Determining Seasonal Canal Seepage Using Stage–Seepage Relationship

• Published in: Irrigation and drainage 2016-07, Vol.65 (3), p.334-340
• Main Authors: Luo, Yufeng, Bai, Kaihua, Traore, Seydou, Gu, Hong, Sun, Yong, Xiong, Yujiang, Jiao, Xiyun, Fipps, Guy
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: Calibration; canal infiltration; canal seepage; Canals; Drainage; Estimating; interaction flux aquifère; Irrigation; Irrigation systems; irrigation water; l'eau d'irrigation; ponding test; Seepage; stream–aquifer interaction; test d'accumulation; Time dependence
• ISSN: 1531-0353; 1531-0361
• DOI: 10.1002/ird.1960

Seasonal time‐dependent seepage data are very useful for irrigation system managers to reduce canal conveyance seepage losses. Determination of canal seepage is complex due to the transient fluctuations in canal stages and other factors. Here we propose an indirect method for estimating seasonal canal seepage using a calibrated stage–seepage relationship and a monitored canal stage. The method was applied to the Nanguan Main Canal (NMC) in Gaoyou Irrigation District, China. The stage–seepage relationship was calibrated using the least squares method and the observed data from a ponding test. We estimated the time‐dependent canal seepage for two irrigation seasons through the canal stage monitored by water‐level loggers installed along the canal. The estimated average seepage rates were consistent with the results from acoustic doppler current profiler tests; and the seasonal seepage losses from the NMC were estimated to be 3.08 million m3 in 2013 and 2.81 million m3 in 2014, accounting for 4.5 and 5.1% of the water diverted to the canal respectively. With the dominant time‐dependent factor influencing canal seepage taken into consideration, the proposed indirect method provides a rapid and timely monitoring of seasonal canal seepage. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Résumé Les données d'infiltration saisonnières sont très utiles aux gestionnaires de systèmes d'irrigation pour réduire les pertes d'infiltration dans les canaux d'adduction. La détermination des infiltrations du canal est complexe en raison des fluctuations et du fonctionnement transitoire du canal, et d'autres facteurs. Ici, nous avons proposé une méthode indirecte pour estimer l'infiltration saisonnière du canal, en calibrant une relation hauteur–infiltration. La méthode a été appliquée au canal principal de Nanguan (NMC) dans le district d'irrigation de Gaoyou, Chine. La relation hauteur–infiltration a été calibrée en utilisant la méthode des moindres carrés et les données issues de tests d'infiltrations à partir de flaque d'eau formées en fond de fossé. Nous avons estimé l'infiltration en fonction du temps pour deux saisons des enregistreurs de niveau d'eau installés le long du canal. Les taux d'infiltration moyens estimées étaient cohérents avec les résultats fournis par le profileur de courant Doppler acoustique; les pertes par infiltration saisonnières de la NMC ont été estimées à 3.08 millions de m3 en 2013 et 2.81 millions de m3 en 2014, soit 4.5 et 5.1% de l'eau détournée ver