Developing a new unsteady-state equation for the design of subsurface drainage systems suitable for the Delta region, Egypt

Abstract

The main goal of this research is to obtain a new unsteady-state equation for the design of subsurface drainage systems that provides a more combatable solution under conditions in the Delta region, Egypt, while simultaneously avoiding all obstacles, difficulties and points of argument in other unsteady-state equations. The point of argument in unsteady-state assumptions is the initial water table shape. Then, the study reached a constant called C_sh, which represents the initial water table shape and was proven to depend on drain depth (d.d.). Moreover, the new equation avoids using the drainable porosity of soil (f), which is the greatest restriction in using unsteady-state equations. The new equation replaces f with another constant called C_s, which can be easily determined by using tables or graphs depending on drain depth (d.d.) and hydraulic conductivity (k). Another new important variable is also used in the new equation: the hydraulic head after 6 days of irrigation (h). Using this parameter with the initial water table (h₀) and the water table after t days (h_t) ensures more accurate results. Then, the new equation, which can be called the Safaa equation, can result in an optimum solution for the Delta region, Egypt, because it provides spacing between laterals (L), which results in the desired performance with the least cost.

Résumé

L'objectif principal de cette recherche est d'obtenir une nouvelle équation à l'état instable pour la conception de systèmes de drainage souterrain qui offre une solution possible de lutter contre les conditions de la région du Delta, en Egypte, tout en évitant tous les obstacles, les difficultés et les arguments dans d'autres équations à l'état instable. Le point d'argument dans les hypothèses à état instable est la forme initiale de la nappe phréatique. Ensuite, l'étude a atteint une constante appelée C_sh, qui représente la forme initiale de la nappe phréatique et s'est avérée dépendante de la profondeur du drain (d.d.). De plus, la nouvelle équation évite d'utiliser la porosité de drainage du sol (f), qui est la plus grande restriction dans l'utilization des équations à l'état instable. La nouvelle équation remplace f par une autre constante appelée C_s, qui peut être facilement déterminée en utilisant les tableaux ou les graphiques en fonction de la profondeur du drain (d.d.) et de la conductivité hydraulique (k). Une autre variable importante est également utilisée dans la nouvelle équation: la charge hydraulique après six jours d'irrigation (h). L'utilization de ce paramètre avec la nappe phréatique initiale (h₀) et la nappe phréatique après t jours (h_t) assure des résultats plus précis. Ensuite, la nouvelle équation, que l'on peut appeler l'équation de Safaa, peut aboutir à une solution optimale pour la région du delta, en Egypte, car elle offre un espace entre les latéraux (L), ce qui permet d'obtenir les performances souhaitées avec le moindre coût.