Cada vez más se tiende a dimensionar las instalaciones de riego colectivo para que trabajen a la demanda, por lo que supone de ahorro de agua y de comodidad de manejo. En este trabajo se analiza la repercusión de los distintos criterios de diseño y de manejo de las zonas de riego a la demanda en la determinación de la dotación de las tomas en parcela y en el grado de libertad de uso de la misma por el agricultor, mostrando una aplicación en una zona semiárida de riego por aspersión. En estos casos, un criterio que parece adecuado es fijar una pluviosidad media del sistema igual para toda la zona regable como base para el diseño. Los resultados indican que el uso de válvulas hidráulicas con pilotos reguladores de caudal son, hoy en día, dispositivos imprescindibles en este tipo de instalaciones para cubrir los objetivos de facilidad de diseño y manejo de la red, repercutiendo además en una disminución del coste de la instalación al reducirse los caudales de diseño por línea por ajustar las dotaciones al tamaño exacto de cada parcela, desapareciendo las holguras de caudal que conlleva el uso de un número reducido de limitadores con un valor fijo del caudal.
INTRODUCCIÓNPara dimensionar la estación de bombeo necesaria en una red colectiva de riego a presión a la demanda hay que: a) localizar las tomas de las parcelas buscando el trazado óptimo que minimice el coste total de la red (Granados 1990); b) calcular las dotaciones de las tomas según el tamaño de las parcelas a abastecer (Monserrat et al. 1997, Camacho et al. 1998, Planells et al. 1999; c) determinar los caudales de diseño por línea (asociados a una determinada garantía de suministro) (Clément y Galant 1986); d) dimensionar cada una de las líne-as buscando el mínimo coste total (inversión y funcionamiento) (Labye et al 1988, Martínez y Pérez 1992, para llegar a conocer las necesidades de altura piezométrica y caudal en cabecera de la red que debe garantizar la estación de bombeo, a no ser que se disponga de agua con energía suficiente para no necesitar bombeo. A partir de aquí queda una tarea fundamental como es el análisis del funcionamiento de la red bajo distintas condiciones de trabajo, comprobando la presión existente en las tomas cuando se manejan distintos supuestos de tomas abiertas que distribuyen el caudal de cabecera (Arviza 1996). Una regulación óptima de la estación de bombeo será aquella que, con alto rendimiento, se adapte lo más posible a la "curva de demanda o de consigna" de la red, que relaciona las necesidades de altura piezométrica y caudal en cabecera (García-Serra y Madalena 1992, López-Luque et al. 1995, Martínez y Vela 1993), minimizando los excesos de presión en la cabecera para cada caudal demandado.En el caso de riego a turnos, el caudal de diseño de cada línea de la red es la suma de los caudales de las tomas abiertas aguas abajo en cada turno de riego. En el caso de riego a la demanda el méto-do más utilizado para su determinación es el de Clément (Clément 1966).En redes de riego ramificadas a la demanda, para un mismo caudal en cabecera, los caudales cir- Resumen:Se ha desarrollado un método sencillo para definir las curvas máximas y mínimas de altura piezométrica-caudal en la cabecera de una red de distribución de agua para riego, lo que constituyen las envolventes de los posibles puntos de funcionamiento de la red. La curva de máximo se puede utilizar tanto para el dimensionamiento de la estación de bombeo como para su regulación y control en tiempo real, introduciéndola en el módulo PID (Proportional, Integral and Derivative) de un autómata programable. Además, se presenta un método simplificado para evaluar el consumo de energía durante la campaña de riegos, válido para las distintas tarifas eléctricas y sus correspondientes discriminaciones horarias. Los resultados muestran las condiciones de funcionamiento de la estación de bombeo que minimizan el consumo energético anual, indicando el número de bombas iguales acopladas en paralelo que funcionan a velocidad fija o variable, habiendo dimensionado previamente la estación de bombeo para poder suministrar el caudal de diseño en cabecera a una presión que garantice la presión mínima en cualquiera de las tomas de la red para ...
Artículo recibido el 6 de abril de 2004, recibido en forma revisada el 2 de diciembre de 2004 y el 19 de agosto de 2005 y aceptado para publicación el 9 de noviembre de 2005. Pueden ser remitidas discusiones sobre el artículo hasta seis meses después de la publicación del mismo siguiendo lo indicado en las "Instrucciones para autores". En el caso de ser aceptadas, éstas serán publicadas conjuntamente con la respuesta de los autores. INTRODUCCIÓNLa determinación del caudal y altura piezométrica en cabecera de una red de riego a la demanda que produzca el mejor equilibrio entre el coste total del bombeo y la calidad del servicio prestado, medida a través de la probabilidad de fallo de suministro a la red, es un problema no bien resuelto por el momento. Si se utiliza para dimensionar el bombeo el caudal de diseño en cabecera que resulta al aplicar el método de Clement (Clement y Galant 1986), habrá normalmente un gran número de fallos de suministro a la red (Lamaddalena 2000, Pulido-Calvo et al. 2003. Esto obligaría a pasar a un sistema de riego a turnos durante el periodo punta de riego. La concentración del riego durante la noche en sistemas de aspersión por ejemplo, o el distinto coste de la energía a diferentes horas del día, y en los distintos días de la semana, hace que no se cumpla la hipótesis de igualdad de probabilidad de funcionamiento de las tomas a cualquier hora del día o de la semana. Para tratar de solucionar estos problemas se plantean análisis de situaciones concretas en redes de riego a la demanda (Pulido-Calvo et al. 2003) que ponen de manifiesto que el problema esta sin resolver de una forma general, antes de que pueda realizarse la puesta en marcha de la red de riego, y entonces ya puede ser tarde para hacer rectificaciones de posibles errores cometidos.Para tratar de dar una solución general al problema, se plantea un procedimiento que parte del conocimiento de la dotación de las tomas de las parcelas a regar y del dimensionamiento de la red, aspectos suficientemente resueltos en general Una regulación óptima de la estación de bombeo (EB) será aquélla que, con alto rendimiento, se adapte lo más posible a la "curva de consigna" de la red, que relaciona las necesidades de altura piezométrica y caudal en cabecera (García-Serra y Madalena 1992, López-Luque et al. 1995, Martínez y Vela 1993), minimizando los excesos de presión en la cabecera para cada caudal demandado. Resumen:Dada la aplicación cada vez más extendida de las redes colectivas de riego a la demanda, se presenta una herramienta de utilización general como ayuda a la toma de decisiones para el dimensionamiento y regulación de las estaciones de bombeo. Se trata de una aportación novedosa que trata de dar soluciones a un problema todavía sin resolver sobre el mejor equilibrio entre coste total (inversión y operación) y garantía de suministro. Para la selección del tipo y número de bombas de velocidad fija y variable se presenta un procedimiento fácil de implementar (Excel, Visual Basic), que proporciona la solución de menor coste total ...
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