कृषि जल निकास प्रणालियां Practice Questions (Q1-5) - Water Science and Technology

ICAR PG Water Science And Technology 29 Jun 2024Shift 1

MCQ (Single Correct) +4 −1

A drainage canal discharges $0.2\text{ m}^3/\text{s}$ and drains $250\text{ ha}$. The drainage coefficient of land is ______.

एक जल निकासी नहर (drainage canal) $0.2\text{ m}^3/\text{s}$ का निस्सरण करती है और $250\text{ हेक्टेयर}$ भूमि से जल निकासी करती है। भूमि का जल निकासी गुणांक (drainage coefficient) ______ है।

0.52 cm 0.52 cm 6.90 cm 6.90 cm 0.69 cm 0.69 cm 0.43 cm 0.43 cm

ICAR PG Water Science And Technology 09 Jul 2023Shift 1

MCQ (Single Correct) +4 −1

A total station in drainage investigations is used to

1. Measure water table depth

2. Measure artesian pressure

3. Conduct water quality surveys

4. Conduct topographic surveys

Choose the correct answer from the options given below :

जल निकासी जांच (Drainage investigations) में टोटल स्टेशन (Total station) का उपयोग किसके लिए किया जाता है?

1. जल स्तर की गहराई मापने के लिए

2. आर्टेशियन दबाव मापने के लिए

3. जल गुणवत्ता सर्वेक्षण करने के लिए

4. स्थलाकृतिक सर्वेक्षण (Topographic surveys) करने के लिए

नीचे दिए गए विकल्पों में से सही उत्तर चुनिए :

Measure water table depth जल स्तर की गहराई मापने के लिए Measure artesian pressure आर्टेशियन दबाव मापने के लिए Conduct water quality surveys जल गुणवत्ता सर्वेक्षण करने के लिए Conduct topographic surveys स्थलाकृतिक सर्वेक्षण करने के लिए

Role of Total Station in Agricultural Drainage Engineering:

Surveying Instrument: A total station integrates an electronic theodolite with an electronic distance meter (EDM) and a microprocessor to measure horizontal angles, vertical angles, and slope distances.
Drainage Planning: In agricultural drainage projects, establishing precise ground elevation contours, field slopes, natural depressions, and outlet invert levels is paramount to layout gravitational drain lines and collector mains. This is accomplished by conducting topographic surveys.

Therefore, a total station is used to conduct topographic surveys (Option 4).

जल निकासी इंजीनियरिंग में टोटल स्टेशन (Total Station) की भूमिका:

उपकरण: टोटल स्टेशन एक इलेक्ट्रॉनिक थियोडोलाइट और दूरी मापक (EDM) का एकीकृत रूप है जो अत्यंत सटीकता से क्षैतिज कोण, ऊर्ध्वाधर कोण और दूरियां मापता है।
अनुप्रयोग: कृषि जल निकासी परियोजनाओं में ढलान, कंटूर और निकास स्थल की ऊंचाई निर्धारित करने हेतु विस्तृत स्थलाकृतिक सर्वेक्षण (Topographic surveys) करने के लिए इसका उपयोग किया जाता है।

अतः सही उत्तर स्थलाकृतिक सर्वेक्षण करना है (विकल्प 4)।

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ICAR PG Water Science And Technology 09 Jul 2023Shift 1

MCQ (Single Correct) +4 −1

In which layout subsurface drains enter the main drain at an angle ?

1. Parallel system

2. Double main system

3. Random system

4. Herringbone system

Choose the correct answer from the options given below :

किस लेआउट में उपसतही जल निकासी नालियां (Lateral drains) मुख्य नाली में एक कोण पर प्रवेश करती हैं?

1. समानांतर प्रणाली (Parallel system)

2. डबल मेन प्रणाली (Double main system)

3. यादृच्छिक प्रणाली (Random system)

4. हेरिंगबोन प्रणाली (Herringbone system)

नीचे दिए गए विकल्पों में से सही उत्तर चुनिए :

Parallel system समानांतर प्रणाली Double main system डबल मेन प्रणाली Random system यादृच्छिक प्रणाली Herringbone system हेरिंगबोन प्रणाली

Classification of Subsurface Drainage Layouts:

Herringbone System: In a herringbone layout, the central main drain is aligned along the lowest swale, depressional draw, or natural drainage depression of the field. Laterals enter the main from both sides at an acute angle (typically $45^\circ$ to $60^\circ$), resembling the skeletal spine and rib bones of a herring fish.
Other Systems:
Parallel system: Parallel laterals enter the main drain from one side at right angles ($90^\circ$).
Gridiron system: Similar to parallel, but laterals enter perpendicular from both sides.
Random system: Undulating topography where isolated wet pockets are drained randomly.

Therefore, the herringbone system features laterals entering the main drain at an angle (Option 4).

उपसतही जल निकासी प्रणालियों के लेआउट:

हेरिंगबोन प्रणाली (Herringbone system): इसमें मुख्य नाली खेत के केंद्रीय निचले गर्त/नाली के साथ बिछाई जाती है और दोनों ओर से समानांतर लेटरल नालियां एक तीव्र कोण (45° से 60°) पर आकर मुख्य नाली में मिलती हैं (मछली के कांटे के समान आकृति)।
समानांतर प्रणाली (Parallel): इसमें नालियां समकोण (90°) पर मिलती हैं।

अतः कोण पर मिलने वाली प्रणाली हेरिंगबोन प्रणाली है (विकल्प 4)।

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ICAR PG Water Science And Technology 09 Jul 2023Shift 1

MCQ (Single Correct) +4 −1

Hooghoudt's equation is used to design lateral drain spacing for two layered profiles, if

1. Drains are located in the upper layer only

2. Drains are located at the interface of the two layers only

3. Drains are located in the lower layer only

4. Drains are located either in the upper or lower layers only

Choose the correct answer from the options given below :

हूफहाउट का समीकरण (Hooghoudt's equation) दो-परतीय मृदा प्रोफाइल के लिए लेटरल ड्रेन अंतराल (Spacing) डिजाइन करने के लिए उपयोग किया जाता है, यदि:

1. ड्रेन केवल ऊपरी परत में स्थित हों

2. ड्रेन केवल दोनों परतों के अंतरापृष्ठ (Interface) पर स्थित हों

3. ड्रेन केवल निचली परत में स्थित हों

4. ड्रेन केवल ऊपरी या निचली परतों में से किसी एक में स्थित हों

नीचे दिए गए विकल्पों में से सही उत्तर चुनिए :

Drains are located in the upper layer only ड्रेन केवल ऊपरी परत में स्थित हों Drains are located at the interface of the two layers only ड्रेन केवल दोनों परतों के अंतरापृष्ठ पर स्थित हों Drains are located in the lower layer only ड्रेन केवल निचली परत में स्थित हों Drains are located either in the upper or lower layers only ड्रेन केवल ऊपरी या निचली परतों में से किसी एक में स्थित हों

Application of Hooghoudt's Drainage Equation in Two-Layered Profiles:

Classical Hooghoudt Model: S.B. Hooghoudt (1940) derived the classic steady-state drainage equation for drain spacing $L$:
$$q = \frac{8 K_2 d h + 4 K_1 h^2}{L^2}$$
Two-Layer Boundary Condition: In this derivation, the soil profile consists of two distinct layers: an upper layer of hydraulic conductivity $K_1$ above the drain level, and a lower layer of hydraulic conductivity $K_2$ below the drain level. For this mathematical formulation to hold directly without complex transformations (such as Ernst's equation), the pipe/tile drains must be positioned precisely AT THE INTERFACE boundary separating the two layers.

Therefore, drains are located at the interface of the two layers only (Option 2).

दो-परतीय मृदा में हूफहाउट समीकरण (Hooghoudt's Equation):

समीकरण: हूफहाउट का मानक स्थिर-अवस्था जल निकासी समीकरण:
$$q = \frac{8 K_2 d h + 4 K_1 h^2}{L^2}$$
अंतरापृष्ठ शर्त: इस मॉडल में ड्रेन स्तर से ऊपर की परत की जल चालकता $K_1$ तथा नीचे की परत की जल चालकता $K_2$ मानी जाती है। यह समीकरण तभी सीधे लागू होता है जब जल निकासी पाइप/ड्रेन दोनों परतों के मिलन स्थल अर्थात अंतरापृष्ठ (Interface) पर स्थापित हों।

अतः सही उत्तर 'ड्रेन केवल दोनों परतों के अंतरापृष्ठ पर स्थित हों' है (विकल्प 2)।

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ICAR PG Water Science And Technology 09 Jul 2023Shift 1

MCQ (Single Correct) +4 −1

Surface drainage coefficient of a watershed is 1.44 mm/day. What should be the capacity of the surface drain at the outlet of the watershed, if its area is 500 ha ?

1. 3 m3/min

2. 10 m3/min

3. 5 m3/min

4. 50 m3/min

Choose the correct answer from the options given below :

एक वाटरशेड का सतही जल निकासी गुणांक (Drainage coefficient) 1.44 मिमी/दिन है। यदि इसका क्षेत्रफल 500 हेक्टेयर है, तो वाटरशेड के आउटलेट पर सतही नाली की क्षमता (विसर्जन दर) क्या होनी चाहिए?

1. 3 m3/min

2. 10 m3/min

3. 5 m3/min

4. 50 m3/min

नीचे दिए गए विकल्पों में से सही उत्तर चुनिए :

$3\text{ m}^3/\text{min}$ $3\text{ m}^3/\text{min}$ $10\text{ m}^3/\text{min}$ $10\text{ m}^3/\text{min}$ $5\text{ m}^3/\text{min}$ $5\text{ m}^3/\text{min}$ $50\text{ m}^3/\text{min}$ $50\text{ m}^3/\text{min}$