Modelo de la onda cinemática adaptado al riego por surcos cerrados/Kinematic wave model adapted to irrigation with closed-end furrows

摘要

L'irrigation gravitaire est la technique la plus utilisée dans les périmètres irrigués du Mexique. Souvent l'irrigation à la raie bouchée est pratiquée pour réduire les ruissellements sur des sols argileux. Dans cette étude, une approche de modélisation est proposée pour analyser différentes stratégies d'amélioration de l'efficience d'irrigation. Notamment, un modèle cinématique (OC) couplé à la loi d'infiltration de Green et Ampt a été appliqué pour simuler l'irrigation à la raie bouchée, en faisant une simplification des conditions aux limites à l'aval de la raie. Les paramètres du modèle d'infiltration sont estimés à partir de données d'avancement expérimentales, basés sur la solution numérique du problème inverse avancement-infiltration. Le modèle OC proposé simule les phases d'avancement, stockage, récession et avancement-récession simultané d'une irrigation à la raie. Il est appliqué jusqu'à ce que le débit de colature soit nul. Pour simuler la condition de raie bouchée, la solution simplifiée proposée consiste en redistribuer, a chaque pas de temps, le volume théorique écoulé, sur la superficie aval de la raie et après ce volume disparaît par effet de l'infiltration. Le modèle a été validé avec des données collectées sur le site expérimental du Colegio de Postgraduados, Montecillo, Mexique. L'erreur relative de l'efficience d'application et du coefficient d'uniformité de Christiansen, entre les valeurs simulées et les observées a été de 8%. L'erreur de bilan de masse entre le volume d'eau appliqué sur le terrain et le calculé a été inférieur à 3.6%. / Surface irrigation is the most used technique in irrigation zones of México. It is often utilized in closed-end furrow irrigation in order to reduce water loss by runoff in clay soils. In this study, a modeling approach is proposed, which permits to analyze different management alternatives to improve application efficiency. Particularly, the kinematic wave model (KWM), integrated to the Green and Ampt infiltration model, was adopted to simulate irrigation with closed-end furrows by simplifying boundary conditions at the furrow end. Infiltration parameters are estimated from advance data obtained in the field, by solving numerically the inverse infiltration-advance problem. The proposed KWM simulates the phases of advance, storage, recession, and simultaneous recession-advance for furrow irrigation; it is applied until the moment when runoff at the furrow end is zero. In order to simulate the condition of closed-end furrow a simplified method is proposed, which redistributes, at each time step, the theoretical runoff volume, on the downstream water furrow surface and then this volume disappears by infiltration effect. The model was validated with data obtained in the experimental plot of the Colegio de Postgraduados at Montecillo, México. The relative error of application efficiency and Christiansen's uniformity coefficient between simulated and experimental data was 8%. The mass balance error between the water volume applied in the field and the calculated one was lower than 3.6%.