Metodología de análisis estadístico de roturas en redes de distribución de agua

La presente Tesis plantea una metodología de análisis estadístico de roturas de tubería en redes de distribución de agua, que analiza la relación entre las roturas y la presión de agua y que propone la implantación de una gestión de presiones que reduzca el número de roturas que se producen en dichas redes. Las redes de distribución de agua se deterioran y una de sus graves consecuencias es la aparición de roturas frecuentes en sus tuberías. Las roturas llevan asociados elevados costes sociales, económicos y medioambientales y es por ello por lo que las compañías gestoras del agua tratan de reducirlas en la medida de lo posible. Las redes de distribución de agua se pueden dividir en zonas o sectores que facilitan su control y que pueden ser independientes o aislarse mediante válvulas, como ocurre en las redes de países más desarrollados, o pueden estar intercomunicados hidráulicamente. La implantación de una gestión de presiones suele llevarse a cabo a través de las válvulas reductoras de presión (VPR), que se instalan en las cabeceras de estos sectores y que controlan la presión aguas abajo de la misma, aunque varíe su caudal de entrada. Los métodos más conocidos de la gestión de presiones son la reducción de presiones, que es el control más habitual, el mantenimiento de la presión, la prevención y/o alivio de los aumentos repentinos de presión y el establecimiento de un control por alturas. A partir del año 2005 se empezó a reconocer el efecto de la gestión de presiones sobre la disminución de las roturas. En esta Tesis, se sugiere una gestión de presiones que controle los rangos de los indicadores de la presión de cabecera que más influyan en la probabilidad de roturas de tubería. Así, la presión del agua se caracteriza a través de indicadores obtenidos de la presión registrada en la cabecera de los sectores, debido a que se asume que esta presión es representativa de la presión de operación de todas las tuberías porque las pérdidas de carga son relativamente bajas y las diferencias topográficas se tienen en cuenta en el diseño de los sectores. Y los indicadores de presión, que se pueden definir como el estadístico calculado a partir de las series de la presión de cabecera sobre una ventana de tiempo, pueden proveer la información necesaria para ayudar a la toma de decisiones a los gestores del agua con el fin de reducir las roturas de tubería en las redes de distribución de agua. La primera parte de la metodología que se propone en esta Tesis trata de encontrar los indicadores de presión que influyen más en la probabilidad de roturas de tuberías. Para conocer si un indicador es influyente en la probabilidad de las roturas se comparan las estimaciones de las funciones de distribución acumulada (FDAs) de los indicadores de presiones, considerando dos situaciones: cuando se condicionan a la ocurrencia de una rotura (suceso raro) y cuando se calculan en la situación normal de operación (normal operación). Por lo general, las compañías gestoras cuentan con registros de roturas de los años más recientes y al encontrarse las tuberías enterradas se complica el acceso a la información. Por ello, se propone el uso de funciones de probabilidad que permiten reducir la incertidumbre asociada a los datos registrados. De esta forma, se determinan las funciones de distribución acumuladas (FDAs) de los valores del indicador de la serie de presión (situación normal de operación) y las FDAs de los valores del indicador en el momento de ocurrencia de las roturas (condicionado a las roturas). Si las funciones de distribución provienen de la misma población, no se puede deducir que el indicador claramente influya en la probabilidad de roturas. Sin embargo, si se prueba estadísticamente que las funciones proceden de la misma población, se puede concluir que existe una relación entre el indicador analizado y la ocurrencia de las roturas. Debido a que el número de valores del indicador de la FDA condicionada a las roturas es mucho menor que el número de valores del indicador de la FDA incondicional a las roturas, se generan series aleatorias a partir de los valores de los indicadores con el mismo número de valores que roturas registradas hay. De esta forma, se comparan las FDAs de series aleatorias del indicador con la FDA condicionada a las roturas del mismo indicador y se deduce si el indicador es influyente en la probabilidad de las roturas. Los indicadores de presión pueden depender de unos parámetros. A través de un análisis de sensibilidad y aplicando un test estadístico robusto se determina la situación en la que estos parámetros dan lugar a que el indicador sea más influyente en la probabilidad de las roturas. Al mismo tiempo, los indicadores se pueden calcular en función de dos parámetros de cálculo que se denominan el tiempo de anticipación y el ancho de ventana. El tiempo de anticipación es el tiempo (en horas) entre el final del periodo de computación del indicador de presión y la rotura, y el ancho de ventana es el número de valores de presión que se requieren para calcular el indicador de presión y que es múltiplo de 24 horas debido al comportamiento cíclico diario de la presión. Un análisis de sensibilidad de los parámetros de cálculo explica cuándo los indicadores de presión influyen más en la probabilidad de roturas. En la segunda parte de la metodología se presenta un modelo de diagnóstico bayesiano. Este tipo de modelo forma parte de los modelos estadísticos de prevención de roturas, parten de los datos registrados para establecer patrones de fallo y utilizan el teorema de Bayes para determinar la probabilidad de fallo cuando se condiciona la red a unas determinadas características. Así, a través del teorema de Bayes se comparan la FDA genérica del indicador con la FDA condicionada a las roturas y se determina cuándo la probabilidad de roturas aumenta para ciertos rangos del indicador que se ha inferido como influyente en las roturas. Se determina un ratio de probabilidad (RP) que cuando es superior a la unidad permite distinguir cuándo la probabilidad de roturas incrementa para determinados intervalos del indicador. La primera parte de la metodología se aplica a la red de distribución de la Comunidad de Madrid (España) y a la red de distribución de Ciudad de Panamá (Panamá). Tras el filtrado de datos se deduce que se puede aplicar la metodología en 15 sectores en la Comunidad de Madrid y en dos sectores, llamados corregimientos, en Ciudad de Panamá. Los resultados demuestran que en las dos redes los indicadores más influyentes en la probabilidad de las roturas son el rango de la presión, que supone la diferencia entre la presión máxima y la presión mínima, y la variabilidad de la presión, que considera la propiedad estadística de la desviación típica. Se trata, por tanto, de indicadores que hacen referencia a la dispersión de los datos, a la persistencia de la variación de la presión y que se puede asimilar en resistencia de materiales a la fatiga. La segunda parte de la metodología se ha aplicado a los indicadores influyentes en la probabilidad de las roturas de la Comunidad de Madrid y se ha deducido que la probabilidad de roturas aumenta para valores extremos del indicador del rango de la presión y del indicador de la variabilidad de la presión. Finalmente, se recomienda una gestión de presiones que limite los intervalos de los indicadores influyentes en la probabilidad de roturas que incrementen dicha probabilidad. La metodología propuesta puede aplicarse a otras redes de distribución y puede ayudar a las compañías gestoras a reducir el número de fallos en el sistema a través de la gestión de presiones. This Thesis presents a methodology for the statistical analysis of pipe breaks in water distribution networks. The methodology studies the relationship between pipe breaks and water pressure, and proposes a pressure management procedure to reduce the number of breaks that occur in such networks. One of the manifestations of the deterioration of water supply systems is frequent pipe breaks. System failures are one of the major challenges faced by water utilities, due to their associated social, economic and environmental costs. For all these reasons, water utilities aim at reducing the problem of break occurrence to as great an extent as possible. Water distribution networks can be divided into areas or sectors, which facilitates the control of the network. These areas may be independent or isolated by valves, as it usually happens in developing countries. Alternatively, they can be hydraulically interconnected. The implementation of pressure management strategies is usually carried out through pressure-reducing valves (PRV). These valves are installed at the head of the sectors and, although the inflow may vary significantly, they control the downstream pressure. The most popular methods of pressure management consist of pressure reduction, which is the common form of control, pressure sustaining, prevention and/or alleviation of pressure surges or large variations in pressure, and level/altitude control. From 2005 onwards, the effects of pressure management on burst frequencies have become more widely recognized in the technical literature. This thesis suggests a pressure management that controls the pressure indicator ranges most influential on the probability of pipe breaks. Operating pressure in a sector is characterized by means of a pressure indicator at the head of the DMA, as head losses are relatively small and topographical differences were accounted for at the design stage. The pressure indicator, which may be defined as the calculated statistic from the time series of pressure head over a specific time window, may provide necessary information to help water utilities to make decisions to reduce pipe breaks in water distribution networks. The first part of the methodology presented in this Thesis provides the pressure indicators which have the greatest impact on the probability of pipe breaks to be determined. In order to know whether a pressure indicator influences the probability of pipe breaks, the proposed methodology compares estimates of cumulative distribution functions (CDFs) of a pressure indicator through consideration of two situations: when they are conditioned to the occurrence of a pipe break (a rare event), and when they are not (a normal operation). Water utilities usually have a history of failures limited to recent periods of time, and it is difficult to have access to precise information in an underground network. Therefore, the use of distribution functions to address such imprecision of recorded data is proposed. Cumulative distribution functions (CDFs) derived from the time series of pressure indicators (normal operation) and CDFs of indicator values at times coincident with a reported pipe break (conditioned to breaks) are compared. If all estimated CDFs are drawn from the same population, there is no reason to infer that the studied indicator clearly influences the probability of the rare event. However, when it is statistically proven that the estimated CDFs do not come from the same population, the analysed indicator may have an influence on the occurrence of pipe breaks. Due to the fact that the number of indicator values used to estimate the CDF conditioned to breaks is much lower in comparison with the number of indicator values to estimate the CDF of the unconditional pressure series, and that the obtained results depend on the size of the compared samples, CDFs from random sets of the same size sampled from the unconditional indicator values are estimated. Therefore, the comparison between the estimated CDFs of random sets of the indicator and the estimated CDF conditioned to breaks allows knowledge of if the indicator is influential on the probability of pipe breaks. Pressure indicators depend on various parameters. Sensitivity analysis and a robust statistical test allow determining the indicator for which these parameters result most influential on the probability of pipe breaks. At the same time, indicators can be calculated according to two model parameters, named as the anticipation time and the window width. The anticipation time refers to the time (hours) between the end of the period for the computation of the pressure indicator and the break. The window width is the number of instantaneous pressure values required to calculate the pressure indicator and is multiple of 24 hours, as water pressure has a cyclical behaviour which lasts one day. A sensitivity analysis of the model parameters explains when the pressure indicator is more influential on the probability of pipe breaks. The second part of the methodology presents a Bayesian diagnostic model. This kind of model belongs to the class of statistical predictive models, which are based on historical data, represent break behavior and patterns in water mains, and use the Bayes’ theorem to condition the probability of failure to specific system characteristics. The Bayes’ theorem allows comparing the break-conditioned FDA and the unconditional FDA of the indicators and determining when the probability of pipe breaks increases for certain pressure indicator ranges. A defined probability ratio provides a measure to establish whether the probability of breaks increases for certain ranges of the pressure indicator. The first part of the methodology is applied to the water distribution network of Madrid (Spain) and to the water distribution network of Panama City (Panama). The data filtering method suggests that the methodology can be applied to 15 sectors in Madrid and to two areas in Panama City. The results show that, in both systems, the most influential indicators on the probability of pipe breaks are the pressure range, which is the difference between the maximum pressure and the minimum pressure, and pressure variability, referred to the statistical property of the standard deviation. Therefore, they represent the dispersion of the data, the persistence of the variation in pressure and may be related to the fatigue in material resistance. The second part of the methodology has been applied to the influential indicators on the probability of pipe breaks in the water distribution network of Madrid. The main conclusion is that the probability of pipe breaks increases for the extreme values of the pressure range indicator and of the pressure variability indicator. Finally, a pressure management which limits the ranges of the pressure indicators influential on the probability of pipe breaks that increase such probability is recommended. The methodology presented here is general, may be applied to other water distribution networks, and could help water utilities reduce the number of system failures through pressure management.

Mercados informales, intercambios y cesiones de agua de riego en la Comunidad Valenciana

A inicios de la pasada década la legislación española de aguas incorporó diversos cambios normativos para permitir la realización de cesiones e intercambios de recursos hídricos entre concesionarios y usuarios, con el ánimo de flexibilizar la asignación de recursos y mejorar su aprovechamiento, particularmente en contextos de escasez. Sin embargo, como ya han apuntado diversos autores, con anterioridad a estos cambios legales ya existían fórmulas de cesión e intercambio de recursos entre usuarios, más o menos formales. El objetivo del presente trabajo es analizar las cesiones e intercambios de aguas que han tenido lugar en la Comunidad Valenciana en las últimas décadas. Los resultados demuestran que los intercambios de derechos entre usuarios pueden resultar eficaces para resolver problemas locales de escasez. El trabajo discute también el concepto de mercados informales y si estos intercambios o cesiones pueden considerarse como tales.

Captación, almacenamiento y distribución de agua lluvia y nivel freático, durante el proceso de construcción de una obra, con el fin de bajar el consumo de agua potable y costos

50 p.

Sistema de costos para las medianas empresas que se dedican a la captación, depuración y distribución de agua en el área metropolitana de San Salvador.

El registro y control de los costos de producción en las medianas empresas dedicadas a la captación, depuración y distribución de agua es una práctica que se ha venido implementando con mayor frecuencia debido a las exigencias Tributarias y al crecimiento significativo de este tipo de industria, lo anterior con el propósito de brindar información confiable para la tasación de impuestos y como objetivo fundamental para la toma de decisiones que permitan al industrial determinar cuánto y cómo producir de acuerdo a la creciente demanda de agua envasada. Para que el registro y control de la producción alcance un alto grado de confiabilidad y se obtenga de manera oportuna, es importante implementar de forma adecuada un Sistema de Costos que se adapte a las necesidades de cada industria, que permita generar información confiable y oportuna tal y como lo establece las Leyes y Reglamentos afines. El Código Tributario, sección octava OBLIGACION DE LLEVAR CONTABILIDAD FORMAL, REGISTROS, INVENTARIOS Y UTILIZAR METODOS DE VALUACION, Artículo 140, Literal F, establece que los Industriales: Llevarán registro detallado de los costos de la materia prima, elaborados y en proceso. De manera que la Norma Internacional de Información Financiera número 2 recomienda que es necesario implementar un método de costos para la valuación de los inventarios producidos. El registro y control de la producción en las industrias dedicadas a la captación, depuración y distribución de agua tiene como finalidad comprobar que todas las actividades desarrolladas en cada una de las fases del proceso productivo se registraron de la mejor manera, alcanzando un alto grado de confiabilidad en la información financiera obtenida. Por las razones mencionadas anteriormente, la finalidad sobre la cual se ha enmarcado la investigación, es la recomendación de adoptar un sistema de costos que se adecue a las necesidades de las industrias que se dedican a la captación, depuración y distribución de agua para realizar un registro y control razonable de la producción, con el propósito de obtener información financiera confiable y oportuna. La metodología utilizada para el logro de los objetivos propuestos en la investigación consiste en la recolección de la información de campo, establecimiento del universo, muestra e interpretación de los resultados, dicha investigación se llevó acabo tomando de base una muestra (que en este caso es el mismo universo) de las empresas dedicadas a la captación, depuración y distribución de agua en el sector Metropolitano de San Salvador. A través del estudio realizado se comprobó que la mayoría de los departamentos de contabilidad encuestados manifiestan no tener un sistema de costos para el registro y control de la producción, sin embargo todos los jefes de contabilidad (100%), consideran que de existir un instrumento técnico este les permitiría implementar un adecuado sistema de costos para el registro y control de la producción. En tal sentido se concluye que es importante y de utilidad la propuesta de un sistema de costos para las medianas empresas dedicadas a la captación, depuración y distribución de agua en el Área Metropolitano de San Salvador.

Identificación y evaluación de plaguicidas en agua del Distrito de Riego Nro. 004 del Valle de Culiacán, Sinaloa por José Andrés Audelo Villegas

Tesis (Maestría en Ciencias, con especialidad en Ingeniería Ambiental) U. A. N. L.

Plan de marketing social para el proyecto de transferencia de los sistemas de riego estatales a los usuarios: caso Sistema de Riego Cebadas

El proceso de transferir los sistemas de riego que se encuentran en poder del estado a los usuarios es relativamente nuevo en el Ecuador, ha dado sus primeros pasos desde 1.996 y ha llegado a su plena operación desde 1.998 hasta la presente fecha, por este motivo es que se desea seguir entregando a los usuarios los sistemas restantes para que sean administrados, gestionados y mantenidos por ellos, esto se debe al abandono del estado por una falta total de recursos económicos y también por los decretos de modernización del subsector riego expedidos en 1.995. Dentro de este proceso se encuentra el Sistema de Riego Cebadas, ubicado en la provincia del Chimborazo, cantón Guamote. Todo proceso de cambio es duro y ofrece resistencia, no solamente por parte de las instituciones que se ven beneficiadas por un proyecto cualquiera, sino por los involucrados en estos procesos, además de resultar extensos en el tiempo, muchas veces son impuestos y se necesita inyectar enormes esfuerzos para que no caigan en el fracaso. Debido a estas razones y tomando en cuenta que no se realizó ninguna práctica de mercadeo social a los beneficiarios del proyecto, para: concietizarlos, provocar en ellos un cambio de mentalidad y por ende una reestructuración profunda en la actitud de las personas e instituciones que se sirven del riego, para que sean ellos mismo los ejecutores de su propio desarrollo, es que se plantea el uso de las herramientas del marketing en el ámbito social, con la finalidad de determinar la situación geográfica y su influencia, la población objetivo (y de esta, las condiciones sociales, educativas, culturales, religiosas, aestéticas, económicas, de comunicación, recursos naturales, en las que esta se encuentra), el mercado a cubrir, el producto social a diseñar, vender y su precio, los canales de distribución del mismo, etc. Bajo estas consideraciones se desarrolla el “Plan de marketing social para el proyecto de transferencia de los sistemas de riego estatales a los usuarios – caso sistema de riego Cebadas”.

Agua, tierra y trabajo

El documental fue producido en la Universidad Nacional de Cuyo, financiado por el Proyecto PROSAP (Programa de Servicios Agrícolas Provinciales) con el fin de difundir los beneficios y resultados de las obras que se realizaron en la provincia de Mendoza mediante la puesta en marcha de dicho proyecto. La primera gran obra que emprendió fue el revestimiento del Canal Montecaseros el cual presentaba graves problemas de infliltraciones. Con esta implementación se logró aprovechar, proteger y efectivizar la distribución de agua hasta un 95%. La otra gran obra es el Proyecto Canal Constitución, al cual, por ser más nuevo, se le pudo implementar otra tecnología llamada "módulos de máscara", que permitió más control aún en la entrega del agua.

Jugate por el agua

El documental fue producido en el Centro de Información y Comunicación de la Universidad Nacional de Cuyo, con el objeto de concientizar a la sociedad sobre la importancia del cuidado del recurso hídrico en la provincia de Mendoza. El documental es una ficción que puede ser utilizada como material didáctico en el nivel primario y medio de la educación formal. El contenido está centrado en el cuidado del agua siendo ésta una tarea que comenzó hace 500 años el Cacique Guaymallén construyendo canales y acequias para asegurar la subsistencia de su pueblo. Más tarde con la llegada del tren y de los inmigrantes cambió el panorama agrícola, pero fue la primera Ley de Aguas la que sentó las bases para un correcto uso y distribución. Hoy, es el Departamento de Irrigación el encargado de continuar con esta tarea y asegurar de esta manera la calidad y eficiencia en el consumo y entrega del servicio.

Riego con equipos presurizados

En un área de aprox. 2 000 000 ha del sur de Córdoba (Argentina) se evaluaron los equipos de riego con el fin de conocer su funcionamiento, el grado de uniformidad con que trabajan y la eficiencia de riego lograda por los productores. Se realizaron 21 evaluaciones sobre equipos operando de acuerdo con la programación establecida por sus usuarios; 14 sobre pivote, una sobre avance lateral, 4 sobre enrolladores (3 de cañón y uno de baja presión) y 2 sobre side roll. Los parámetros de calidad de riego brindaron coeficiente medio de uniformidad = 81,4 %, con uniformidad de distribución = 73,23 %. En el 80 % de los casos, la lámina aplicada fluctuó entre 10 y 20 mm siendo su promedio = 17 mm. De los resultados se puede inferir que -en general- la superficie asignada a cada equipo es siempre mayor que su capacidad para realizar oportunamente una óptima reposición del agua al suelo y que, si bien los coeficientes de uniformidad y distribución del agua pueden considerarse aceptables, la programación del riego es mala en todos los establecimientos evaluados poniéndose de manifiesto en la baja eficiencia de almacenamiento y repercutiendo directamente sobre la producción de los cultivos regados.

Desempeño del riego por superficie en el área de regadío de la cuenca del río Tunuyán superior, Mendoza, Argentina

El área de regadío de la cuenca del río Tunuyán Superior está ubicada en Mendoza - Argentina, a los 33° 34´ de latitud Sur y 69° 00´ de longitud Oeste, está conformada por los departamentos de Tupungato, Tunuyán y San Carlos y cuenta con una superficie de 51.484 ha con derechos de riego superficial (DGI, 2004)., siendo indispensable el desarrollo de indicadores que permitan conocer la eficiencia del uso del agua para riego, detectando los principales problemas y soluciones para un desarrollo sustentable de la cuenca. El objetivo general del estudio es conocer el grado de aprovechamiento del agua de riego en el interior de las propiedades agrícolas del área de influencia del río Tunuyán en su tramo superior y estimar las eficiencias potenciales factibles de alcanzar considerando los posibles cambios operativos y el balance salino. En la cuenca predominan los métodos de riego por escurrimiento superficial con desagüe al pie. Se utilizó la metodología de Walker & Skogerboe (1987) y los estándares de ASAE (2000). Para la cuantificación de los parámetros desempeño, que califican los métodos de riego, se utiliza la metodología definida por la ASCE (American Society of Civil Engineers, Burt et al 1997). Los resultados indican que predomina el método de riego por surcos con desagüe, texturas de suelo franco arenosas, pendientes del 0,87%, salinidad de suelo de 0-100 cm: 1,12 dS m-1, salinidad del agua de riego: 0,70 dS m-1; caudales de manejo y unitario de 53 L s-1 y 1,24 L s-1m-1 respectivamente, longitud de la parcela de riego 123 m, tiempo de aplicación de 7 hs y la infiltración básica de los suelos es de 5,3 mm h-1. Resultó una eficiencia de riego en finca baja (39%), con eficiencias de conducción, aplicación, almacenaje y distribución de 91%, 43%, 99% y 91% respectivamente. La eficiencia potencial a alcanzar en la zona, mejorando el manejo del riego en finca sería del 68 % y considerando el balance salino del suelo, sería del 90 %. La principal causa de las bajas eficiencias observadas a campo para la zona bajo estudio es el excesivo tiempo de aplicación o corte. Para cada zona de manejo las principales causas son: a) zona norte: bajos caudales unitarios, b) zona centro norte: deficiente nivelación c) zona centro sur: excesivos caudales unitarios y d) zona sur: deficiente nivelación. Los modelos de simulación utilizados resultaron de utilidad para interpretar las evaluaciones de riego realizadas a campo en cada caso en particular, como así también para el planteo de escenarios de optimización de los sistemas de riego evaluados.

Desempeño del riego por superficie en el área de riego del Río Mendoza

El sector riego representa en Argentina el 70% de todas las extracciones para uso del agua y tiene una eficiencia promedio del 40%, que resulta baja. Entre otros motivos, esto se debe principalmente al predominio de los métodos de riego por escurrimiento superficial sobre aquellos más modernos. Un síntoma de esta ineficiencia generalizada se manifiesta en el hecho de que de los 1,6 millones de hectáreas bajo riego que hay en el país, un tercio tiene problemas de salinización de suelo y/o de drenaje. El área regadía del río Mendoza es -sin dudas- la más importante de la provincia y sobre ella está asentada gran parte de la población provincial. Cuenta con un gran desarrollo industrial y con actividades que involucran a los distintos usos del agua. La reciente construcción sobre el río Mendoza, del dique Potrerillos, permitirá la regulación del mismo posibilitando una entrega programada a los usuarios a través de las 6 zonas de riego que la operan. El objetivo general del estudio es conocer el grado de aprovechamiento del agua de riego en el interior de las propiedades agrícolas pertenecientes al área de influencia del río Mendoza y estimar las eficiencias potenciales factibles de alcanzar considerando los posibles cambios operativos y el balance salino asegurando así un adecuado nivel productivo. Se plantean como objetivos específicos: conocer las láminas de riego, las eficiencias actuales y potenciales, la salinidad del suelo en la rizósfera y del agua de riego superficial, conocer los parámetros físicos (velocidad de infiltración, ecuaciones de avance del frente de agua y caracterizar la geometría de los surcos de la zona) y operativos (caudal de manejo y unitario). La unidad de análisis es la propiedad o finca. El tamaño de la muestra fue de 101 propiedades. La selección de las fincas fue realizada teniendo en cuenta principalmente dos criterios: primero, que las mismas se distribuyeran aproximadamente en igual cantidad en las 6 zonas de riego y sobre los canales más representativos de cada una de ellas para que las comparaciones fueran equivalentes y segundo, evaluar aquella propiedad, con derecho de riego superficial, que estuviera recibiendo el turno de riego habitual. Dentro de estos grupos las propiedades se seleccionaron en forma aleatoria. Para el estudio de la eficiencia de riego se ha utilizado la metodología de Chambouleyron y Morábito (1982) al tratar los casos de riego sin desagüe al pie y la metodología de Walker & Skogerboe (1987) para los casos de riego con desagüe al pie. El equipamiento utilizado comprendió aforadores portátiles, minimolinetes, anillos infiltrómetros, cintas métricas, nivel óptico, etc. Para conocer la salinidad de los suelos se extrajeron en cada propiedad evaluada seis muestras de suelo en los surcos o melgas (cabeza, medio y pie) a dos profundidades por cada ubicación (cultivos perennes: 0 a 50 y 50 a 100 cm y cultivos hortícolas: 0 a 25 y 25 a 50 cm) y en laboratorio se midió la conductividad eléctrica del extracto de saturación (CEes) expresándola en dS m-1 a 25ºC. También se realizaron los análisis de salinidad del agua en muestras tomadas en la bocatoma de la propiedad, expresada en dS m-1 a 25ºC. Se evaluó la respuesta de la salinidad del suelo a diferentes factores mediante un análisis de varianza unifactorial. Se consideraron los siguientes factores: zona de riego, cultivo, ubicación dentro de la parcela (cabeza, medio y pie), estrato de suelo (primero y segundo) y método de riego (surcos con/sin desagüe y melgas sin desagüe). La comparación de medias de los niveles de cada uno de los factores se realizó utilizando la prueba de Scheffé. Como la producción está vinculada a la disponibilidad de agua y al nivel de salinidad del suelo, se analizó también la relación que existe entre la salinidad del suelo (CEes) y las eficiencias de riego, para ello se consideró el coeficiente de variación (CV) de la CEes de los dos estratos de suelo (primer y segundo) y las tres ubicaciones dentro de cada parcela respecto de las eficiencias de distribución (EDI) y de almacenaje (EAL), según cultivos y método de riego. Para la relación EAL y CEes del perfil del suelo se realizó una discriminación de datos en tres estratos: EAL = 100%, 80% < EAL < 100% y EAL < 80%. Se analizó además la variación de la salinidad del agua de riego superficial en las distintas zonas. El estudio incluyó la estimación del valor de la Eficiencia de riego potencial (EAPp) utilizando dos metodologías: (a) una según el manejo del método de riego (EAPM) definida como aquella factible de alcanzar cuando se han optimizado las variables de riego (caudal unitario, tiempo de aplicación, pendiente, oportunidad de riego, etc.) y que indica el grado de eficiencia que puede alcanzar el método si el manejo es óptimo. Los valores EAPM fueron obtenidos con el modelo matemático SIRMOD (Walker, 1993); (b) otra considerando el balance salino del suelo (EAPS) y la relación entre la lámina media infiltrada y almacenada en la zona radical y la lámina media aplicada en el riego, considerando el requerimiento de lixiviación. Los componentes del balance salino que afectan la eficiencia de aplicación potencial utilizados fueron: evapotranspiración de los cultivos; probabilidad de ocurrencia de Etr; zona de riego y textura del suelo. Se realizó también un análisis de sensibilidad de las variables mencionadas, a fin de ordenarlas por su importancia. En todos los casos se calcularon las medidas de posición y dispersión de los parámetros sobre todas las combinaciones posibles entre niveles de todas las variables. La lámina percolada que asegure la EAPS se calculó con la ecuación de van der Molen (1983). Se utilizaron tres niveles diferentes del factor conductividad eléctrica del extracto de saturación final “CEesf" (después de un ciclo de riego), que fueron combinados con todos los demás niveles de los otros factores. Los resultados muestran que las láminas brutas de riego aplicadas con surcos s/D (76 mm) son significativamente menores (α = 0,05) que las registradas con surcos c/D (152 mm) y que ambas láminas anteriores no difieren significativamente de las aplicadas con melgas (117 mm). Con respecto a las láminas infiltradas (dinf) el resultado indica que hay diferencias significativas (α = 0,05) en las láminas infiltradas con los diferentes métodos: surcos c/D (36 mm), surcos s/D (76 mm) y melgas (113 mm) y que las melgas producen las mayores láminas percoladas: 47 mm respecto a 34 mm en los surcos s/D y a 8 mm en los surcos c/D, solo hay diferencias significativas (α = 0,05) entre melgas y surcos c/D. Con respecto a las velocidades de infiltración representativas de las series de suelos del río Mendoza se observa que son bajas con valores extremos de infiltración básica de 1,3 y 7,3 mm/h. Se han obtenido ecuaciones de avance del frente de agua que caracterizan los tres métodos de riego evaluados, ya sea en función del tiempo como en función del tiempo y el caudal unitario. Se ha caracterizado la geometría de los distintos tamaños o categorías de surcos locales disponiendo de información para mejorar el diseño. Hay diferencias significativas (α = 0,05) entre los caudales de manejo de surcos c/D (19 L s-1) y melgas (114 L s-1). Este último valor resulta alto -pero dentro de valores razonables- no obstante ello debería reducirse la variabilidad observada para mejorar las eficiencias. Con respecto a los caudales unitarios hay diferencias significativas (α = 0,05) entre surcos c/D (0,50 L s-1) respecto de surcos s/D (2,22 L s-1) y melgas (1,99 L s-1 m-1). La eficiencia de aplicación (EAP) media del área es de 59% correspondiéndole la calificación de desempeño “Mala". Dicho valor no es significativamente diferente en las distintas zonas de riego ni en las distintos estaciones del año. Hay diferencias significativas (α = 0,05) cuando se comparan: los métodos de riego s/D (surcos: 67% y melgas: 69%) respecto a aquellos métodos c/D (39%) y los cultivos: frutales (62%) y hortalizas (47%). Con respecto a EAL hay diferencias significativas (α = 0,05) de la zona 4 respecto a las zonas 1, 2 y 3; también son significativamente diferentes (α =0,05) los valores de EAL entre surcos c/D (71%) respecto a los métodos sin desagüe (86%). Para la eficiencia de distribución (EDI) resultan diferencias significativas (α = 0,05) entre melgas s/D (79%) y los surcos que presentan valores más altos (88 y 96%). Se observa que para el tamaño de muestra utilizado (n =101) corresponde una precisión en porcentaje respecto a la media para EAP = 10%, EAL = 6% y EDI = 5 %, para una confiabilidad del 95%. En cuanto a la salinidad del suelo en la rizósfera, la 4ta. zona de riego presenta los valores más altos (3,8 dS m-1), con diferencias significativas (α=0,05) del resto. Si bien la zona 3 tiene una salinidad media (2,1 dS m-1) más alta que el resto, las diferencias no son significativas. También se observa -sólo en el caso de los métodos de riego s/D- mayor salinidad (α=0,05) en la cabecera de la unidad de riego respecto al medio y al pie por alteración del patrón de infiltración y mayor cantidad de sales acumuladas (α=0,05) en el estrato superior (primero) que en el estrato inferior (segundo). La precisión del muestreo realizado para determinar la salinidad del suelo alcanza un valor de 6% del valor de la media para el tamaño de muestra utilizado (n = 537) y para una confiabilidad del 95%. El agua de riego posee un nivel de sales significativamente mayor en las zonas 4 (α = 0,05) y 5 (α = 0,1), resultando la zona 4 con una conductividad eléctrica 75% mayor (1,624 dS.m-1) y la zona 5 con una CE 25% mayor (1,161 dS.m-1) que la zona 2 (0,926 dS.m-1). Se observa que para el tamaño de muestra utilizado (n = 20 en zona 1 y n = 16 en zona 4) corresponde una precisión para CEagua menor al 5% del valor de la media (zona 1) y menor al 13% del valor de la media (zona 4) para una confiabilidad del 95%. El factor que más influye en la variación de la EAPS es la “zona de riego" definida por las variables “salinidad del suelo" y “salinidad del agua". Para el oasis del río Mendoza la eficiencia de aplicación factible de alcanzar en la parcela (considerando la salinidad medida en el agua de riego) si se propone como objetivo mantener el nivel salino actual del suelo, es del 61%. Este valor resulta muy próximo al medido a campo (59%) y al que asegura obtener el máximo rendimiento de los cultivos (según Maas-Hoffman) del 58%. Si -en cambio- se planteara como objetivo un 90% de la producción máxima debida a la salinidad del suelo, sería factible aumentar la eficiencia de aplicación al 71%, mientras que aquella factible de alcanzar optimizando los factores de manejo del riego sería del 79%. Las recomendaciones para mejorar las actuales eficiencias de riego se presentan en función del método de riego. Para el caso de riego con desagüe -cuya causa de ineficiencia es consecuencia de las excesivas pérdidas por escurrimiento al pie- se aconseja disminuir el volumen de agua escurrido al pie y asegurar el mojado del suelo en la rizósfera. Con respecto a los métodos de riego sin desagüe, las causas de ineficiencia más importantes son la excesiva percolación y los problemas de pendiente longitudinal que afecta la uniformidad de distribución del agua. Por ello, la estrategia deberá ser reducir las láminas de riego y corregir la pendiente de la unidad de riego.

Contenido de nitratos en lechuga (Lactuca sativa L.) cultivada en la 3ª Zona de Riego del Río Mendoza

En la actualidad la horticultura ocupa un espacio predominante en la producción agropecuaria, proveyendo productos indispensables para la alimentación humana, ya sea para ser consumidos en fresco o bien procesados con distintas tecnologías. La lechuga (Lactuca sativa L.) es una hortaliza de consumo mundial y su producción ha ido en aumento. En Mendoza, la comercialización de lechuga como ensalada, tiene gran importancia, a lo largo de todo el año. El contenido de nitratos en hoja es un aspecto importante de su calidad. Según especie, cultivar, parte de la planta, época y ambiente de cultivo, fertilización nitrogenada, esta hortaliza puede presentar contenidos de nitratos elevados, ocasionando indirectamente daños a la salud del consumidor. El objetivo de este trabajo es evaluar los contenidos de nitratos en lechuga cultivada con agua de riego superficial, durante cuatro ciclos agrícolas, en la 3ra Zona de Riego del Río Mendoza y verificar si existe correlación entre tales contenidos y los tenores de nitratos del agua de riego utilizada. La zona de estudio comprendió las localidades de Los Corralitos, La Primavera, Kilómetro 8, Mundo Nuevo y Las Violetas, correspondiente al área administrada por la Asociación de Inspecciones de Cauce de la 3ª Zona de Riego del Río Mendoza. Durante cuatro ciclos agrícolas, se realizó en forma periódica, la obtención de plantas de lechuga y de agua de riego, en cada uno de los puntos de muestreo establecidos previamente. En el laboratorio, las plantas de lechuga fueron secadas y molidas; posteriormente se determinó el contenido de nitratos mediante método colorimétrico. En el caso de las muestras de agua la determinación de nitratos se realizó en espectrofotómetro Hach. La distribución de los contenidos de nitratos en el total de las muestras de lechuga analizadas mostró que el 90% de los datos se encuentran entre 280 y 1744 g NO3 g-1 p.f. Los tipos comerciales mantecosa y morada presentaron tenores mayores que el tipo arrepollada, sin embargo no se encontraron diferencias significativas entre ellos. Con respecto a la evolución estacional, los contenidos de nitratos en otoño e invierno fueron significativamente superiores a los determinados en primavera. Los tenores encontrados, no superaron los límites máximos establecidos por la Unión Europea, en hortalizas de hoja para consumo en fresco (Reglamento CE N°1258/2011) Los valores de nitratos hallados en la totalidad de las muestras de agua de riego fueron siempre inferiores al límite fijado por la legislación vigente, observándose una alta variabilidad entre ellos. En los puntos de muestreo correspondientes al tramo final del recorrido del agua, se encontraron tenores mayores, resultando tales variaciones estadísticamente significativas. En el período invernal se detectaron concentraciones de nitratos más elevadas con respecto a los meses estivales, si bien las diferencias observadas entre las estaciones no resultaron significativas. No se halló correlación significativa entre los contenidos de nitratos en lechuga y los tenores de nitratos en el agua de riego. De los resultados obtenidos, se puede concluir que las condiciones edafoclimáticas y culturales de los agroecosistemas del Cinturón Verde de Mendoza, no favorecen la acumulación de nitratos en lechuga, si bien esta especie presenta una marcada tendencia a alcanzar altos contenidos de este compuesto. En nuestra región, es de suma importancia realizar acciones de información y divulgación del problema de la contaminación por nitratos de origen agrario, debido no sólo a los aspectos de calidad sino también a temas vinculados al impacto ambiental y al cuidado de los recursos hídricos.

Estimación de la frecuencia y duración del riego mediante el uso de sensores de humedad

Este trabajo presenta los resultados de la campaña de riego 2010 realizada en la finca Villavieja, ubicada en Tordesillas (Valladolid) y perteneciente a la asociación para la investigación y la mejora del cultivo de remolacha azucarera (AIMCRA). El objetivo general es determinar el tiempo y frecuencia de riego óptimos, para mejorar así la eficiencia del riego y reducir el coste de los agricultores. Para ello se considera el manejo del riego tradicional que aplica el regante de la zona al cultivo de remolacha azucarera y se mide el contenido de humedad en puntos determinados de la finca y la distribución del agua en el suelo, a partir de esas medidas. Además, se realizaron varias evaluaciones de las unidades de riego a lo largo de la campaña. Un sensor de frecuencia FDR (EnviroScan) se utilizó para medir el contenido de humedad en un perfil de suelo de la finca. Previamente se determinó la textura del suelo. Los regantes de la zona conocían, con cierta aproximación, las necesidades hídricas semanales del cultivo, a partir de la información de la evapotranspiración semanal de la remolacha, recibida vía mensajes cortos de texto de telefonía móvil (SMS). Ésta se determinada a partir de las estación meteorológicas más cercanas (pertenecientes a la red de Inforiego) y de la red de tanques de evaporación repartidos por las diferentes zonas. Sin embargo, y debido a la necesidad de reducir costes, muchos regantes no se ajustan a dichas necesidades y aplican un calendario de riego ajustándose a la tarifa eléctrica mínima . Esta situación puede provocar estrés hídrico, durante algunos días de la campaña y, como consecuencia, riegos excesivamente largos que intentan compensar el estrés acumulado. Los suelos, principalmente arenosos mostraron valores altos de la infiltración; el tiempo medio de riego, de unas 6 horas, llegó incluso a duplicar el necesario para la saturación de los primeros 60 cm de suelo. Además, la frecuencia de riego no fue siempre la adecuada y, en varias ocasiones, se observaron visualmente síntomas de estrés hídrico en el cultivo.

Evaluación de los sistemas de riego por aspersión en la Comunidad de Regantes "Río Adaja" y propuestas para la mejora del manejo del riego.

La evaluación en campo de los sistemas de riego permite conocer el funcionamiento del mismo y establecer criterios de manejo que mejoren la eficiencia y los resultados del riego. En este trabajo se evaluaron en campo trece sistemas de riego por aspersión: diez pivotes centrales, dos de cobertura total y un ramal de avance frontal. Además se analizó la carta de riego propuesta por el fabricante en ocho de los pivotes y en el ramal de avance frontal y se determinó la uniformidad de distribución de agua del sistema expresada como coeficiente de uniformidad de Christiansen (CU). Posteriormente, se seleccionaron las boquillas de los emisores con objeto de obtener una mayor uniformidad en la aplicación del agua considerando el supuesto de una distribución continua de caudal. Los resultados de la evaluación en campo mostraron que el 38% de los sistemas evaluados tienen una uniformidad de aplicación de agua del riego mala (CU<80). Asimismo, el rendimiento de aplicación Ra del 31% de los sistemas está por debajo de lo requerido (Ra <0,75) y el riego del 92% de los sistemas es deficitario. Por otra parte, la uniformidad de aplicación del agua calculada para las cartas de riego propuestas por el fabricante ofrecen valores de CU<80 estimándose que el cambio de boquillas propuesto aumentaría su valor en la mayoría de los sistemas estudiados.