a fertile land for agricultural activity for centuries. The access of farmers to the Maroon River within past decades has meant water has been taken for granted. However, since 2007, the land has faced a dramatic decline in rainfall and surface water. Water scarcity and limitation of available water in the region should force farmers to use water as efficiently as possible. Irrigated agriculture is one of the most water‐ consuming sectors in the region. Therefore, improving the productivity of existing water management practices is the most attractive option to produce more food for the increasing population. In this paper, the water productivity of irrigated wheat in Maroon is analysed. Some 125 farmers from the northern and southern parts of the Maroon Irrigation Network were selected by using a stratified random sampling method. Data were collected through surveying techniques such as questionnaires and interviewing. The data were analysed by using a statistical package for social sciences (SPSS16). Based on the research results, most of the farmers were middle‐aged and with a low level of literacy. Water in the Behbahan region was considered as a service rather than an economically high‐value commodity. Also crop per drop (CPD) index in comparison with similar regions (as a result of high water consumption) was lower than the average CPD index in 2007 and 2008 and was 0.48 and 0.41 kg m−3 respectively. The critical role of water in the border‐based provinces of Iran with due respect to sociocultural and political consequences, as for example in Khuzestan, reinforces the need to employ urgent tactics to increase water productivity through improving knowledge and infrastructure‐based systems. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. Le développement rapide de la population en Iran et les pratiques non durables de développement agricole ont entraîné une demande croissante en eau d'irrigation. Ce processus ainsi que les restrictions sur les ressources en eau en Iran exigent une enquête et des recherches dans le domaine de la productivité de l'eau. Le district de Behbahan (Réseau d'irrigation Maroon), dans la province du Khuzestan, a été considéré comme une terre fertile pour l'activité agricole pendant des siècles, car il a bénéficié de la rivière Maroon. L'accès non contraint des agriculteurs à la rivière Maroon dans les dernières décennies a fait de l'eau un dû. Toutefois, depuis 2007, le pays fait face à un déclin dramatique des précipitations et des eaux de surface. La pénurie d'eau et la limitation de l'eau disponible dans la région devraient obliger les agriculteurs à utiliser l'eau le plus efficacement possible. L'agriculture irriguée est l'un des secteurs les plus consommateurs d'eau dans la région. Par conséquent, l'amélioration de la productivité des ressources en eau existantes est l'option la plus intéressante pour produire plus de nourriture pour une population croissante. Dans cet article, la productivité de l'eau pour le blé irrigué, la rivière Maroon, est analysée. 125 agriculteurs des régions du Nord et du Sud du réseau de Maroon ont été sélectionnés à l'aide de la méthode d'échantillonnage stratifié aléatoire. Les données ont été recueillies par questionnaires et interview. Les données ont été analysées à l'aide de logiciel de statistiques pour les sciences sociales (SPSS16). Sur la base des résultats des recherches, il est apparu que la plupart des paysans étaient dans leur Moyen Age et avaient un faible niveau d'alphabétisation. L'eau dans cette région a été considérée comme un produit de service plutôt que comme une commodité de valeur économique élevée. L'indice de productivité de l'eau (masse de blé par goutte d'eau, DPC, 0.48 et 0.41 kg m−3 en 2007 et 2008 respectivement) était inférieur à la moyenne de l'indice DPC de régions similaires, en raison de la consommation d'eau élevée. Le rôle critique de l'eau dans les provinces frontalières d'Iran, avec toutes leurs composantes socio‐culturelles et politiques, comme par exemple ici, au Khuzestan, renforce le besoin de recourir urgemment à des tactiques pour augmenter la productivité de l'eau en améliorant les connaissances et les infrastructures. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2013-09-05T02:12:52.350643-05:
  DOI: 10.1002/ird.1785
THE IMPACTS OF CLIMATE CHANGE ON WATER STRESS SITUATIONS IN THE YELLOW RIVER BASIN, CHINA
- Authors: Jianxin Mu; Qunchang Liu, Hamza Farooq Gabriel, Di Xu, Jingdong Xu, Caili Wu, Hejing Ren
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: This paper used a back‐propagation (BP) neural network to conduct statistical downscaling based on the data (two factors: precipitation and temperature) downscaled by the National Climate Centre of China from over 20 global circulation models (GCMs) and input these downscaled data into the Basin‐wide Holistic Integrated Water Assessment (BHIWA) model to analyse irrigation water demand as well as water stress situations in both water quantity and quality in the Yellow River Basin, China. The results of the changes in climate in scenarios A1B, A2 and B1/B2 showed that irrigation water demand will increase and the water situation will become more stressed in 2030 and 2050, though there is still some increase in precipitation in most of the sub‐basins in these scenarios. Meanwhile, with the same variation range of precipitation and ET0, ET0 will have a bigger impact on irrigation water demand and water stress situations than precipitation, This implies that ET0 is a more dominant factor influencing water demand and water stress situations than other meteorological parameters such as precipitation. In addition to this, groundwater quality is more vulnerable to climate change than surface water quality and better water management will result in a decrease in irrigation water demand. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. Ce papier utilise un réseau neuronal à rétro propagation pour mener une désagrégation statistique basée sur les données de précipitations et de température fournies par le Centre National de Chine sur le Climat à partir de plus de 20 modèles de changement climatique (MCG). Ces données sont injectées dans des modèles de gestion intégrée de l'eau dans des bassins versants (BHIWA) afin d'analyser la demande en eau d'irrigation et les situations de stress hydrique à la fois en termes de quantité et de qualité d'eau dans le bassin du fleuve Jaune, en Chine. Les résultats pour les changements climatiques dans les scénarios A1B, A2 et B1/B2 ont montré que la demande en eau d'irrigation et les situations de stress hydrique vont augmenter dans les années 2030 et 2050, bien qu'il y ait encore une certaine augmentation des précipitations dans la plupart des sous‐bassins dans ces scénarios. Pendant ce temps, avec la même gamme de variation des précipitations, ET0 aura un impact plus important sur la demande en eau d'irrigation et des situations de stress hydrique que les précipitations, ce qui implique que ET0 est un facteur plus influençant la demande en eau et des situations de stress hydrique que d'autres paramètres météorologiques comme les précipitations. En plus de cela, la qualité des eaux souterraines est plus vulnérable aux changements climatiques que la qualité des eaux de surface et une meilleure gestion de l'eau devra se traduire par une baisse de la demande en eau d'irrigation. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2013-09-01T22:37:31.568287-05:
  DOI: 10.1002/ird.1784
FAILURE AND SUCCESS FACTORS OF IRRIGATION SYSTEM DEVELOPMENTS: A CASE STUDY FROM THE OUÉMÉ AND ZOU VALLEYS IN BENIN
- Authors: Justin F. Djagba; Jonne Rodenburg, Sander J. Zwart, Cossi J. Houndagba, Paul Kiepe
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: In the period 1960–1980, Chinese and Taiwanese cooperations developed irrigated rice schemes throughout West Africa with variable success. In Benin for instance, schemes in Zonmon and Bamè (Ouémé Valley) were abandoned upon withdrawal of the project developers and have been sub‐optimally used ever since, while the neighbouring scheme of Koussin‐Lélé (Zou Valley) is still functional (double rice cropping) and well operated and maintained by the farmers. The factors for success and failure were investigated by comparing the two abandoned schemes with the successful one, using field observations and stakeholder surveys. We observed that (i) operation and maintenance costs associated with irrigation were presumably lower in the successful scheme––where irrigation was driven by gravity––compared to the failed ones––where part of the schemes were designed for motor‐pump driven irrigation. Moreover, contrary to the situation in the unsuccessful schemes, farmers in the successful scheme of Koussin‐Lélé benefit from (ii) external technical support, (iii) a favourable land tenure policy, entailing seasonal redistribution of plots favouring active and motivated producers, (iv) reliable access to credit, and (v) an effective farmer organization. These observations underscore the importance of addressing the longer‐term technical and financial needs of the beneficiaries for the successful development of irrigation schemes advancing smallholder farmers in sub‐Saharan Africa. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. Pendant la période 1960–1980, les coopérations chinoise et taïwanaise ont aménagé des périmètres pour la riziculture irriguée dans toute l'Afrique de l'Ouest, qui ont connu des succès variés. Par exemple, au Bénin, les périmètres de Zonmon et de Bamè (Vallée de l'Ouémé) ont été abandonnés après le retrait des initiateurs du projet et depuis lors ne sont pas utilisés de façon optimale, tandis que le périmètre voisin de Koussin‐Lélé (Vallée du Zou) est toujours fonctionnel (double culture du riz), bien géré et entretenu par les paysans. Pour comprendre les facteurs qui sous‐tendent les succès et les échecs, des études ont été menées en comparant les deux périmètres abandonnés avec celui couronné de succès, en faisant des observations de terrain et des enquêtes auprès des acteurs. Nous avons observé que (i) les coûts de fonctionnement et d'entretien liés à l'irrigation étaient vraisemblablement plus bas dans le périmètre couronné de succès––où l'irrigation se faisait par gravité––par rapport aux périmètres qui ont échoué––où une partie des aménagements était conçue pour l'irrigation par pompage. De plus, contrairement à la situation dans les périmètres qui ont échoué, les paysans du périmètre réussi de Koussin‐Lélé bénéficient des avantages suivants: (ii) appui technique externe, (iii) politique foncière favorable qui suppose une redistribution des parcelles profitant à des producteurs actifs et motivés, (iv) accès aux crédits, et (v) organisation paysanne efficace. Ces observations soulignent l'importance d'aborder les besoins techniques et financiers des bénéficiaires à long terme. Cette action induira la réussite de l'aménagement des périmètres irrigués en vue de faire progresser les petits producteurs en Afrique subsaharienne. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2013-08-30T23:52:00.181488-05:
  DOI: 10.1002/ird.1794
REDUCING CARBON EMISSIONS THROUGH IMPROVED IRRIGATION MANAGEMENT: A CASE STUDY FROM PAKISTAN
- Authors: Asad Sarwar Qureshi
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: Increasing use of groundwater for irrigation is linked to high energy demand, depleting resources and resulting in a high carbon footprint. This paper explores how improved on‐farm irrigation management can help in reducing groundwater extraction, limiting energy consumption and CO2 emissions. In Pakistan, every year about 50 billion cubic metres (BCM) of groundwater is pumped for irrigation, which consumes more than 6 billion kWh of electricity and 3.5 billion litres of diesel. Carbon emissions attributed to this energy use amount to 3.8 million metric tons (MMT) of CO2 per year. Considerable research carried out in Pakistan has suggested that improved irrigation management can significantly reduce the irrigation water applied to different crops. This study revealed that by adopting improved irrigation schedules, water productivity will increase and groundwater withdrawals for irrigation can be reduced by 24 BCM. Reduced groundwater extraction will result in a 62% decline in energy demand (1.5 billion litres of diesel as most of the private tubewells run on diesel) and a 40% reduction in carbon emissions. In addition, a reduction in irrigation applications will also be beneficial for stabilizing groundwater tables and groundwater quality. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. L'augmentation de l'utilisation des eaux souterraines pour l'irrigation induit une forte demande d'énergie, épuise la ressource et élève l'empreinte carbone. Cet article explore comment l'amélioration de la gestion de l'irrigation à la ferme peut aider à réduire l'extraction d'eau souterraine, la consommation d'énergie et les émissions de CO2. Au Pakistan, chaque année environ 50 milliards de mètres cubes (BCM) d'eau souterraine sont pompés pour l'irrigation, qui consomme plus de 6 milliards de kWh d'électricité et 3,5 milliards de litres de diesel. Les émissions de carbone attribuables à cette consommation d'énergie sont 3,8 millions de tonnes métriques (MMT) de CO2 par an. Le travail de recherche considérable accompli au Pakistan a suggéré que l'amélioration de la gestion de l'irrigation peut réduire considérablement l'eau d'irrigation appliquée aux cultures. Cette étude a révélé qu'en améliorant la programmation des horaires d'irrigation, la productivité de l'eau va augmenter et les prélèvements d'eau souterraine pourront être réduits de 24 BCM. L'extraction de l'eau souterraine se traduira par une réduction de 62 % baisse de la demande d'énergie (1,5 milliard de litres de diesel, la plupart des forages privés fonctionnant au diesel) et réduction de 40 % des émissions de carbone. En outre, la réduction des applications d'irrigation sera également bénéfique à la stabilisation de la nappe phréatique et la qualité des eaux souterraines. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2013-08-27T23:55:15.331072-05:
  DOI: 10.1002/ird.1795
APPLICATION OF SOIL–WATER–ATMOSPHERE–PLANT MODEL TO ASSESS PERFORMANCE OF SUBSURFACE DRAINAGE SYSTEM UNDER SEMI‐ARID MONSOON CLIMATE
- Authors: A. K. Verma; S. K. Gupta, R. K. Isaac
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: The Soil–Water–Atmosphere–Plant (SWAP) model was evaluated for its capability to predict groundwater table behaviour under drained conditions for a semi‐arid monsoon climate in the state of Haryana (India). SWAP simulated and observed values ranging within absolute deviation of 0.17–0.18 m for groundwater table, 0.87–1.07 mm day‐1 for drainage discharge rate and 7.8–39.4 mm for cumulative drain discharge. The calibrated and validated model was used to predict excess water stress utilizing the SEW30 index, which is the sum of daily exceedances (cm) of the groundwater table depth above the depth of 30 cm below the soil surface for different spacing under varying rainfall situations. The maximum annual SEW30 of 5 years having all the combinations of rainfall was 297.0 cm day with drains spaced at 75 m, 92.7 cm day with drains spaced at 50 m and 15.1 cm day for drains spaced at 25 m. These results reveal that there would be no aeration problem with drains spaced at 25 m in all the years and in years with below normal rainfall in all of the test spacing. Long‐term simulations revealed that there is no residual effect of a year's rainfall pattern on the groundwater table during the next year under drained conditions. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. Un modèle Sol–Eau–Atmosphère–Plante (SWAP) a été évalué pour sa capacité à prédire le comportement de la nappe phréatique dans des conditions drainées pour un climat de mousson semi‐aride dans l'État de Haryana (Inde). Les valeurs simulées et observées étaient comprises dans une fourchette de 0.17 à 0.18 m pour la nappe phréatique, de 0.87 à 1.07 mm jour‐1 pour la lame d'eau drainée, et de 7.8 à 39.4 mm pour la lame d'eau drainée cumulée. Le modèle calibré et validé a été utilisé pour prévoir les contraintes d'excès d'eau en utilisant l'indice SEW30 qui est la somme des dépassements quotidiens (cm) de la profondeur de la nappe d'eau au‐dessus de la profondeur de 30 cm sous la surface du sol; cet indice est calculé pour différents espacements dans différentes conditions pluviométriques. Le SEW30 annuel maximal quinquennal pour toutes les combinaisons de pluies était 297.0 jours avec des drains espacés de 75 m, 92.7 jours avec des drains espacés de 50 m et 15.1 jours pour les drains espacés de 25 m. Ces résultats montrent qu'il n'y aurait pas de problème d'aération avec des drains espacés de 25 m pour toutes les années; les autres espacements satisfont à la condition d'aération pour les années à précipitations inférieures à la normale. Les simulations à long terme ont révélé qu'il n'y a pas d'effet résiduel des précipitations d'une année donnée sur la situation de la nappe phréatique au cours de l'année suivante, à condition qu'elle soit drainée. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2013-08-27T22:48:45.235759-05:
  DOI: 10.1002/ird.1783
FACTORS CONTROLLING WATER DELIVERY BY PITCHER IRRIGATION
- Authors: Padma Vasudevan; Alka Thapliyal, Mamta Tandon, M. G. Dastidar, P. K. Sen
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: Pitcher irrigation is particularly useful for horticulture in arid zones. It is of interest to see the correlation of water flow (WF) through the pitcher wall into air, water, and soil with the moisture deficit in air (MD). The pattern of WF into the three media was studied for four pitchers filled with water up to the neck, under natural atmospheric conditions and under hydraulic head (HH). WF without HH was in the order air > soil > water, the amount being negligible in water. WF under HH was also in the same order, but with a significant increase in WF. In all cases WF correlated linearly to level of dryness of the air. Hydraulic conductivity (Ks) for all the pitchers also varied in the order air > soil > water. Ks in water was independent of MD, whereas Ks in soil and air increased with MD. Thus total WF through capillary pores of the pot is due to pressure of hydraulic head only when WF is into the water medium. In air and soil there is an additional WF due to the MD in the medium. This is seen as a negative pressure or an equivalent negative hydraulic head. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. L'irrigation au pichet est particulièrement utile pour l'horticulture dans les zones arides. Il est intéressant de voir la corrélation du débit d'eau (WF) à travers la paroi de la cruche dans l'air, l'eau et le sol, avec déficit d'humidité dans l'air (MD). Le modèle de WF dans les trois médias a été étudié dans quatre cruches remplies d'eau jusqu'au cou, sous des conditions atmosphériques naturelles et sous condition de charge (HH). WF sous conditions atmosphériques était dans l'ordre air > sol > eau, le débit étant négligeable dans l'eau. WF sous HH était aussi dans le même ordre, mais avec une augmentation significative de WF. Dans tous les cas WF est linéairement corrélé avec la sécheresse de l'air. La conductivité hydraulique (Ks) pour tous les pichets varie aussi dans l'ordre air > sol > eau. Ks dans l'eau est indépendant de MD, alors que Ks dans le sol et l'air augmente avec MD. Ainsi WF à travers les pores capillaires du pot est dû à la charge hydraulique uniquement lorsque WF est dans le milieu aquatique. Dans l'air et le sol, il y a plus de WF dû à MD dans le milieu. Ceci est considéré comme une pression négative ou une charge hydraulique équivalente négative. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2013-08-13T00:11:04.848071-05:
  DOI: 10.1002/ird.1780
BENEFITS IDENTIFICATION AND EVALUATION OF FLOODWATER UTILIZATION IN BAICHENG REGION, NORTH‐EASTERN CHINA
- Authors: Subing Lü; Wenchuan Wang, Shiguo Xu
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: The utilization of small and medium magnitudes of floodwater has remarkable benefits when the supply of conventional water is scarce relative to demand. Conceptually correct and empirically accurate estimates of the benefits of floodwater utilization are essential for rational replenishment of scarce water in the fields of agriculture, industry, households, recreation and so on. This article raises several issues that should be considered in deriving sound evaluation of benefits of floodwater utilization. These include: (i) identifying and defining benefit categories according to flood loss analysis; (ii) establishing a universal benefits indices system and choosing the variable fuzzy pattern recognition model to evaluate the system; (iii) illustrating the benefits of floodwater utilization based on the floodwater utilization practices in the Baicheng Region of northeastern China. An integrated floodwater utilization benefits research framework suggests that a combination of direct economic benefit, eco‐environmental benefit and social benefit can provide complementary insights into sustainable water utilization. Evaluation of the comprehensive benefits of floodwater resources enables decision makers to make more informed choices on floodwater use safely and allocated soundly, in which the full extent of growing demands for these uses is seen in the face of increased scarcity. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. L'utilisation de crues de petite et moyenne ampleur a des avantages remarquables lorsque l'approvisionnement en eau conventionnelle est faible par rapport à la demande. Des estimations conceptuellement correctes et empiriquement précises des avantages de l'utilisation des eaux de crue sont indispensables pour la reconstitution rationnelle des maigres ressources en eau dans les domaines agricoles, industriels, domestiques, de loisirs, et ainsi de suite. Cet article soulève plusieurs questions qui devraient être considérées dans l'évaluation raisonnée des avantages de l'utilisation des eaux de crue. Il s'agit notamment de (i) l'identification et de la définition des catégories d'avantages en fonction de l'analyse des pertes dues aux inondations, (ii) la mise en place d'un système universel d'indicateurs des avantages et, du choix du modèle flou de reconnaissance des formes de variables pour évaluer le système, (iii) l'illustration des avantages de l'utilisation des eaux de crue basée sur les pratiques d'utilisation de Baicheng, une région du nord‐est de la Chine. Un cadre de recherche sur les avantages de l'utilisation intégrée des eaux de crue suggère qu'une combinaison des retombées économiques directes, des avantages éco‐environnementaux et des bénéfices sociaux peuvent apporter des éclairages complémentaires sur l'utilisation durable de l'eau. L'évaluation des prestations complètes de ressources d'eau de crue permet aux décideurs de faire des choix plus éclairés sur les eaux de crue qui sont utilisées en toute sécurité et allouées avec bon sens, tout en satisfaisant à une demande croissante dans un contexte de pénurie grandissante. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2013-08-11T22:17:42.409114-05:
  DOI: 10.1002/ird.1781
STRATEGIC FRAMEWORK RELATED TO LOCAL, NATIONAL AND GLOBAL CONSTRAINTS OF IRRIGATION MANAGEMENT TRANSFER
- Authors: S.A. Heydarian
  Pages: 578 - 585
  Abstract: Irrigation management transfer (IMT) has already been implemented in over 60 countries. The project has faced different challenges and achieved various results in each country. Use of global experience in implementing IMT projects is highly recommended. Considering that the success of IMT is affected by various parameters, the present study has been conducted with the aim of finding the key indicators and strategic issues on the local, national and global levels. For this purpose, the data from four studies already carried out by the author (and his colleagues) on the local (the Moghan and Qazvin irrigation networks in Iran) and national scale (Iran) as well as global research by the Food and Agricultural Organization (FAO) were used. Currently Iran is at the rudimentary stages of IMT, and the two selected pilot studies deal with distinctive social and organizational features, operation time, irrigation method, physical status, conducted method and duration of IMT. The method of the study is descriptive correlation and the sample society consists of farmers on the pilot level and experts on the national level. The results reveal that the indicator of 'clarity on roles, responsibilities and authority of public sectors' has a low score. Although the effects of neglecting the said indicator are clearly manifest on the local level, and global experience has already established the fact, the significance of this indicator is not greatly recognized on the national level because of the limited IMT experience and simplicity‐minded strategies in Iran. Key factors such as 'pilots, study tours and information sharing significance', 'severe deterioration of infrastructure' and 'financial capacity of water users’ associations (WUAs)', on the other hand, are more important on the national level. This study enabled the author to develop an initial strategic framework for better utilization of the related experience in the field of IMT. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. Le transfert de gestion de l'irrigation (IMT) a déjà été mis en œuvre dans plus de 60 pays. Le projet a été confronté à différents défis et obtenu des résultats variables dans des pays différents. L'utilisation d'une expérience mondiale dans la mise en œuvre des projets IMT est fortement recommandée. Considérant que le succès de l'IMT est affecté par différents paramètres, la présente étude a été menée dans le but de trouver des indicateurs clés et des questions stratégiques aux niveaux local, national et mondial. A cet effet, les données de quatre études déjà réalisées par l'auteur (et ses collègues) à l'échelle locale (Moghan et les réseaux d'irrigation de Qazvin en Iran) et national (Iran) ainsi que d'une recherche mondiale par l'Organisation pour l'alimentation et l'agriculture (FAO) ont été utilisés. Actuellement, l'Iran est à un stade rudimentaire de l'IMT, et les deux études pilotes sélectionnées portent sur les caractéristiques distinctives sociales et organisationnelles, le temps de fonctionnement, la méthode d'irrigation, l'état physique, la méthode de conduite et la durée de l'IMT. La méthode de l'étude est la corrélation descriptive et le panel enquêté se compose d'agriculteurs au niveau pilote et d'experts à l'échelle nationale. Les résultats révèlent que l'indicateur de la «clarté sur les rôles, les responsabilités et les pouvoirs des secteurs publics » a un faible score. Bien que cet indicateur soit clairement négligé au niveau local, et de l'expérience mondiale a déjà établi le fait, l'importance de cet indicateur n'est pas très reconnue sur le plan national en raison de l'expérience limitée de l'IMT et la rusticité des stratégies en Iran. Les facteurs clés tels que 'pilotes, voyages d'études et l'importance partage de l'information', 'grave détérioration de l'infrastructure' et 'capacité financière des AUE', d'autre part, sont plus importantes au niveau national. Cette étude a permis à l'auteur d'élaborer un cadre stratégique initial pour une meilleure utilisation de l'expérience pertinente dans le domaine de l'IMT. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2013-07-10T01:37:05.573349-05:
  DOI: 10.1002/ird.1758
A STUDY ON SOME PARAMETERS WHICH CAN AFFECT PROJECT IRRIGATION EFFICIENCY IN IRRIGATION NETWORKS
- Authors: Cengiz Koç
  Pages: 586 - 591
  Abstract: In this study, some parameters that can affect project irrigation efficiency in irrigation schemes operated and constructed by State Hydraulic Works (DSI) in the Büyük Menderes basin, Turkey, were selected, and the effects on the project irrigation efficiency of these parameters were studied. The selected parameters are irrigation rate, density of irrigation facilities, average farm size, density of distribution scheme, and density of personnel per unit area. In order to determine the possible effects on the project irrigation efficiency of these parameters, SPSS‐15 (Statistical Package for the Social Sciences‐15) software was used. With this method, partial correlation coefficients related to selected parameters were calculated, and degrees of relationship and possible effects on project irrigation efficiency were determined. Also, in order to determine the parameter values that may make standardize the project irrigation efficiency, parameter coefficients were calculated. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. Dans cette étude, certains paramètres ont été sélectionnés qui sont en mesure d'influer sur l'efficacité de l'irrigation. Les paramètres sélectionnés proviennent de projets d'irrigation exploités et construits par la direction des travaux hydrauliques (DSI) de l'état dans le bassin de Büyük Menderes, Turquie; il s'agit du taux d'irrigation, de la densité des installations d'irrigation, de la taille moyenne des exploitations, de la densité du régime distribution et de la densité du personnel par unité de surface. Afin de déterminer les effets possibles de ces paramètres sur l'efficacité du projet d'irrigation, le logiciel SPSS‐15 (Statistical Package for Social Sciences du‐15) a été utilisé. Avec cette méthode, les coefficients de corrélation partielle liée à certains paramètres ont été calculés, ainsi que les degrés de relation et les effets possibles sur l'efficacité du projet d'irrigation. En outre, les coefficients de paramètres ont été calculés afin de déterminer les valeurs des paramètres qui permettent de normaliser l'efficacité du projet d'irrigation. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2013-07-19T05:54:17.956587-05:
  DOI: 10.1002/ird.1754
IMPROVING FARMERS’ ACCESS TO IRRIGATION IN THE BUFFER ZONE: AN EFFECTIVE WAY TO CONSERVE BIODIVERISTY IN THE CHITWAN NATIONAL PARK
- Authors: K.R. Adhikari; Y.C. Tan, J.S. Lai, Z.S. Chen, V.S. Mishra
  Pages: 592 - 603
  Abstract: Drawing results from multi‐scale studies, this paper addresses the important coexistence between the Chitwan National Park and buffer‐zone farmers’ communities in the East Rapti River basin of Nepal. The relationship between the two is discussed using results of land use change (1978–2010) and water availability analysis (1976–2010). At basin level, though there are indications of losses of the government forest, the utilizable outflow of water in the river is still abundant because the process of depletion of water is very low. Scaling down to local level, irrigation systems originating in the river were evaluated and farmers interviewed across locations. There were statistical differences in irrigation system performance affecting water availability for crop production in the buffer zone. Because irrigation plays a disproportionately greater role in farm income and economic water scarcity could be removed, improvement in access to irrigation could effectively help improve food sufficiency and reduce income disparity in this basin. In the forest of the national park, encroachment seems to be low but frequencies of rhino poaching and timber pilferage have remained relatively high. As the buffer zone is the gateway to the park, and subsistence farm families live on the fringes of the park, helping irrigation development would strengthen farmers’ cooperation in enhancing resource conservation of the park. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. Basé sur les résultats de plusieurs études à différentes échelles, ce document traite de l'importance de la coexistence entre le parc national de Chitwan et les communautés d'agriculteurs de la zone tampon, dans le bassin de la rivière Rapti à l'est du Népal. La relation entre les deux est discutée à partir des résultats de changements de l'utilisation des terres (1978–2010) et de l'analyse de la disponibilité en eau (1976–2010). Au niveau du bassin, bien qu'il y ait des signes de déprise des forêts d'état, le prélèvement potentiel d'eau dans la rivière est encore important, car le processus d'épuisement de l'eau est très faible. Au niveau local, les systèmes d'irrigation alimentés par la rivière ont été évalués, et les agriculteurs ont été interrogés par zone géographique. Il y avait des différences statistiques dans les performances des systèmes d'irrigation qui affectent la disponibilité de l'eau pour la production agricole dans la zone tampon. Parce que l'irrigation joue un rôle proportionnellement plus fort dans le revenu agricole, l'irrigation pourrait supprimer la pénurie économique liée au manque d'eau. L'amélioration de l'accès à l'irrigation pourrait contribuer efficacement à améliorer l'autosuffisance alimentaire et à réduire la disparité des revenus dans ce bassin. Dans la forêt du parc national, l'empiètement semble faible, mais les fréquences de braconnage de rhinocéros et de vols de bois ont gardé un niveau relativement élevé. Comme la zone tampon est la porte d'entrée du parc, et que l'agriculture vivrière retient les familles d'agriculteurs dans la périphérie du parc, aider le développement de l'irrigation permettrait de renforcer la coopération des agriculteurs dans la conservation des ressources et l'amélioration du parc. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2013-07-19T05:55:16.900476-05:
  DOI: 10.1002/ird.1765
DESIGN OF DRIP IRRIGATION SYSTEM USING MICROTUBES FOR FULL EMISSION UNIFORMITY
- Authors: Amir Keshtgar; Muhammed A. Bhuiyan, Nira Jayasuriya
  Pages: 613 - 623
  Abstract: Clogging and emission non‐uniformity have been the major obstacles in the development of drip irrigation. To obtain best emission uniformity, pressure regulators and pressure‐ compensating emitters have been in use for a long time. However, pressure‐compensating emitters tend to be more complex and costly than non‐compensating emitters. Microtubes as small‐bore polyethylene tubes can be pierced along laterals to provide simpler passages and thus less susceptibility to clogging. This paper suggests the possibility of utilizing microtubes with varying lengths to deliver equal discharges throughout a network by adjusting its pressure heads. A model based on a stepwise technique is developed considering the head losses and flow regime changes through the system. The model was run for 12 possible scenarios, under two terrains of 0 and +0.25% slopes (upward), with three (2, 3 and 4 mm) and two (12 and 16 mm) microtube and lateral diameters, respectively. Mathematical relationships and design tables and graphs are developed to design a drip network manually. To simplify the design, the concept of non‐dimensional length ratios is introduced to compute the variation of microtube length difference ratios along the laterals. The microtube length difference ratios follow the same trend for all the microtube and lateral sizes chosen; hence manual computation of variable microtube lengths could be carried out by using this new methodology. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. Le colmatage et la non‐uniformité de l'émission ont été les principaux obstacles au développement de l'irrigation au goutte à goutte. Pour obtenir une meilleure uniformité de l'émission on recourt depuis longtemps aux régulateurs de pression et aux émetteurs avec compensation de pression. Toutefois, de tels équipements ont tendance à être plus complexes et plus coûteux que les émetteurs sans compensation. Des microtubes faits en tuyaux en polyéthylène de petit diamètre peuvent être percés le long d'une génératrice pour faire des passages simples et donc moins sensibles au colmatage. Ce document suggère la possibilité d'utiliser des microtubes avec différentes longueurs pour livrer des débits égaux à travers un réseau et ceci en ajustant la charge. Un modèle basé sur la technique par étapes est développé pour tenir compte des pertes de charge et des changements de régime d'écoulement à travers le système. Le modèle a calculé douze scénarios possibles, correspondant à deux pentes de terrain (nulle et +0.25%), avec trois diamètres de perforation (2, 3 et 4 mm) et deux diamètres de microtubes (12 et 16 mm), respectivement. Des relations mathématiques, des tableaux et des graphiques sont développés pour pouvoir concevoir manuellement un réseau de goutte à goutte. Pour simplifier la conception, la notion de rapports adimensionnels de longueur est introduite pour calculer la variation des ratios de différence de longueur des microtubes le long des rampes. Ces ratios suivent la même tendance pour tous les microtubes et toutes les dimensions de rampes, ce qui a permis le calcul à l'aide de cette nouvelle méthodologie. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2013-06-28T05:56:58.242303-05:
  DOI: 10.1002/ird.1763
NUMERICAL SIMULATION AND OPTIMIZATION OF MICRO‐IRRIGATION FLOW REGULATORS BASED ON FSI
- Authors: Zhangzhong Lili; Yang Peiling, Ren Shumei, Wu Dan
  Pages: 624 - 639
  Abstract: The micro‐irrigation flow regulator markedly improved the uniformity of micro‐irrigation systems by adjusting flow with internal elastomers. Meanwhile, the relatively wide flow path and the ability to self‐clean ensure the high anti‐clogging performance of the regulators and reduce clogging risk in the irrigation system. Hence the ability to work under various pressures or poor water supply conditions became the advantage of the micro‐irrigation flow regulator. In this paper, a large eddy simulation (LES) model was established to simulate the fluid–structure interaction (FSI) of micro‐irrigation flow regulators, and its feasibility was proven through a hydraulic performance experiment. The internal flow fields and elastomers were then studied and optimized by adopting this model. The results showed that for the internal elastomer, maximal displacement of the elastic diaphragm occurred in the centre of the circle. When the elastic diaphragm thickness or elastic modulus decreased, the flow regime indexes declined as a whole. Such a decrement indicated performance improvement of the flow regulators. But when both the thickness and elastic modulus of elastic diaphragm reach their minimums (0.3 mm and 3.0 MPa), the diaphragm itself started to oscillate, or drop dramatically in area of flow cross‐section, due to oversized deformation, resulting in deterioration of irrigation uniformity. As for the flow path, its energy dissipation effect was significantly improved by adopting the fractal flow path for optimization.Finally, a new micro‐irrigation flow regulator (tooth tine angle of fractal flow path: 60°, thickness of elastomer: 0.3 mm, elastic modulus of elastomer: 3.5 MPa) was designed, and its flow regime index was reduced to 0.08, representing a good and steady performance in flow regulation. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. Le régulateur de débit à élastomères internes a nettement amélioré l'uniformité des systèmes de micro‐irrigation. Également, le chemin d'écoulement de l'eau relativement large et la capacité d'auto‐nettoyage permettent d'assurer de hautes performances anticolmatage des organes de réglementation et de réduire le risque de colmatage du système d'irrigation. C'est pourquoi la capacité de travailler sous différentes pressions ou dans de mauvaises conditions d'approvisionnement en eau est devenue l'avantage du régulateur de débit de micro‐irrigation. Dans cet article, un modèle d'eddy‐simulation (LES) a été créé pour simuler l'interaction fluide–structure (FSI) de régulateurs de débit de micro‐irrigation, et sa faisabilité a été prouvée par des expériences sur les performances hydrauliques. Les champs d'écoulement internes et les élastomères ont ensuite été étudiés et optimisés en adoptant ce modèle. Les résultats ont montré que, pour l'élastomère interne, le déplacement maximal de la membrane élastique se produit au centre du cercle. Lorsque l'épaisseur de la membrane élastique ou le module d'élasticité diminue, les indices des régimes d'écoulement diminuent dans leur ensemble. Une telle diminution a indiqué l'amélioration des performances des régulateurs de débit. Mais lorsqu'à la fois le module d'élasticité et l'épaisseur de la membrane élastique atteignent leur minimum (0.3 mm et 3.0 MPa), la membrane elle‐même a commencé à osciller, et une chute spectaculaire de la superficie de la section transversale d'écoulement a été observée, en raison de la déformation hors norme, ce qui entraîne la détérioration de l'uniformité de l'irrigation. En ce qui concerne la voie d'écoulement, l'effet de dissipation d'énergie a été considérablement amélioré en adoptant pour l'optimisation la voie d'écoulement fractal. Enfin, un nouveau régulateur de débit de micro‐irrigation a été conçu (angle de dent de chemin d'écoulement fractal: 60°, épaisseur de l'élastomère: 0.3 mm, module d'élasticité de l'élastomère: 3.5 MPa) a été conçu; son indice de régime d'écoulement a été réduit et stabilisé à 0.08, ce qui représente une bonne performance en termes de régulation du débit. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2013-07-21T22:08:36.876355-05:
  DOI: 10.1002/ird.1772
TIME SERIES ANALYSIS OF FURROW INFILTRATION
- Authors: Abolfazl Nasseri; Mohammad Reza Neyshabori, Ahmad Fakheri Fard
  Pages: 640 - 648
  Abstract: Measured cumulative infiltration (Z) over time usually shows significant correlations with their contiguous values. This autocorrelation in a series restricts application of regression analysis to determine the coefficients of empirical equations. In such cases, time series analysis is preferred to process the modeling. In this study, the possibility of furrow infiltration modeling by time series techniques was investigated based on experimental data obtained from infiltration measuring at 56 sites over a field by blocked furrow infiltrometer. Results revealed that the Z data were nonstationary in the mean and variance. Logarithmic transformation and the first‐order differencing were applied to convert the measured series to the stationary ones. Cumulative infiltration data were successfully analyzed as an autoregressive integrated moving average (ARIMA (p, 1, q)) process. The autoregressive terms had a more momentous role than moving averages in modeling Z series. Results confirmed that the obtained models explain more than 99% of the variability in the calibrated values. The ARIMA (p, 1, q) parameters were modeled as a function of flow or soil characteristics. The first and second parameters of autoregressive terms (φ1 and φ2) and moving average terms (θ1 and θ2) were modeled as a function of independent variables. Comparative results showed that performance of time series modeling was better than commonly used infiltration equations such as that of Kostiakov to characterize furrow infiltration. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. Les mesures cumulées d'infiltration (Z) au cours du temps présentent des valeurs significativement corrélées avec leurs valeurs contiguës. Cette autocorrélation en série restreint l'application d'analyse en régression pour déterminer les coefficients d'équations empiriques. Dans de tels cas, l'analyse de séries temporelles est préférée pour entreprendre une modélisation. Dans cette étude, nous considérons les possibilités de modélisation de l'infiltration dans des raies d'irrigation par des techniques de séries temporelles. Elle est basée sur des données expérimentales provenant de 56 points de mesures d'infiltration prises au champ avec un infiltromètre pour sillons bouchés. Les résultats ont révélé que les valeurs de Z n'étaient pas stationnaires, ni en moyenne, ni variance. La transformation logarithmique et la différenciation de premier ordre ont été appliquées pour convertir les valeurs non stationnaires en valeurs stationnaires. Les données cumulées d'infiltration ont été analysées comme un procédé auto régressif de moyenne mobile intégrée (ARIMA (p, 1, q)). Les termes d'auto régression avaient un rôle plus important que les moyennes mobiles pour modéliser les valeurs de Z. Les résultats ont confirmé que les modèles obtenus expliquaient plus de 90% de la variabilité des valeurs calibrées. Les paramètres ARIMA (p, 1, q) ont été modélisés par une fonction de caractéristiques de sol et de flux. Les premiers et seconds paramètres des termes auto régressifs (φ1 et φ2) et les termes de moyenne mobile (θ1 et θ2) ont été modélisés par une fonction de variables indépendantes. La comparaison des résultats a montré que la performance de la modélisation en séries temporelles était meilleure qu'avec les équations habituelles d'infiltration comme celle de Kostiakov pour caractériser irrigation à la raie. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2013-07-25T23:41:04.912441-05:
  DOI: 10.1002/ird.1756
PRACTICAL ASPECTS OF IRRIGATION OF BIOSALINE CROPS WITH SALINE WATER VIEWED FROM A LAND AND WATER USE PERSPECTIVE
- Authors: Frank W. Croon
  Pages: 649 - 657
  Abstract: The potential for using saline water for the irrigation of salt‐tolerant or biosaline crops, as a way to reduce the dependence of agriculture on limited freshwater resources, is analysed in this paper. In theory, saline water irrigation is possible provided high leaching ratios are applied; in practice this is only possible and sustainable where soils have a high infiltration capacity and drainability, provided the infrastructure (i) can handle the high volumes of leaching water; (ii) is salt resistant, (iii) is virtually seepage free (to prevent salinization of surrounding areas) and (iv) the highly saline drainage water can be safely disposed of. Specialized management is required to monitor salinity and prevent and correct errors and damage; this results in costly infrastructure and operation and maintenance. Most biosaline crops are low‐value crops. Therefore saline water irrigation for dry foot crops will often not be commercially feasible. In the case of wet foot crops the conditions for soils, infrastructure and management are less strict and less costly. Irrigation with saline water of wet foot crops could therefore be feasible in certain areas. The most promising biosaline inundated crops are biomass and fibre crops as a raw material for pulp, energy or particle boards. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. Les possibilités d'utiliser l'eau salée pour l'irrigation des cultures biosalines (tolérantes au sel) comme moyen de réduire la dépendance de l'agriculture face aux ressources limitées en eau douce ont été analysées dans cet article. En théorie, c'est possible à condition de disposer de quantités élevées d'eau pour le lessivage; dans la pratique cela est seulement possible et durable là où les sols ont une capacité élevée d'infiltration et une forte conductivité hydraulique. Encore faut‐il disposer d'équipements répondant à trois conditions: (i) être adaptés à l'utilisation de volumes élevés d'eau de lessivage, (ii) être résistants à la corrosion saline, (iii) être pratiquement étanches (afin d'éviter la salinisation des zones environnantes); enfin (iv) il faut pouvoir évacuer sans risque les eaux de drainage très salées. Parallèlement, cela nécessite une gestion particulière de surveillance de la salinité, ainsi que de prévenir et corriger les erreurs et dommages pouvant survenir. Ce qui entraîne des coûts importants. Les cultures biosalines les plus connues sont, à de rares exceptions près, des cultures à faible valeur ajoutée, pour lesquelles l'irrigation avec l'eau salée est dans la plupart des cas peu ou pas rentable. En cas de cultures inondées où les conditions pédologiques de sols, d'infrastructures et de gestion sont moins strictes et moins coûteuses, ce type d'irrigation resterait possible dans certains milieux, les domaines plus prometteurs étant ceux liés à la production de biomasse pour l'énergie et les cultures de fibres destinées aux fabrications de pâte à papier ou de panneaux d'aggloméré. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2013-08-15T02:03:41.344016-05:
  DOI: 10.1002/ird.1786
ECONOMIC RISK ANALYSIS OF TOMATO IRRIGATION USING DESALINATED WATER BY REVERSE OSMOSIS
- Authors: T. M. Soares; C.D.G.C. Almeida, J. A. Frizzone, E. F. F. Silva, S. N. Duarte
  Pages: 658 - 665
  Abstract: Groundwater desalination by reverse osmosis is an alternative being used more and more in Brazil, especially in the north‐east region, and aims to provide fresh water in isolated communities. Desalination to produce water for irrigation is a subject on which there has been minimal study. This research evaluated the economic feasibility of desalination for tomato (Lycopersicon esculentum Mill) irrigation. By the Monte Carlo method, applied to the net present worth (NPW), a probabilistic analysis of risk was accomplished for tomato irrigation using 21 scenarios, comprising different irrigation waters (EC (electrical conductivity) 1, 2, 3, 4, 5 or 6 dS m‐1), desalinated water and three yield levels (100, 70 and 40 Mg ha‐1) obtained under non‐saline water conditions. For each scenario, 5000 values of NPW were simulated, and net present worth expectation, E(NPW), was estimated. Desalination for tomato irrigation is just justified for waters with salinity levels higher than its salinity threshold. Tomato irrigation with desalinated water presents economic feasibility dependent on the yield level which would be reached under non‐saline conditions. Even using water with 6 dS m‐1, there was economic feasibility above 75% in desalination for tomato irrigation at all the levels of the designed yield. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. Le dessalement par osmose inverse des eaux souterraines est une alternative de plus en plus utilisée au Brésil, en particulier dans la région du Nord, et vise à fournir de l'eau douce dans des communautés isolées. Le dessalement pour produire de l'eau pour l'irrigation est un sujet peu étudié. Cette recherche a évalué la faisabilité économique du dessalement pour l'irrigation de la tomate (Lycopersicon esculentum Mill). La méthode de Monte‐Carlo a été appliquée à la valeur actuelle nette (VAN), et une analyse probabiliste du risque a été accomplie pour l'irrigation de la tomate selon 21 scénarios composés d'eaux d'irrigation de différentes salinités (CE 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 dS m‐1), de l'eau dessalée et trois niveaux de rendement (100, 70 et 40 Mg ha‐1) obtenus avec de l'eau douce. Pour chaque scénario, 5000 valeurs de la VAN ont été simulées, et leurs espérances estimées. Le dessalement pour l'irrigation de tomate est tout simplement justifié pour des eaux avec des niveaux de salinité supérieurs au seuil de sensibilité de la tomate. L'irrigation de la tomate avec de l'eau dessalée présente une faisabilité économique qui dépend du niveau de rendement qui serait atteint dans des conditions non salines. Même en utilisant de l'eau avec 6 dS m‐1, la faisabilité économique du dessalement est supérieure à 75 % pour l'irrigation de la tomate, à tous les niveaux de rendement étudiés ici. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2013-08-01T01:19:17.138497-05:
  DOI: 10.1002/ird.1764
EX POST PERFORMANCE EVALUATION STUDIES OF KALDIYA MEDIUM IRRIGATION PROJECT IN ASSAM, INDIA
- Authors: B. C. Kusre; S. C. Patra, B. Dutta
  Pages: 666 - 678
  Abstract: Many canal irrigation systems in India are found to have poor performance. Assessment of performance is a prerequisite for its improvement and achieve the desired objective of conceiving an irrigation project. We conducted a comprehensive performance assessment of the Kaldiya irrigation project (KIP) located in Assam in the north‐eastern part of India. The project was aimed at diversification and intensification of an agricultural scenario in a command of 10 000 ha. We performed the study by assessing parameters such as agro‐economic and system performance. The parameters were changes in cropping pattern, intensity, productivity, conveyance losses, delivery efficiency, water availability at source and demand–supply studies. Primary and secondary data were collected and field studies performed. Significant improvement in productivity (> 50%) in the head, middle and tail sections was observed. However, changes in intensity and area under production were comparatively less. The system performance indicated higher conveyance loss of 0.83–5.11 lps per 100 m. The average system delivery efficiency was only 35.3%. The water availability and demand analysis indicated that 43% of the time water availability in the source is higher than the design discharge of the main canal. Based on the findings, suggestions were formulated for modernization of the project. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. De nombreux systèmes d'irrigation par canaux en Inde ont maintenant de mauvaises performances. L'évaluation de la performance est un pré‐requis pour son amélioration et pour atteindre l'objectif souhaité de concevoir un projet d'irrigation. Nous avons mené une évaluation de la performance globale du projet d'irrigation Kaldiya (KIP) situé dans l'Assam dans le nord‐est de l'Inde. Le projet visait à la diversification et à l'intensification de l'agriculture dans une commande de 10 000 ha. Nous avons effectué l'étude en évaluant la performance économique des agrosystèmes. Les paramètres étaient les changements de système de culture, l'intensité, la productivité, les pertes d'eau pendant le routage, l'efficacité de livraison, la disponibilité de l'eau à la source, et les études de demande d'approvisionnement. Les données primaires et secondaires ont été recueillies, et des études de terrain ont été effectuées. Une amélioration significative de la productivité (>50 %) a été observée en tête, au milieu et en queue de commande. Cependant, les changements dans l'intensité et la superficie en production étaient relativement moindres. La performance du système de transport a indiqué une plus grande perte de 0.833 à 5.11 lps par 100 m. L'efficacité du système de livraison n'était en moyenne que de 35.3%. La comparaison de la disponibilité de l'eau et de la demande a indiqué que pendant 43% du temps, la disponibilité de l'eau de la source est plus élevée que le débit de projet du canal principal. Sur la base des conclusions, des suggestions ont été formulées pour la modernisation du projet. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2013-07-10T01:30:24.145809-05:
  DOI: 10.1002/ird.1761
VARIABILITY IN INTENSITY OF HEAVY RAINFALL DUE TO CLIMATE CHANGE AND ITS IMPACT ON PADDY INUNDATION IN LOW‐LYING AREAS OF JAPAN
- Authors: Hiroki Minakawa; Takao Masumoto
  Pages: 679 - 686
  Abstract: The aim of this study was to detect changes in heavy rainfall patterns and to evaluate the impact of these changes on drainage systems in low‐lying areas. Our study area was in the Kaga three‐lagoon basin in Ishikawa Prefecture, Japan. First, heavy rainfall events were extracted from observed rainfall data from 1940 through 2008. Comparison of the hourly data showed that the average maximum 6‐, 12‐, 24‐, and 48‐h rainfall increased slightly over the 69 years and that the distribution of the maximum amount of 6‐h rainfall also changed. Next, rainfall data predicted by MIROC were examined. The results implied that the amount of rain in 3‐day rainfall events with a 10‐yr return period would reach a peak of 1.23 times the present amount in the near future. At the same time, a drainage analysis model was developed consisting of kinematic and diffusive tank models. The rainfall predicted by MIROC was used in the models to assess the impact of climate change on drainage systems. As a result, the duration of paddy inundation to a depth of more than 30 cm was estimated to increase in the future. Countermeasures, such as the improvement of pumping capacity, are suggested. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. L'objectif de cette étude est d'identifier les évolutions des schémas de pluies abondantes et d'évaluer les impacts de ces évolutions sur les systèmes de drainage dans les plaines basses. Nous avons mené notre étude dans le bassin des trois lagunes de Kaga dans la Préfecture d'Ishikawa au Japon. En premier lieu, des cas de pluies abondantes ont été extraits des donnés de précipitations entre 1940 et 2008. Une comparaison des données horaires montre que la moyenne maximale des précipitations sur 6, 12, 24 et 48 h a légèrement augmenté durant les 69 années de données et que la répartition des volumes maximaux des précipitations sur 6 h a également évolué. Ensuite, nous avons étudié les données de précipitations prédites par MIROC. Les résultats indiquent que, dans l'avenir, le volume des précipitations des cas de 3 jours de pluie dans une période de 10 années en arrière va atteindre 1.23 le volume actuel. Simultanément, un modèle d'analyse de drainage consistant en une maquette de réservoir cinématique et diffusive a été développée. Nous avons utilisé ces modèles ainsi que les données de précipitations prédites par MIROC pour évaluer l'effet du changement climatique sur le système de drainage. Nous avons conclu que la durée des inondations de 30 cm des rizières de plus allait augmenter dans l'avenir. Des contre‐mesures telles que l'amélioration de la capacité de pompage sont suggérées. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2013-07-10T01:21:31.672921-05:
  DOI: 10.1002/ird.1762
IMPACT OF PITCHER MATERIAL AND SALINITY OF WATER USED ON FLOW RATE, WETTING FRONT ADVANCE, SOIL MOISTURE AND SALT DISTRIBUTION IN SOIL IN PITCHER IRRIGATION: A LABORATORY STUDY
- Authors: B.S. Naik; R.K. Panda, S.C. Nayak, S.D. Sharma, A.P. Sahu
  Pages: 687 - 694
  Abstract: Three types of pitchers made of different materials were used with saline waters of varied concentrations (5, 10, 15 and 20 dS m‐1) separately to study the effect on flow rate, wetting front advance, moisture and salt distribution in the wetted zone of soil around pitchers. It was found that the pitcher made of clay and sand yielded the lowest flow rate, ranging from 0.42 to 0.62%, followed by the pitcher made of clay, sand and resin, 0.51–0.69% and the pitcher made of clay, sand and sawdust, 0.91–1.02% .The wetting front advance was highest for the pitcher made of clay, sand and sawdust, followed by the pitcher made of clay, sand and resin, and the pitcher made of clay and sand. The mean soil moisture content around the pitcher made of clay and sand was found to be the minimum and varied from 8.53 to 13.3%, followed by the pitcher made of clay, sand and resin, and the pitcher made of clay, sand and sawdust with 9.56–13.7% and 14.5–20.8%, respectively. In the case of the pitcher made of clay and sand, and the pitcher made of clay, sand and resin, the maximum salt concentration in the soil profile ranged between 1.09 and 3.88 dS m‐1 and in the pitcher made of clay, sand and sawdust, it ranged from 2.30 to 6.07 dS m‐1. The initial salinity of water was found to be substantially reduced around the pitcher made of clay and sand, and the pitcher made of clay, sand and resin in comparison to the pitcher made of clay, sand and sawdust. In all cases, salinity levels around the pitchers were well within the safe limit of growing crops. The study reveals that pitcher irrigation may be a promising option for growing plants using highly saline waters, sustaining hardly any salinity hazard or moisture stress. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. Trois types de pichets faits de matières différentes ont été utilisés avec des eaux salines de différentes concentrations (5, 10, 15 et 20 dS m‐1) pour étudier l'effet sur le débit de la progression des fronts d'humectation de distribution du sel dans la zone autour des pichets d'irrigation. Il a été constaté que le pichet d'argile et de sable a donné le débit le plus faible allant (0.42 à 0.62%), suivi du pichet d'argile, de sable et de résine (0,51 à 0,69%), lui‐même suivi du le pichet fait d'argile, de sable et de sciure (0.91 à 1.02%) (Note Du traducteur: le débit est donné comme un volume d'eau exfiltré du pichet, rapporté au volume total du pichet, rapporté au temps et exprimé en %.) L'avancement du front d'humectation était le plus élevé pour le pichet d'argile, de sable et de sciure, suivi par le pichet d'argile, de sable et de résine, puis, suivi du pichet fait d'argile et de sable. La teneur en eau moyenne du sol autour du pichet d'argile et de sable a été trouvée minimale (entre 8.53 et 13.3%), suivie du pichet d'argile, de sable et de résine, et du pichet d'argile, de sable et de sciure pour respectivement 9.56 à 13.7% et 14.5 à 20.8%. La concentration en sel maximale dans le profil du sol variait entre 1,09 et 3,88 dS m‐1 pour les pichets d'argile et de sable ainsi que pour le pichet fait d'argile, de sable et de résine, alors que celle du pichet d'argile, de sable et de sciure de bois, variait de 2.30 à 6.07 dS m‐1. La salinité initiale de l'eau a été trouvée considérablement réduite autour du pichet d'argile et de sable et d'argile, de sable et de résine par rapport au pichet d'argile, de sable et de sciure. Dans tous les cas, les niveaux de salinité autour des pichets étaient bien en deçà de la limite de sécurité de cultures. Il résulte de l'étude que l'irrigation au pichet peut être une option prometteuse pour la culture de plantes avec des eaux hautement salines, car elle permet de gérer le risque de salinité et de stress hydrique. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2013-05-29T01:01:15.47791-05:0
  DOI: 10.1002/ird.1750
IRRIGATION AND DRAINAGE FOR GLOBAL FOOD SECURITY: OUTCOMES OF FIRST WORLD IRRIGATION FORUM
- Authors: Avinash C Tyagi
  Pages: 708 - 709
  PubDate: 2013-12-10T09:30:20.806817-05:
  DOI: 10.1002/ird.1829