UNIFORMIDAD DE DISTRIBUCIÓN EN PARCELAS … · Planta: Cámara de Presión - Brote ... Detectar...

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UNIFORMIDAD DE DISTRIBUCIÓN EN PARCELAS VITÍCOLAS - OPTIMIZACIÓN DE SU OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO PARA AHORRAR AGUA Y ENERGÍA Ing. Agr. M. Sc. Schilardi, Carlos Facultad de Ciencias Agrarias-UNCuyo Almirante Brown (5507), Mendoza – Argentina. E-Mail: [email protected] FORO DE CAPACITACIÓN EN VITICULURA 2012

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UNIFORMIDAD DE DISTRIBUCIÓN EN PARCELAS VITÍCOLAS - OPTIMIZACIÓN DE SU OPERACIÓN Y

MANTENIMIENTO PARA AHORRAR AGUA Y ENERGÍA

Ing. Agr. M. Sc. Schilardi, Carlos

Facultad de Ciencias Agrarias-UNCuyoAlmirante Brown (5507), Mendoza – Argentina. E-Mail: [email protected]

FORO DE CAPACITACIÓN EN VITICULURA 2012

69,8 %

20,8 %

9,4 %

RESCATAR VIEJO PARADIGMA:

IRRIGATION MANAGEMENT !

DISENO / PLANIFICACIÓN (Dr – Ir)

OPERACIÓN (Qu – tr)

CONTROL

CLIMA – SUELO - CULTIVO

CUANTO ? – CUANDO?

COMO?

Clima: Tanque tipo A - EmeteoSuelo: FDR – TDRPlanta: Cámara de Presión - Brote

Calendario de Riego Sistematización parcela

Ret

roal

ime n

taci

ó n

Eficiencia de Riego

Un elemento se define como el área más pequeña en el campo que requiere agua, pero dentro de la cual, la variación de agua distribuida no es importante (Burt et aI., 1997).

En los huertos y viñas, un DUlq de 1.0 no implicaría que cada metro cuadrado del campo reciba la misma lámina de agua, pero que cada planta reciba la misma lámina. La término “lámina" se usa en lugar del "volumen" porque diferentes partes de un campo pueden tener diferentes marcos plantación.

CONCETO: “EL ELEMENTO”

elementostodospromedioalápromedioaláDUlq

...min4/1..min

=

COMPONENTES Y FACTORES EN LA UNIFORMIDAD DEL RIEGO POR GOTEO

• Diferencia en la descarga entre emisores

• Volumen aplicado no proporcional al área de una planta (del mismo desarrollo

Diferencias de presión

Taponamiento de emisores

Variación de la fabricación

Diferencia de suelo (enterrados)

Diferente tipos de emisores en el mismo campo

Diferencias de temperaturas a lo largo del lateral

Variaciones en la distancia de plantación

Descargas diferentes durante el arranque y apagado del equipo

Uniformidad = f (P, ΔP, x, Ec, Cv, FI)

P: presión de los emisores

ΔP : variación de presión a lo largo del sistema

x : exponente de descarga del emisor

Ec : características de emisor relacionados a la variación de su descargaCv: coeficiente de variación de fabricación

Fl: capacidad de filtrado del sistema

Adecuado diseño y mantenimiento !!

Ea = f (P, ΔP, x, Ec, Cv, FI, Ks, SW, ti, Δ ti)

P: presión de los emisores

Ks :conductividad hidráulica del suelo

SW : contenido hídrico del suelo antes del riego

ti : tiempo de riego

Cv: intervalo entre riegos

Ea f (uniformidad y programación riegos) !!!

• Evaluación del desempeño de los métodos de riego localizados en Mendoza, San Juan – Argentina, considerando la uniformidad de distribución global o del sistema con el objetivo de dar mayor entendimiento a los componentes que la afectan.

• Detectar los principales problemas que limitan la optimización del método de riego, detallando alternativas para su solución práctica a campo.

• Comparar los diferentes procedimientos para el cálculo de la uniformidad de distribución global o del sistema.

OBJETIVOS

EVALUACIÓN DE UN EQUIPO DE RIEGO

EVALUACIÓN DEL DISEÑO AGRONOMICO

EVALUACIÓN DEL DISEÑO HIDRÁULICO

EVALUACIÓN DE LA UNIFORMIDAD DE DISTRIBUCIÓN

EVALUACIÓN DE LA OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

OBJETIVOS DE LA EVALUACIÓN DE LA UNIFORMIDAD

Cuantificar la uniformidad en la distribución del agua

Detectar problemas de funcionamiento, plantear soluciones sencillas y económicas

Comprobar el estado de los componentes de la instalación

Analizar los criterios de la operación del sistema de riego

FRECUENCIA DE LA EVALUACIÓN DE LA UNIFORMIDAD

Certificar la instalación de campo

Al inicio y a máxima demanda de riego del cultivo

Cuando se sospeche de algún problema

UNIFORMIDAD - METODOLOGÍAS DE CAMPO

• Merriam y Keller modificada (1992)

• ASAE EP458 (2001)• ITRC (Burt et all, 2004, 2007)

MATERIALES NECESARIOS

• Manómetros de glicerina (2- 4 -10 kg/cm2)• Probetas graduadas (100 ml)• Cinta métrica (50-100m)• Cronómetros• Planillas de registro

• Clemmens y Solomon (1997)

IRTC (Burt et al, 2004, 2007)

INDICADORES DE DESEMPEÑO

DUlqΔp: uniformidad de distribución debido a las diferencias de presión

DUlqother: uniformidad de distribución debido a “otras causas”

Uneven spacing DU: uniformidad de distribución debido al desigual espaciamiento de los emisores

Unequal drainage DU: uniformidad de distribución debido a drenaje desigual de los emisores

DUdrainageunequalDUspacingunevenDUDUDU lqOtherPlqlq ⋅⋅×⋅⋅××= Δ

Clemmens y Solomon (1997)

( ) ( ) ( ) ( )2

22

21

22

1

11111

a

lqlqlqlqlq K

DUDUDUDUDU

−−+−+−−=

Donde:DUlq: uniformidad de distribución del sistemaDUlq1: uniformidad de distribución debido a diferencias de presiónDUlq2: uniformidad de distribución debido a “otras causas”Ka: factor, constante = 1,27

Variables respuestaCU (Merrian y Keller, 1978)CVq (Bralts y Kesner, 1983)CVp (Bralts y Kesner, 1983)DUlqglobal (Burt, 2004, 2007)

Análisis Varianza unifactorial y prueba de Scheffé (α = 0,05)Falta de normalidad: Test Kruskal -Wallis

Statgraphics Plus 5.1 (Statistical Graphics Corp., 2000)

DUlqsistema (Clemmens y Solomon 1997)

Variables explicativasProvincia (Mendoza - San Juan)Cultivo (Vid - Frutales)Método de riego (goteo - microaspersión)Modelo emisores (AC - No AC)

INTEGRACIÓN SIG

RESULTADOS: PROVINCIA

Sin diferencias significativas

RESULTADOS: MÉTODOS DE RIEGO

Sin diferencias significativas

RESULTADOS: CULTIVO

Sin diferencias significativas

RESULTADOS: TIPO DE EMISOR

Diferencias significativas = vida útil del emisor

DUsistema = 0.9238*Duqsis(Clemmens-Salomon)R2 = 0.8721

0.35

0.45

0.55

0.65

0.75

0.85

0.95

0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00

DUlqsist(Clemmens-Salomon)

Dulq

sist

ema

ANÁLISIS

INTEGRAL

RESULTADOS:

• Distribución global o del sistema del 0,78 (baja)

• Sub-uso del potencial tecnológico del “riego por goteo”

• La falta de uniformidad observada se debe a:

44% a causas de presión

50% a “otras causas”

4% a tasas de aplicación diferentes

2% al diferente drenaje de los emisores

• La metodología propuesta por Clemmens y Solomon (1997), sobrestima la uniformidad global o del sistema

RESULTADOS:• Falta de reinversión en el momento adecuado de laterales con emisores autocompensados

36% presenta atenciones en el diseño agronómico

40% presenta atenciones en el diseño hidráulico

52% presenta problemas en la operación del método de riego

68% presenta problemas de mantenimiento en las instalaciones

84% presenta falta de regulación de válvulas a campo

• De la evaluación integral de los equipos de riego:

• SIG: herramienta muy útil para detectar y sectorizar causas de baja uniformidad como así también para plantear una estrategia racional para la regulación de válvulas a campo

RECOMENDACIONES:

• Revisión alternativas diseño

• Certificar las instalaciones con evaluaciones a campo

• No descuidar la automatización del sistema de filtrado

• Planificar y controlar planes de operación y mantenimiento

• Asignar persona responsable de las instalaciones (capacitarla)

• Dos Evaluaciones anuales de las instalaciones

• Adecuar programa de reinversión (Emisores AC)

• Instalación adecuada de instrumentos de control y protección

TECNOLOGÍAS PROMETEDORAS:

• Monitoreo de riego en tiempo real

• Telecontrol de los equipos de riego

• Automatización de válvulas – (señales de radio)

“Lo que sabemos es una gota de agua,lo que ignoramos es el océano”

Isaac Newton

MUCHAS GRACIAS

IRRIGATION MANAGEMENT !

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Ing. Agr. M. Sc. Schilardi Carlos