Mathematical modelo of furrow irrigation
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2014 |
Tipo de documento: | Artigo |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Pesquisa Agropecuária Brasileira (Online) |
Texto Completo: | https://seer.sct.embrapa.br/index.php/pab/article/view/16059 |
Resumo: | A mathematical model of furrow irrigation is presented herein. The modal can be used to analyse and predict the efficiency of a sloping, open furrow irrigation system. This analysis is based upon the solution of the mass and momentum conservation equations, which govern the unsteady, nonuniform, varied flow of water in open channel flow. Consequently, the modal is called a hydrodynamic model. In addition, this paper shows that zero-inercia conditions can occur in furrow irrigation. Model input comprises the inflow discharge, furrow slope, cutoff time, furrow length, Manning roughness, infiltration parameters (K and a in Kostiakov equation), and furrow geometry. The output consists of: advance and recession curves, spatial distribution of water after irrigation, runoff volume, and application and storage efficiency. Dimensional analysis is used to reduce the number of parameters which govern the equations. Model performance is evaluated by comparison with field data, and the results show that the model predicts furrow irrigation satisfactorily. |
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Mathematical modelo of furrow irrigationModelo matemático da irrigação por sulcoshydrodynamic model; unsteady non-uniform flow flowmodelo hidrodinâmico; regime não-permanente e não-uniformeA mathematical model of furrow irrigation is presented herein. The modal can be used to analyse and predict the efficiency of a sloping, open furrow irrigation system. This analysis is based upon the solution of the mass and momentum conservation equations, which govern the unsteady, nonuniform, varied flow of water in open channel flow. Consequently, the modal is called a hydrodynamic model. In addition, this paper shows that zero-inercia conditions can occur in furrow irrigation. Model input comprises the inflow discharge, furrow slope, cutoff time, furrow length, Manning roughness, infiltration parameters (K and a in Kostiakov equation), and furrow geometry. The output consists of: advance and recession curves, spatial distribution of water after irrigation, runoff volume, and application and storage efficiency. Dimensional analysis is used to reduce the number of parameters which govern the equations. Model performance is evaluated by comparison with field data, and the results show that the model predicts furrow irrigation satisfactorily.O modelo matemático da irrigação por sulcos aqui apresentado, podendo ser usado para analisar e predizer a eficiência de um sistema de irrigação por sulcos abertos em declive. A análise é baseada na solução das equações de conservação de massa e quantidade de movimento, as quais governam o fluxo de água em canais em regime não-permanente e variado. Este modelo é classificado como modelo hidrodinâmico. O presente trabalho demonstra, também, que condições de zero-inércia (aceleração da água desprezível) podem ocorrer na irrigação por sulcos. Os dados requeridos para o modelo são: vazão de entrada, declive do sulco, o tempo de aplicação da água, o comprimento do sulco, o coeficiente de rugosidade de Manning, parâmetros de infiltração do solo (as constantes K e a da equação de Kostiakov) e a forma do sulco. Os resultados do modelo (uma completa irrigação por sulcos simulada pelo computador) consistem de: curvas de avanço e recessão, distribuição da água infiltrada ao longo do sulco, volume drenado ao final do sulco e eficiência de aplicação e armazenamento. Análise dimensional foi usada para reduzir o número de parâmetros que governam as equações. O desempenho do modelo foi avaliado pela comparação com dados de campo. Os resultados mostraram que o modelo simula satisfatoriamente a irrigação por sulcos.Pesquisa Agropecuaria BrasileiraPesquisa Agropecuária BrasileiraSouza, Francisco de2014-04-16info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttps://seer.sct.embrapa.br/index.php/pab/article/view/16059Pesquisa Agropecuaria Brasileira; v.19, n.9, set. 1984; 1135-1143Pesquisa Agropecuária Brasileira; v.19, n.9, set. 1984; 1135-11431678-39210100-104xreponame:Pesquisa Agropecuária Brasileira (Online)instname:Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa)instacron:EMBRAPAporhttps://seer.sct.embrapa.br/index.php/pab/article/view/16059/10231info:eu-repo/semantics/openAccess2014-04-16T19:30:03Zoai:ojs.seer.sct.embrapa.br:article/16059Revistahttp://seer.sct.embrapa.br/index.php/pabPRIhttps://old.scielo.br/oai/scielo-oai.phppab@sct.embrapa.br || sct.pab@embrapa.br1678-39210100-204Xopendoar:2014-04-16T19:30:03Pesquisa Agropecuária Brasileira (Online) - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa)false |
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