Dit protocol beschrijft methoden voor het verkrijgen van stuwstroomvergelijkingscoëfficiënten voor een stuw met V-inkeping binnen een drainagecontrolestructuur met behulp van (1) een laboratoriumkalibratieprocedure en (2) een online tool, de "Weir Flow Equation Coefficients Calculator", ontwikkeld door de auteurs. Deze methoden zijn van toepassing op stromingen die zich bevinden in de V-inkeping en overslagstromen.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Parametriseren van V-notch stuwvergelijkingen voor debietbewaking in een drainagecontrolestructuur
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Een nauwkeurige schatting van de afvoer (debiet of watervolume per tijdseenheid) is essentieel voor het berekenen van de nutriëntenbelasting die aan het oppervlaktewater wordt geleverd en het beoordelen van de prestaties van conserveringspraktijken aan de rand van het veld. Het bepalen van het afvoerdebiet vereist het bewaken van de kop in een afvoercontrolestructuur en het toepassen van een geschikte vergelijking voor de stuw die in de constructie is geïnstalleerd. Eerdere studies die gekalibreerde vergelijkingen voor stuwen in controlestructuren ontwikkelden, hebben verschillende vergelijkingen opgeleverd (d.w.z. verschillende stuwstroomvergelijkingscoëfficiënten) voor hetzelfde type stuw en de grootte van de controlestructuur. Deze studie beschrijft procedures voor het opzetten van experimentele waterdebiet- en opvoerhoogtemetingen binnen een drainagecontrolestructuur en het ontwikkelen van een stuwvergelijking voor stromingen in een stuw met V-inkeping. Bovendien wordt de procedure geschetst voor het verkrijgen van een stuwvergelijking voor overtopping-stromen - wanneer het waterpeil de bovenkant van de V-notch-stuw overschrijdt. Dit proces omvat het gebruik van de stuwvergelijking die in het laboratorium is ontwikkeld voor een stuw met V-inkeping en een online tool, de "Weir Flow Equation Coefficients Calculator", ontwikkeld door de auteurs. De online tool kan ook stuwstroomvergelijkingscoëfficiënten genereren voor zowel V-inkeping-ingesloten als overtoppingsstromen over verschillende maten van Agri Drain-waterbeheersingsconstructies, zelfs wanneer gebruikers geen locatiespecifiek debiet hebben vs. hoofd relatie.
Inleiding
Bij het evalueren van de prestaties van conserveringspraktijken aan de rand van het veld die het verlies van voedingsstoffen uit ondergronds drainagewater verminderen (verzadigde buffers, bioreactoren en drainagewaterbeheer), is het belangrijk om de afvoer en nutriëntenconcentraties nauwkeurig te bepalen. Er zijn standaardmethoden beschikbaar voor het nauwkeurig bepalen van nutriëntenconcentraties (bijv. nitraat), zoals laboratoriummethoden uit watermonsters1 of sensoren voor continue monitoring van voedingsstoffen 2,3. Aan de andere kant is de bepaling van het afvoerdebiet bij het behoud van de rand van het veld niet zo eenvoudig als bij de nitraatconcentratie en omvat meestal het gebruik van een beheersingsstructuur voor het afvoerwaterpeil 4,5. Een beheersingsstructuur voor het waterpeil van de afvoer wordt gebruikt in een conserveringspraktijk aan de rand van het veld met het dubbele doel om de stroomopwaartse waterkop te beheersen en de afvoerstroomsnelheden te bewaken met behulp van stuwen. Belangrijke componenten waarmee rekening moet worden gehouden bij het bepalen van het afvoerdebiet, zijn onder meer de grootte van de afvoercontrolestructuur, het type stuw dat in de constructie wordt gebruikt, de stromingsomstandigheden binnen de constructie, nauwkeurige meting van koppen en het gebruik van geschikte stuwvergelijkingen om koppen om te zetten in afvoerdebieten. Hoewel deze structuren over het algemeen beperkt zijn tot het kunstmatig "betegelen" van gedraineerd land, is gedraineerde landbouwgrond inde VS meer dan 21 miljoen ha 6 en heeft het invloed op de nutriëntenbelasting naar beken en rivieren7.
Bepaling van debieten met behulp van stuwen is een gangbare praktijk en er zijn standaardprocedures en kalibratievergelijkingen beschikbaar voor debieten in open kanalen8. Slechts een beperkt aantal studies heeft echter kalibratievergelijkingen ontwikkeld voor stuwen in een drainagecontrolestructuur 5,9,10,11,12,13,14,15,16,17. Chun en Cooke10 waren pioniers in de ontwikkeling van kalibratievergelijkingen voor rechthoekige stuwen voor besturingsconstructies van verschillende afmetingen. In navolging van Chun en Cooke10 ontwikkelden Christianson et al.9 een enkele kalibratievergelijking voor een stuw van 45° V-inkeping in controlestructuren van 15 cm (6 inch) en 25 cm (10 inch) met stuwen die op verschillende hoogtes vanaf de onderkant van de constructies zijn geplaatst. Shokrana en Ghane14 leverden een andere stromingsvergelijking voor een stuw van 45° V-inkeping in een structuur van 25 cm (10 inch) van Christianson et al.9, toen de stuw ongeveer 30 cm boven de bodem van de constructie werd geplaatst. De auteurs schreven het verschil in de twee kalibratievergelijkingen toe aan het gebruik van een gekalibreerd weegapparaat voor het meten van debieten, wat suggereert dat een uniforme procedure voor het verkrijgen van debieten, koppen en de kalibratievergelijkingen voor stuwen voor stromingen in de V-inkeping in controlestructuren ontbreekt.
In onze recente studie11 hebben we kalibratievergelijkingen ontwikkeld voor stuwen met een V-inkeping van 45° in Agri Drain-regelconstructies op basis van hun grootte (15 cm [6 inch], 20 cm [8 inch] en 30 cm [12 inch]) voor stromingen in de V-inkeping en overslagstromen (d.w.z. wanneer de kop de bovenkant van een V-inkeping overschrijdt). Terwijl de kalibratievergelijking voor stromingen in de V-inkeping een eenvoudige machtsrelatie is tussen kop (h) en debiet (Q, vergelijking 1)5,9,11,13,14, vereisen overtoppingsstromen het gebruik van een samengestelde stuwvergelijking, die ingewikkelder is (d.w.z. meer termen heeft) omdat het vergelijkingen combineert voor een stuw met V-inkeping en een rechthoekige stuw (vergelijking 2)11.
(1)
waarbij Q = debiet, h = opvoerhoogte en a en b = stuwcoëfficiënten waarvan de waarden afhankelijk zijn van de vorm van de stuw, de grootte van de besturingsstructuur, de debietcondities en de eenheden voor Q en h.
(2)
waarvan, Q = debiet, h = de totale opvoerhoogte, h1 = kop boven de bovenkant van de V-inkeping (d.w.z. in de rechthoekige stuw boven de V-inkeping), W = breedte van het rechthoekige stuwgedeelte boven de bovenkant van de V-inkepingsstuw, Wv = topbreedte van de V-inkepingsstuw, a en b = stuwcoëfficiënten voor de V-inkepingsstuw, en a1 en b1 = stuwcoëfficiënten voor het rechthoekige gedeelte boven de V-inkepingsstuw.
De invoering van een slim afvoersysteem met sensoren om de waterstanden in een controlestructuur te bewaken en automatisch aan te passen met behulp van op afstand bediende verstelbare schuifafsluiters neemt toe in de conserveringspraktijken aan de rand van het veld in de VS. De meeste van deze systemen, die oorspronkelijk waren ontworpen om alleen een eenvoudige vermogensfunctie te gebruiken, kunnen de samengestelde stuwvergelijking (vergelijking 2) voor de overslagstromen niet accommoderen en vereisen de ontwikkeling van unieke stromingsvergelijkingen in de vorm die wordt aangegeven door vergelijking (1) voor elke drainagecontrolestructuur voor overslagstromen. Bovendien kunnen gebruikers die betrokken zijn bij het meten en bewaken van debieten en nutriëntenverliezen het omslachtig vinden om vergelijking (2) te gebruiken voor het overslaan van debieten vanwege de vereiste voor meer parameters. Om deze uitdagingen het hoofd te bieden, hebben we de tool "Weir Flow Equation Coefficients Calculator" ontwikkeld. Deze online tool (beschikbaar op: https://www.ars.usda.gov/midwest-area/ames/nlae/docs/tools-available-from-nlae/) biedt stuwstroomvergelijkingscoëfficiënten voor standaardmaten van drainagecontrolestructuren (tabel 1) voor een stuw met een inkeping van 45° V. Wat nog belangrijker is, de tool berekent de coëfficiënten van de stuwstroomvergelijking voor de overtopping van de stroom en bestaat uit slechts twee parameters, zoals weergegeven in vergelijking (1), op basis van de grootte en afmetingen van de controlestructuur die door de gebruiker wordt verstrekt. Wanneer de juiste apparatuur beschikbaar is om het locatiespecifieke debiet te meten vs. hoofdrelaties, accepteert de tool ook een kalibratievergelijking voor stromingen in de stuw met V-inkeping als gebruikersinvoer en berekent de stuwstroomvergelijkingscoëfficiënten voor overtoppingsstromen. Dit protocol beschrijft dus de opzet voor debietmeting in een drainagecontrolestructuur en een universele methode voor de ontwikkeling van een locatiespecifieke kalibratievergelijking. Vervolgens wordt het gebruik van de tool "Weir Flow Equation Coëfficiënten Calculator" beschreven voor het berekenen van de stuwstroomvergelijkingscoëfficiënten voor stromingen in de V-notch en overslagstromen. Ten slotte wordt de bewaking en het onderhoud van debieten in een drainagecontrolestructuur beschreven, wat een nauwkeurige schatting van de drainagedebieten zal vergemakkelijken met behulp van de stuwvergelijkingen die uit de tool zijn verkregen.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
De details van de verbruiksartikelen en apparatuur die in dit onderzoek zijn gebruikt, staan vermeld in de materiaaltabel.
1. Het verkrijgen van stuwstroomvergelijkingscoëfficiënten voor stromingen in de V-inkeping door laboratoriumkalibratie in een drainagecontrolestructuur
- Instellen van de afvoercontrolestructuur voor een kalibratie-experiment
- Sluit het inlaatgedeelte van de besturingsstructuur aan op de pompeenheid (bestaande uit een pomp, een debietmeter en de benodigde leidingen, fittingen en kleppen) en het uitlaatgedeelte op de afvoerleiding (zie afbeelding 1). Zorg ervoor dat eventuele extra uitgangen van de besturingsstructuur worden afgedicht.
- Meet de topbreedte (Wv, Figuur 2A) en diepte (D, Figuur 2B) van de V-notch-stuw.
- Meet de afstand (breedte, W) tussen de sporen (Figuur 3A) waar de stoplogs (planken die worden gebruikt voor het handhaven van de waterstanddiepte in de besturingsstructuur, Figuur 3B) en de V-kerfdam in de afwateringscontrolestructuur passen.
- Plaats de stopblokken één voor één tussen de sporen. Zorg ervoor dat de onderste stoplog stevig op de bodem van de besturingsstructuur zit, zodat er geen lekkage onder de stoplog is.
- Stapel extra stoplogs boven de bestaande in de besturingsstructuur totdat de gewenste hoogte is bereikt. Zorg ervoor dat de stopschotten goed zijn ingesteld en dat er geen lekkage optreedt tussen de stopschotten en de rails.
OPMERKING: De totale hoogte van de stopblokken moet groter zijn dan de opening van de inlaatleiding en overeenkomen met de ontwerpdiepte van de grondwaterspiegel in de verzadigde buffer, bioreactor of gecontroleerd afvoersysteem. De opstelling in het laboratorium voor het kalibratie-experiment moet het beste de stromingsomstandigheden in het veld weergeven voor nauwkeurige schattingen van het debiet. - Plaats de stuwplaat stevig boven de bovenste stopwand.
- Meet de inwendige hoogte van de bedieningsstructuur (D1) en de afstand tussen de bovenkant van de bedieningsstructuur en de bovenkant van de stuw met V-inkeping (D2) met behulp van een meetlint waarvan de nulmarkering gelijk ligt met de rand van het lint (zie figuur 4A).
- Bereken de hoogte van de V-inkeping vanaf de onderkant van de besturingsstructuur (D3) als: D3 = D1- D2- D, waarbij D de diepte van de V-inkeping is verkregen uit stap 1.1.2.
OPMERKING: Bereken de hoogte van de V-inkeping niet vanaf de onderkant van de bedieningsstructuur als de som van de hoogtes van de stopschotten die worden gebruikt als de rubberen pakking rond de stopschotten de gecombineerde hoogte van de stopblokken verhoogt. - Sluit de manometerbuis/stilstelput (gebruikt voor het bepalen van het waterpeil in de stuurstructuur) stevig aan op de stuurstructuur. Bevestig een meetlint aan de buitenwand van de bedieningsstructuur naast de manometer met de "nul"-waarde die overeenkomt met de basis van het interieur van de besturingsstructuur (zie figuur 4B).
- Meten van debieten en opvoerhoogte
- Start de pomp en laat water de inlaatkamer vullen en vervolgens door de stuw laten stromen.
- Selecteer een debiet van ongeveer 1-1.5 L.s-1 (15-25 gpm) door de klep in de pompassemblage aan te passen en het display op de debietmeter te bewaken.
- Geef de stroom voldoende tijd om te stabiliseren, meestal minstens 3 minuten. De bijbehorende kop moet minimaal 6 cm (>2.4 inch) zijn, zodat het stroomnapje niet aan de stuwplaat8 blijft plakken. Verhoog het debiet als de kop minder dan 6 cm (2.4 inch) is (Figuur 5A).
- Zodra het debiet stabiel is, registreert u de debietmeting van het display op de debietmeter. Voer 8-10 opeenvolgende metingen uit binnen 2 minuten en bereken het gemiddelde debiet (Q) (Figuur 5B).
- Meet de hoogte van het water in de stilstelput/manometerbuis. Als het waterpeil in de stilstaande put/manometerbuis fluctueert, meet dan de metingen voor de hoge en lage waterstanden gedurende een periode van ten minste 30 s en verkrijg de gemiddelde waarde voor de hoogte van het water boven de bodem van de constructie (D4) (Figuur 5C).
- Bereken de kop (h) als: h = D4- D3.
- Verhoog het debiet met ongeveer 1-1,3 L.s-1 (15-20 gpm) en wacht tot het debiet is gestabiliseerd.
- Verkrijg het debiet en de bijbehorende opvoerhoogte zoals beschreven in de stappen 1.2.3-1.2.6.
- Verhoog het debiet nog minstens 5 keer totdat het waterpeil de top van de V-inkeping bereikt en herhaal de procedures 1.2.3-1.2.6 voor elke verhoging van het debiet.
- Ontwikkeling van de stuwkalibratievergelijking voor stromingen in de V-inkeping
- Voer in een Excel-spreadsheet de waarden van de kop (h, cm) en de bijbehorende debieten (Q, L.s-1) in via de stuw met V-inkeping.
OPMERKING: Een Excel-spreadsheet bestaande uit gemeten debieten en koppen in een besturingsstructuur van 20 cm (8 inch) wordt geleverd als aanvullend bestand 1. - Zet het gemeten debiet (Q, Y-as) uit tegen de gemeten opvoerhoogte (h, X-as) en plaats een vermogensfunctie zoals in vergelijking (1). Selecteer het gegevensbereik in de spreadsheet en klik vervolgens op '> diagrammen invoegen > spreiding'. Klik met de rechtermuisknop op de gegevenspunten in de grafiek en klik vervolgens op Trendlijn toevoegen > Vermogen > Vergelijkingsvergelijking weergeven op grafiek > R-kwadraat waarde weergeven op grafiek.
- Controleer de geschiktheid van de vermogensfunctie zowel visueel als met behulp van de R2-waarde (Afbeelding 6). Dit is de stuwvergelijking voor de stroming in de V-inkeping voor de besturingsstructuur.
- Voer in een Excel-spreadsheet de waarden van de kop (h, cm) en de bijbehorende debieten (Q, L.s-1) in via de stuw met V-inkeping.
2. Gebruik van de "Weir Flow Equation Coefficient Calculator" voor het verkrijgen van stuwcoëfficiënten voor stromingen in de V-notch en overtoppingsstromen
OPMERKING: De volgende stappen vereisen het gebruik van de tool "Weir Flow Equation Coefficient Calculator" die beschikbaar is op https://www.ars.usda.gov/midwest-area/ames/nlae/docs/tools-available-from-nlae/.
- Stuwstroomvergelijkingscoëfficiënten voor overslagstromen met behulp van een eigen kalibratievergelijking
- Open de link https://www.ars.usda.gov/midwest-area/ames/nlae/docs/tools-available-from-nlae/ en klik op "Weir Flow Equation Coëfficiënten Calculator" op de webpagina. Met deze stap wordt de tool in een nieuwe browser geopend (aanvullende afbeelding 1).
- Selecteer de eenheid tussen metrische (SI) en Amerikaanse gebruikelijke eenheden met behulp van de keuzerondjes (aanvullende afbeelding 2).
- Laat in de sectie Grootte van de besturingsstructuur de selectie over op de standaardwaarde van 6 inch (15 cm) terwijl de gebruiker zijn eigen stuwvergelijkingscoëfficiënten opgeeft.
- Klik op Ja als antwoord op "Heeft u uw eigen kalibratievergelijking?" en voer de waarden in van de parameters a en b die overeenkomen met de vergelijking voor stromingen in de V-inkeping, Q = ahb en verkregen uit stap 1.3.2 (aanvullende afbeelding 2).
- Voer de waarden van de stuwspecificaties in het gedeelte Invoer van het gereedschap in. De invoer omvat de breedte tussen de rails (W), de diepte van de V-inkeping (D) en de breedte van de V-top (Wv). Raadpleeg de afbeelding aan de rechterkant voor de symbolen (aanvullende afbeelding 2).
- Haal de waarden van coëfficiënten voor overtoppingsstromen op uit de tabel Coëfficiënten voor de stuwvergelijking met V-inkeping, Q = ahb, en de grafiek van het debiet tegen de kop uit het gedeelte Resultaten van de tool (aanvullende afbeelding 2).
- Stuwstroomvergelijkingscoëfficiënten voor stromingen in de V-inkeping en overtoppingsstromen met behulp van de tool
- Open het gereedschap zoals beschreven in paragraaf 2.1.1. en selecteer de eenheid en de grootte van de besturingsstructuur met behulp van de keuzerondjes (aanvullende afbeelding 3).
- Klik op Nee als antwoord op "Heeft u uw eigen kalibratievergelijking?"
- Voer de waarden van de stuwspecificaties in zoals beschreven in punt 2.1.5.
- Haal de waarden op van de coëfficiënten voor stromingen met V-inkeping stuw en overslag uit de tabel en de grafiek van het debiet vs. stroomdiepte ten opzichte van de V-notch-top uit de sectie Resultaten van het gereedschap (aanvullende afbeelding 3).
3. Bewaking en onderhoud van het debiet in afvoercontrolestructuren
- Verificatie van waterstanden in een afvoercontrolestructuur
OPMERKING: Ervoor zorgen dat de stroomniveaus van de sensoren correct zijn, is van cruciaal belang voor een nauwkeurige schatting van het debiet, wat wordt bereikt door sensormetingen te vergelijken met handmatige metingen door middel van regelmatige veldbezoeken.- Meet met een meetlint de afstand van het waterpeil tot de bovenkant van de besturingsstructuur in de inlaatkamer nabij de locatie van de sensor in de kamer.
- Om de meting uit te voeren, laat u het meetlint in de bedieningsstructuur zakken totdat het net de meniscus van het waterpeil raakt. Voer deze meting 1-3 keer uit en noteer de afstand.
- Om de registratie van de sensormeting te verkrijgen, opent u het bedieningspaneel en noteert u het nummer dat overeenkomt met de meting van het waterpeil (Figuur 7).
NOTITIE: Afhankelijk van de instellingen van het bedieningspaneel, kan het scherm de waterniveaumeting van de boven- of onderkant van de afvoerregelstructuur weergeven. - Om de handmatige meting te vergelijken met de sensormeting die overeenkomt met een waarde van de waterdiepte vanaf de onderkant van de besturingsstructuur, trekt u uw handmatige meting af van de binnenhoogte van de besturingsstructuur en vergelijkt u deze met de sensormeting.
- Als er een discrepantie is tussen de gemeten en sensorwaarden, controleer dan op bronnen van fouten, waaronder de aanwezigheid van sedimenten/puin in de besturingsstructuur, niet-verantwoorde veranderingen in de hoogte van de stuw als gevolg van stuwbeheer, dislocatie van de sensoren en storing van de sensoren en corrigeer dienovereenkomstig.
- Verkrijgen van tijdreeksen van debieten
OPMERKING: Een spreadsheet bestaande uit voorbeeldgegevens van een verzadigde bufferplaats (BC-2)18 en de procedure voor het verkrijgen van tijdreeksen van stroomsnelheden met behulp van de stuwvergelijkingscoëfficiënten van de tool wordt beschreven in de paragrafen 2.2.1-2.2.4 en wordt gepresenteerd in aanvullend bestand 2.- Download de tijdreeksen van de debietniveaugegevens van de betreffende datalogger of server die aan het afvoersysteem is gekoppeld.
- Bereken met behulp van de gegevens van het debietniveau van de tijdreeks de opvoerhoogte.
- Bepaal de stromingstoestand, d.w.z. de stroming in de V-inkeping (h ≤ D) of de overtoppingsstroom (h > D) door de kop (h) te vergelijken met de diepte van de V-inkeping (D) voor elke tijdsregistratie.
- Bereken het afvoerdebiet voor de stromingstoestand met behulp van de stuwvergelijking (1) met de stuwstroomvergelijkingscoëfficiënten die zijn verkregen uit de "Weir Flow Equation Coefficient Calculator" (zoals beschreven in paragraaf 2.1. of 2.2.).
- In een conserveringspraktijk aan de rand van het veld die is uitgerust met een slim afvoersysteem, haalt u de tijdreeks van debieten rechtstreeks op uit het dashboard van de betreffende website (Figuur 8).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
De kalibratie van een roestvrijstalen stuw met een V-inkeping van 45° werd uitgevoerd in Agri Drain-regelstructuren van 15 cm (6 inch), 20 cm (8 inch) en 30 cm (12 inch) voor stromingen in de V-inkeping11. De gemeten waarden van debieten en opvoerhoogtes en de stuwvergelijkingen die worden verkregen door een vermogensfunctie (vergelijking 1) toe te passen op de gemeten gegevens voor debieten in de V-inkeping, zoals beschreven in het protocol, word...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
Het protocol (stap 1) beschrijft een methode voor het ontwikkelen van een kalibratievergelijking voor een stuw van 45° V-inkeping in een Agri Drain drainagecontrolestructuur. De methode kan echter worden aangepast voor het ontwikkelen van kalibratievergelijkingen voor verschillende soorten stuwen, zoals een rechthoekige stuw, een trapeziumvormige stuw of een stuw met V-inkeping met verschillende hoeken in elke afwateringscontrolestructuur. Tijdens de kalibratieprocedure is het vooral bel...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
Alle meningen in dit document zijn van de auteurs en weerspiegelen niet noodzakelijkerwijs het beleid en de standpunten van USDA, DOE of ORAU/ORISE. Elk gebruik van handels-, bedrijfs- of productnamen die in dit artikel worden genoemd, is alleen voor beschrijvende doeleinden en impliceert geen aanbevelingen of goedkeuring door het Amerikaanse ministerie van landbouw. USDA is een aanbieder van gelijke kansen en werkgever.
Dankbetuigingen
De auteurs erkennen de hulp van Shane Svoboda bij het maken van foto's die in dit artikel worden gebruikt. Dit werk werd gedeeltelijk ondersteund door een benoeming in het Research Participation Program van de Agricultural Research Service (ARS), beheerd door het Oak Ridge Institute for Science and Education (ORISE) via een overeenkomst tussen het Amerikaanse ministerie van Energie (DOE) en het Amerikaanse ministerie van landbouw (USDA). ORISE wordt beheerd door ORAU onder DOE-contractnummer DE-SC0014664. Dit onderzoek was een bijdrage van het Long-Term Agroecosystem Research (LTAR) Network. LTAR wordt ondersteund door het Amerikaanse ministerie van landbouw, Agricultural Research Service.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Debijmeter | Banjo Corp | MFM300 | Elektromagnetische debijmeter, nauwkeurigheid binnen ± 2-3% voor debieten tussen 0,88 en 42,3 L.s-1 (14 tot 670 gpm), en bedrijfstemperatuurbereik van -12 tot 54 °C |
| Pijp en fittingen | N/A | N/A | De lengte van de pijp en fittingen moeten zo nodig zijn, maar voldoen aan de minimale straigth pijpvereisten voor stroomopwaarts en stroomafwaarts van de debijmeter volgens de aanbevelingen van de fabrikant. |
| Pomp | US Motors | 15706017-100 | Model 15411 60 HP 3 fase VFD aangedreven |
| Stoplogs | Agri Drain | 700320 (5 inch stoplog), 700321 (7 inch stoplog), 700333 (7 inch bodemstoplog met bodempakking) | Drie soorten PVC-stoplogs van hoogtes 5 inch, 7 inch en 7 inch bodemstoplog met bodempakking |
| Meetlint | Stanley PowerLock | 33-158 | 5m/16' meetlint |
| V-notch weir | Agri Drain | 701132 | Roestvrij stalen 45° (3 mm dikte, V-notch diepte van 17,145 cm) gekartelde weir met PVC-drager (13 mm dikte) |
| Waterniveau Drainage Controlestructuur | Agri Drain | 3CINLINE06X08PVC | Een 3-kamer inline waterniveau controlestructuur met nominale grootte van 20,32 cm (8 inch) en V-notch weir aanwezig in de eerste poort (Stoplogs inbegrepen in de aankoop) |
Referenties
- American Public Health Association. Standard methods for the examination of water and wastewater. , 24th edition, APHA Press. (2023).
- Alahi, M. E. E., Mukhopadhyay, S. C. Detection methods of nitrate in water: A review. Sens Actuators A Phys. 280, 210-221 (2018).
- Arenas Amado, A., Schilling, K. E., Jones, C. S., Thomas, N., Weber, L. J. Estimation of tile drainage contribution to streamflow and nutrient loads at the watershed scale based on continuously monitored data. Environ Monit Assess. 189 (9), 426(2017).
- Christianson, L., et al. Performance evaluation of four field-scale agricultural drainage denitrification bioreactors in Iowa. Trans ASABE. 55 (6), 2163-2174 (2012).
- Jaynes, D. B., Isenhart, T. M. Reconnecting tile drainage to riparian buffer hydrology for enhanced nitrate removal. J Environ Qual. 43 (2), 631-638 (2014).
- National Agricultural Statistics Service (NASS). 2022 census of agriculture. , United States Departmet of Agriculture, National Agricultural Statistics Service. Washington, DC. (2024).
- Dinnes, D. L., et al. Nitrogen management strategies to reduce nitrate leaching in tile-drained midwestern soils. Agronomy J. 94 (1), 153-171 (2002).
- United States Bureau of Reclamation (USBR). Water measurement manual. , 3rd [1997, rev. Reprint 2001], United States Department of the Interior, Bureau of Reclamation. (2001).
- Christianson, L. E., et al. Calibration of stainless steel-edged v-notch weir stop logs for water level control structures. App Eng Agric. 35 (5), 745-749 (2019).
- Chun, J. A., Cooke, R. A. Technical note: Calibrating agri drain water level control structures using generalized weir and orifice equations. App Eng Agric. 24 (5), 595-602 (2008).
- Katuwal, S., et al. Calibration of v-notch and compound weirs for subsurface drainage water level control structures. App Eng Agric. 40 (4), 453-463 (2024).
- Maxwell, B. M., Cooke, R. A., Christianson, R. D., Christianson, L. E. Stage-discharge relationships of drawdown plates for denitrifying woodchip bioreactors. App Eng Agric. 37 (6), 1023-1029 (2021).
- Partheeban, C. "Demonstrating the Effectiveness of Nitrate-nitrogen Removal of Denitrifying Bioreactors in South Dakota for Improved Drainage Water Management". Electronic Theses and Dissertations. 635, https://openprairie.sdstate.edu/etd/635 (2014).
- Shokrana, M. S. B., Ghane, E. An empirical v-notch weir equation and standard procedure to accurately estimate drainage discharge. App Eng Agric. 37 (6), 1097-1105 (2021).
- Utt, N., Jaynes, D., Albertsen, J. Demonstrate and evaluate saturated buffers at field scale to reduce nitrates and phosphorus from subsurface field drainage systems. Report No. CIG Final Report to NRCS and FSA. , 215 Agricultural Drainage Management Coalition Member Companies. (2015).
- Napierała, M. Application of simple crested weirs to control outflows from tiles drainage. Water. 15 (18), 3248(2023).
- El Hattab, M. H., Mijic, A., Vernon, D. Optimised triangular weir design for assessing the full-scale performance of green infrastructure. Water. 11 (4), 773(2019).
- Jaynes, D. B., Isenhart, T. M. Performance of saturated riparian buffers in Iowa, USA. J Environ Qual. 48 (2), 289-296 (2019).
- Moriasi, D. N., Gitau, M. W., Pai, N., Daggupati, P. Hydrologic and water quality models: Performance measures and evaluation criteria. Trans ASABE. 58 (6), 1763-1785 (2015).
- Johnson, G., et al. Effectiveness of saturated buffers on water pollutant reduction from agricultural drainage. J Nat Resour Agric Ecosyst. 1 (1), 49-62 (2023).
- Inline water level control structures. , Agri Drain Corporation. Available from: https://www.agridrain.com/shop/c85/manual-water-level-control-structures/p901/inline-water-level-control-structures/ (2024).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
