Effect of Emitter Discharge Variability of Subsurface Drip Irrigation on Water Application Uniformity Under Field Conditions

Yıl 2015, Cilt: 12 Sayı: 2, 33 - 43, 01.06.2015

Safiye Pınar Tunalı Necdet Dağdelen

Öz

In this study, the variation in emitter discharge in subsurface drip irrigation laterals is examined. First, coefficient
of variation of the emitter (CV ) was measured in field conditions without plant material with different drippers. q
For this purpose, compensating and non - compensating dripper models are used in 30 cm depth. Additionally, the
soil pressure coefficient of variation CV was measured in buried emitters. By the help of the measured values in hs
the soil, water retention curve parameters α and k were determined with HYDRUS 2D program. Then, the s
irrigation uniformity was simulated with a MATLAB program in surface and subsurface drip irrigation laterals
under the same conditions. Non-compensating emitters resulted in a greater values of the irrigation uniformity of
SDI than surface drip irrigation. The uniformity with pressure-compensating emitters would be similar in both
cases, provided the overpressures in SDI are less than or equal to the compensation range lower limit.

Anahtar Kelimeler

Subsurface drip irrigation systems, performance analysis, water application uniformity

YÜZEYALTI DAMLA SULAMA SİSTEMLERİNDE DAMLATICI DEBİ DEĞİŞİMLERİNİN TARLA KOŞULLARINDA SU UYGULAMA EŞDAĞILIMI AÇISINDAN DEĞERLENDİRİLEREK MODELLENMESİ

Öz

Bu çalışmada yüzeyaltı damla sulama sisteminde kullanılan lateral hatlarında bulunan damlatıcılardaki debi
değişimleri incelenmiştir. Öncelikle, tarla koşullarında bitki materyali bulunmaksızın, farklı özelliklere sahip
damlatıcılara ait akış değişimini gösteren debi değişim katsayısı (CV ) değerleri belirlenmiştir. Bu amaçla, toprak q
yüzeyine ve toprağın 30 cm derinliğine yerleştirilen basınç ayarlı ve basınç ayarlı olmayan damlatıcılar
kullanılmıştır. Buna ek olarak, toprağın 30 cm derinliğine gömülen lateral hatlarında bulunan damlatıcılara ait
negatif basınç değerlerinin değişim katsayıları (CV ) ölçülmüştür. Ölçülen bu değerler yardımıyla HYDRUS 2D hs
programı kullanılarak toprakta bulunan su tutma eğrisi parametreleri olan α ve k değerleri belirlenmiştir. Daha s
sonra ise aynı koşullar için yüzey ve yüzeyaltı damla sulama sisteminde kullanılan lateralleri simule etmek
amacıyla MATLAB programlama dili yardımıyla hazırlanan bir simulasyon programı kullanılmıştır. Basınç
ayarlı olmayan damlatıcılar yüzeyaltı damla sulamada kullanıldığında yüzey damla sulamaya oranla daha fazla
eş su dağılımı göstermişlerdir. Basınç ayarlı damlatıcılardaki eş dağılım ise hem yüzey ve hem de yüzeyaltı damla
sulamada birbirleriyle benzerlik göstermiştir. Yüzeyaltı damla sulamada meydana gelen negatif basınç değerleri
kabul edilen maksimum değere eşit veya bu değerin altında kalmıştır.

Anahtar Kelimeler

Yüzeyaltı damla sulama sistemleri, performans analizi, su uygulama eş dağılımı

Kaynakça

• Anyoji H, Wu IP (1994) Normal distribution water application for drip irrigation schedules. Trans ASAE 37: 159-164.
• ASAE (1996) ASAE standards engineering practices data. 43rd edn. MI, USA, pp 864.
• Ben Gal A, Lazarovitch N, and Shani U (2004) Subsurface drip irrigation in gravel Şlled cavities. Vadose Zone J 3: 1407-1413.
• Bordovsky KP, Porter DO (2006) Comparison of subsurface drip irrigation uniformity designs on cotton production. ASAE Paper 06-2276. ASAE, St. Joseph.
• Bordovsky JP, Lyle WM, Lascano RJ, Upchurch DR (1992) Cotton irrigation management with LEPA systems. Transactions of the ASAE 35(3): 876-844.
• Chapra S, Canale RP (2008) Mühendisler İçin Sayısal Yöntemler, (Dördüncü Basım).Literatür Yayıncılık, İstanbul.
• Dasberg S, Or D (1999) Drip irrigation (applied agriculture), Springer, New York.
• Day PR (1965) Particle fractionation and particle-size analysis. In: Black CA ve ark. (eds) Methods of soil analysis. Part I: agronomy 9: 545-567.
• Gardner, WR (1958) Some steady state solutions of unsaturated moisture flow equations with application to evaporation from a water table. Soil Sci 85: 228–232.
• Gil M, Rodrı´guez-Sinobas L, Sanchez R, Juana L, Losada A (2008) Emitter discharge variability of subsurface drip irrigation in uniform soils: effect on water-application u n i f o r m i t y. I r r i g S c i 2 6 : 4 5 1 - 4 5 8 . D O I 10.1007/s00271-008-0116-1.
• Güngör Y, Erözel AZ, Yıldırım O (2002) Sulama. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayın No:1525, Ders Kitabı: 478. Ankara.
• Kanber R (2002) Sulama. Ç.Ü. Ziraat Fakültesi Genel Yayın No:174, Ders Kitapları Yayın No: A-52, Adana.
• Karmeli D, Keller J (1975). Trickle irrigation design. Rain Bird Sprinkler Manufacturing Corp. Glendora.
• Mizyed N, Kruse EG (1989) Emitter discharge evaluation of subsurface trickle irrigation systems. Trans ASAE 32: 1223-1228.
• Oehlert GW (1992) A note on the delta method. Am Stat 46: 27-29
• Özdemir Y (2013) Aydın Bölgesinde Pamukta Topraküstü ve Toprakaltı Damla Sulama Uygulamalarının İrdelenmesi. Adnan Menderes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi (2013-YL- 044), Aydın.
• Philip JR (1992) What happens near a quasi-linear point source? Water Resour Res 28: 47-52.
• Radin, JW, Reaves LL, Mauney JR, French OF (1992) Yield enhancement in cotton by frequent irrigations during fruiting. Agron J 84(4): 551-557.
• Rodriguez-Sinobas L, Juana L, Losada A (1999) Effects of temperature changes on emitter discharge. J Irrig Drain Eng 125: 64-73.
• Schaap MG, Leij FJ, van Genuchten (2001) ROSETTA: a computer program for estimating soil hydraulic parameters with hierarchical pedotransfer functions. J Hydrol 251: 163-176.
• Shani U, Xue S, Gordin-Katz R, Warrick, AW (1996) Soil- limiting from subsurface emitters. I: Pressure measurements. J Irrig Drain Eng 122: 291-295.
• Simunek J, Sejna M, van Genuchten, MTh (2006) The HYDRUS-2D software package for simulating two- and three-dimensional movement of water, heat, and multiple solutes in variably saturated media Version 1.0 PC Progress. Prague.
• Solomon PE (1977) Manufacturing variation of emitters in trickle irrigation systems. ASAE Paper 77-2009.
• Van Genuchten MTh (1980) A closed-form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils. Soil Sci Soc Am J 44: 892-898.
• Warrick AW, Shani U (1996) Soil-limiting flow from subsurface emitters. II: Effect on uniformity. J Irrig Drain Eng 122(5): 296-300. Sorumlu Yazar Safiye Pınar TUNALI
• pı[e-mail]
• Adnan Menderes Üniversitesi Ziraat Fakültesi
• Biyosistem Mühendisliği Bölümü AYDIN Geliş Tarihi Kabul Tarihi : 12.10.2015