Construction of the water balance model for the Bontanga irrigation dam in Northern Ghana
- 1. University for Development Studies
- 2. Tamale Teaching Hospital
Description
ABSTRACT Freshwater resources are essential for the sustenance of all living things, for crop production and socio-economic activities. The objective of this study was to construct a water balance model aimed at optimizing reservoir management by analyzing variations in water availability in the reservoir. This model will help dam operators to adopt water allocation strategies, timing of water releases and storage decisions. An echo sounder was used to measure the depth of water. Crop water requirements were computed using FAO CROPWAT 8 software, and the InVEST-SDR model was used to estimate sediments exported downstream of the watershed. Model construction utilized multiple linear regression, and the results were tested at a level of significance α = 0.05. Model performance was evaluated using a coefficient of determination (R2) and the ratio of the root mean square error to the standard deviation of measured data (RSR). The results revealed a coefficient of determination (R2) of 0.743 and a ratio of the root mean square error to the standard deviation of measured data (RSR) of 0.67. The constructed model will provide essential information to stakeholders on drought preparedness and mitigation, including water conservation measures and the management of water releases during critical periods.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
ملخص موارد المياه العذبة ضرورية لاستمرار جميع الكائنات الحية، لإنتاج المحاصيل والأنشطة الاجتماعية والاقتصادية. كان الهدف من هذه الدراسة هو بناء نموذج لتوازن المياه يهدف إلى تحسين إدارة الخزان من خلال تحليل الاختلافات في توافر المياه في الخزان. سيساعد هذا النموذج مشغلي السدود على اعتماد استراتيجيات تخصيص المياه وتوقيت إطلاق المياه وقرارات التخزين. تم استخدام مسبار صدى لقياس عمق الماء. تم حساب متطلبات مياه المحاصيل باستخدام برنامج CROPWAT 8 التابع لمنظمة الأغذية والزراعة، وتم استخدام نموذج InVEST - SDR لتقدير الرواسب المصدرة أسفل مجرى مستجمعات المياه. استخدم بناء النموذج انحدارًا خطيًا متعددًا، وتم اختبار النتائج عند مستوى دلالة α = 0.05. تم تقييم أداء النموذج باستخدام معامل التحديد (R2) ونسبة متوسط الخطأ التربيعي الجذري إلى الانحراف المعياري للبيانات المقاسة (RSR). كشفت النتائج عن معامل تحديد (R2) قدره 0.743 ونسبة متوسط الخطأ التربيعي الجذري إلى الانحراف المعياري للبيانات المقاسة (RSR) قدره 0.67. سيوفر النموذج المبني معلومات أساسية لأصحاب المصلحة حول التأهب للجفاف والتخفيف من حدته، بما في ذلك تدابير الحفاظ على المياه وإدارة إطلاقات المياه خلال الفترات الحرجة.Translated Description (French)
RÉSUMÉ Les ressources en eau douce sont essentielles à la subsistance de tous les êtres vivants, à la production agricole et aux activités socio-économiques. L'objectif de cette étude était de construire un modèle de bilan hydrique visant à optimiser la gestion du réservoir en analysant les variations de la disponibilité en eau dans le réservoir. Ce modèle aidera les exploitants de barrages à adopter des stratégies d'allocation de l'eau, le calendrier des rejets d'eau et les décisions de stockage. Un échosondeur a été utilisé pour mesurer la profondeur de l'eau. Les besoins en eau des cultures ont été calculés à l'aide du logiciel FAO CROPWAT 8, et le modèle InVEST-SDR a été utilisé pour estimer les sédiments exportés en aval du bassin versant. La construction du modèle a utilisé une régression linéaire multiple, et les résultats ont été testés à un niveau de signification α = 0,05. La performance du modèle a été évaluée à l'aide d'un coefficient de détermination (R2) et du rapport entre l'erreur quadratique moyenne et l'écart type des données mesurées (RSR). Les résultats ont révélé un coefficient de détermination (R2) de 0,743 et un rapport de l'erreur quadratique moyenne sur l'écart type des données mesurées (RSR) de 0,67. Le modèle construit fournira des informations essentielles aux parties prenantes sur la préparation et l'atténuation de la sécheresse, y compris les mesures de conservation de l'eau et la gestion des rejets d'eau pendant les périodes critiques.Translated Description (Spanish)
RESUMEN Los recursos de agua dulce son esenciales para el sustento de todos los seres vivos, para la producción de cultivos y las actividades socioeconómicas. El objetivo de este estudio fue construir un modelo de balance hídrico destinado a optimizar la gestión del yacimiento mediante el análisis de las variaciones en la disponibilidad de agua en el yacimiento. Este modelo ayudará a los operadores de presas a adoptar estrategias de asignación de agua, plazos de liberación de agua y decisiones de almacenamiento. Se utilizó una ecosonda para medir la profundidad del agua. Los requerimientos de agua de los cultivos se calcularon utilizando el software FAO CROPWAT 8, y se utilizó el modelo InVEST-SDR para estimar los sedimentos exportados aguas abajo de la cuenca. La construcción del modelo utilizó regresión lineal múltiple y los resultados se probaron a un nivel de significación α = 0.05. El rendimiento del modelo se evaluó utilizando un coeficiente de determinación (R2) y la relación entre el error cuadrático medio y la desviación estándar de los datos medidos (RSR). Los resultados revelaron un coeficiente de determinación (R2) de 0.743 y una relación del error cuadrático medio a la desviación estándar de los datos medidos (RSR) de 0.67. El modelo construido proporcionará información esencial a las partes interesadas sobre la preparación y mitigación de la sequía, incluidas las medidas de ahorro de agua y la gestión de las liberaciones de agua durante los períodos críticos.Files
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Additional titles
- Translated title (Arabic)
- بناء نموذج توازن المياه لسد الري بونتانجا في شمال غانا
- Translated title (French)
- Construction du modèle de bilan hydrique pour le barrage d'irrigation de Bontanga dans le nord du Ghana
- Translated title (Spanish)
- Construcción del modelo de balance hídrico para la presa de riego de Bontanga en el norte de Ghana
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4399141203
- DOI
- 10.2166/wcc.2024.449