The Q-C Feasibility Domain (QCFD) was defined and proposed as a tool for design of multiquality irrigation water supply systems. It determines all feasible combinations of water discharge and water quality, and can be represented by a point, a line, or an area in a diagram of water discharge versus solute flow rate (a Q-J diagram). The shape of the QCFD is the result of dilution of two or more flows from sources of different water quality. (assuming conservative substances) Several types of QCFDs were analyzed at sources, inner nodes of a network, and of consumer outlets. The effect of water discharge constraints (due to flow limitations in the network) on the QCFDs was formulated and analyzed. Computation of QCFDs of dilution junctions by vector addition of their inflows was described. The method was extended numerically to nonlinear mixing due to dependence of water salinity. Use of this method enables computation of QCFDs for inner nodes in networks, including dilution junctions. The effect of network topology and flow direction was discussed. Application and demonstration will follow in the next paper in this series. Copyright # 2008 John Wiley & Sons, Ltd.key words: irrigation; water supply; water quality; irrigation systems; contamination network analysis; water discharge
RÉ SUMÉLe domaine de faisabilité Q-C (QCFD) a été défini et proposé comme un outil pour la conception des systèmes d'alimentation en eau d'irrigation de qualités multiples. Il détermine toutes les combinaisons faisables de débit et de qualité de l'eau, et peut être représenté par un point, une ligne, ou un secteur dans un diagramme débit-concentration (un diagramme de Q-J). La forme du QCFD est le résultat de la dilution de deux écoulements ou plus provenant de sources de qualité différente (en supposant la conservation des quantités). Plusieurs types de QCFD ont été analysés aux sources, noeuds, et sorties du réseau. L'effet des contraintes de débit (dues aux limitations dans le réseau) sur le QCFD a été formulé et analysé. On décrit le calcul de QCFD aux jonctions par l'addition des vecteurs d'apports. La méthode a été étendues numériquement aux mélanges non linéaires du fait de la liaison avec la salinité de l'eau. L'utilisation de cette méthode permet le calcul de QCFD aux noeuds intérieurs des réseaux, y compris les jonctions de dilution. L'effet de la topologie de réseau et du sens d'écoulement a été discuté. L'application et la démonstration suivront dans le prochain papier de cette série.