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Irrigation and Drainage
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Hybrid journal (It can contain Open Access articles)
ISSN (Print) 1531-0353 - ISSN (Online) 1531-0361
Published by John Wiley and Sons

[1606 journals]

Emitter Uniformity and Application Efficiency for Centre‐ Pivot
Irrigation Systems
- Authors: Nithya Rajan; Stephan Maas, Rick Kellison, Monty Dollar, Song Cui, Sumit Sharma, Ahmed Attia
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: A significant portion of the intensively cultivated agricultural areas in the Southern Great Plains of the USA is located in the Texas High Plains. Agriculture in this region mainly depends on water from the vast underground Ogallala Aquifer. Due to excess withdrawal and a slow recharge process, groundwater levels are declining in many areas of the aquifer. Recently, regulations have been enacted in the Texas High Plains for restricting the amount of water pumped from the Ogallala Aquifer. In addition to pumping restrictions, conserving water by promoting irrigation systems with high application efficiency is also a priority. We investigated the emitted uniformity and application efficiency of 14 centre‐pivot irrigation systems in the Texas High Plains. Application efficiencies were in the range of 60–70% for mid‐elevation spray application (MESA) systems, 70–80% for low‐elevation spray application (LESA) systems, and greater than 90% for low‐energy precision application (LEPA) systems. Correction of the small number of defective emitters per system would not realize significant water savings. However, water savings could be realized by switching from MESA or LESA to LEPA, assuming the choice of crop allowed it. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd. Une partie importante des zones agricoles cultivées de façon intensive dans les grandes plaines du Sud des États‐Unis est située dans les Hautes Plaines du Texas. L'agriculture dans cette région dépend principalement de l'eau du vaste aquifère d'Ogallala. En raison de prélèvements excessifs et des processus de recharge lente, les niveaux d'eau sont en baisse dans de nombreux domaines de l'aquifère. Récemment, des règlements ont été adoptés dans les Hautes Plaine du Texas pour limiter la quantité d'eau pompée dans l'aquifère d'Ogallala. En plus des restrictions de pompage, les économies d'eau sont également une priorité, et les systèmes d'irrigation à haute efficacité sont promus. Nous avons étudié l'uniformité émise et l'efficacité de l'application de 14 systèmes d'irrigation à pivot central dans les Hautes Plaines de Texas. L'efficacité de l'application était de l'ordre de 60–70% pour les systèmes de pulvérisation de moyenne altitude (MESA), 70 à 80% pour les systèmes de pulvérisation de basse altitude (LESA), et plus de 90% pour les systèmes de précision à basse énergie (LEPA). La réfection des émetteurs défectueux par système ne permettrait pas des économies d'eau importantes, en raison de leur petit nombre. En revanche, les économies d'eau pourraient être réalisées par le passage de MESA, LESA ou LEPA, sous réserve que le choix des cultures le permette. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2015-02-25T02:33:53.986603-05:
  DOI: 10.1002/ird.1878
Parameterization and Field Validation of Saltmed Model for Grain Amaranth
Tested in South Italy
- Authors: C. Pulvento; M. Riccardi, A. Lavini, R. D'Andria, R. Ragab
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: Grain amaranth is an underutilized Andean crop characterized by interesting agronomic and qualitative traits and could represent an important food source in areas with salinity and drought problems like the Mediterranean region. Knowledge of crop growth parameters allows us to parameterize simulation models that are useful tools to study the adaptability of a crop to different environmental and management conditions. In this study, the SALTMED model has been parameterized, calibrated and evaluated for grain amaranth under Mediterranean conditions, with data from a field trial conducted during 2009–2010 in South Italy. The model evaluation was made using seed yield, dry matter and soil moisture data of amaranth irrigated with saline and fresh water. The simulation results showed a high degree of precision of SALTMED in the simulation of the hydrological processes at different soil depths, crop yield and dry matter under different agricultural practices. SALTMED can be used as a useful tool to optimize grain amaranth production in the Mediterranean region. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd. L'amarante est une plante andine sous‐utilisée caractérisée par des traits agronomiques et qualitatifs intéressants; elle pourrait représenter une source importante d'alimentation dans les zones confrontées à la salinité et à la sécheresse, comme la région méditerranéenne. La connaissance des paramètres de croissance des cultures permet de paramétrer les modèles de simulations qui sont utiles pour étudier l'adaptabilité d'une culture à différentes conditions environnementales et de gestion. Dans cette étude, le modèle SALTMED a été paramétré, calibré et évalué pour l'amarante dans des conditions méditerranéennes, en utilisant des données obtenues à partir d'un essai au champ pour une période de deux ans (2009–2010) dans le sud de l'Italie. Les données expérimentales d'humidité du sol, de matière sèche et de rendement ont été utilisées pour la calibration de SALTMED. Les résultats des simulations ont confirmé la capacité de SALTMED à simuler adéquatement la teneur en eau du sol à différentes profondeurs du sol, le rendement des cultures et la matière sèche sous différentes pratiques agricoles. SALTMED peut être utilisé avec pertinence pour optimiser la production de grains d'amarante dans la région méditerranéenne. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2015-02-13T03:20:44.506677-05:
  DOI: 10.1002/ird.1905
ASSESSING AMARANTH ADAPTABILITY IN A MEDITERRANEAN AREA OF SOUTH ITALY
UNDER DIFFERENT CLIMATIC SCENARIOS
- Authors: C. Pulvento; A. Lavini, M. Riccardi, R. d'Andria, R. Ragab
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: The aim of the present work was to study the adaptability of amaranth in a typical Mediterranean environment of South Italy under changing climate scenarios. In a first stage, experimental data from a field trial conducted during 2009–2010 on the Volturno River Plain (Italy) with grain amaranth grown under different irrigation strategies, were used to define the thermal requirements and the yield response function to soil water availability of amaranth. The observed soil moisture data were used to calculate the relative soil water deficit (RSWD) index and seed yield data were expressed as relative yield (Yr). Yr and RSWD calculated data were then graphically correlated to obtain the amaranth yield response function to soil water availability. In a second stage the SALTMED model was used to simulate impacts of present, past and future climate scenarios on amaranth growth cycle and yield. Climate‐change scenarios (Special Report on Emission Scenarios A1B, A2 and B1) data, used as input in the model, were derived from six global circulation models using a weather generator. The results showed that in a changing climate, temperature affects the relative duration of the growth cycle and could be a critical determinant of grain yield. The use of supplemental irrigations could allow the amaranth to guarantee a high seed yield under Mediterranean conditions. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd. L'objectif de ce travail était d'étudier l'adaptabilité de l'amarante dans un environnement typiquement méditerranéen du sud de l'Italie en vertu de l'évolution des scénarios climatiques. Dans un premier temps, les données provenant d'un essai expérimental d'une culture d'amarante, réalisé pour une période de deux ans (2009–2010) dans plaine de la rivière Volturno (Italie), ont été utilisées pour définir les exigences thermiques et la réponse du rendement à l'état de l'eau du sol, sous différentes stratégies d'irrigation. Les données d'humidité du sol ont permis de calculer l'indice de RSWD et les données du rendement ont été exprimées en rendement relatif (Yr). Yr et le RSWD calculé ont été graphiquement corrélés pour obtenir le la fonction de réponse de rendement de l'amarante à la disponibilité en eau du sol. Dans une deuxième étape, le modèle SALTMED a été utilisé pour simuler les impacts des scénarios climatiques présents, passés et futurs sur la croissance et le rendement de l'amarante. Les données de scénarios de changement climatique (rapport spécial sur les scénarios d'émissions (SRES) A1B, A2 et B1) ont été obtenues à partir de six modèles de circulation globale en utilisant un générateur de temps. Les résultats ont montré que dans un climat changeant, la température affecte la durée relative du cycle de croissance et pourrait être un facteur déterminant de la production. L'utilisation d'eau d'irrigation supplémentaire pourrait permettre à l'amarante de garantir un rendement élevé de semences dans des conditions méditerranéennes. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2015-02-13T03:20:22.63464-05:0
  DOI: 10.1002/ird.1906
Saltmed Model as an Integrated Management Tool for Water, Crop, Soil and
N‐Fertilizer Water Management Strategies and Productivity: Field and
Simulation Study
- Authors: R. Ragab; A. Battilani, G. Matovic, R. Stikic, G. Psarras, K. Chartzoulakis
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: This paper is a follow‐up from a paper which described the SALTMED model. In this paper the focus is on the model application, using data of tomato and potato from field experiments in Italy, Greece (Crete) and Serbia. Drip full irrigation, drip deficit irrigation, drip as partial root drying (PRD), sprinkler and furrow irrigation were used in the 3‐yr experiment between 2006 and 2008. In drip‐irrigated experiments, the drip line was 10–12 cm below the surface. Dry matter, final yield, soil moisture and soil nitrogen were successfully simulated. The study showed that there is a great potential for saving water when using subsurface drip, PRD or drip deficit irrigation compared with sprinkler and furrow irrigation. Depending on the crop and irrigation system, the amount of fresh water that can be saved could vary between 14 and 44%. PRD and deficit drip irrigation have proved to be the most efficient water application strategies with the highest water productivity. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd. Cet article est la suite d'un précédent qui décrit le modèle SALTMED. Il met l'accent sur l'application du modèle en utilisant des données sur la tomate et la pomme de terre à partir d'expériences de terrain en Italie, en Grèce (Crète) et en Serbie. De 2006 à 2008, 3 traitements en irrigation au goutte à goutte ont été utilisés (irrigation complète, déficitaire et avec dessèchement partiel des racines (PRD)), ainsi qu'un traitement par aspersion et un par rigoles. En goutte à goutte, les arroseurs étaient enterrés de 10 à 12 cm sous la surface. La matière sèche, le rendement final, l'humidité du sol et l'azote du sol ont été simulés avec succès. L'étude a montré qu'il existe un grand potentiel d'économie d'eau en utilisant les 3 modalités d'irrigation au goutte à goutte par rapport à l'aspersion et au gravitaire. Selon le système de culture et d'irrigation, la quantité d'eau douce qui pouvait être économisée pouvait varier de 14 à 44%. Le goutte à goutte, PRD et l'irrigation déficitaire se sont révélés être les stratégies d'application de l'eau les plus efficaces pour la productivité de l'eau la plus élevée. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2015-02-13T03:20:18.740408-05:
  DOI: 10.1002/ird.1898
Response of Quinoa to Different Water Management Strategies: Field
Experiments and Saltmed Model Application Results
- Authors: Rachid Fghire; Said Wahbi, Fatima Anaya, Oudou Issa Ali, Ouafae Benlhabib, Ragab Ragab
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: Given the current water shortage in North Africa, improving water management to produce more crop per drop is vital. In addition, the introduction of drought‐tolerant, less water‐consuming crops such as quinoa is of great interest. To understand the response of quinoa to water stress in terms of biomass and grain yield under various irrigation management strategies, the SALTMED model was employed using field measurements during the cropping seasons of 2011 and 2012 at a site in the Marrakech region, south Morocco. Quinoa showed its ability to grow in the south of Morocco and give a good yield under full irrigation. However, the experimental and modelling results showed that under rainfed and deficit irrigation, the grain yield was lower than under the full irrigation treatment and was dependent on water deficit level. The study revealed that a reasonable grain yield of quinoa can only be obtained if it was subjected to moderate water stress conditions. The results indicated that the SALTMED model is able to simulate the quinoa biomass and grain yield under various water deficit levels and that the model can be used in the evaluation of different irrigation strategies. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd. Vu le déficit hydrique que connait l'Afrique du Nord, l'amélioration de la gestion de l'eau pour augmenter l'efficience de son utilisation est devenue vitale pour l'agriculture. En plus l'introduction de cultures tolérantes au déficit hydrique et moins consommatrices d'eau est d'un grand intérêt pour la région. Pour comprendre la réponse du quinoa aux différents niveaux de stress hydrique en ce qui concerne le rendement en grains et la biomasse, le logiciel de modélisation SALTMED a été utilisé en y introduisant les valeurs des mesures prises au champ, durant les deux compagnes agricoles 2011 et 2012, dans un site dans la région de Marrakech au sud du Maroc. Le quinoa a montré une grande aptitude à croitre et à donner de bons rendements sous le traitement 100% ETc. Cependant, les résultats expérimentaux et ceux de SALTMED montrent que les rendements en grains sous régime non irrigué et sous déficit hydrique sont inférieurs à celui obtenu sous 100% ETc, et qu'ils sont proportionnels à l'intensité du déficit hydrique. L'étude a révélé que l'on peut obtenir un rendement raisonnable sous déficit hydrique modéré. Les résultats ont montré que le logiciel de modélisation SALTMED est capable de simuler le rendement en grain et biomasse sous différents niveaux de déficit hydrique, et que celui‐ci peut être utilisé pour l'évaluation de différentes stratégies d'irrigations. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2015-02-03T20:23:31.751907-05:
  DOI: 10.1002/ird.1895
Assessing Hydrus‐2D to Simulate Soil Water Content (SWC) and Salt
Accumulation Under an SDI System: Application to a Potato Crop in a
Semi‐Arid Area of Central Tunisia
- Authors: A. Mguidiche; G. Provenzano, B. Douh, S. Khila, G. Rallo, A. Boujelben
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: In this paper the suitability of the HYDRUS‐2D model to simulate volumetric soil water content in the root zone of a potato crop under subsurface drip irrigation (SDI) is initially assessed on the basis of a field study. Then, considering that the crop is moderately sensitive to soil salinity, the model is tested to predict the salt distribution around a buried emitter, when two different water qualities (i.e. electrical conductivity of 1.0 and 4.0 dS m‐1) are used during the growing season (treatments T1 and T2). Finally, the soil volume in which salt accumulates is distinguished by the model for the two treatments, for which the respective yields are not significantly different. The results showed that in the root zone, simulated and measured soil water content (SWC) are fairly close. HYDRUS‐2D well enough predicts the average salt concentration in the soil and evaluates the dynamic of mass‐conservative solutes around buried emitters. In both treatments, the salt concentration resulted in an increase in the wetting bulb, with a maximum located towards the edge of the wetting bulb and near the soil surface. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd. Dans cet article, HYDRUS‐2D a été utilisé pour l'estimation de la teneur en eau volumique dans la zone racinaire d'une culture de pomme de terre, irriguée au goutte à goutte enterré dans les conditions climatiques tunisiennes. Le modèle a été utilisé pour l'estimation de la distribution du sel autour du goutteur enterré pour deux qualités différentes d'eau caractérisées par des conductivités électriques égales à 1.0 et 4.0 dS m‐1, respectivement (traitements T1 et T2). Le modèle permet de prédire le volume du sol dans lequel les sels s'accumulent. Selon le test Student (t), les valeurs de la teneur en eau volumique du sol dans la zone racinaire qui sont prévues par HYDRUS‐2D sont significativement corrélées aux valeurs réelles mesurées en T1 et T2. Les résultats ont également mis en évidence que le modèle est capable d'estimer la concentration moyenne de sel dans le sol et d'évaluer la dynamique des solutés à conservation de masse autour d'un goutteur enterré. En outre, dans les deux traitements, la concentration de sel augmente à l'intérieur du bulbe, avec un maximum de concentration de sel située dans le front d'humectation et à proximité de la surface du sol. La concentration de sel dans T2 est légèrement plus élevée que dans T1. Cependant, la salinité de l'eau légèrement élevée utilisée pour l'irrigation n'a pas affecté significativement la transpiration réelle de la pomme de terre et par conséquent son rendement. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2015-01-12T00:49:25.892703-05:
  DOI: 10.1002/ird.1884
Effects of Superabsorbent Polymers on Infiltration and Evaporation of Soil
Moisture Under Point Source Drip Irrigation
- Authors: Linlin Yang; Yuguo Han, Peiling Yang, Chengzhi Wang, Shengmin Yang, Shuya Kuang, Hanzheng Yuan, Congying Xiao
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: The application of superabsorbent polymers (SAPs) in agriculture can enhance water use efficiency and ease water shortage in agriculture. In this study, by applying SAPs to the middle layer of the soil root zone, the effects of SAPs on moisture distribution during infiltration and evaporation under the condition of point source irrigation were investigated. The results show that during infiltration, the wetting front formed an accident change zone in the horizontal direction; in the bottom layer, the horizontal infiltration rate is greater than the vertical infiltration rate due to the effect of SAPs from the middle layer; the soil water content in the middle layer increased remarkably by 23.6%, higher than that in the surface and bottom layers; during evaporation, the soil water content changed significantly in the surface layer due to strong evaporation on the surface, it was largest and quite even in the SAP–soil mixture layer, and decreased the least in the bottom layer due to water storage in the mixture layer. Therefore, SAP application in the crop root layer is helpful to conserve soil water content in the crop root zone, inhibit evaporation of soil water in the lower layer and facilitate moisture conservation. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd. L'application de polymères super‐absorbants (SAP) dans l'agriculture peut améliorer l'utilisation de l'eau et faciliter la gestion de la pénurie d'eau dans l'agriculture. Nous avons étudié les incidences d'un SAP appliqué sur la couche médiane de la zone racinaire d'un sol sur l'évaporation et l'infiltration au droit d'un goutteur d'irrigation. Les résultats montrent que lors de l'infiltration, le front d'humectation subit un accident dans le sens horizontal; dans la couche inférieure, le taux d'infiltration horizontal est supérieur à la vitesse d'infiltration verticale sous l'effet du SAP de la couche centrale; la teneur en eau du sol dans la couche intermédiaire a augmenté de 23.6%, supérieure à celle de la surface et des couches inférieures; au cours de l'évaporation, la teneur en eau du sol a changé de manière significative dans la couche de surface en raison d' une forte évaporation; la variation a été la plus importante dans la couche de mélange SAP–sol, et la diminution de teneur en eau a été la plus petite dans la couche inférieure en raison du stockage d'eau dans la couche avec SAP. Par conséquent, l'application de SAP dans la zone racinaire est utile à y conserver l'humidité du sol et à inhiber l'évaporation de l'eau dans la couche inférieure. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2015-01-12T00:49:19.723464-05:
  DOI: 10.1002/ird.1883
Integrated Management Tool for Water, Crop, Soil and N‐Fertilizers:
The Saltmed Model
- Authors: Ragab Ragab
  Pages: 1 - 12
  Abstract: Good management will be required to double food production by 2050. Testing management strategies is commonly carried out in the field. Such trials are costly and require quite a long time to produce consistent and reliable results. An alternative option to field trials would be the use of tested models. Models can run with ‘what‐if’ scenarios depicting different types of field management. They are a less costly and faster alternative to field trials. In contrast to some existing models, the SALTMED 2013 model is designed for general applications that include various irrigation systems and water application strategies, water of different qualities, variety of crops and trees, different nitrogen‐based fertilizers and different soil types. The model can simulate up to 20 fields with different treatments, different crops, different irrigation systems and management as well as different N‐fertilizer applications. The SALTMED model has been tested using field experiment data from Portugal, Italy, Denmark, Morocco, Egypt, Syria, Brazil and Iran. It successfully simulated soil moisture, salinity, nitrogen content, grain yield and total dry matter. The model provides academics, professionals and extension services with a management tool for crops, soil, water and nitrogen fertilizers. This paper describes the processes, the equations of the model and summarizes the different applications and results obtained. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd. Une bonne gestion sera nécessaire pour doubler la production alimentaire d'ici 2050. Les tests de stratégies de gestion sont généralement basés sur des expérimentations au champ. Elles sont couteuses et nécessitent un temps assez long pour produire des résultats cohérents et fiables. Une autre option serait l'utilisation de modèles calibrés. Les modèles peuvent fonctionner avec des scénarios « qu'est‐ce qui se passerait si ? », illustrant ainsi différentes modalités sur le terrain. Ils sont moins coûteux et plus rapides que les essais au champ. Au contraire de certains modèles existants, le modèle SALTMED 2013 est conçu pour les applications générales qui comprennent divers systèmes d'irrigation et de stratégies d'application de l'eau avec des qualités d'eau variables, différentes cultures (ou arbres), différents engrais à base d'azote et différents types de sols. Le modèle peut simuler jusqu'à 20 parcelles avec des traitements différents. Le modèle SALTMED a été testé en utilisant des données expérimentales sur des terrains au Portugal, Danemark, Maroc, Syrie, Brésil ainsi qu'en Egypte, Italie et Iran. Le modèle SALTMED simule avec succès l'humidité du sol, la salinité, la teneur en azote, le rendement en grains et la matière sèche totale. Le modèle s'adresse aux universitaires, professionnels et services de vulgarisation auxquels il fournit un outil de gestion pour les cultures, le sol, l'eau et les engrais azotés. Ce document décrit les processus, les équations du modèle et résume les différentes applications et les résultats obtenus. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2015-02-23T05:58:29.35003-05:0
  DOI: 10.1002/ird.1907
Aligning the Role of ICID in the Changing Development Paradigm
- Authors: Avinash C Tyagi
  Pages: 152 - 153
  PubDate: 2015-02-23T05:58:27.454828-05:
  DOI: 10.1002/ird.1923
Guest Editors and Referees 2014
- Pages: 154 - 155
  PubDate: 2015-02-23T05:58:26.879343-05:
  DOI: 10.1002/ird.1924
AN ASSESSMENT FOR HYDRAULICALLY EFFICIENT DESIGN OF UNIFORMLY SLOPING
SUBMAIN LINES
- Authors: Gürol Yildirim
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: Determining the actual pressure head profiles along the submain lines with a uniform slope is very important for proper hydraulic design of water distribution systems. In practice, there are three general pressure head profiles (Type I, Type II, and Type III) along submain lines depending on different uniform line slope situations. Of all types of pressure profiles, the Type IIb profile is considered the optimal (or ideal) pressure profile which can produce the minimum pressure head difference for a given pipe length. This profile occurs when the total energy loss by friction is just balanced by the total energy gain due to uniform downslope. This paper presents a comprehensive analysis based on the energy–gradient ratio (EGR) approach to identify the optimal (or ideal) pressure profile (Type IIb), to achieve the minimal point of the relative maximum pressure variation, ΦH, which can be defined as the ratio of the maximum allowable pressure head difference (∆Hmax) to the total friction drop (hf(L)). This minimal point is regarded as 'the most efficient pressure profile' or 'ideal hydraulic design' in the existing literature. For this purpose, an illustrative figure (Figure 4) was developed to compare values of the relative maximum pressure variation versus the dimensionless EGR (KS = S0/Sf) for all types of pressure profiles. In this figure, the present ϕH curve versus KS values allows the design engineer to make a decision for the best alternative for selecting the KS value, where for a given pipe slope (S0) the KS value can be selected to meet the minimum pressure variation [KS =1, (ϕH)min =0.36] or the range of pressure variation as close to the minimum point as possible. The present design technique may provide a useful decision support tool for achieving a good design solution among hydraulically possible alternatives with minimal pressure head difference, and results in a higher level of water application uniformity along the multi‐outlet pipeline system. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. Déterminer les profils réels de pression le long de tuyaux porte‐rampes avec une pente uniforme est très important pour la conception hydraulique appropriée des systèmes de distribution d'eau. Dans la pratique, il existe trois profils de pression généraux (type I, type II et type III) le long des tuyaux en fonction de différentes situations de pente uniforme. Parmi tous les types de profils de pression, le profil type IIb est considéré comme le profil de pression optimale (ou idéal) qui peut produire la perte en charge minimale pour une longueur de tuyau donnée. Ce profil se produit lorsque la perte totale d'énergie par frottement est juste compensée par le gain d'énergie totale en raison de la pente descendante uniforme. Cet article présente une analyse complète sur la base du rapport de gradient d'énergie pour identifier la combinaison optimale (ou idéale) du profil de pression (type IIb) pour obtenir le minimum de variation relative de la pression maximale, ΦH. ΦH peut être défini comme le rapport de la différence de hauteur de pression maximale admissible (ΔHmax) aux pertes par friction (hf (L)). Ce minimum est considéré comme « le profil de pression le plus efficace » ou « la conception hydraulique idéale » dans la littérature existante. A cet effet, un abaque (Figure 4) a été développé pour comparer les valeurs de la variation maximale de pression relative au rapport de gradient d'énergie (KS = S0/Sf) pour tous les types de profils de pression. Cet abaque permet à l'ingénieur de conception de choisir la meilleure alternative pour sélectionner la valeur KS, pour une pente donnée (S0) ; la valeur KS peut en effet être sélectionnée pour répondre à la variation minimale de la pression [KS =1, () min =0.36] sur une plage de variation de pression à proximité du minimum. La technique de conception approche une bonne solution de conception parmi les alternatives possibles avec une pression minimale en tête, et une demande en eau uniforme sur un système de conduites à multiples sorties. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2014-12-22T01:10:23.759652-05:
  DOI: 10.1002/ird.1885
ENVIRONMENTAL IMPACTS OF CONTRASTED GROUNDWATER PUMPING SYSTEMS ASSESSED
BY LIFE CYCLE ASSESSMENT METHODOLOGY: CONTRIBUTION TO THE
WATER–ENERGY NEXUS STUDY
- Authors: Ludivine Pradeleix; Philippe Roux, Sami Bouarfa, Bochra Jaouani, Zohra Lili‐Chabaane, Veronique Bellon‐Maurel
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: Most studies on the environmental performance of irrigation have focused on the water–food–energy nexus, i.e. relationships between food production, water consumption and energy. However, water and energy are not the only relevant indicators of the environmental performance of irrigation systems. Life cycle assessment (LCA) is a holistic method that is well suited to comprehensive assessment. This paper aims at using LCA to assess the environmental impacts of contrasted groundwater pumping systems in semi‐arid central Tunisia. In line with previous studies, our results confirm that for groundwater pumping, energy has the highest environmental impacts on human health, the ecosystem and resource depletion. Our work also highlights that along with pump efficiency, the type of power source must be considered when ranking pumping systems based on environmental performance. Indeed, diesel‐powered pumping systems are more harmful than electric pumps when electricity is generated from natural gas and diesel‐powered pump efficiency is low. However, the diesel pumping system becomes the best option when electricity is derived from coal and diesel‐powered pump efficiency exceeds 12%. Finally, water depletion has been shown of great importance in this study, and ongoing LCA improvements should facilitate a more comprehensive picture of these site‐specific impacts. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. La plupart des études sur la performance environnementale de l'irrigation ont mis l'accent sur le lien eau–alimentation–énergie, c'est à dire, les relations entre la production alimentaire, la consommation d'eau et d'énergie. Cependant, l'eau et l'énergie ne sont pas les seuls indicateurs pertinents de la performance environnementale des systèmes d'irrigation. L'Analyse du Cycle de Vie (ACV) est une méthode holistique adaptée à l'évaluation globale. Cet article vise à utiliser l'ACV pour évaluer les impacts environnementaux de systèmes contrastés de pompage d'eau souterraine, en zone semi‐aride, au centre de la Tunisie. En accord avec les études antérieures, nos résultats confirment que pour le pompage des eaux souterraines, c'est l'énergie qui domine les impacts environnementaux sur la santé humaine, les écosystèmes et l'épuisement des ressources. Notre travail met également en évidence que pour classer les systèmes de pompage selon leurs performances environnementales, il faut prendre en compte non seulement l'efficience du système de pompage mais aussi le type d'énergie utilisée. En effet, les systèmes de pompage alimentés au diesel sont plus nuisibles que les pompes électriques lorsque l'électricité est produite à partir du gaz naturel et que l'efficience de la pompe est faible. Cependant, le système de pompage alimenté au diesel devient la meilleure option dès lors que l'électricité est produite à partir de charbon et l'efficience de la pompe dépasse 12%. Enfin, les impacts sur l'épuisement en eau se sont révélés très importants dans notre cas d'étude et les avancées méthodologiques en cours permettront d'affiner la modélisation de ces impacts de type locaux. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2014-12-17T00:39:21.943903-05:
  DOI: 10.1002/ird.1865
THE RATIO CONTROLLER FOR REGULATION OF TURNOUT FLOW RATE
- Authors: Blair L. Stringam; Tony L. Wahl
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: Setting and adjusting flow rates through turnout gates is a common task for canal operators and irrigators. When downstream flow measurement is available, the flow source is a relatively stable canal, and the turnout is controlled by a sluice gate for which flow rate is approximately proportional to gate opening, a simple ratio calculation can be used to estimate the change of gate position needed to reach a desired flow rate. This method can be used to estimate the next necessary manual gate adjustment or it can be incorporated into an automated ratio controller. The control method is analysed to demonstrate its stability and example applications are modelled to compare its performance to that of a typical proportional controller. The method generally performs as well as the proportional controller, with no need for empirical tuning. The one tuning parameter required by the method is the selection of a control cycle time. Cycle time is related to the settling time required for the canal reach between the turnout gate and the measurement device to attain equilibrium following a flow change. A design parameter for estimating a stable control cycle time is proposed. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. Un métier commun aux opérateurs de canaux est d'établir et régler les ouvrages de tête. Quand une mesure de débit est disponible en aval, quand le débit d'entrée est stable, et quand l'ouvrage est contrôlé par une vanne d'écoulement proportionnelle à son ouverture, on peut calculer simplement débit pour manœuvrer la vanne en fonction de l'écoulement désiré. On peut employer cette méthode pour la manœuvre manuelle de la vanne ou bien l'incorporer dans un mécanisme automatique radio‐piloté. L'analyse de la méthode démontre sa stabilité et les exemples utilisés sont modélisés pour faire la comparaison avec des systèmes de régulation typiques. En général la méthode fonctionne aussi bien que le système de régulation proportionnel mais sans besoin de réglage empirique. Le paramètre unique de réglage est le contrôle du temps de cycle. Le temps de cycle est le temps pour le niveau d'eau du canal pour se rétablir après un changement. Un paramètre de conception pour estimer ce temps de cycle est bien proposé dans cet article. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2014-12-17T00:38:16.474689-05:
  DOI: 10.1002/ird.1881
APPLICATION OF REINFORCEMENT LEARNING ALGORITHM FOR AUTOMATION OF CANAL
STRUCTURES†
- Authors: Kazem Shahverdi; Mohammad Javad Monem
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: Automation is a main option for improving the flexibility of irrigation canals. Control systems are required for this task. The main element of the control systems is a control algorithm. There are different control algorithms which have been developed. Investigation of the developed algorithms showed they have some limitations in terms of accuracy and time. These limitations make the researchers develop and introduce new and better control algorithms. Reinforcement learning (RL), which is a branch of artificial intelligence systems, is a powerful control algorithm successfully applied in robot control and in industry. In this research, a mathematical model of the RL algorithm was developed to control water depth upstream of check structures. RL learns the map of water depth‐check structures adjustment by maximizing a reward function. To test the RL algorithm, a mathematical model of a flume was used. Different scenarios of inflow increase and decrease were simulated. System response time (SRT), maximum absolute error (MAE), and integral of absolute magnitude of error (IAE) indicators were used to evaluate RL. Results were obtained and analysed. Low depth variations and performance indicators were shown. The maximum values of SRT, MAE and IAE were obtained as 252 s, 3.07% and 0.152%, respectively. Results showed the RL algorithm is a beneficial control system and can be applied in irrigation canals. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. L'automatisation est une option principale pour améliorer la flexibilité des canaux d'irrigation. Elle requiert des systèmes de contrôle. L'élément principal de ces systèmes de commande est un algorithme de contrôle. Il existe différents algorithmes de contrôle; après enquête, il apparaît qu'ils ont tous des limitations en termes de précision et de temps, ce qui implique d'en rechercher de nouveaux et de meilleurs. L'apprentissage par renforcement (RL), qui est une branche des systèmes d'intelligence artificielle, est un algorithme de contrôle puissant appliqué avec succès dans le contrôle de robots et dans l'industrie. Dans cette recherche, le modèle mathématique du RL a été conçu pour contrôler la profondeur de l'eau en amont des ouvrages de contrôle. Le RL apprend la carte de l'ajustement des profondeurs d'eau aux ouvrages de contrôle en maximisant une fonction de récompense. Le RL a été testé avec un modèle mathématique de déversoir. Différents scénarios d'augmentation et de diminution ont été essayés. Le temps de réponse du système (SRT), l'erreur maximale absolue (MAE), l'intégrale de la magnitude de l'erreur absolue maximale (IAE) sont les indicateurs utilisés pour évaluer le RL. Les résultats ont été obtenus et analysés. Il y a eu peu de variations de profondeur et d'indicateurs de performance. Les valeurs maximales de SRT, MAE, et d'IAE ont été 252 s, 3.07% et 0.152%, respectivement. Les résultats ont montré que le RL est un système de commande bénéfique et peut être appliqué dans les canaux d'irrigation.
  PubDate: 2014-12-03T21:50:30.439667-05:
  DOI: 10.1002/ird.1876
ASSESSING THE DESIGN OF A MODEL‐BASED IRRIGATION ADVISORY BULLETIN:
THE IMPORTANCE OF END‐USER PARTICIPATION
- Authors: Sorada Tapsuwan; Johannes Hunink, Francisco Alcon, Aafke N. Mertens‐Palomares, Alain Baille
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: Successful uptake of modern irrigation techniques and farmer decision support tools are necessary to promote the sustainable use of water resources. However, many of these tools fail to receive sufficient uptake from farmers to have a significant impact on water saving. End‐user participation during tool development can increase the adoption rate as the tool becomes more usable. In the Segura River Basin of Spain, an irrigation advisory bulletin was designed to support farmers in their irrigation planning and scheduling. The bulletin was distributed to innovative farmers who are early adopters of modern irrigation technology. A formative evaluation procedure was applied to assess the acceptability of the bulletin against a number of non‐adoption criteria, including irrelevance, inflexibility, inaccessibility, lack of confidence and institutional and political barriers. Feedback from the pre‐ and post‐trial run surveys revealed that there were discrepancies between perceived and actual information needs by farmers, which include seasonal influences, water quality, salinity levels and crop life cycle. We demonstrate and argue the importance of assessing end‐user needs again after the implementation of the decision support system in order to limit the risk of non‐adoption. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. L'assimilation réussie des techniques d'irrigation modernes et des outils d'aide à la décision des agriculteurs sont nécessaires pour promouvoir l'utilisation durable des ressources en eau. Cependant, beaucoup de ces outils ne parviennent pas à recevoir une assimilation suffisante des agriculteurs pour avoir un impact significatif sur l'économie d'eau. La participation de l'utilisateur final au cours du développement de l'outil peut augmenter le taux d'adoption de l'outil, qui devient plus utilisable. Dans le bassin de la rivière Segura en Espagne, un bulletin d'alerte d'irrigation a été conçu pour aider les agriculteurs dans la planification la programmation de l'irrigation. Le bulletin a été distribué aux agriculteurs innovateurs qui sont les premiers à adopter la technologie d'irrigation moderne. Une procédure d'évaluation formative a été appliquée pour évaluer l'acceptabilité du bulletin contre un certain nombre de critères de non‐adoption, y compris la non‐pertinence, la rigidité, l'inaccessibilité, le manque de confiance et les obstacles institutionnels et politiques. Les retours d'information sur les enquêtes pré et post‐test de fonctionnement révèlent des divergences entre la perception et la réalité des besoins en information des agriculteurs, qui portent sur les influences saisonnières, la qualité de l'eau, les niveaux de salinité et le cycle de vie des cultures. Nous démontrons et soutenons l'importance d'évaluer les besoins de l'utilisateur final après la mise en œuvre d'un système d'aide à la décision afin de limiter le risque de non‐adoption. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2014-11-29T00:45:19.572185-05:
  DOI: 10.1002/ird.1887
PERFORMANCE OF SMALL‐SCALE WATER MANAGEMENT INTERVENTIONS ON CROP
- Authors: Davie M. Kadyampakeni; Samson Kazombo‐Phiri, Bancy Mati, Isaac R. Fandika
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: Agricultural water management interventions play a critical role in mitigating hunger during droughts and dry seasons in southern Africa. A study was conducted in Malawi to compare the performance of improved agricultural water management interventions with traditional water management practices to assess the performance of the interventions on crop yield and water use. The study used questionnaires and focused group discussions to collect data from farmers and key informants. The results showed significant gains using regulated surface irrigation compared with unregulated surface irrigation. The results showed that yield increases of 33 and 37% for onion and tomato respectively were obtained from wetland seepage irrigation compared with upland cultivation. Treadle pump irrigation increased crop production by 5–54% compared with water can irrigation. Treadle pumps also increased gross and net incomes by ≥12%, suggesting that farmers using the treadle pump were able to realize higher incomes across all crop enterprises compared with farmers using water cans. However, there is a dire need to improve the efficiency of the surface irrigation systems for rice production because the water applied was about two to three times the gross irrigation requirement which could result in environmental degradation through increased salinity and waterlogging. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. Les interventions dans la gestion des eaux agricoles jouent un rôle essentiel dans l'atténuation de la faim pendant les sécheresses et les saisons sèches de l'Afrique australe. Une étude a été menée au Malawi pour comparer la performance de l'amélioration des interventions de gestion des eaux agricoles aux pratiques de gestion traditionnelle sur des critères de rendement des cultures et d'utilisation de l'eau. L'étude a utilisé des questionnaires et des discussions de groupe ciblées pour collecter des données auprès des agriculteurs et des informateurs clés. Les résultats ont montré des gains importants dans le rendement des cultures, le revenu des agriculteurs et la productivité de l'utilisation de l'eau. Les résultats ont montré des gains significatifs en utilisant l'irrigation de surface régulée par rapport à l'irrigation de surface non régulée. Les résultats ont montré que les augmentations de rendement de 33 et 37% pour l'oignon et la tomate ont été respectivement obtenues sur les parcelles en zones humides par rapport à la culture sur les hautes terres. L'irrigation par la pompe à pédales a augmenté la production agricole de 5 à 54% par rapport à l'irrigation conventionnelle. Les pompes à pédales ont également augmenté les revenus bruts et nets par >12%, ce qui suggère que les agriculteurs utilisant la pompe à pédales ont pu réaliser des revenus plus élevés dans toutes les cultures par rapport aux agriculteurs qui utilisent des bidons d'eau. Cependant, il y a un besoin urgent d'améliorer l'efficacité des systèmes d'irrigation de surface pour la production de riz parce que l'eau appliquée était d'environ deux à trois fois le besoin d'irrigation, ce qui pourrait entraîner une dégradation de l'environnement par augmentation de la salinité et de l'excés d'eau. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2014-11-26T02:13:58.973379-05:
  DOI: 10.1002/ird.1886
A PRELIMINARY STUDY ON THE IMPROVEMENT OF THE ECOLOGICAL CORRIDOR IN PADDY
FIELDS
- Authors: Rong‐Song Chen; Kuo‐Liang Wang, Chia‐Ying Wu
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: The ecological engineering of rivers has been emphasized in recent years; however, scant attention has been focused on the ecological environments of paddy fields and irrigation canals. In this study, a paddy field in Yuanli Township, Miaoli County, Taiwan, was used as a test field. We improved the ecological corridor, ensuring the continuity of the irrigation canal and paddy field, thereby enabling a constant flow of water in the longitudinal section of the paddy field corridor to facilitate smooth upstream migration of fish. Fish could also migrate upstream in the lateral section of the paddy field. Subsequently, loach were used to assess the effect of an enhanced rock pile in a pool area of the simplified paddy fishway, and fish were allowed to migrate up and down the paddy field and irrigation canal. The results indicated that the difference in water levels (i.e. a bottleneck for creating an ecological corridor) was enhanced by the simplified paddy‐field fishway and enhanced rock pile. In addition, removing bottlenecks along the ecological corridor enabled fish and shrimp to migrate in the longitudinal and lateral directions. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. L'ingénierie écologique des cours d'eau a été mise en avant au cours des dernières années; cependant, peu d'attention a été portée aux les milieux écologiques des rizières et des canaux d'irrigation. Dans cette étude, une rizière dans le canton de Yuanli (comté de Miaoli, Taiwan) a été utilisée comme champ d'essai. Nous avons amélioré le corridor écologique, assuré la continuité du canal d'irrigation et des rizières, ce qui permet un flux constant d'eau dans la section longitudinale du couloir de rizière tout en facilitant la migration du poisson vers l'amont. Les poissons pouvaient aussi migrer en amont dans la section latérale de la rizière. Par la suite, des loches ont été utilisées pour évaluer l'effet d'un gabion dans une la zone de piscine de la passe à poissons simplifiée de la rizière, et les poissons ont ainsi pu migrer le long de la rizière et des canaux d'irrigation. Les résultats indiquent que la différence dans les niveaux d'eau (lié au goulet d'étranglement pour la création du corridor écologique) a été renforcée par la passe à poissons simplifiée de la rizière et améliorée par le gabion. En outre, la suppression des goulets d'étranglement le long du corridor écologique a permis aux poissons et aux crevettes de migrer dans les directions longitudinale et latérale. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2014-11-26T00:42:47.32217-05:0
  DOI: 10.1002/ird.1879
THE WATER USE OF SWEET SORGHUM AND DEVELOPMENT OF CROP COEFFICIENTS
- Authors: Tania E. Martínez‐Cruz; Donald C. Slack, Kimberly L. Ogden, Michael Ottman
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: Reliable estimates of crop water use are essential to economic production of sweet sorghum under irrigated conditions. In Tucson, Arizona, USA, two planting dates, May 5th and June 15th, and four sweet sorghum varieties (M81E, ST, SM and A4) were evaluated to estimate crop coefficients (kc) based on the heat unit accumulation concept (GDD). One irrigation level at 50% depletion of available water capacity prior to irrigation and its effect on juice, biomass and ethanol yields was evaluated. Results show that it was possible to develop heat unit based kc´s for two day‐neutral varieties (ST and SM) and that they required 25% less water than the photo‐sensitive varieties. Peak crop coefficients were determined as 1.13, 1.05, 1.16 and 1.22 for M81E, ST, SM and A4. Results also showed that growing degree days accumulated to flowering were 2226 and 1759 GDD for ST and SM respectively. At a P‐value of 5% there were differences in crop water use, juice yields and bagasse production among treatments. For the May planting there was a slight effect on ethanol yields but no effect for the June planting, showing that regardless of the planting date and variety they are more likely to be similar. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. L'évaluation fiable de la consommation d'eau du sorgho doux est essentielle pour une production agricole économiquement viable sous irrigation. A Tucson, Arizona, Etats‐Unis, deux dates de plantation, le 5 mai et le 15 juin 2011, et quatre variétés de sorgho doux (M81E, ST, SM et A4) ont été évaluées pour estimer les coefficients culturaux (kc) en se basant sur le concept des degrés‐jours‐croissance (DJC). Un niveau de pré‐irrigation a été fixé à 50% de la réserve utile du sol, après évaluation sur la production de jus, de biomasse et d'éthanol. Le kc a pu être obtenu sur la base de DJC pour deux variétés non photosensibles (ST et SM); elles se sont par ailleurs révélées moins gourmandes en eau (−25%) que les variétés photosensibles. Les kc maximaux trouvés sont 1.13, 1.05, 1.16 et 1.22 pour M81E, ST, SM et A4, respectivement. Les résultats donnent les DJC nécessaires pour la floraison, soit 2226 et 1759 degrés‐jours pour ST et SM respectivement. Pour une valeur de P inférieure à 5%, les expérimentations ont bien montré une différence entre la consommation d'eau, le rendement du jus et le rendement de biomasse. Pour la plantation de mai, il y a eu un léger impact sur le rendement d'éthanol, alors qu'aucun effet n'est apparu pour la plantation de juin. Ceci montre qu'indépendamment de la variété et de la date de semis, les rendements sont similaires. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2014-11-24T02:01:02.88371-05:0
  DOI: 10.1002/ird.1882
ANALYSIS OF EVALUATION INDICATORS FOR FURROW IRRIGATION USING OPPORTUNITY
TIME
- Authors: Reza Lalehzari; Faride Ansari Samani, Saeed Boroomand‐nasab
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: Evaluation procedures have been developed for effective design and management of irrigation systems. Furrow irrigation is one of the main types of applying water in the field. In the present study, a new procedure for field evaluation of water distribution in furrow irrigation is proposed. For this purpose, application efficiency (Ea), water requirement efficiency (Er), deep percolation (DP) and tail water ratio (TWR) have been introduced, based on the average of dimensionless infiltrated depth values in the four data groups. The relationships between coefficient of uniformity CU and distribution uniformity DU have been described by opportunity time values of each quarter and using the linear equation instead of the infiltration function. The proposed procedure was compared to existing methods by nine irrigation scenarios including three furrow length and three inflow rates. The results show that the evaluation indicators of furrow irrigation calculated with non‐dimensional parameters depend on opportunity time and new coefficients of the linear infiltration equation. Also, there was no observed significant difference on the suggested indice values and classical performance indicators. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. Des procédures d'évaluation ont été élaborées pour la conception et la gestion efficace des systèmes d'irrigation. L'irrigation à la raie est un des principaux systèmes d'irrigation. La présente étude propose une nouvelle procédure de terrain pour évaluer la distribution de l'eau dans un système d'irrigation à la raie. A cet effet, l'efficacité d'application (Ea), l'efficacité des besoins en eau (Er), l'infiltration profonde (DP) et les pertes en colature (TWR) ont été introduites sur la base de la moyenne de valeurs adimensionnelles de profondeurs infiltrées dans les quatre groupes de données. Les relations entre le coefficient d'uniformité, CU, et l'uniformité de distribution, DU, ont été décrites par les valeurs de temps d'opportunité de chaque quartile et en utilisant l'équation linéaire à la place de la fonction d'infiltration. La procédure proposée a été comparée aux méthodes existantes pour neuf scénarios d'irrigation, dont trois longueurs de sillons et trois taux d'entrée. Les résultats montrent que les indicateurs d'évaluation d'irrigation à la raie calculés avec des paramètres adimensionnels dépendent du temps d'opportunité et des nouveaux coefficients de l'équation linéaire d'infiltration. En outre, il n'a été pas été observé de différence significative entre les valeurs d'indices suggérées et les indicateurs de performance classiques. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2014-11-20T22:26:33.022652-05:
  DOI: 10.1002/ird.1877
ASSESSMENT OF WATER SALINITY EFFECT ON PHYSICAL CLOGGING OF SYNTHETIC
DRAINAGE ENVELOPES BY PERMEABILITY TESTS
- Authors: A. Hassanoghli; S. Pedram
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: In this study, a gradient ratio test which is one of the methods used in the laboratory to evaluate the clogging potential of soil‐synthetic envelope systems was applied. For this purpose, two physical models of permeameters (designed by ASTM D‐5101) were used to carry out a series of permeability tests by applying water with different salinities and five different PLMs (pre‐wrapped loose material). To simulate real conditions, soil and water were collected from the Khorramshahr drainage project area located in Khuzestan province (south of Iran) which has been significantly encountering the common trouble of water and soil salinity. Therefore, saline drainage water (EC =22.2 dS m−1, SAR =26.27 (meq l−1)0.5) in comparison with low salinity water (EC =0.78 dS m−1, SAR =1.23 (meq l−1)0.5)) were considered in this research. Permeability tests were carried out at five different hydraulic gradients (1, 2.5, 5, 7.5, and 10) according to the standard method. Variations of system permeability and gradient ratios were investigated statistically as factorial experiments in the form of a randomized complete design. Based on the permeability test results, hydraulic conductivity and gradient ratio of all PLMs were susceptible to the salinity of the water utilized in permeability tests. Based on the results of all gradient ratios, the probability of clogging by applying saline water was higher. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. Dans cette recherche, le test du ratio de gradient (ASTM D‐5101) a été utilisé en laboratoire pour évaluer le potentiel de colmatage d'un système de filtration du sol/géosynthétique. A cette fin, deux modèles physiques de perméamètre (conçus selon la norme ASTM D‐ 5101) ont été utilisés pour faire une série d'essais de perméabilité en faisant varier le type de géosynthétique et la salinité de l'eau. L'étude a été réalisée sur le sol et l'eau qui ont été collectés depuis le sud de l'Iran (Khorramshahr) en utilisant cinq différents enrobages de PLM (géosynthétique non tissé lâche). Un point caractéristique de cette recherche est l'application d'eau de drainage avec une salinité élevée, qui est une difficulté commune à de nombreux projets de drainage dans le sud de l'Iran (EC =22.2 dS m−1, SAR =26.27 (meq l−1) 0.5) par rapport à l'application d'eau normale (EC =0.78 dS m−1, SAR =1.23 (meq l−1) 0.5)). Les essais de perméabilité ont été effectués à cinq gradients hydrauliques différents (1, 2.5, 5, 7.5, et 10). Les variations de débit, la conductivité hydraulique et le rapport de gradient (défini comme le rapport entre le gradient hydraulique dans le système de filtration du sol/géosynthétique au gradient hydraulique dans le sol seul) ont été mesurées et analysées de façon statique comme des plans d'expérience factoriels complets. Les résultats des tests de perméabilité montrent que le colmatage de l'enrobage géosynthétique croit avec à la salinité de l'eau. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2014-11-17T22:30:56.911691-05:
  DOI: 10.1002/ird.1880
IMPACT OF FERTI‐IRRIGATION WITH VINASSE ON GROUNDWATER QUALITY
- Authors: Luis González; Miguel Mejía
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: Vinasse, a residual substance left after sugarcane alcohol distillation, is a mixture of water and organic compounds and can be used as a substitute for chemical fertilizers. Some alcohol industries in Mexico have adopted its utilization in the irrigation of sugarcane plantations. If vinasse percolates and reaches the groundwater, microbial degradation of the organic matter produces a sequence of redox reactions in which O2, NO3‐, Mn (IV), Fe (III), SO42‐ and CO2 are reduced. This causes problems with groundwater quality, because manganese and iron become soluble, causing the water to acquire a brown colour and bad taste. The aim of this study was determine the effect of ferti‐irrigation with vinasse over 50 years in the groundwater quality of an aquifer in east central Mexico. The results shows a shallow groundwater table (14 m) in the area where vinasse is used. The results also show reduction of oxygen, nitrate reduction and manganese reduction where vinasse is used for ferti‐irrigation. In fact, some wells exceed the maximum permissible limit for manganese established by Mexican standards. The primary cause of groundwater contamination is attributed to the dissolution of the manganese present in the soil, during the oxidation of organic matter introduced to the aquifer by deep percolation of irrigation water with vinasse. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. La vinasse est un produit provenant de la distillation de l'alcool de canne à sucre; c'est un mélange d'eau et de composés organiques. Il est utilisé comme engrais à cause de la grande quantité de matière organique et des éléments nutritifs qu'il contient. Si la vinasse percole et atteint la nappe phréatique, les microbes commencent à la dégrader pour produire une séquence de réactions d'oxydo‐réduction, qui produisent entre autres des oxydes réduits de fer et de manganèse. Cela provoque des problèmes dans la qualité des eaux souterraines, parce que l'eau acquiert ainsi une couleur brune et un mauvais goût. Le but de cette étude a été de déterminer l'impact sur la qualité de l'eau dans un aquifère mexicain du Centre Ouest sous contrainte d'utilisation de la vinasse de canne à sucre comme engrais. Il résulte que: dans les zones de l'aquifère où la vinasse a été utilisée comme engrais, il y a eu trois procédés d'oxydo‐réduction: réduction de l'oxygène, réduction du nitrate et réduction du manganèse. Ces processus ont rendu soluble le manganèse existant dans les minéraux du sol. Certains puits dépassent même la limite maximale autorisée par les normes mexicaines pour le manganèse. La principale cause de pollution des eaux souterraines par le manganèse est l'oxydation de la matière organique introduite dans l'aquifère par percolation profonde de l'eau d'irrigation mélangée à la vinasse. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2014-09-18T22:37:37.498662-05:
  DOI: 10.1002/ird.1873
THE RESEARCH AND DESIGN OF A LAND RECLAMATION SUPERVISORY INFORMATION
SYSTEM IN A MINING AREA
- Authors: Xiaozhong Guo; Jian Pan, Ganguo Wu, Fanxiu Xue, Yuanqing Lu
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: Using an overall document data comprehensive analysis system and a structure analysis, this study preliminarily classified technical indicators, structured the regulatory index database on construction of land reclamation, and explicated the information operation process and main content of land reclamation. From the perspective of module design, this article describes the most significant details about information query and release process, engineering construction quality monitoring and control, the land reclamation engineering acceptance process, and post‐project evaluation. From the perspective of user management, this article details the most significant features of the operation flow for the department of land and resources management, land reclamation obligations, and system management supervisors. Using the technology of Struts, Spring, and Hibernate, this article develops and designs the Land Reclamation Supervision Information System Alpha (LRSIS Alpha Version) and tests the interface and path, function, and performance of the system. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. Au cours de cette étude préliminaire nous avons procédé à l'analyse et structurelle d'un ensemble exhaustif de données documentées pour classer des indicateurs techniques, structurer l'indice de réglementation de la base de données de la base de constructions des aménagements, explicité le processus de l'information opérationnelle et le contenu principal du réaménagement des terres. Du point de vue de conception du module, cet article contient la partie principale de la requête de l'information et de sa libération, la surveillance et le contrôle de la qualité de construction de l'ingénierie de réaménagement des terres, son processus d'acceptation de l'ingénierie, et l'évaluation post‐projet. Du point de vue de la gestion des utilisateurs, cet article contient la partie principale des flux opérationnels pour le département de la gestion des terres et des ressources, les obligations de remise en état des terres, et les superviseurs de gestion du système. Grâce à la technologie de Struts + Spring + Hibernate, cet article développe et conçoit la version Alpha du système de supervision de la bonification des terres (Alpha Version LRSIS) et teste le, la fonction d'interface, le chemin, le fonctionnement et la performance du système. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2014-09-14T23:46:59.637404-05:
  DOI: 10.1002/ird.1864
THE EFFECT OF SALINE IRRIGATION WATER ON THE YIELD OF PEPPER: EXPERIMENTAL
AND MODELLING STUDY
- Authors: Ponnambalam Rameshwaran; Akin Tepe, Attila Yazar, Ragab Ragab
  Pages: n/a - n/a
  Abstract: The present study investigates the impact of using saline water on pepper crop yield and the application of a numerical model in predicting soil moisture and relative yield under saline irrigation conditions. In the greenhouse experimental study conducted in Antalya, Turkey, the effects of different irrigation regimes with salinity treatments using a drip irrigation system were investigated for two pepper varieties. The irrigation regimes consisted of four irrigation treatments with four salinity levels in two cropping seasons—spring 2011 and autumn 2011. The numerical model SALTMED was used and calibrated using measured soil moisture of a control experiment run during spring 2011. After the calibration, the model was validated using other experimental treatments during spring 2011 and all the experimental treatments in autumn 2011, with appropriate salinity stress parameter π50 values which are calibrated versus the highest salinity treatments in the spring 2011 and autumn 2011 experiments. The predicted results show the ability of the model to reproduce the measured soil moisture at three soil layers 0–20, 20–40 and 40–60 cm. The predicted relative yield results are in good agreement with measured data. Although the numerical model SALTMED has been used in several studies in the past, this is the first study that illustrates the potential capacity of the model for use in managing greenhouse production. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. La présente étude examine l'impact de l'utilisation de l'eau salée sur le rendement des cultures de poivre en appliquant un modèle numérique de la prédiction de l'humidité du sol et du rendement relatif dans des conditions d'irrigation salines. Dans l'étude expérimentale sur l'effet de serre, qui a été menée à Antalya, en Turquie, les effets de différents régimes d'irrigation avec des traitements de salinité à l'aide d'un système d'irrigation goutte à goutte ont été étudiés pour deux variétés de piments. Les régimes d'irrigation étaient composés de quatre traitements d'irrigation avec quatre niveaux de salinité dans deux saisons de culture—printemps 2011 et automne 2011. Le modèle numérique SALTMED a été utilisé et calibré avec des mesures d'humidité issues d'une expérience de contrôle au cours du printemps 2011. Après la calibration, le modèle a été validé en utilisant d'autres traitements expérimentaux au cours du printemps 2011, puis tous les traitements expérimentaux à l'automne 2011, avec des valeurs appropriées du paramètre de contrainte de salinité de π50, obtenus par calibrage sur les traitements de salinité plus élevés au printemps 2011 et l'automne 2011. Les résultats indiquent la capacité du modèle à reproduire l'humidité du sol mesurée à trois couches de sol 0–20, 20–40 et 40–60 cm. Les prédictions de rendement sont en bon accord avec les données mesurées. Bien que le modèle numérique SALTMED ait été utilisé dans plusieurs études par le passé, cette étude est la première qui illustre la capacité du modèle à être utilisé dans la gestion de la production en serre. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
  PubDate: 2014-09-11T06:26:01.650335-05:
  DOI: 10.1002/ird.1867