Measurement of irrigation water- volume method, velocity- area method, water meter, weirs- rectangular, cipolletti, 90° V- notch

Measurement of irrigation water- volume method, velocity- area method, water meter, weirs- rectangular, cipolletti, 90° v- notch (सिंचाई जल का माप- आयतन विधि, वेग- क्षेत्र विधि, जल मीटर, मेड़- आयताकार, सिपोलेटी, 90° V- नॉच):- The measurement of irrigation water is crucial for efficient water management in agriculture. It ensures that the required amount of water is delivered to crops and helps avoid water wastage. 

(सिंचाई के पानी का मापन कृषि में जल प्रबंधन के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है। यह सुनिश्चित करता है कि फसलों को आवश्यक मात्रा में पानी मिले और जल की बर्बादी से बचा जा सके।)

Volume Method (आयतन विधि):- This method measures the total volume of water applied over a specific time.

(इस विधि में एक निश्चित समय में उपयोग किए गए पानी की कुल मात्रा मापी जाती है।)

Key Features (मुख्य विशेषताएँ):-

Technique (तकनीक):- A container of known volume (e.g., tank or barrel) is used. Water is allowed to flow into the container, and the time required to fill it is noted.

[ज्ञात आयतन वाले कंटेनर (जैसे टैंक या बैरल) का उपयोग किया जाता है। पानी को कंटेनर में प्रवाहित किया जाता है, और इसे भरने में लगने वाला समय नोट किया जाता है।]

Application (अनुप्रयोग):- Mostly used for small-scale irrigation or calibration of larger measurement systems.

(छोटे पैमाने पर सिंचाई या बड़े मापन प्रणालियों की जांच के लिए।)

Formula (सूत्र):-

where (जहाँ):

Q = Flow rate (प्रवाह दर) (m³/s)

V = Volume of water (पानी का आयतन) (m³)

T = Time (s) [समय (सेकंड)

Advantages (लाभ):-

> Simple and inexpensive.

(सरल और सस्ता।)

> Requires minimal equipment.

(न्यूनतम उपकरणों की आवश्यकता।)

Disadvantages (हानियाँ):-

> Not suitable for large-scale or continuous flow measurement.

(बड़े पैमाने पर या निरंतर प्रवाह माप के लिए उपयुक्त नहीं।)

> Labor-intensive.

(श्रम-प्रधान।)

Velocity-Area Method (वेग-क्षेत्र विधि):- This method calculates the flow rate by measuring the velocity of water and the cross-sectional area of the channel.

(इस विधि में जल प्रवाह दर की गणना पानी की गति और चैनल के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र को मापकर की जाती है।)

Key Features (मुख्य विशेषताएँ):-

Technique (तकनीक):- The velocity is measured at different points in the cross-section of a channel, and the cross-sectional area is determined.

(चैनल के क्रॉस-सेक्शन में अलग-अलग बिंदुओं पर वेग मापा जाता है, और क्षेत्र का निर्धारण किया जाता है।)

Formula (सूत्र):-

Q = A × V

where (जहाँ):

Q = Flow rate (प्रवाह दर) (m³/s)

A = Cross-sectional area (क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र) (m²)

V = Average velocity (औसत वेग) (m/s)

Tools Used (उपयोग किए जाने वाले उपकरण):-

> Current meters or float for velocity measurement.

(करंट मीटर या वेग मापने के लिए फ्लोट।)

> Measuring tape or surveying equipment for determining the area.

(क्षेत्र निर्धारित करने के लिए मापने का टेप या सर्वेक्षण उपकरण।)

Advantages (लाभ):-

> Suitable for open channels and natural streams.

(खुले चैनल और प्राकृतिक धाराओं के लिए उपयुक्त।)

> Can handle variable flow conditions.

(परिवर्तनीय प्रवाह स्थितियों को संभाल सकता है।)

Disadvantages (हानियाँ):-

> Requires precise measurements and trained personnel.

(सटीक माप और प्रशिक्षित कर्मचारियों की आवश्यकता।)

> Affected by flow turbulence.

(प्रवाह में अशांति से प्रभावित।)

Water Meters (जल मीटर):- Water meters are mechanical or electronic devices installed in pipes to measure the flow of water.

(जल मीटर पाइपों में स्थापित यांत्रिक या इलेक्ट्रॉनिक उपकरण हैं जो जल प्रवाह को मापते हैं।)

Types (प्रकार):-

i. Mechanical Meters (यांत्रिक मीटर):- Use moving parts like turbines or pistons.

(टरबाइन या पिस्टन जैसे चलने वाले भागों का उपयोग करते हैं।)

ii. Electromagnetic Meters (इलेक्ट्रोमैग्नेटिक मीटर):- Measure the flow using electromagnetic principles.

(विद्युत-चुंबकीय सिद्धांतों का उपयोग करते हैं।)

iii. Ultrasonic Meters (अल्ट्रासोनिक मीटर):- Use sound waves to determine flow rate.

(ध्वनि तरंगों का उपयोग कर प्रवाह दर निर्धारित करते हैं।)

Advantages (लाभ):-

> Highly accurate.

(अत्यधिक सटीक।)

> Suitable for pressurized pipelines.

(दबावयुक्त पाइपलाइनों के लिए उपयुक्त।)

> Easy to read and maintain.

(पढ़ने और बनाए रखने में आसान।)

Disadvantages (हानियाँ):-

> High initial cost.

(उच्च प्रारंभिक लागत।)

> May require regular calibration and maintenance.

(नियमित अंशांकन और रखरखाव की आवश्यकता हो सकती है।)

Weirs (वीयर):- Weirs are barriers placed in open channels that cause water to flow over them, and the flow rate is calculated using the shape and height of the overflow.

(वीयर खुले चैनलों में लगाए गए अवरोध हैं जो पानी को उनके ऊपर प्रवाहित करते हैं, और प्रवाह दर को ओवरफ्लो की ऊंचाई और आकार के आधार पर मापा जाता है।)

Types of Weirs (वीयर के प्रकार):-

i. Rectangular Weir (आयताकार वीयर):- Has a horizontal crest.

(इसमें क्षैतिज क्रेस्ट होता है।)

Formula (सूत्र):-

where (जहाँ):

Cd  = Coefficient of discharge. (डिस्चार्ज का गुणांक।)

b = Width of the weir (वीयर की चौड़ाई) (m).

g = Acceleration due to gravity (गुरुत्वाकर्षण का त्वरण) (9.81 m/s²).

H = Head over the weir (वीयर के ऊपर पानी का स्तर) (m).

ii. Cipolletti Weir (सिपोलेट्टी वीयर):-

> A trapezoidal weir with a slope of 1:4 on each side.

(एक ट्रेपेज़ॉइडल वीयर जिसमें प्रत्येक तरफ 1:4 का ढलान होता है।)

> Similar formula as rectangular weir but adjusted for the trapezoidal shape.

(आयताकार वीयर के समान सूत्र, लेकिन ट्रेपेज़ॉइडल आकार के लिए समायोजित।)

iii. 90° V-Notch Weir (90° वी-नॉच वीयर):- Suitable for small flows.

(छोटे प्रवाह के लिए उपयुक्त।)

Formula (सूत्र):-

where (जहाँ):

H is the head over the notch.

(H वी-नॉच के ऊपर पानी का स्तर है।)

Advantages (लाभ):-

> Simple construction.

(सरल निर्माण।)

> Suitable for varying flow rates.

(परिवर्तनीय प्रवाह दर के लिए उपयुक्त।)

> Provides consistent measurements.

(सटीक माप प्रदान करता है।)

Disadvantages (हानियाँ):-

> Requires proper installation and calibration.

(उचित स्थापना और अंशांकन की आवश्यकता।)

> Affected by debris and sediment accumulation.

(मलबे और तलछट संचय से प्रभावित।)

Hydrograph (हाइड्रोग्राफ):- A hydrograph is a graphical representation of the flow of water in a river, stream, or other body of water over a specific period of time. In a unit hydrograph refers to the hydrograph resulting from 1 inch or 1 centimeter.

(एक हाइड्रोग्राफ एक विशिष्ट अवधि में नदी, जलधारा या अन्य जल निकाय में पानी के प्रवाह का एक ग्राफिकल प्रतिनिधित्व है। एक इकाई में हाइड्रोग्राफ से तात्पर्य 1 इंच या 1 सेंटीमीटर से उत्पन्न हाइड्रोग्राफ से है।)

Relation between Discharge and Drainage Area:-

The equation $Q = J A^m$ represents a relationship between discharge ($Q$) and drainage area ($A$), where $J$ and $m$ are constants.

(समीकरण 

$Q = J A^m$ जल निकासी क्षेत्र और प्रवाह के बीच एक संबंध को दर्शाता है, जहाँ $J$ और $\mathrm{m\; स्थिरांक\; होते\; हैं।)}$