Evaluating models for the estimation of furrow irrigation infiltration and roughness

Abstract

Several methods have been proposed for estimating infiltration and roughness parameters in surface irrigation using mathematical models. The EVALUE, SIPAR_ID, and INFILT models were used in this work. The EVALUE model uses a direct solution procedure, whereas the other two models are based on the inverse solution approach. The objective of this study is to evaluate the capacity of these models to estimate the Kostiakov infiltration parameters and the Manning roughness coefficient in furrow irrigation. Twelve data sets corresponding to blocked-end and free draining furrows were used in this work. Using the estimated parameters and the SIRMOD irrigation simulation software, the total infiltrated volume and recession time were predicted to evaluate the accuracy of the mathematical models. The EVALUE and SIPAR_ID models provided the best performance, with EVALUE performing better than SIPAR_ID for estimating the Manning roughness coefficient. The INFILT model provided lower accuracy in cut-back irrigation than in standard irrigation. The performance of SIPAR_ID and INFILT in blocked-end and free draining furrows was similar.En el riego por superficie se han propuesto varios métodos basados en modelos matemáticos para estimar los parámetros de infiltración y rugosidad. En este trabajo se han utilizado los modelos EVALUE, SIPAR_ID e INFILT. El modelo EVALUE utiliza un procedimiento de solución directa, mientras que los otros dos se basan en un enfoque de solución inversa. El objetivo de este estudio fue evaluar la capacidad de estos modelos para estimar los parámetros de infiltración de Kostiakov y el coeficiente de rugosidad de Manning en el riego por surcos. Se utilizaron en doce evaluaciones de riego por surcos, bien bloqueados en el extremo o bien con desagüe libre. Utilizando los parámetros estimados y el software de simulación de riego por gravedad SIRMOD, se predijeron el volumen total infiltrado y el tiempo de receso para evaluar la precisión de los modelos matemáticos. Los modelos EVALUE y SIPAR_ID proporcionaron el mejor rendimiento, dando mejores resultados EVALUE que SIPAR_ID para estimar el coeficiente de rugosidad de Manning. El modelo INFILT fue menos preciso en el riego con recorte de caudal que en el riego estándar. El rendimiento de SIPAR_ID e INFILT fue similar en los surcos bloqueados en el extremo y con desagüe libre