Quantitative estimation of irrigation water - units of water measurement - direct methods - volume time relation, velocity area, tracer method, current meter, coordinate method. Indirect methods - weirs, orifices and parshall flume, duty of water

Quantitative estimation of irrigation water - units of water measurement - direct methods - volume time relation, velocity area, tracer method, current meter, coordinate method. Indirect methods - weirs, orifices and Parshall flume, duty of water (सिंचाई जल का मात्रात्मक आकलन - जल मापन की इकाइयाँ - प्रत्यक्ष विधियाँ - आयतन-समय संबंध, वेग-क्षेत्रफल, ट्रेसर विधि, धारा मीटर, निर्देशांक विधि। अप्रत्यक्ष विधियाँ - वियर, छिद्र और पारशाल फ्लूम, जल का उपयोग।):-

Quantitative Estimation of Irrigation Water (सिंचाई जल का मात्रात्मक आकलन):- It refers to the measurement of the amount of water delivered to a field for irrigation purposes. Accurate estimation is essential for:

(इसका तात्पर्य सिंचाई के लिए खेत में पहुँचाए गए जल की मात्रा के मापन से है। सटीक आकलन निम्नलिखित के लिए आवश्यक है:)

> Efficient water use

(कुशल जल उपयोग)

> Improving irrigation efficiency

(सिंचाई दक्षता में सुधार)

> Preventing water losses

(जल हानि को रोकना)

Units of Water Measurement (जल मापन की इकाइयाँ):- Water used in irrigation is measured in:

(सिंचाई में प्रयुक्त जल को निम्न इकाइयों में मापा जाता है:)

i. Volume Units (आयतन की इकाइयाँ):-

> Cubic meter (घन मीटर) (m³)

> Liter (लीटर) (L)

> Hectare-meter (हेक्टेयर-मीटर) (ha-m)

→ 1 ha-m = 10,000 m³

ii. Flow Rate Units (प्रवाह दर की इकाइयाँ):-

> Cubic meter per second (m³/s) (cumec)

(घन मीटर प्रति सेकंड)

> Liter per second (L/s)

(लीटर प्रति सेकंड)

> Cubic feet per second (cusec)

(घन फुट प्रति सेकंड)

iii. Depth Units (गहराई की इकाइयाँ):-

> Millimeter (मिलीमीटर) (mm)

> Centimeter (सेंटीमीटर) (cm)

Relationship (संबंध):-

Volume = Area × Depth

(आयतन = क्षेत्रफल × गहराई)

Direct Methods of Measurement (प्रत्यक्ष मापन विधियाँ):- These methods measure water directly at the source or in the channel.

(इन विधियों से जल का मापन स्रोत या जलधारा पर सीधे किया जाता है।)

i. Volume-Time Method (आयतन-समय विधि):-

Principle (सिद्धांत):- Measure the volume of water collected over a known time.

(ज्ञात समय में एकत्रित जल की मात्रा मापी जाती है।)

Formula (सूत्र):-

Where (जहाँ):

Q = Discharge (प्रवाह) (m³/s)

V = Volume (आयतन) (m³)

T = Time (sec) [समय (सेकंड)]

Procedure (प्रक्रिया):-

> Collect water in a container

(एक पात्र में पानी इकट्ठा करें)

> Record time taken

(लिया गया समय नोट करें)

> Calculate discharge

(प्रवाह की गणना करें)

Advantages (लाभ):-

> Simple

(सरल)

> Suitable for small flows

(कम प्रवाह के लिए उपयुक्त)

Limitations (सीमाएँ):- Not suitable for large canals

(बड़ी नहरों के लिए उपयुक्त नहीं)

ii. Velocity-Area Method (वेग-क्षेत्रफल विधि):-

Principle (सिद्धांत):- Discharge = Velocity × Area

(प्रवाह = वेग × क्षेत्रफल)

Formula (सूत्र):-

Q = A × V

Steps (चरण):-

> Measure cross-sectional area of channel

(नहर का अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल मापें)

> Measure velocity of flow

(प्रवाह का वेग मापें)

> Multiply both

(दोनों को गुणा करें)

Velocity Measurement Methods (वेग मापन विधियाँ):-

> Float method

(फ्लोट विधि)

> Current meter

(करंट मीटर)

Advantages (लाभ):-

> Widely used

(व्यापक रूप से उपयोग की जाती है)

> Suitable for canals

(नहरों के लिए उपयुक्त)

iii. Tracer Method (ट्रेसर विधि):-

Principle (सिद्धांत):- A tracer substance is added and its dilution is measured downstream.

(एक ट्रेसर पदार्थ मिलाया जाता है और अनुप्रवाह में उसके तनुकरण को मापा जाता है।)

Types of Tracers (ट्रेसर के प्रकार):-

> Salt (लवण)

> Dye (रंग)

> Radioactive substances

(रेडियोधर्मी पदार्थ)

Formula (सूत्र):-

Advantages (लाभ):- Accurate for irregular channels

(अनियमित चैनलों के लिए सटीक)

Limitations (सीमाएँ):-

> Expensive

(महंगा)

> Requires lab analysis

(प्रयोगशाला विश्लेषण की आवश्यकता)

iv. Current Meter Method (धारा मीटर विधि):-

Principle (सिद्धांत):- Measures velocity using a rotating device placed in flowing water.

(बहते पानी में रखे घूर्णनशील उपकरण का उपयोग करके वेग को मापता है।)

Working (कार्यप्रणाली):-

> Water flow rotates cups/blades

(जल प्रवाह से कप/ब्लेड घूमते हैं)

> Rotation proportional to velocity

(घूर्णन वेग के समानुपाती होता है)

Use (उपयोग):- Combined with area measurement to calculate discharge

(क्षेत्रफल मापन के साथ संयुक्त रूप से निर्वहन की गणना करने के लिए उपयोग किया जाता है)

Advantages (लाभ):-

> Accurate

(सटीक)

> Suitable for rivers and canals

(नदियों और नहरों के लिए उपयुक्त)

v. Coordinate Method (निर्देशांक विधि):-

Principle (सिद्धांत):- Used to calculate cross-sectional area of irregular channels.

(अनियमित जलमार्गों के अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल की गणना के लिए प्रयुक्त।)

Procedure (प्रक्रिया):-

> Divide cross-section into segments

(अनुप्रस्थ काट को खंडों में विभाजित करें)

> Measure depths at intervals

(अंतरालों पर गहराई मापें)

> Calculate area using coordinates

(निर्देशांकों का उपयोग करके क्षेत्रफल की गणना करें)

Use (उपयोग):- Helps in velocity-area method

(वेग-क्षेत्रफल विधि में सहायक)

Indirect Methods of Measurement (अप्रत्यक्ष मापन विधियाँ):- These methods estimate discharge using hydraulic structures.

(ये विधियाँ जल संरचनाओं का उपयोग करके जल प्रवाह का अनुमान लगाती हैं।)

i. Weirs (वीयर):- A barrier across a channel over which water flows.

(जल प्रवाह के दौरान जलमार्ग पर बना एक अवरोध।)

Types (प्रकार):-

> Rectangular weir

(आयताकार वीयर)

> V-notch weir

(वी-नॉच वीयर)

> Cipoletti weir

(सिपोलेटी वीयर)

Formula (Rectangular Weir) [सूत्र (आयताकार वीयर)]:-

Where (जहाँ):

Q = discharge (जल प्रवाह)

L = length of crest (शिखर की लंबाई)

H = head of water (जलस्तर)

C = coefficient (गुणांक)

Advantages (लाभ):-

> Accurate 

(सटीक)

> Easy to use

(उपयोग में आसान)

ii. Orifices (छिद्र):- A small opening in a wall or tank through which water flows.

(दीवार या टैंक में बना एक छोटा सा छेद जिससे होकर पानी बहता है।)

Formula (सूत्र):-

Where (जहाँ):

Cd = coefficient of discharge (प्रवाह गुणांक)

A = area of orifice (छिद्र का क्षेत्रफल)

H = head (शीर्ष)

Types (प्रकार):-

> Small orifice

(छोटा छिद्र)

> Large orifice

(बड़ा छिद्र)

Advantages (लाभ):- Suitable for pipelines and tanks

(पाइपलाइनों और टैंकों के लिए उपयुक्त)

iii. Parshall Flume (पारशाल फ्लूम):- A specially designed structure that measures flow in open channels.

(एक विशेष रूप से डिज़ाइन की गई संरचना जो खुली नहरों में प्रवाह को मापती है।)

Working (कार्यप्रणाली):-

> Water passes through a constricted throat

(पानी एक संकरे छिद्र से होकर गुजरता है)

> Flow depth is measured

(प्रवाह की गहराई मापी जाती है)

> Discharge is calculated

(डिस्चार्ज की गणना की जाती है)

Features (विशेषताएं):-

> No significant head loss

(कोई महत्वपूर्ण हेड लॉस नहीं)

> Self-cleaning

(स्व-सफाई)

Advantages (लाभ):-

> Accurate (सटीक)

> Suitable for irrigation channels

(सिंचाई नहरों के लिए उपयुक्त)

> Works with sediment-laden water

(गाद युक्त पानी के साथ काम करता है)

Duty of Water (जल की ड्यूटी):- The area irrigated by a unit discharge of water flowing continuously during the base period.

(आधार अवधि के दौरान निरंतर बहने वाले जल की इकाई मात्रा द्वारा सिंचित क्षेत्र।)

Unit (इकाई):- Hectares per cumec

(हेक्टेयर प्रति घन मीटर)

Related Terms (संबंधित शब्द):-

i. Delta (डेल्टा) (Δ):- Total depth of water required during crop period (cm)

[फसल अवधि के दौरान आवश्यक जल की कुल गहराई (सेमी)]

(ii) Base Period (आधार अवधि) (B):- Time between first and last irrigation (days)

[पहली और आखिरी सिंचाई के बीच का समय (दिन)]

(iii) Relationship between Duty, Delta, and Base Period (कर्तव्य, डेल्टा और आधार अवधि के बीच संबंध):-

Where (जहाँ):

Δ = Delta (cm) [डेल्टा (सेमी)]

B = Base period (days) [आधार अवधि (दिन)]

D = Duty (ha/cumec) [कर्तव्य (हेक्टेयर/घन मीटर)]

Factors Affecting Duty (ड्यूटी को प्रभावित करने वाले कारक):-

> Crop type

(फसल का प्रकार)

> Climate

(जलवायु)

> Soil type

(मृदा का प्रकार)

> Irrigation method

(सिंचाई विधि)

> Canal conditions

(नहर की स्थिति)