Water depth and cross‐sectional area relationships in sloping surface irrigation systems

The equations governing variations in water depth and cross‐sectional area along a field are crucial for solving the Saint‐Venant equations and determining surface water volume via the volume balance method to determine other hydraulic parameters of surface irrigation systems. Various researchers have proposed different formulations for this equation based on varying assumptions. In many investigations, the flow depth profile has been assumed to be parallel to the furrow bottom or modelled as an elliptical relationship. This study explored four different forms of equation to analyse changes in the water depth profile and to refine its mathematical representation. The coefficients of these equations were derived as functions of the surface storage coefficient. Using field data, the surface storage coefficient values and, consequently, the coefficients of the proposed relationships were determined. The calculated values of the flow cross‐sectional area along the field and the water surface storage volume were compared with the measured values using the established relationships. The most accurate relationship for estimating the flow depth profile was identified through this analysis. Las ecuaciones que gobiernan las variaciones en la profundidad del agua y el área de la sección transversal a lo largo de un campo son un componente crucial para resolver las ecuaciones de Saint Venant y determinar el volumen de agua superficial mediante el método de balance de volumen para determinar otros parámetros hidráulicos del sistema de riego superficial. Varios investigadores han propuesto diferentes formulaciones para esta ecuación basándose en distintos supuestos. En muchas investigaciones, se ha supuesto que el perfil de profundidad del flujo es paralelo al fondo del surco o se ha modelado como una relación elíptica. Este estudio exploró cuatro formas de ecuaciones diferentes para analizar cambios en el perfil de profundidad del agua y refinar su representación matemática. Los coeficientes de estas ecuaciones se derivaron como funciones del coeficiente de almacenamiento en superficie. Utilizando datos de campo, se determinaron los valores de los coeficientes de almacenamiento en superficie y, en consecuencia, los coeficientes de las relaciones propuestas. Los valores calculados del área de la sección transversal del flujo a lo largo del campo y el volumen de almacenamiento de la superficie del agua se compararon con los valores medidos utilizando las relaciones estab