Irrigation water saving by management of existing subsurface drainage in Egypt

Abstract

Egypt is faced with a water scarcity situation due to increasing demands on a fixed resource which could limit the country's ability to further its overall economic development. There is a danger that farmers in the Nile Valley and Delta may receive less irrigation water and of lower average quality in the future if no actions are taken towards irrigation water saving. In Egypt more than 2 million ha have a subsurface drainage system. These systems have been designed with fixed drain depths and spacings to meet certain strict drainage criteria based on conservative design assumptions regarding crop type and rooting depth. However, over the life of a drainage system under different conditions of crop type, crop growth stages and water availability occur. The original design assumptions only occur for short periods and so for most of the time excessive drainage occurs. Approximately 7.2 BCM of water is drained from areas with subsurface drainage systems in Egypt. A new perspective for managing these systems as a key part of integrated water resources management is needed. For that reason new management concepts for existing subsurface drainage systems have been developed to improve irrigation water use efficiency. The management concepts were to change the effective drain spacing and effective drain depth by applying simple, easily adoptable management measures. These management options were compared with the conventional ‘no management’ by applying the DRAINMOD-S model to the Western Delta of Egypt. The results indicate that by using the proposed management concepts it is possible to improve the existing irrigation water use efficiency by 15–20% without any yield reduction. Overall it was found that about 0.4 BCM of irrigation water may be saved in the Western Delta of Egypt alone by application of these management concepts. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd. L'Égypte est en face d'un problème de manque d'eau par des demandes croissantes d'une source fixe qui pourrait limiter les compétences du pays pour le développement de l'économie. Il y a un danger que les fermiers dans la Vallée du Nil et dans le Delta peuvent recevoir moins d'eau d'irrigation et d'une qualité moyenne dégradée si on ne prend pas de mesures pour sauver l'eau d'irrigation. En Égypte il y a plus de 2 millions d'hectares qui ont un système de drainage souterrain. Ces systèmes ont été dessinés avec une profondeur et une espace fixée, pour répondre à certains critères d'irrigation basés sur le type d'agriculture et la profondeur des racines des plantes dans la terre. Cependant, durant la vie d'un système de drainage on voit des conditions différentes d'agriculture, de stade de croissance et de disponibilité d'eau. Les assomptions des dessins originaux sont seulement pour des périodes courtes, ainsi pour la plupart du temps il y a beaucoup de problèmes avec le drainage excessif. En Égypte on draine environ 7.2 BCM d'eau des régions avec des systèmes souterrains. Il faut une nouvelle perspective sur le traitement de ces systèmes comme une rôle clé de la gestion des ressources en eau et qu'il y ait de nouvelles idées pour utiliser plus effectivement les systèmes de drainage existants. C'est pourquoi que les idées nouvelles pour les systèmes de drainage souterrain ont été développées pour améliorer l'efficacité de l'utilisation d'eau d'irrigation. Les concepts de gestion sont pour changer les profondeurs et les espaces de drainage effectif par appliquer de nouvelles mesures de gestion des eaux, facilement acceptées. Ces idées de gestion des eaux ont été comparées au ‘pas de gestion’ conventionnel en appliquant le modèle DRAINMOD-S à l'ouest du Delta. Les résultats indiquent qu'on peut augmenter l'efficacité de l'usage de l'eau par les concepts proposés avec 15–20% sans de la diminution de récoltes. On a trouvé qu'on peut sauver 0.4 BCM de l'eau d'irrigation sur l'ouest du Delta seulement en appliquant ces nouvelles idées de gestion des eaux. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd.