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Drip irrigation lateral design procedure based on emission uniformity and field microtopography

Authors

  • D. L. Zhu,

    1. College of Resource and Environment, Northwest Agriculture and Forestry University, Yangling, Shaanxi, P.R. China
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  • P. T. Wu,

    Corresponding author
    1. National Engineering Center for Irrigation Water Savings, Northwest Agriculture and Forestry University, Yangling, Shaanxi, P.R. China
    • Northwest Agriculture and Forestry University - National Engineering Center for Irrigation Water Savings, 3 Taicheng Road, Yangling, Shaanxi 712100, China.
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  • G. P. Merkley,

    1. Biological and Irrigation Engineering Department, Utah State University Logan, Utah, USA
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  • J. Jin

    1. Departments of Watershed Sciences and Plants, Soils and Climate, Utah State University, Logan, Utah, USA
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  • Méthode de conception des conduites d'irrigation au goutte-à-goutte fondée sur l'homogénéité de l'émission et la microtopographie au champ.

Abstract

Field microtopography, hydraulic variation of the emitter, and manufacturing variation of emitters were analyzed to study their influence on the uniformity of drip irrigation system water application. The manufacturing coefficient in the emitter flow equation is taken as a random variable that represents the emitter manufacturing variation. Uneven field microtopography resulting in emitter pressure and flow variations is also considered as a random variable. Microtopography and the manufacturing coefficient that are assumed to follow a normal distribution were generated with a computer code. The rate of emitter discharge variation, the coefficient of discharge variation, and Christiansen's coefficient of uniformity were calculated for drip irrigation systems. Finally, the emitter uniformity equation was determined through the statistical analysis of 100 data sets, and a new design method for drip irrigation laterals is proposed. The results indicate that neglecting the microtopography leads to inappropriate design of lateral pipe diameter and length, especially when emitter operating pressures are low. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.

Abstract

La microtopographie, les variations hydrauliques du goutteur, les écarts de fabrication des goutteurs ont été analysés pour étudier leur influence sur l'uniformité du système d'irrigation au goutte-à-goutte. Le coefficient d'usinage dans l'équation hydraulique du goutteur est pris comme une variable aléatoire qui représente les écarts de fabrication du goutteur. La microtopographie inégale résultant en variations de pression et de débit est également considérée comme une variable aléatoire. Ces deux éléments, qui sont supposés suivre une distribution normale, ont été générés avec un code informatique. Le taux de variation de débit du goutteur, et le coefficient d'uniformité de Christiansen ont été calculés pour les systèmes d'irrigation au goutte-à-goutte. Enfin, l'équation d'uniformité du goutteur a été déterminée par l'analyse statistique de 100 jeux de données, et une nouvelle méthode de conception des conduites d'irrigation au goutte-à-goutte est proposée. Les résultats indiquent que négliger la micro-topographie conduit à une mauvaise conception du diamètre et de la longueur de la conduite, en particulier lorsque les pressions au goutteur sont faibles. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.

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