Comparison between Clement's First Formula and Other Statistical Distributions in A Real Irrigation Network

Abstract

[EN] When irrigation pressurized systems are designed on demand, the flow determination in each line is crucial. To do so, Clement's First Formula is the most used methodology worldwide. Nevertheless, sometimes the use of this methodology can promote the oversizing of networks. This research verifies, by a proposed methodology, whether the normal flow distribution hypothesis corresponds to a real flow distribution in the network. In order to achieve this objective, statistical comparative analyses (visual and numerical) were performed between a theoretical and a real flow distribution that were registered in an irrigation network in Spanish Mediterranean region. When the normal distribution was not verified, other distribution functions were proposed by Matlab's functions. When the methodology was applied throughout the year in the case study, particularly for this irrigation network, the generalized extreme value function was found to be one of the better fit options to represent the distribution flow in 11 of the 12months. The corroboration of this function in other networks could contribute to the design of more sustainable and optimized networks. If the flow distributions are more realistic when irrigation networks are designed, efficiency will increase, reducing the energy footprint in the distribution and, therefore, the exploitation costs. Copyright (c) 2018 John Wiley & Sons, Ltd.

[FR] Dans la conception de systèmes d¿irrigation à la demande, l¿étape principale est de déterminer les débits circulants le long deslignes. A cettefin, on utilise principalement la première formule de Clément. Cependant, dans quelques cas, l¿utilisation de cetteméthodologie peut provoquer un surdimensionnement du réseau. L¿objectif de cette recherche est de vérifier à travers d¿uneméthodologie que nous proposons si les hypothèses de distribution normale de débits correspondent avec la distribution réelledans le réseau. Des analyses comparatives statistiques (visuelles et numériques) ont été effectuées, entre la distribution théoriquede débits et la distribution réelle dans le réseau. Si la distribution normale n¿a pas pu être vérifiée, d¿autres fonctions de distributionsont proposées, au moyen de Matlab. En appliquant la méthode sur une période d¿une année, il s¿avère que la fonction généraliséede valeurs extrêmes est toujours une bonne option d¿ajustement pour représenter la distribution de débits, et plus particulièrementdans ce réseau d¿arrosage. La corroboration de cette fonction dans d¿autres réseaux peut contribuer à une conception des réseauxoptimale et durable. Si des distributions desflux plus réalistes sont considérées dès la conception, l¿efficacité augmente enréduisant la trace énergétique de la distribution et les coûts d¿exploitation. Copyright © 2018 John Wiley & Sons, Ltd.