THE USE OF WATER IN THE AGRICULTURAL SECTOR: A PROCEDURE FOR THE ASSESSMENT OF LARGE-SCALE IRRIGATION EFFICIENCY WITH GIS

Authors


  • Utilisation de l'eau dans le secteur agricole: procédure pour l'évaluation de l'efficacité de l'irrigation à grande échelle, et analyse avec SIG.

ABSTRACT

Large-scale water assessment models can be valid decision support systems for water management institutions. We developed a spatially distributed model in order to evaluate efficiencies of irrigation scenarios. Model development required four stages: questionnaire data collection from farmers, integration of questionnaire data with water supply and physical soil characteristics data, cluster analysis with Management Zone Analyst, and GIS for spatial distribution. Four irrigation scenarios in the north-east of Italy were compared: (i) the current condition (three turns of 24 h of supplied water per month), (ii) scenario 2 (three turns of 16 h of supplied water per month), (iii) scenario 3 (four turns of 12 h per month); and (iv) scenario 4 (4 turns of 10 h per month). In the current irrigation scheme, results show high potential water excess in every month of the irrigation season. Shifting from three to four irrigation turns per month increased the probability of water excess, because water losses decreased and water availability for plants increased. For the same reason, potential water excess increased when the duration of each turn decreased, even when the total water supply was reduced. The irrigation efficiency index, therefore, was lowest in scenario 1 compared to the other scenarios. Scenario 4, in contrast, was the most efficient. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.

RÉSUMÉ

Les modèles d'évaluation de l'irrigation à grande échelle peuvent constituer un bon système d'aide à la prise de décision pour les institutions de gestion d'eau. Nous avons mis en place un modèle de distribution spatiale capable de comparer différents scénarios pour en évaluer l'efficience. La mise en place du modèle a suivi quatre étapes: récolte de données avec questionnaires aux agriculteurs, intégration des données d'alimentation en eau de caractéristiques physiques du sol, analyse en cluster avec Management Zone Analyst (MZA) et Systèmes d'information géographique (GIS) pour la distribution. Nous avons comparé quatre scénarios dans le nord-est de l'Italie: la situation actuelle (trois sessions mensuelles alimentation en eau de 24 h), le scénario n°2 (trois sessions de 16 h par mois), scénario n°3 (4 sessions de 12 h), et, le scénario n°4, de 4 sessions de 10 h. Dans le schéma d'irrigation actuel, les résultats montrent une forte probabilité d'excès d'eau pendant tous les mois de la saison d'irrigation. En changeant de trois à quatre sessions d'irrigation par mois, la probabilité d'excès a augmenté car les pertes d'eau diminuaient et il y avait une plus grande quantité d'eau disponible pour la croissance des plantes. Pour la même raison, l'excès d'eau potentiel augmentait quand la durée des sessions diminuait, même si la fourniture en eau totale diminuait. L'indice d'efficience d'irrigation était donc le plus faible pour le scénario 1 comparé aux autres. Le scénario 4 était le plus efficient. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.

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