Scilab Textbook Companion for Irrigation and Water Power Engineering by BC Punmia

340 Pages·2016·1.64 MB·English

Scilab Textbook Companion for
Irrigation and Water Power Engineering
by B. C. Punmia1
Created by
Ahmed Belal
B.Tech
Civil Engineering
Aligarh Muslim University
College Teacher
Dr Javed Alam
Cross-Checked by
K. V. P. Pradeep
May 26, 2016
1Funded by a grant from the National Mission on Education through ICT,
http://spoken-tutorial.org/NMEICT-Intro. ThisTextbookCompanionandScilab
codes written in it can be downloaded from the ”Textbook Companion Project”
section at the website http://scilab.in
Book Description
Title: Irrigation and Water Power Engineering
Author: B. C. Punmia
Publisher: Laxmi Publications Ltd., New Delhi
Edition: 16
Year: 2009
ISBN: 978-81-318-0763-7
1
Scilab numbering policy used in this document and the relation to the
above book.
Exa Example (Solved example)
Eqn Equation (Particular equation of the above book)
AP Appendix to Example(Scilab Code that is an Appednix to a particular
Example of the above book)
Forexample, Exa3.51meanssolvedexample3.51ofthisbook. Sec2.3means
a scilab code whose theory is explained in Section 2.3 of the book.
2
Contents
ListofScilabCodes 4
2 METHODS OF IRRIGATION 6
3 WATER REQUIREMENTS OF CROPS 14
4 HYDROLOGY 39
5 GROUND WATER WELL IRRIGATION 124
6 RESERVIOR PLANNING 147
8 GRAVITY DAMS 164
10 EARTH AND ROCKFILL DAM 196
11 SPILLWAYS 204
12 DIVERSION HEADWORKS 213
14 IRRIGATION CHANNEL 1 SILT THEORIES 244
15 IRRIGATION CHANNEL 2 DESIGN PROCEDURE 276
16 WATERLOGGING AND CANAL LINING 282
17 CANAL OUTLETS 295
18 CANAL REGULATION WORKS 299
3
19 CROSS DRAINAGE WORKS 317
20 RIVER ENGINEERING 326
21 WATER POWER ENGINEERING 329
4
List of Scilab Codes
Exa 2.1 EX2 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Exa 2.2 EX2 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Exa 2.3 EX2 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Exa 2.4 EX2 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Exa 2.5 EX2 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Exa 2.6 EX2 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Exa 2.7 EX2 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Exa 3.1 EX3 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Exa 3.2 EX3 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Exa 3.3 EX3 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Exa 3.4 EX3 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Exa 3.5 EX3 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Exa 3.6 EX3 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Exa 3.7 EX3 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Exa 3.8 EX3 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Exa 3.9 EX3 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Exa 3.10 EX3 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Exa 3.11 EX3 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Exa 3.12 EX3 12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Exa 3.13 EX3 13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Exa 3.14 EX3 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Exa 3.15 EX3 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Exa 3.16 EX3 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Exa 3.17 EX3 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Exa 3.18 EX3 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Exa 3.19 EX3 19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Exa 3.20 EX3 20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Exa 3.21 EX3 21 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
5
Exa 3.22 EX3 22 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Exa 3.23 EX3 23 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Exa 3.24 EX3 24 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Exa 3.25 EX3 25 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Exa 3.26 EX3 26 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Exa 3.27 EX3 27 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Exa 3.28 EX3 28 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Exa 4.1 EX4 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Exa 4.2 EX4 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Exa 4.3 EX4 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Exa 4.4 EX4 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Exa 4.5 EX4 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Exa 4.6 EX4 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Exa 4.7 EX4 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Exa 4.8 EX4 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Exa 4.9 EX4 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Exa 4.10 EX4 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Exa 4.11 EX4 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Exa 4.12 EX4 12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Exa 4.13 EX4 13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Exa 4.14 EX4 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Exa 4.15 EX4 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Exa 4.16 EX4 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Exa 4.17 EX4 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Exa 4.18 EX4 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Exa 4.19 EX4 19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Exa 4.20 EX4 20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Exa 4.21 EX4 21 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Exa 4.22 EX4 22 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Exa 4.23 EX4 23 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Exa 4.24 EX4 24 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Exa 4.25 EX4 25 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Exa 4.26 EX4 26 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Exa 4.27 EX4 27 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
Exa 4.28 EX4 28 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Exa 4.29 EX4 29 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Exa 4.30 EX4 30 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
Exa 4.31 EX4 31 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
6
Exa 4.32 EX4 32 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Exa 4.33 EX4 33 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Exa 4.34 EX4 34 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Exa 4.35 EX4 35 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
Exa 4.36 EX4 36 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
Exa 4.37 EX4 37 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
Exa 4.38 EX4 38 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
Exa 4.39 EX4 39 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
Exa 4.40 EX4 40 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
Exa 4.41 EX4 41 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
Exa 4.42 EX4 42 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
Exa 4.43 EX4 43 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
Exa 4.44 EX4 44 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
Exa 4.45 EX4 45 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
Exa 4.46 EX4 46 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
Exa 4.47 EX4 47 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
Exa 4.48 EX4 48 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
Exa 4.49 EX4 49 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
Exa 4.50 EX4 50 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
Exa 4.51 EX4 51 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
Exa 4.52 EX4 52 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
Exa 4.53 EX4 53 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
Exa 4.54 EX4 54 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
Exa 4.55 EX4 55 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
Exa 4.56 EX4 56 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
Exa 4.57 EX4 57 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Exa 4.58 EX4 58 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Exa 4.59 EX4 59 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
Exa 4.60 EX4 60 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
Exa 4.61 EX4 61 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
Exa 4.62 EX4 62 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
Exa 4.63 EX4 63 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
Exa 4.64 EX4 64 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
Exa 4.65 EX4 65 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
Exa 4.66 EX4 66 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
Exa 4.67 EX4 67 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
Exa 4.68 EX4 68 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
Exa 4.69 EX4 69 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
7
Exa 5.1 EX5 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
Exa 5.2 EX5 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
Exa 5.3 EX5 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
Exa 5.4 EX5 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
Exa 5.5 EX5 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
Exa 5.6 EX5 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
Exa 5.7 EX5 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
Exa 5.8 EX5 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
Exa 5.9 EX5 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
Exa 5.10 EX5 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
Exa 5.11 EX5 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
Exa 5.12 EX5 12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
Exa 5.13 EX5 13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
Exa 5.14 EX5 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
Exa 5.15 EX5 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
Exa 5.16 EX5 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
Exa 5.17 EX5 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
Exa 5.18 EX5 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
Exa 5.19 EX5 19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
Exa 5.20 EX5 20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
Exa 5.21 EX5 21 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
Exa 5.22 EX5 22 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
Exa 5.23 EX5 23 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
Exa 5.24 EX5 24 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
Exa 6.1 EX6 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
Exa 6.2 EX6 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
Exa 6.3 EX6 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
Exa 6.4 EX6 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
Exa 6.5 EX6 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
Exa 6.6 EX6 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
Exa 6.8 EX6 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
Exa 6.9 EX6 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
Exa 6.10 EX6 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
Exa 8.1 EX8 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
Exa 8.2 EX8 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
Exa 8.3 EX8 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
Exa 8.4 EX8 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
Exa 8.8 EX8 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
8
Exa 8.9 EX8 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
Exa 8.10 EX8 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
Exa 8.11 EX8 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
Exa 8.12 EX8 12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
Exa 8.13 EX8 13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
Exa 8.14 EX8 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
Exa 8.15 EX8 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
Exa 8.16 EX8 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
Exa 8.17 EX8 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
Exa 8.18 EX8 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
Exa 8.19 EX8 19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
Exa 8.20 EX8 20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
Exa 10.1 EX10 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
Exa 10.2 EX10 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
Exa 10.3 EX10 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
Exa 10.4 EX10 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
Exa 10.5 EX10 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
Exa 11.1 EX11 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
Exa 11.2 EX11 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
Exa 11.3 EX11 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
Exa 11.4 EX11 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
Exa 11.5 EX11 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
Exa 11.6 EX11 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
Exa 11.7 EX11 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
Exa 11.8 EX11 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
Exa 11.9 EX11 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
Exa 12.1 EX12 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
Exa 12.2 EX12 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
Exa 12.3 EX12 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
Exa 12.4 EX12 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
Exa 12.5 EX12 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
Exa 12.6 EX12 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
Exa 12.7 EX12 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232
Exa 12.8 EX12 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
Exa 12.9 EX12 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234
Exa 12.10 EX12 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
Exa 12.11 EX12 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
Exa 12.12 EX12 12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
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