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New Design Criteria for Subsurface Drainage System Considering Heat Flow Within Soil

  • 2019
  • OriginalPaper
  • Buchkapitel
Erschienen in:
Verfasst von
Mahmoud A. M. Abdelrahman
Erschienen in
Unconventional Water Resources and Agriculture in Egypt
Verlag
Springer International Publishing

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Abstract

Land drainage is defined as the removal of excess surface and subsurface water from the soil. The drainage design criteria are classified into agricultural, technical, environmental, and economic design criteria. Traditional drainage design formulae, though easy to implement, do not take into account the various soil properties, heat flow within porous media (soil), and its impact on evaporation rate, root water uptake, and design process. Therefore, the effect of the evaporation and root water uptake on the water table drawdown and consequently on the lateral drain spacing should be considered. Finite element models utilized to simulate water and heat flow in variably saturated soil under unsteady-state condition. The finite element models were linked together with coupling terms to be exploited as one model.
Four case studies were applied on clay, clay loam, sandy clay loam, and loamy sand soils cultivated with maize crop. The results of the applied case studies demonstrated that considering evaporation and root water uptake in the design process results in wider lateral drain spacing which leads to a more economical drainage system. It was proven that the percentage increase in lateral drain spacing varies between 22.4 and 50% regarding to soil type.

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Titel
New Design Criteria for Subsurface Drainage System Considering Heat Flow Within Soil
Verfasst von
Mahmoud A. M. Abdelrahman
Copyright-Jahr
2019
Buch
Unconventional Water Resources and Agriculture in Egypt

Print ISBN: 978-3-319-95070-9

Electronic ISBN: 978-3-319-95071-6

Copyright-Jahr: 2019

DOI
https://doi.org/10.1007/698_2017_222
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