IIMPORTANCIA DE LA EVALUACIN HIDRULICA EN MPORTANCIA DE LA EVALUACIN HIDRULICA EN LOS SISTEMAS DE RIEGO PRESURIZADOSLOS SISTEMAS DE RIEGO PRESURIZADOS

Colegio de Postgraduados

Mxico TallerTaller

Polticas y Estrategias para el Uso del Agua Polticas y Estrategias para el Uso del Agua en la Agricultura en Iberoamricaen la Agricultura en Iberoamrica

Presenta:

MC. Julio Cesar Buenda Espinoza

Dr. Enrique Palacios Vlez

Dr. Jess Chvez Morales

Texcoco, Mxico del 13 al 16 de Marzo del 2006

INTRODUCCININTRODUCCIN

A umbrales del tercer milenio resalta la A umbrales del tercer milenio resalta la necesidad de:necesidad de:

Administrar los recursos naturales

AGUAAGUA

Sector Agropecuario

Escasez

Sobreexplotacin

Agricultura de riego Aprovechar el agua al mximo y obtener una mayor productividad

reas de Riego

Alrededor de 400 mil ha tienen problemas de salinidad

Ms de 104 de un total de 600 Acuferos estn sobre explotados

Consume el 76.3 % del agua que se utiliza en el pas

En Mxico, los sistemas de riego presurizados estn cobrando mayor importancia, debido a la necesidad de racionalizar el uso del agua, ante la presin creciente sobre este recurso.

Con el propsito de rescatar la situacin de sobreexplotacin de los acuferos en el estado de Guanajuato, Mxico, se han venido realizando esfuerzos conjuntos con los usuarios de riego, mediante la implantacin de programas de rehabilitacin y modernizacin de la infraestructura de riego, los cuales permiten un mejor manejo del recurso agua.

La sobreexplotacin est ocasionando

1. Incrementos en los costos de bombeo, por el continuo abatimiento de los niveles dinmicos, que genera incrementos en los requerimientos de energa elctrica, as como la necesidad de modificar los sistemas de bombeo, agregando tazones y columnas y el ajuste de los motores, con aumentos de costos para los productores agrcolas.

2. Produce otro tipo de daos, algunos irreversibles, como los asentamientos diferenciales del suelo, que ocasiona agrietamientos los cuales producen roturas en tuberas de agua potable y drenaje en las ciudades, as como daos significativos en las vas y en edificios, con costos considerables para los habitantes de la regin.

Por otra parte, es evidente la necesidad de capacitar a muchos productores para que utilicen adecuadamente los sistemas de riego que estn adquiriendo mediante el apoyo de Programas. Por lo tanto es necesario evaluar estos sistemas de riego que se estn instalando por varias empresas en el estado, considerando que en muchos casos los sistemas no funcionan adecuadamente.

Ante esta situacin se ha propuesto evaluar los sistemas de riego para determinar su funcionamiento y su efecto en los rendimientos de los cultivos, con la finalidad de cuantificar suimportancia. Una forma de evaluar los sistemas de riego, es mediante la medicin de la distribucin espacial del agua aplicada a los terrenos. Los coeficientes de uniformidad de aguacomo los propuestos originalmente por Christiansen, 1942, para riego por aspersin, y Karmeli y Keller, 1975, para riego por goteo, son indicadores de esta distribucin.

REVISIN REVISIN DE DE

LITERATURALITERATURA

Los factores que afectan considerablemente al coeficiente de uniformidad de aplicacin del agua, son los factores intrinsecos del diseo hidrulico de los sistemas de riego, los factores climticos y los factores de funcionamiento.

Durante los ltimos 20 aos, una gran parte de la investigacin en el mbito mundial se ha conducido en los efectos de estos factores, Acosta, 1982, Sammis y Wu, 1985, Vermeiren y Jobling, 1986, Gohring y Wallender, 1987, Goldhamer y Snyder, 1989, Soares et al., 1991, Tarjuelo et al., 1992, Tajrishy y Tchobanoglous, 1995, Louie y Selker, 2000.

El objetivo de esta investigacin fue cuantificar la importancia de la evaluacin hidraulica en los sistemas de riego presurizado en el estado de Guanajuato, Mxico.

OBJETIVOOBJETIVO

MATERIALES MATERIALES Y Y

MTODOSMTODOS

Mapa de la Repblica Mexicana

Estado de GuanajuatoEstado de GuanajuatoLocalizacin geogrficaLocalizacin geogrfica

MuestreoMuestreoBase de datos de la Secretaria de Riego del Estado de Guanajuato

Muestreo Aleatorio Estratificado

Asignacin proporcional

Muestreo con probabilidad proporcional (a la superficie del predio)

Evaluacin de riego por aspersin

El procedimiento que se utiliz para las pruebas de evaluacin fue el propuesto por: ASAE Standard S330.1, ASAE,1991.

Distribucin de colectores

Medicin de la presin y el gasto del aspersor

Evaluacin de riego por goteo

El procedimiento que se utiliz para las pruebas de evaluacin fue el propuesto por: Vermeiren y Jobling, 1986 (FAO).

Medicin de la presin en la salida de la tuberas de emisores

Medicin del gasto en el emisor

= nxx

1100CU 1cChristiansen, en %

Keller y Karmeli, en %q

qCU min=

Determinaciones y variables a medir

Anlisis de regresin

mximoRRrelativoR

c

cc

i=

mximo

i

CUCUCUrelativo =

++= XY 10

RESULTADOSRESULTADOS

Estratos y muestras analizadas en campoMUESTREOMUESTREO

De los cinco estratos o tipos de sistemas de riego que inicialmente se definieron con el muestreo aleatorio estratificado, solo tres de stos fueron posibles de analizar en campo, y fueron los sistemas de riego por aspersin porttil, aspersin por side-roll y por goteo. Adems, el tamao de muestra que inicialmente se defini para que se evaluaran en cada uno de los tipos de sistemas de riego, no fue cubierto en su totalidad en ninguno de stos, por problemas de carcter econmico

SSISTEMASISTEMAS DE RIEGO POR ASPERSIDE RIEGO POR ASPERSINNPORTPORTTIL Y SIDETIL Y SIDE--ROLLROLL

1 CUc: Coeficiente de uniformidad de Christiansen.

Coeficientes de uniformidad y valor de producciCoeficientes de uniformidad y valor de produccin totaln total

El 62% resultaron con un Coeficiente de Uniformidad de Christiansen menor a 80%, valor mnimo que se considera como uniformidad de riego aceptable.

El intervalo de confianza de la media estimada del coeficiente de uniformidad de la muestra, se estim con un nivel de confianza de 95%. A partir de la distribucin t de Student, en los sistemas de riego por aspersin porttil la discrepancia fue muy grande (11%) respecto a la media de la muestra (83%), lo cual no permite estimar con precisin la media verdadera de la poblacin. En los sistemas de riego por aspersin por side-roll la diferencia fue 5% respecto a la media de la muestra (77%), lo cual tampoco permite estimar con exactitud la media verdadera de la poblacin, lo que requiere aumentar el tamao de muestra.

AnAnlisis estadlisis estadstico del muestreo aleatorio estratificadostico del muestreo aleatorio estratificado

Modelos de ImpactoModelos de Impacto

Aspersin porttil

Rend. = 2.2139 CUc - 1.214r 2 = 0.99

0.70

0.75

0.80

0.85

0.90

0.95

1.00

0.90 0.92 0.94 0.96 0.98 1.00

Coeficiente de uniformidad relativo

R

e

n

d

i

m

i

e

n

t

o

r

e

l

a

t

i

v

o

Aspersin por Side-Roll

Rend. = 1.091 CUc - 0.1049r 2 = 0.70

0.650.700.750.800.850.900.951.00

0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00

Coeficiente de uniformidad relativo

R

e

n

d

i

m

i

e

n

t

o

s

r

e

l

a

t

i

v

o

s

Sistemas de riego por goteoSistemas de riego por goteo

Coeficientes de uniformidad y RendimientoCoeficientes de uniformidad y Rendimiento

1 CU: Coeficiente de uniformidad de Karmeli y Keller.

El 90% resultaron con un coeficiente de uniformidad de Karmeli y Keller menor a 90%, lmite mnimo para considerar una uniformidad de riego aceptable.

El intervalo de confianza de la media estimada del coeficiente de uniformidad de la muestra, se estim con un nivel de confianza de 95%, a partir de la distribucin t de Student, se tiene una discrepancia de 2.33% respecto a la media de la muestra (83%), por lo tanto se considera que las observaciones fueron homogneas, en consecuencia el tamao de la muestra fue adecuado.

AnAnlisis estadlisis estadstico del muestreo aleatorio estratificadostico del muestreo aleatorio estratificado

Rend. = 4.1431C.U. - 3.1608r2 = 0.8305

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

0.90 0.92 0.94 0.96 0.98 1.00

Coeficiente de uniformidad relativo, (adm)

R

e

n

d

i

m

i

e

n

t

o

r

e

l

a

t

i

v

o

,

(

a

d

m

)

Modelos de ImpactoModelos de Impacto

CONCLUSIONESCONCLUSIONES

1. Los coeficientes de uniformidad estimados en los tres diferentes tipos sistemas de riego evaluados (side-roll, aspersin porttil y goteo) en general fueron bajos, lo cual indica que el funcionamiento de dichos sistemas no es adecuado.

2. Los modelos de regresin lineal indicaron la importancia de realizar evaluaciones en los sistemas de riego presurizados, puesto que se encontr que a medida que mejora el coeficiente de uniformidad del agua en los sistemas de riego por aspersin porttil, por side-roll y goteo aumentan los valores de los rendimientos relativos.

Comentario Comentario final:final:

Ante la situacin de agotamiento de los recursos hdricos subterrneos se han propuesto varias opciones para disminuir la extraccin de agua, quedando a veces la duda de si su efecto realmente diminuye la extraccin neta o incrementa el minado en los acuferos.

GRACIAS GRACIAS PORPORSU SU

ATENCIATENCINN

INTRODUCCINMATERIALES Y MTODOSMuestreoRESULTADOS