GOBIERNO DE LA PROVINCIA DE CÓRDOBA

MINISTERIO DE AGUA, AMBIENTE Y SERVICIOS PÚBLICOS

SECRETARÍA DE SERVICIOS PÚBLICOS

DIRECCIÓN GENERAL DE OPERACIONES

SANEAMIENTO DE VILLA HUIDOBRO

MEMORIA DE RIEGO

OBRA: CAÑERIAS DE ADUCCION - ESTACION DE BOMBEO - CAÑERIA DE IMPULSION - PLANTA

DEPURADORA DE LIQUIDOS CLOCALES Y OBRA DE DESCARGA VILLA HUDOBRO (Dpto. GRAL.

ROCA)

- CIUDAD DE CORDOBA -- MAYO 2017 -

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Memoria de Riego

Villa Huidobro

Contenido

CAPITULO 1  – INTRODUCCION ....................................................... 3

CAPITULO 2  Justificación del Sistema de riego seleccionado .... 4

2.1  Generalidades ................................................................................ 4

2.2  Descripción del método ................................................................ 4

CAPITULO 3  Proyecto Integral de Riego ........................................ 7

3.1  Diseño agronómico ....................................................................... 7

3.1.1  Replanteo del estudio topográfico ...................................................... 7 

3.1.2  Determinación de los requerimientos hídricos de los cultivos que se seleccionen ............................................................................................ 8 

3.1.3  Consideraciones del suelo a ser regado. Antecedentes edáficos. ... 11 

3.1.4  Cálculo de la lámina de reposición edáfica de cada riego ............... 12 

3.1.5  Consideraciones acerca de la calidad del agua de riego con líquidos tratados 15 

3.2  Diseño hidráulico ........................................................................ 15

3.2.1  Replanteo del aforo de la fuente de agua ......................................... 15 

3.2.2  Cálculo de diámetros para la conducción y alas regadoras ............. 16 

3.2.2.1  Cálculo de pérdidas de carga. ................................................................ 16 

3.2.2.2  Compensación de presiones .................................................................. 18 

3.2.3  Ubicación de las válvulas de caudal discontinuo .............................. 19 

3.3  Diseño operativo ......................................................................... 20

3.3.1.1  Dimensionamiento de las unidades de riego y orientación de los surcos20 

3.3.1.2  Determinación de los tiempos de avance e infiltración o remojo 21 

3.3.1.3  Frecuencia óptima de riego y estrategia a seguir en el manejo de los surcos a caudal discontinuo: .................................................................................. 21 

3.3.1.4  Orientación básica de la fertirrigación .................................................... 22 

3.4  Listado detallado de materiales del sistema ............................. 23

3.5  Puesta a punto del sistema de riego y entrenamiento del personal que majará el riego. ............................................................... 23

CAPITULO 4  Especificaciones técnicas ....................................... 24

CAPITULO 5  Bibliografía consultada ............................................ 27

CAPITULO 6  Anexos ...................................................................... 28

6.1  Calculo de necesidades hídricas del Eucaliptus ...................... 28

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6.2  Computo de Materiales ............................................................... 29

6.3  Anexo Fotográfico ....................................................................... 30

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CAPITULO 1 – INTRODUCCION La utilización de efluentes tratados para riego tiene vieja data. Generalmente fue aconsejado el uso de dichas aguas únicamente para el riego de forestales o algodón, con los prejuicios de contaminación que traería aparejado su aplicación en otros tipos de cultivos tanto intensivos como extensivos.

Hoy en día con las distintas etapas de filtrado que tienen estas aguas, en las plantas de tratamientos, como así también la cloración, tratamiento con rayos ultravioletas, uso de ozono o un tiempo de permanencia adecuado en las lagunas de estabilización facultativa, se pueden lograr aguas casi cristalinas, libres de parásitos, bacterias y virus. Pero a diferencia del recurso puro proveniente de otros orígenes, llámese acuíferos surgentes, semisurgentes u otras fuentes superficiales como arroyos y ríos, los efluentes debidamente tratados, tienen la ventaja de poseer importantes cantidades de nutrientes. Los más importantes aportes de los mismos, principalmente se refieren al Nitrógeno y Fósforo, fundamentales para el crecimiento y desarrollo vegetal.

Cabe destacar la importancia del valor agregado de estos efluentes tratados, ya que desde el punto de vista económico significaría un sustancial ahorro de fertilizantes que son los que posibilitan obtener altos potenciales de rendimiento, tanto en cultivos extensivos como en madera cuando se trata de plantaciones forestales.

Se adjunta a este trabajo un gráfico de torta, donde se puede observar que, dentro de los costos de producción, por ejemplo, en un maíz bajo riego, casi el 50% de los mismos son debido a los fertilizantes nitrogenados. Esto es debido a que en gran proporción son productos derivados del petróleo.

Pudiendo disminuir el uso de estos fertilizantes al utilizar estos líquidos ricos en nitrógeno y fósforo, se puede aumentar la rentabilidad de los cultivos elegidos. Es decir, se le está brindando un valor agregado a un agua que anteriormente había que desechar.

Siendo estrictos en el tratamiento de estos efluentes, y teniendo muy en cuenta el impacto ambiental positivo del reúso para riego de estas aguas, se propone dentro de un planteo productivo, la implantación de eucaliptos para la localidad de Villa Huidobro.

Se elige esta especie, debido al conocido comportamiento en la capacidad de la misma, en absorber grandes cantidades de agua.

Esta especie forestal elegida, posee una profundidad de raíces que puede alcanzar los 6 m de profundidad, y según la densidad que se plante, puede evapotranspirar mucha agua y también contribuirá sin duda a disminuir el ascenso de la capa freática, ya que tiene gran capacidad de absorción radicular en profundidad.

El valor maderable del eucalipto a un relativo corto plazo, debido a la utilización de estos líquidos, aumentará la rentabilidad de la explotación.

No hay que olvidad que el aporte de nitrógeno y fósforo, producirá un rápido crecimiento que, sumado a una alta frecuencia de riego, acelerará el comienzo de la tala para su comercialización en menor tiempo que las forestaciones de secano.

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CAPITULO 2 Justificación del Sistema de riego seleccionado

2.1 Generalidades

Siguiendo las pautas de la Organización Mundial de Salud, de que los sistemas de riego para la utilización de líquidos cloacales tratados deben ser por surcos o por goteo, se eligió el método de caudal discontinuo o también llamado riego por pulsos. El mismo se realiza por surco, pero debido a su alta eficiencia de aplicación (hasta un 85 %), puede asegurar un perfil de mojado bastante uniforme a lo largo de los surcos. De esta forma se evita la percolación profunda en la cabecera de los surcos, no comprometiendo la contaminación del nivel freático. También se eliminan los desagües al final de los surcos producidos por escurrimiento superficial, con un manejo adecuado del software que contiene la computadora del sistema elegido. Se descarta el riego por aspersión dado a que la OMS desaconseja su uso debido a un supuesto peligro de contaminación por la deriva del viento producida por este método presurizado. Por otra parte, el riego por goteo también ha sido descartado por los siguientes motivos:

a) Alta inversión por ha y alto costo de mantenimiento.

b) Necesidad de filtración automática y frecuente debido al alto contenido de materia orgánica que poseen estos líquidos.

c) Requerimiento de bombeo de mayor altura manométrica debido a la presurización del sistema mayor al riego por pulsos, ya que las presiones en los cabezales superan los 25 m.c.a.

d) Necesidad de contar con mayor superficie evaporante desde el suelo ya que la superficie destinada al destino final de estos líquidos es muy acotada.

La utilización del sistema de riego por pulsos (caudal discontinuo), plantea una alternativa sencilla y de fácil aplicación en la utilización de líquidos tratados, ya que no requiere filtrado alguno después de las lagunas de estabilización facultativa. Funciona exclusivamente con la energía propia de la gravedad almacenada en la altura de las últimas lagunas del sur (ver esquemas) y la energía solar acumulada en el panel de la computadora del sistema. Es decir, se trata de un método de riego totalmente ecológico, no contaminante, ya que no requiere de bombeo adicional y trabaja por gravedad y energía solar.

Sin embargo, en el caso de Villa Huidobro, debido a que la cámara de cloración cuenta con muy poca altura de dominio, debido a detalles técnicos que así lo requieren por la topografía reinante, se necesitará un mínimo bombeo.

2.2 Descripción del método

Consiste en aplicar el agua a una cierta cantidad de surcos usando tuberías de PVC, con aberturas o compuertas enfrentadas a los surcos. Al cabo de cierto tiempo (generalmente cuando ha llegado a la tercera o cuarta parte de la longitud del surco), el agua es derivada a otro set o conjunto de surcos, que se halla en otro sector del lote.

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Esto lo hace mediante una válvula mariposa en forma de té que tiene la capacidad de derivar el agua en dos direcciones. Esta válvula es accionada por una computadora que posee la energía necesaria almacenada en un panel solar. Después de haber avanzado el agua en el otro sector hasta la misma distancia del primer sector, la válvula deriva nuevamente el caudal hacia el primer conjunto de surcos. Este procedimiento se repite 3 a 4 veces, avanzando el agua en cada pulso a distancias constantes mediante tiempos incrementales que le da la computadora.

Figura 1. Perfiles laterales del riego tradicional vs. Discontinuo

De esta manera, el agua llega al final de los surcos mucho más rápido que lo haría en forma tradicional. Se puede afirmar que está llegando al final de los surcos en aproximadamente el mismo tiempo que le demandaría hacerlo en forma continua, pero regando el doble de surcos usando el mismo caudal. Las eficiencias de aplicación en este sistema oscilan entre un 80 a 85% (al cabo de un tercer riego), dependiendo principalmente de la textura y pendiente.

Se logra una rápida disminución de la velocidad de infiltración del agua en el suelo. La explicación de este fenómeno se debe a que entre un pulso y otro se produce un disgregamiento de terrones, un reacomodamiento de partículas y una migración de sedimentos que sellan la base del surco. Por otra parte, al haber una interrupción de suministro de agua, queda aire atrapado en los poros del suelo que hace las veces de un colchón neumático. Ambos efectos facilitan el rápido avance del agua. De esta manera se soluciona el milenario problema de las pérdidas por percolación profunda al comienzo de los surcos.

El otro inconveniente inherente a los desagües o pérdidas por escorrentía en la parte más baja del lote, también ha sido solucionado a través de la computadora.

Desagües

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Una vez que el agua ha llegado al final de los surcos, automáticamente se comienza con los ciclos de remojo (infiltración propiamente dicha), que siguen agregando agua al perfil, pero sin desaguar. Esta segunda etapa de remojo, es sumamente importante en el manejo de los efluentes, porque permite estar regando las 24 horas en un solo lugar sin hacer cambios a otro sector. Esto le confiere una versatilidad al sistema y disminuye la necesidad de mano de obra como así también el mantenimiento.

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CAPITULO 3 Proyecto Integral de Riego

3.1 Diseño agronómico

3.1.1 Replanteo del estudio topográfico

La obtención de un plano de curvas de nivel, fue indispensable para diseñar todo el sistema de riego. La topografía ondulada reinante en el lugar, obliga a subdividir los lotes y diseñar un riego gravitacional por surco acorde con las pendientes de escurrimiento máximas no erosivas.

Se ha fijado un rango de pendientes que varía entre el 0,2 % y el 0,8 % para no producir erosión no por el riego, sino por la ocurrencia de precipitaciones intensas.

Analizando las curvas de nivel, el sector Norte posee una pendiente promedio de 0,6 % la cual es aconsejable para el manejo del agua en ese sector. Sin embargo, existen áreas dentro de ese lote que poseen pendientes erosivas cercanas al 1 % (sector central del lote norte), como así lugares donde la pendiente es casi nula u otras tienen pendiente en contra. Por lo tanto, se recomienda una adecuada preparación del suelo realizando una cuadrícula de 30 m x 30 m, a los fines de establecer los cortes y rellenos necesarios siguiendo el procedimiento de mínimos movimientos de suelo por regresión de las rectas (planos) en ambas direcciones. El objetivo final de la nivelación de la superficie a regar en este lote, es llegar a una pendiente de proyecto para riego del 0,6 % o la que indique el estudio de las rectas en ambas direcciones. Se trata de analizar el mínimo movimiento de suelo sin decapitar excesivamente los horizontes superficiales.

Por otra parte, en el lote Sur, el relieve cambia y en términos generales, se invierte la pendiente. Quedan lomas y bajos en este sector, que habrá que retocar y realizar algunos movimientos de suelo importantes. Para minimizar los cortes y rellenos, en principio se piensa trabajar con una menor pendiente de proyecto para riego de 0,4 % (aproximadamente) respecto al lote Norte.

Ambas pendientes pueden ser modificadas levemente, de acuerdo a lo que arroje el estudio profundo de esta cuadrícula a realizar en el terreno usando la cuadrícula recomendada anteriormente.

El plano de curvas de nivel ha servido además para realizar el cálculo hidráulico de la conducción y alas regadoras del sistema de riego, como así también la ubicación de válvulas de aire y válvulas de riego discontinuo.

Mediante el análisis del plano de curvas de nivel resultante, se podrá inferir la incidencia que tendrán los microrrelieves en este sistema de riego. Queda en evidencia en el plano adjunto, los sectores de mayor incidencia de micro relieves. En los mismos habrá que retocar el suelo y trabajar con rastras o arados de discos (según corresponda), palas de arrastre o moto niveladoras y rabastos si fuera necesario a los fines de respetar la pendiente de proyecto. Una vez acomodado el terreno a las pendientes de proyecto, tecnologías de nivelación por láser o GPS diferencial, tendrán que ser presupuestadas a la Municipalidad de Villa Huidobro, a los fines de eliminar totalmente los problemas de micro relieves que se presenten.

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El respeto a las curvas de nivel presentes en el plano posibilitó adecuar pendientes de proyecto mayores al 0,2 % y no superiores al 0,8 % como casos extremos. Con estas pendientes es posible vencer en forma aproximada estos inconvenientes de los micro relieves, realizando mínimos movimientos de suelo con rabastos y/o moto niveladoras, trabajando a una pendiente natural promedio corregida. Lo ideal será trabajar con el 0,6 % de pendiente en dirección longitudinal a los 400 m de largo hacia el sur que tendrá la longitud de los surcos en el lote norte y 0,4 % hacia el norte en el lote sur.

Se recomienda a los fines de aplicar con eficiencia operativa el método de riego discontinuo, trabajar con la mayor longitud posible de los surcos que puede alcanzar 400 m, recomendado para el riego discontinuo en texturas medias a franco arenosas. Será conveniente entonces, realizar retoques de nivelación, para vencer los microrrelieves, con la utilización de rabastos en forma cruzada y palas de arrastre de largo bastidor para que no copien el relieve (mínimo de largo 8 m) y faciliten el escurrimiento del agua. Se recomienda fehacientemente a la Municipalidad que contrate una empresa que realice retoques de nivelación laser o GPS diferencial. Cabe destacar que, por las características de textura y pendiente de los lotes, es conveniente construir al pie del mismo un desagüe (surco colector) para canalizar los excesos pluviales, no así las colas de riego (escurrimiento superficial al final del surco), que serán controlados a voluntad mediante la computadora que posee este sistema.

Volviendo al avance del agua en los surcos, va a ser conveniente entonces repasar pequeños lomos y rellenar pequeños bajos que influirán negativamente en el avance parejo del agua. En el plano que se realizó, se observan los sectores más relevantes a retocar.

Para la orientación de las alas regadoras se eligió la menor pendiente, mientras que para la conducción se eligió la mayor pendiente, en el sentido norte a sur para el lote norte y sur a norte para el lote sur, trabajándose de esta manera con el menor diámetro posible de las tuberías de PVC compensando así las pérdidas de carga que se originen.

3.1.2 Determinación de los requerimientos hídricos de los cultivos que se seleccionen

Teniendo en cuenta la oferta de agua de los líquidos cloacales tratados que, según la Tabla 5 de la Memoria Técnica de la obra civil se visualiza un caudal máximo diario de 23,89 lts/s para el año 2020 y 28,19 lts/s para el año 2040; es conveniente la elección de una especie arbórea de alto consumo de agua.

Como fusible de los excesos de oferta de efluentes para riego, se propone la implantación de eucaliptos frente a utilizar pinos o álamos. El pino es de menor consumo que el eucaliptus según referencias bibliográficas y el álamo, al ser una especie caducifolia, también es de menor consumo que el eucaliptus. El necesario establecer con ingenieros forestales o agrónomos locales, cuál serán las especies y/o variedades de eucaliptus que mejor se adapten a la zona. Las especies de eucaliptus camaldulensis y tereticornis, ya han sido probadas para líquidos tratados de efluentes urbanos con excelentes resultados, pero habrá que consultar si se adaptan a las condiciones climáticas y de suelos de Villa Huidobro.

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Esta forestación además de absorber los líquidos cloacales tratados, cumplirá con el doble propósito de cortina rompevientos para aislar a los cultivos anuales de posibles derivas de agroquímicos en los cultivos agrícolas colindantes y como mecanismo de absorción de la capa freática que en muchos sectores se encuentra muy cercana a la superficie.

El efecto visual de estas cortinas de eucaliptos, sobretodo en los perímetros colindantes a la vecindad, como así también al camino público, también contribuirán a un impacto ambiental positivo.

Antes de comenzar con las obras de las lagunas y el riego, se recomienda a la Municipalidad, la implantación de cortinas rompe vientos en todo el perímetro por fuera de lo que comprende el área de lagunas y el área de riego. El objetivo es lograr:

a) Aislar toda esta superficie de toda el área urbana por posibles olores que se puedan producir en las lagunas causadas por deriva de viento.

b) Proteger a la forestación (sobre todo en los primeros años) de fuertes vientos que puedan voltear los árboles recién implantados.

c) Tener un fusible adicional para absorber excesos de oferta de los líquidos tratado.

Estas cortinas rompe-vientos protectoras de las derivas deberían ser dobles en una disposición en tresbolillo. La primera interna con ciprés lambertiana con un distanciamiento de 2 m entre plantas sobre la hilera y la segunda externa con casuarinas distanciadas también a 2 m sobre la hilera. Ambas hileras distanciadas 3 m entre sí.

Se adjuntan planillas Excel con el cálculo de las necesidades de riego de del eucaliptus, siguiendo el método de Blaney & Criddle tradicional, no pudiéndose aplicar el mismo método modificado por FAO (más reciente), ya que no se pudo contar con datos de radiación, humedad relativa y velocidad de vientos. Es menos aproximado que el actual, pero al tomar medias de temperatura y precipitación de varios años, nos da una idea de un consumo de agua promedio del eucaliptus.

Cabe destacar que los coeficientes de cultivo K elegidos que varían entre 1 y 1,2 se deben a que el eucaliptus, al tener un área foliar mayor que los pastos de referencia, poseen un consumo mayor que los mismos y superan la unidad. Según la publicación chilena El agua y las plantaciones forestales de 2015, una pradera consume 572 mm, mientras que el Eucaliptus nitens llega a absorber 1005 mm.

En el futuro consumo de agua por parte de la especie forestal elegida, es importante considerar el nivel freático, que históricamente se ha situado a 3,3 m desde la superficie del terreno según los estudios de suelo en Geotecnia. Sin embargo, este nivel puede subir a valores de 1,5 m en años de muchas lluvias. La elección del método de riego discontinuo que aumenta el coeficiente de uniformidad a lo largo del surco y la capacidad de absorción que tiene el eucaliptus en sus raíces, evitan el problema del ascenso de la freática en años muy lluviosos.

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Otro aspecto muy importante a tener en cuenta frente a un exceso de oferta debido a un aumento inesperado de la población, es la posibilidad de aumentar el consumo de agua del eucaliptus, mediante un aumento de la densidad de plantas por ha que se implanten. En Chile, Huber et al en 1998 obtuvieron el siguiente cuadro que relaciona el consumo con la densidad de plantas por ha. para Eucaliptus nitens de 8 años:

Tabla 1 – Consumo de agua (mm) por cantidad de Eucaliptus por hectárea.

mm anuales consumidos 776 836 861 plantas por ha 663 850 1560

Se recomienda entonces una distancia entre hileras de 3 m, a los fines de facilitar las labores culturales con tractor y 2 m entre plantas dentro de la hilera, lo que arrojaría una densidad de 1650 plantas por ha. Esta densidad ayudará al mayor consumo necesario ya que se cuenta por ahora aproximadamente 10 ha destinadas al riego.

A continuación, se muestra un gráfico de precipitaciones medias mensuales y temperatura medias mensuales de Villa Huidobro para ser utilizadas en el método de Blaney & Criddle que se adjunta en planilla Excel.

Figura 2. Variación anual de Lluvias y Temperatura.

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Tabla 2 – Variaciones mensurales de Temperatura.

3.1.3 Consideraciones del suelo a ser regado. Antecedentes edáficos.

Es importante destacar que para que el funcionamiento del método de riego discontinuo sea efectivo, se necesita contar con suelos que posean en los primeros 15 a 20 cm de profundidad, al menos un 8 a 10 % de arcilla en su composición, a los efectos de poder causar el efecto de sellamiento que se requiere para evitar la percolación profunda en la cabecera de los surcos (primeros 100 a 200 m a partir del ancho más alto de los lotes).

De acuerdo al mapa de suelos realizado por el INTA y la Agencia Córdoba Ambiente del año 2003 a Escala 1:500000, se desprende que la textura de los suelos corresponde a la recomendada para poder aplicar este método de riego.

Se trata de la Unidad Cartográfica MNen – 58 con un Índice de Productividad 54 y una Aptitud de Uso Clase IV. Fisiografía: Pampa medanosa, Llanura Loésica.

La Unidad está compuesta por un complejo correspondiente a:

- Suelos de lomas (Haplustol éntico) 50 %. Algo excesivamente drenado; profundo (+ de 100 cm); franco arenoso en superficie; franco arenoso en el subsuelo; moderadamente bien provisto de materia orgánica; moderada capacidad de intercambio; ligeramente inclinado (1 - 0,5 %); alta susceptibilidad a la erosión eólica.

Índice de productividad individual: 40

Limitantes:

Baja capacidad de retención de humedad, ligera susceptibilidad a la erosión hídrica y alta susceptibilidad a la erosión eólica.

- Suelos de pendientes y concavidades (Argiustol típico) 40 %. Bien drenado; profundo (+ de 100 cm); franco en superficie; franco en el subsuelo; moderadamente bien provisto de materia orgánica; moderada capacidad de intercambio; ligeramente inclinado (1 - 0,5 %);

Índice de productividad individual: 72

Limitantes:

Ligera susceptibilidad a la erosión hídrica y ligera susceptibilidad a la erosión eólica.

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- Suelos de media loma alta (Argiustol típico) 10 %. Moderadamente bien drenado; poco profundo (100 a 75 cm); franco en superficie; franco en el subsuelo; bien provisto de materia orgánica; moderada capacidad de intercambio.

Índice de productividad individual: 55

Limitantes:

Drenaje algo impedido; el suelo permanece mojado por cortos pero significativos lapsos de tiempo; mediano espesor del mismo, que permite el desarrollo radicular hasta el metro de profundidad; ligera susceptibilidad a la erosión eólica.

Como se observa en los tres tipos de suelos que se puede ver en el complejo, las texturas de los primeros horizontes corresponden a franco arenosos y/o francos. Esto asegura un porcentaje de arcilla superior al 10 %, necesario para producir el sellamiento de la base del surco en el proceso de intermitencia del riego por pulso.

En zonas de drenaje algo impedido, la discontinuidad del riego no dificultará la aireación de los horizontes, ya que el agua siempre estará de un lado del campo mientras que en el otro lado no habrá agua por lo menos durante media hora, facilitando de esta manera el drenaje evitando la percolación profunda.

Figura 3. Mapa de suelos correspondiente a Villa Huidobro

3.1.4 Cálculo de la lámina de reposición edáfica de cada riego

La lámina de reposición edáfica de cada riego, se calcula teniendo en cuenta las constantes hídricas, la densidad aparente del suelo, la profundidad radicular y las pautas de extracción diferencial de cada horizonte. Sin embargo, se adoptará el criterio de aplicar láminas o dosis brutas de acuerdo a la faz operativa del sistema, es decir priorizando los tiempos de aplicación en 24 hs. El hecho de realizar los cambios de sets de riego (apertura y cierre de las compuertitas de cada surco, como así también el apagado y prendido de la computadora) una vez al día, facilita la operación del sistema. Este horario más cómodo será usado por el personal de campo, en este caso dedicado al riego.

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Las láminas brutas variarán según vaya aumentando la oferta de estos líquidos con el correr de los años. Se ha adoptado el criterio de considerar un caudal ofertado entre los años 2020 a 2030 de 23,89 lts/s = 86,004 m3/h (caudal máximo diario sacado de la tabla 5 de la Memoria Técnica de la Secretaría de Servicios Públicos). Mientras que para los años 2030 a 2040, se consideró un caudal de 28,19 lts/s = 101,484 m3/h.

Lámina (Dosis) Bruta para los Lotes Norte y Sur durante los años de riego 2020 a 2030:

Lám. Bruta = 86,004 m3/h x 24 hs = 80 mm

(21,5 s. x 1,5 m x 2(ambos lados) x 400 m)

Los sectores 1 y 2 se regarán en 1 día. Los sectores 3 y 4 se riegan en otro día a convenir durante la semana, según la disponibilidad de la mano de obra de la planta de tratamientos (ver esquema).

Longitud promedio del lote norte y sur: 400 m (longitud de surcos)

Surcos regados por vez en los lotes 1 y 2, 3 y 4: 21 y 22 surcos (promedio 21,5 surcos). Se ha considerado un espaciamiento promedio de todos los surcos en 1,5 m.

Después de un tercer riego en adelante, cuando se supone que los surcos se han asentado, se puede lograr una eficiencia de aplicación del 80 %, por lo tanto la lámina o dosis neta queda:

Lámina neta = 80 mm x 0,8 = 64 mm

Si se adopta una frecuencia de riego de 8 días evitando regar los sábados y domingos, el eucaliptus tendría que consumir diariamente 8 mm (64/8). Según el cuadro del Método de Blaney & Criddle, en el mes de enero estaría consumiendo teniendo en cuenta el promedio de lluvias, 5,69 mm/día. Si bien estamos considerando promedios, esta diferencia se puede achicar aumentando la densidad de plantas por ha, como así también utilizar las lagunas como pulmón para cualquier desfasaje que se produzca, aumentando el tiempo de permanencia del agua en las mismas provocando más evaporación. Por otra parte hay que tener en cuenta que la conexión de las casas particulares no será simultánea, lo que se puede aprovechar para desfasar la plantación del lote Sur. El desfasaje de plantación facilitará la tala cuando los ejemplares lleguen a los 12 a 15 años. Este desfasaje de consumo versus oferta, también puede ser atenuado con el riego de las cortinas rompe vientos perimetrales a toda la plantación de eucaliptus.

Lámina (Dosis) Bruta para los Lotes Norte y Sur durante los años de riego 2030 a 2040: Para esta fecha se aconseja agregar un surco intermedio entre las hileras de plantas, las cuales recibirán el agua de 3 surcos y tendrán mayor área de evaporación (ver esquema). Sin embargo, el área de aplicación de cada lado de la válvula es la misma (31,25 m x 400).

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Lám. Bruta = 101,484 m3/h x 24 hs = 97 mm

(31,25 m x 2 x 400 m)

Hay que recordar que 31,25 m es la cuarta parte del ancho total de riego que es 125 m tanto en lote Norte como en el lote Sur.

Los sectores 1 y 2 se regarán en 1 día. Los sectores 3 y 4 se riegan en otro día a convenir durante la semana, según la disponibilidad de la mano de obra de la planta de tratamientos (ver esquema que se repite cuando se agrega un surco intermedio entre las hileras de plantas).

Longitud promedio del lote norte y sur : 400 m (longitud de surcos)

Surcos regados por vez en los lotes 1 y 2, 3 y 4 : 30 y 31surcos (promedio 30,5 surcos).

Después de un tercer riego en adelante, cuando se supone que los surcos se han asentado, se puede lograr una eficiencia de aplicación del 80 %, por lo tanto la lámina o dosis neta queda:

Lámina neta = 97 mm x 0,8 = 77,6 mm

Si se adopta una frecuencia de riego de 8 días evitando regar los sábados y domingos, el eucaliptus tendría que consumir diariamente 9,7 mm (77,6/8). Según el cuadro del Método de Blaney & Criddle, en el mes de enero estaría consumiendo teniendo en cuenta el promedio de lluvias, 5,69 mm/día. Se seguirán entonces las mismas estrategias que para el caso anterior. En el caso que eventualmente la oferta supere ampliamente la demanda en un futuro, habrá que habilitar mayor ancho regable de cada lado de las válvulas de riego discontinuo. En este caso el aeródromo tendrá que trasladarse a otro campo vecino. Pero no hay que olvidar a su vez que se está trabajando con el caudal máximo diario, lo cual da un margen de seguridad de que en la realidad el caudal ofertado en forma efectiva sea menor. Por otra parte las conexiones domiciliarias serán escalonadas en el tiempo y no inmediatas, lo que también da un margen de seguridad para administrar la sobreoferta del líquido.

Las estrategias de manejo del riego, evolucionarán de acuerdo al escenario que se vaya presentando con el correr de los años.

Es necesario destacar la importancia de la incidencia de las lluvias en los requerimientos hídricos del eucaliptus dentro de un sistema de riego complementario de las precipitaciones. Es por este motivo que las lagunas ayudarán a atenuar los picos de exceso de agua.

El objetivo de este proyecto de riego no sólo es obtener los máximos rendimientos en madera, sino distribuir en forma pareja los efluentes de la planta de tratamientos, evitando la percolación profunda sobre todo en la cabecera de los surcos y el ascenso de la freática. Se trata de encontrar una forma natural de bombeo de agua y darle un destino final más ecológico a estos efluentes.

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3.1.5 Consideraciones acerca de la calidad del agua de riego con líquidos tratados

Según antecedentes recogidos de otros emprendimientos referentes a los análisis del agua de los efluentes, la calidad de agua para riego desde el punto de vista físico químico, generalmente es recomendable para riego con reservas. La cantidad de sales totales, hacen que el agua tenga que usarse con cuidado en condiciones de suelo permeable.

Será de fundamental importancia entonces contar además de la conductividad del agua en decisiemens/m (dS/m) medida en los análisis, con los indicadores de Relación de Adsorción de Sodio (RAS) y el Carbonato de Sodio Residual (CSR).

Si la relación de Adsorción de Sodio ajustada por FAO diera un valor próximo o superior a 10, habrá que realizar un estudio adicional contando con análisis completo de suelo en el cual debe figurar como parámetro de comparación el Porcentaje de Sodio Intercambiable de ese suelo (PSI). Posteriormente se deberá calcular la corrección del perfil explorado por las raíces con el agregado de yeso agrícola si hiciera falta, para contrarrestar el efecto sodio en el complejo de intercambio catiónico del suelo a regar.

Como la demanda del líquido tratado de la planta de tratamientos va a ser relativamente poco frecuente (8 días para volver a regar el mismo lugar), es decir que para que esa agua medianamente salina y supuestamente sódica (en el caso que lo fuera) llegue a dar la vuelta en el predio elegido y se riegue el mismo lugar, puede pasar más de 8 días si el sistema de almacenamiento lo permite.

Asimismo, una precipitación efectiva durante el año que sea superior a 50 mm, se encargará de lavar el perfil de las sales que puedan acumularse, teniendo en cuenta la textura franca y franco arenosa de los suelos que se regarán. Esto va a ser válido para índices RAS menores a 10.

El sistema de riego elegido de caudal discontinuo es ideal para las condiciones de aguas marginales. No habrá percolación profunda que comprometa en ningún momento el nivel freático con la longitud de surcos elegida de máximos de 400 m. En segundo lugar, no habrá desagües al pié de los mismos debido al manejo de un software que tiene la computadora sobre la válvula de caudal discontinuo. Y, en tercer lugar, siempre el agua estará durante el riego, la mitad del tiempo en el suelo, debido a la intermitencia del mismo sistema de riego.

3.2 Diseño hidráulico

3.2.1 Replanteo del aforo de la fuente de agua

El caudal destinado para riego en la salida la cámara de cloración, necesitará de una bomba centrífuga de 7,5 HP o su equivalente, debido al poco remanente de carga a la salida de la misma y la pendiente en contra hacia el este, a la salida de la misma.

Además, debido al desnivel adverso para llegar al ángulo suroeste del lote Sur, se necesitará vencer una columna de agua superior a los 14 m.

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Debido a que se tiene pensado instalar una estructura aforadora del tipo Parshall antes de la cámara de cloración, desde allí se puede regular el caudal necesario para el equipo de riego, el cual se incrementará a los fines operativos, a partir del año 2030.

Entonces, operativamente se trabajará con 2 caudales extraídos de la tabla 5 y que son los máximos diarios:

- Años 2020 a 2030: Caudal de 23,89 lts/s = 86,004 m3/h

- Años 2030 a 2040: Caudal de 28,19 lts/s = 101,484 m3/h.

Estos caudales serán transportados sin generar grandes pérdidas de carga, utilizando tuberías de PVC diámetro exterior 160 mm Clase 4 Kg/cm2, tanto en la conducción como en las alas regadoras. La velocidad de circulación, en ningún caso superará l, 5 m/s, posibilitando de este modo trabajar con el menor diámetro posible en una larga conducción hacia el ángulo suroeste del lote Sur. El criterio establecido es que si bien se tendrá que usar obligadamente bombeo, el mismo permite una reducción de diámetro cuyo precio en la incidencia de la inversión, guarda una relación exponencial respecto al diámetro. Habrá mayor costo energético pero la inversión inicial se reduce.

3.2.2 Cálculo de diámetros para la conducción y alas regadoras

3.2.2.1 Cálculo de pérdidas de carga.

A los fines de eliminar prácticamente el mantenimiento del sistema de riego, se planteó un proyecto para el funcionamiento del sistema únicamente por la fuerza de gravedad. Lamentablemente en este caso en particular, debido a la poca altura con que sale el agua desde la cámara de cloración y a la pendiente en contra que se tiene para llegar al punto más alto del lote Sur (ángulo suroeste), se trabajará con bombeo. De todas maneras, la potencia requerida en la bomba es pequeña, ya que no supera los 7,5 HP.

Las pérdidas de carga en las tuberías de PVC fueron calculadas en base a la fórmula de Hazen - Williams en el programa de computación Flow Master (origen de EEUU). Como se observa en la tabla de la siguiente página, se adoptó un coeficiente C pesimista de 138 y un diámetro interno de 153,6 mm, correspondiente a la Clase 4 Kg/cm2, la cual será suficiente para este caso en particular de trabajar con un sistema mínimamente presurizado. Se llegó a determinar la conveniencia de un diámetro externo estandarizado de 160 mm en las tuberías de PVC, tanto en la conducción a los sectores de riego (Norte y Sur), como en las alas regadoras.

El programa resolvió qué longitud tenía que tener la tubería, para llegar al final de la misma con un caudal máximo de 28,19 lts/s teniendo en cuenta una diferencia de nivel de 1,90 m (Headloss) correspondiente a la diferencia entre la elevación en 1 (ángulo noreste del lote Norte) = 213,20 y la elevación en 2 = 211,30 (ángulo suroeste del lote Sur). Este programa compensa las pérdidas de carga originadas (Headloss) con el desnivel a favor. De acuerdo al caudal máximo considerado para el período 2030 a 2040 de 28,19 lts/s, las pérdidas de carga unitarias fueron:

J = Friction Slope : 0,014381 m/m, lo que indica que se podría utilizar una tubería de un largo de 132,11 m.

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En las alas regadoras que tienen un largo total de 125 m, se asegura el flujo del caudal estipulado hacia los extremos de las mismas ya que el desnivel natural compensa aproximadamente las pérdidas de carga.

Mientras que, para la larga conducción, las pérdidas de carga no son compensadas por la topografía, y hay que usar bombeo.

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3.2.2.2 Compensación de presiones

A los fines de realizar una compensación de presiones se efectuó un cálculo con el caudal máximo considerado para el período años 2030 a 2040 = 28,19 lts/s.

Lote Norte:

Sector Conducción:

Ganancias: * Desnivel topográfico a favor

desde la cámara de cloración a

la 1º válvula norte:……………….0,20 m

* Altura manom. máxima en la bomba: 2,00 m

Total ganancias 2,20 m

Pérdidas: * Altura de velocidad:........................... 0,12 m

* Desnivel en contra desde bomba

Hasta la 1º válvula……………………0,50 m

* Pérdida de carga en cond. enterrada

en 463 m diám. 153,60 mm.............. 0,91 m

Total pérdidas 1,53 m

* Margen de seguridad ...........................0,67 m

Sector Ala regadora Norte:

Ganancias: * Desnivel topográfico a favor

desde la 1º válvula al ángulo N.O.

en el extremo del ala Norte:...............0,70 m

* Altura manom.máx. en la bomba:.....2,00 m

Total ganancias 2,70 m

Pérdidas: * Altura de velocidad:........................... 0,12 m

* Pérdida en 98 m (93 m de

tub. del ala y 5 m de accesorios):.........1,34 m

* Pérd. en 32 m considerando el

factor de salidas múltiples……………0,17 m

Total pérdidas 1,63 m

* Margen de seguridad ...........................1,24 m

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Del mismo modo se calcularon las pérdidas y ganancias para el lote Sur más distal, requiriendo una altura manométrica máxima para la bomba cuando se habilite el lote Sur más distal de 16 m.c.a.

Cálculo de la potencia de la bomba centrífuga:

Altura manométrica total necesaria Hm = 16 mca

Caudal = 28,19 lts/s

Eficiencia de la bomba = 80 %

Potencia de la bomba N = 28,19 lts/s x 16 mca = 7,5 HP

75 x 0,8

Al usarse un motor eléctrico, el mismo demandará una potencia al menos de un 20 % superior a la bomba, o sea 9 HP

3.2.3 Ubicación de las válvulas de caudal discontinuo

Al estudiar las pendientes reinantes en los lotes Norte y Sur, con una caída predominante hacia el Sur en el lote Norte y una caída hacia el Norte en el lote Sur, hubo que diagramar la instalación de las válvulas de riego discontinuo considerando las pendientes perpendiculares a la dirección de riego.

En el lote Norte, la primera válvula de riego discontinuo se colocará en el ángulo Noreste, ya que es el punto más alto con caída hacia el oeste. Esto se debe a que se puede medianamente compensar las pérdidas de carga con el desnivel natural hacia el oeste habiendo elegido una tubería de PVC diámetro exterior 160 mm. (ver esquema)

El mismo razonamiento se puede aplicar con la segunda válvula de riego discontinuo que se situará en el ángulo suroeste del lote Sur, donde la pendiente en el sentido del ala regadora se invierte hacia el este. (ver esquema).

Al contar con una bomba centrífuga, las pequeñas necesidades de presión en las 2 alas regadoras se cubren holgadamente.

Es importante destacar que antes de cada válvula, se requerirá la instalación de válvulas mariposa, a los fines de independizar los sectores de riego. La válvula mariposa que sectoriza el lote Sur, se encontrará inmediatamente después de la te que se situará en el ángulo Noreste del Lote Norte. De esta manera el procedimiento será secuencial. Una vez finalizado el riego de 24 hs., durante 2 días de riego en promedio en un sector, se abre la siguiente válvula mariposa y recién se cierra la anterior. Después de la válvula mariposa que abastecerá al lote Sur, será conveniente colocar una válvula de aire para evitar el colapso de la tubería, ya que la pendiente es negativa.

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3.3 Diseño operativo

3.3.1.1 Dimensionamiento de las unidades de riego y orientación de los surcos

Se estableció una subdivisión de parcelas en los dos lotes a regar el Norte y el Sur, de tal modo de trabajar cada uno en forma independiente, a los fines de poder automatizar la intermitencia del método de riego mediante válvulas fijas de riego por pulsos.

Tanto en el lote norte como el lote sur, se estará regando alternadamente y simultáneamente los sectores 1 y 2 del Lote Norte y 3 y 4 del Lote Sur. Obviamente se podrá comenzar a regar indistintamente por el lote norte o el sur. (ver esquema).

Se ha tratado de subdividir los lotes en superficies aproximadamente iguales para poder proporcionar las mismas láminas o dosis de riego en el eucaliptus que se riego. El resto de la superficie de estas parcelas estará plantada con cortinas rompe viento como ciprés lambertiana y casuarinas en las áreas perimetrales a toda la planta de tratamientos.

Se ha decidido operar con la máxima longitud de surcos que roza los 400 m, la cual es recomendada para regar con este sistema con las pendientes reinantes y texturas franco arenosas.

Habrá que trabajar en base a respetar las pendientes máximas no erosivas que no superen el 0,6 % en el sentido hacia el sur en el Lote Norte y 0,4 % en el sentido hacia el norte en el Lote Sur (ver esquemas).

El ancho de riego de cada uno de los lotes es el mismo, de 125 m como máximo, considerando que cada surco está distanciado de otro a 1,50 m (aproximadamente), tanto en el lote norte como del sur.

Lote Norte:

Sector 1 y 2: 21 a 22 surcos de cada lado de la válvula de Riego discontinuo. (para el período 2020 a 2030).

Lote Sur:

Sector 3 y 4: 21 a 22 surcos de cada lado de la válvula de Riego discontinuo. (para el período 2020 a 2030).

Si consideramos la fórmula de Criddle para determinar el caudal máximo no erosivo por surco = 0,63/ pendiente (%), para el rango de pendientes establecidos no habrá problemas de erosión.

Es decir, promediando las pendientes a un valor del 0,6 %, el caudal máximo no erosivo será de 1,05 lts/s y en el proyecto se trabajará con 1,13 lts/s (23,89 lts/s / 21 surcos) un 8 % por encima del erosivo, siendo que en riego por pulsos se permite hasta un 15 % por encima del teórico.

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3.3.1.2 Determinación de los tiempos de avance e infiltración o remojo

Los tiempos de avance serán muy variables y dependerán de la humedad presente en el suelo y el grado de rugosidad existente. Se tendrá que hacer ensayos previos que serán explicados al instalarse el equipo, para fijar distintos tiempos de avance según el número de riego que se dé durante el ciclo del cultivo. Este es el número que tendrá que ingresarse a la computadora. Podrán variar aproximadamente entre 5 y 7 horas, según los sectores y el número de riego que se dé. Si se comprueban estos tiempos de avance, el tiempo de infiltración necesario para incorporar la lámina bruta de cada riego, podrá variar entonces entre 19 horas y 17 hs aproximadamente a los fines de completar las 24 hs de tiempo total de riego estipulado. Lo importante es que sumado el tiempo de avance y el tiempo de remojo (infiltración propiamente dicha) sume en promedio 24 hs.

De esta manera se podrá realizar 1 cambio de sets (conjunto de surcos que se estarán regando simultáneamente) en 24 hs. para poder regar durante todo el día.

Es necesario destacar que el rastrillo limpia surco (conformador de surcos), al poseer un cuerpo pesado por detrás (balas), dejará compactada la base del surco y de esta manera se disminuirá considerablemente el tiempo de avance. Este implemento será un potenciador de los efectos del riego discontinuo en cuanto a uniformizar la aplicación del riego.

Lo importante será respetar el tiempo total de aplicación de cada riego que en promedio será de 24 hs. en total. Es probable que en un primer riego el tiempo de avance sea de 12 hs y el de remojo de 12 hs., mientras en surcos ya asentados probablemente el avance sea de 5 hs. y el remojo de 19 hs. Pero en ambos casos la lámina bruta total de cada riego se dará en 24 hs., que por otra parte es un tiempo fácil de usar para el operario del riego al necesitar unos 15 a 20 minutos diarios para controlar el sistema de riego y efectuar los cambios de set de surcos.

3.3.1.3 Frecuencia óptima de riego y estrategia a seguir en el manejo de los surcos a caudal discontinuo:

Cabe destacar que el sistema se estará regando día y noche en forma automática, requiriendo una supervisión mínima para equilibrar la salida de agua administrando la presión observada en el manómetro que tendrá la estación de bombeo, a los fines de lograr el caudal calculado, en cual irá aumentando con el tiempo.

El sistema de riego podrá estar funcionando las 24 hs durante los días del ciclo del cultivo, interrumpiéndose el suministro de agua durante la preparación del suelo, el reacondicionamiento de los surcos, la cosecha y durante la ocurrencia de lluvias. En este caso la oferta de efluentes se amortiguará en las lagunas.

En estos breves períodos de no riego de los eucaliptus, el exceso de agua tratada tendrá que ser amortiguada obligadamente en los piletones.

El ciclo o frecuencia de riego será de 8 días, mientras que el turno de riego (días que normalmente se estará regando), será de 4 días cuando se tengan los surcos asentados. Es decir, se podrá regar cuando ya estén implantados los lotes Norte y Sur en 4 días, volviendo a regar el mismo lugar al octavo día. Esta estrategia

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posibilita dejar de regar los sábados y domingos en forma generalizada, salvo excepciones de demanden la necesidad de regar los fines de semana.

Las cortinas forestales de lambertianas y casuarinas en los márgenes de todo el perímetro a regar excepto el límite norte antes de las lagunas, se podrán regar con estas aguas. Estos árboles, también serán regados en forma discontinua a través de la computadora agregando más ventanitas a las alas regadoras. Las líneas de cortinas han sido tratadas en otro ítem y respetarán en lo posible, el distanciamiento propuesto, teniendo 2 surcos de riego por cada hilera de árboles de las especies propuestas. Esta será otra estrategia de manejo, frente a los excesos de oferta del líquido o excesos de lluvia.

Para operar el sistema en cada sector se prende la computadora, se aprieta la tecla de avance y con la tecla + y -, se deja establecido un tiempo de avance. Este tiempo de avance se puede modificar sobre la marcha, en la medida que observemos que no lleguen los surcos o al contrario haya mucho desagüe. Se estima que este tiempo de avance se logrará en aproximadamente 5 hs., teniendo en cuenta ya los surcos asentados después de un tercer riego en adelante.

Cuando hayan transcurrido en promedio un tiempo de aplicación de 24 hs, recién se abre otro set (conjunto) de surcos de ambos lados de la válvula, todavía no regado. Inmediatamente se cierran las compuertas que se habían estado regando. Se apaga la computadora y se la prende de nuevo para que comience nuevamente el programa en otro set de surcos que comenzará a regarse. Así se repite el procedimiento hasta terminar el riego en todos los sectores tanto del lote Norte como del lote Sur.

Regando 2 sets (uno de cada lado de la válvula) en 24 hs, en un día se estará cubriendo 42 surcos de ancho (21 de cada lado de la válvula). Al cabo de 7 días corridos, es decir al octavo día, se puede estar dando la vuelta y regar los mismos surcos iniciales. Este planteo se hará para los períodos 2020 a 2030. En el siguiente período hasta 2040, la cantidad de surcos de cada lado de la válvula, será de 30 – 31.

La idea es que, en el futuro, la superficie destinada al riego se transforme en una unidad económica rentable debido al valor agregado que poseen estos efluentes.

También es importante destacar que para este sistema de riego, las aguas tratadas no necesitan ningún tipo de filtrado, como ocurre en los casos de los sistemas de goteo. La no existencia de filtros elimina el costo de mantenimiento. Esto se debe a la apertura de 50 mm que poseen las compuertitas que irán colocadas en las tuberías de PVC.

3.3.1.4 Orientación básica de la fertirrigación

Al trabajar con aguas tratadas provenientes de efluentes urbanos de Villa Huidobro, la fertilización a través del riego será sólo complementaria de los nutrientes que aporten estas aguas. Los niveles de fósforo y potasio, si bien no son tan importantes con el uso de estas aguas, son los elementos que generalmente están presentes en la mayoría de los suelos de nuestra provincia. Por otra parte, el elemento Nitrógeno es el que por su fácil lixiviación se encuentra generalmente en déficit. Por suerte estas aguas contienen más nitrógeno que fósforo y potasio, satisfaciendo de este modo los requerimientos de los principales

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elementos por parte de los cultivos elegidos. Según análisis realizado con líquidos cloacales de otra Localidad, los mismos contienen un valor aproximado y equivalente a 80 a 90 Kg/Ha. de Nitrógeno en forma inmediatamente disponible en forma de anión nitrato.

Lo más importante de destacar en este ítem, es el ahorro de un porcentaje dentro rubro fertilizantes. El cual participa según el gráfico de torta que se muestra en un análisis económico adjunto realizado para maíz, con el mayor porcentaje en los costos adicionales debidos al riego (ver gráfico al final de este proyecto). De acuerdo a los análisis que se obtengan de esta agua, se podrá planificar el fertirriego complementario al aporte de nutrientes de estos líquidos.

Si tanto los suelos a regar, como el cultivo de eucaliptus indicaran alguna deficiencia en otro oligoelemento como el azufre (S) o el aporte de nitrógeno debido a las aguas tratadas estuviera por debajo del máximo requerido para la especie arbórea elegida, se puede pensar de incorporar a futuro una bombita de diafragma, dosificadora de fertilizantes. La misma, posibilitará la aplicación de fertirriego.

En este caso, la inyección de los mismos se hará en forma líquida y únicamente en los ciclos de remojo a los fines de evitar la percolación profunda de los nuevos nutrientes que se aporten.

3.4 Listado detallado de materiales del sistema

A los fines de definir los montos aproximados de inversión, se detallan en un cuadro Excel adjunto, todos los componentes del sistema de riego manejado a caudal discontinuo, donde se incluye el rastrillo limpia surco como implemento multipropósito necesario.

3.5 Puesta a punto del sistema de riego y entrenamiento del personal que majará el riego.

Una vez realizada la compra del equipo de riego, el personal capacitado de la Planta de Tratamientos, se hará cargo de la instalación y puesta a punto del sistema bajo nuestra supervisión. Se deja aclarado que para que el mismo funcione correctamente, La Municipalidad de Villa Huidobro tomará los recaudos pertinentes para solucionar los problemas de microrrelieves que se presenten en los lotes elegidos.

Posteriormente a la puesta a punto del sistema, será necesaria una dirección técnica posterior, entrenando debidamente a las personas encargadas de manejar el riego. Se les explicará en todos sus detalles el uso de la computadora y la estrategia del manejo de cada sector regado.

Por otra parte, será indispensable también el entrenamiento en el manejo del fertirriego diferencial para cada sector en particular.

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CAPITULO 4 Especificaciones técnicas Se ha diseñado un sistema de riego para que trabaje con la altura media de agua de las últimas lagunas, situadas al norte de los lotes a regar. El objetivo principal es trabajar sin bombeo adicional al sistema, aprovechando la energía gratuita de la gravedad, pero debido a que se dispondrá de muy poca altura remanente en la cámara de cloración, se usará un mínimo bombeo. Se trabajará con una altura media de columna de agua de 1,50 m en las lagunas. El abastecimiento al equipo de riego, se realizará por intermedio de válvulas mariposa, para la adecuada sectorización del sistema. Se propone la división de cada uno de lotes (norte y sur) en 2 pares de sublotes de menor superficie, a los fines de que puedan regarse de a pares con riego discontinuo. Otro de los motivos de la subdivisión de los lotes se debe a una mejor adaptación del método de riego a un relieve ondulado adverso, sobretodo en el sector sur.

Desde la cámara de cloración, se usará una bomba centrífuga utilizada para líquidos de esta naturaleza o en su defecto bomba de achique. El motivo de usar bomba es la topografía en contra hacia el ángulo noreste como el ángulo suroeste de todo el lote a regar. Habrá una conducción enterrada (con el uso de 4 curvas de PVC de 45º de diámetro 160 mm) primero hasta el punto más alto del lote norte, situado según el plano de curvas de nivel, en el ángulo Noreste y luego mediante 2 curvas de PVC de 90º se llegará a al punto más alto correspondiente al ángulo Suroeste de todo el lote a regar. En el ángulo Noroeste, se colocará una válvula de riego discontinuo de 6” de diámetro después de una te del mismo diámetro y después de una válvula mariposa de sectorización de las áreas de riego. Cada válvula de riego discontinuo tanto en el lote norte como en el sur, deberán tener una protección anti vandalismo debidamente acondicionadas con tapa de chapa de por lo menos 3 mm de espesor y un sistema de candados.

Desde allí (ángulo noreste) y después de la válvula de riego discontinuo, habrá una doble ala regadora de PVC de diámetro 160 mm ubicadas en sentido oeste a favor de la pendiente (ver esquemas). A los fines de sectorizar el lote norte y el lote sur, se tiene previsto la inclusión de 2 válvulas mariposas de apertura y cierre manual, de un diámetro de 6” inmediatamente después de la te que se situará en el ángulo Noreste de todo el lote destinado al riego. Una de las válvulas mariposa abastecerá del líquido al lote norte (la situada en el ramal oeste de la te), y la otra al lote sur (la situada en el ramal sur de la te). Desde esta última válvula, habrá una conducción enterrada hacia el sur usando 4 curvas de 45º de diámetro 160 mm.

En el ángulo Suroeste de todo el lote a regar, se colocará la otra válvula de riego discontinuo de diámetro 6”. El criterio es repetir el mismo esquema en el lote norte, es decir alas regadoras en forma de “U” (desigual en longitud de sus brazos) con pendiente a favor en sentido oeste en el lote norte y este en el lote sur (ver esquemas). El zanjeado tendrá que realizarse a una profundidad de 60 cm y de un ancho de 25 cm. Para entrar a la zanja y salir de la misma con tuberías de PVC, será necesario usar 4 curvas de 45º de PVC cloacales (clase 4 Kg/cm2). En el plano adjunto, se visualizan en círculos en rojo las válvulas mariposa en forma de té fabricada con aleación de aluminio, las cuales poseen una computadora que es accionada por un panel solar (2 válvulas de riego discontinuo de 6” de diámetro).

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Hacia ambos lados de cada válvula, se colocarán sendas transiciones de PVC para salir de 6” a 160 mm. A partir de cada válvula de caudal discontinuo, se tendrán que utilizar en cada sector, 2 curvas de 90º de diámetro 160 mm, a ambos lados de la misma. Tanto para la conducción norte – sur como en las alas regadoras, se utilizarán tuberías de PVC Clase 4 Kg/cm2 sin tratamiento anti - ultravioleta de dióxido de titanio (ya que irán enterradas en profundidad y en superficie), de color celeste, blanco o gris, de un diámetro exterior de 160 mm y de una longitud bruta de 6 m cada tubo. Estos tubos correspondientes a las alas regadoras (en color cian y azul en el plano adjunto), llevarán compuertas para surcos distanciadas aproximadamente unas de otras 1,5 m (cada compuerta será responsable de abastecer 1 surco de riego).

Estos tubos serán de 5,85 m de longitud neta, poseyendo una campana o hembra de aproximadamente 20 cm de longitud. Los tubos se meterán unos dentro de otros sin ningún inconveniente 10 a 15 cm. Contendrán además aros de goma fijos, los cuales tendrán que ser lubricados con lubricante específico o con pasta hecha con jabón de lavar la ropa común.

Al final de estos tubos de 160 mm de diámetro correspondientes a las alas regadoras, se colocarán tapones finales hembra del mismo diámetro, los cuales deberán ir anclados con una estaca común simplemente por razones de seguridad en cuanto a un posible robo del material. Cabe destacar que todos los tubos de PVC estarán cubiertos con tierra. La conducción estará enterrada a 60 cm de profundidad y las alas regadoras estarán semienterradas en superficie, con un aporcado de 20 cm por encima de nivel de piso. Las mismas se verán como un bordo el cual será mantenido con pasto debidamente cortado el cual evitará la erosión de este aporcado de tierra por encima de las alas regadoras.

Cada tubo de PVC de estas características como ala regadora, poseerán orificios circulares de 50 mm para insertar compuertas para surcos de cierre y regulación manual, a los fines de ajustar el caudal por surco que se necesite. La apertura de paso del agua de estas compuertas, será un cuadrado de PVC el cual poseerá un círculo de 50 mm de diámetro interior con una ventana de apertura y cierre tipo guillotina. El objetivo es usar surcos distanciados entre sí 1,50 m, a los fines de regar 2 surcos por hilera de árboles en los primeros 10 años. A medida que se incremente el caudal ofertado, se piensa agregar compuertas para abastecer surcos entre medio de las hileras, con lo cual siempre se trabajará con caudales máximos no erosivos por surco. A futuro, cuando se tenga que utilizar más compuertitas para erogar más caudal ofertado, se estará distribuyendo el líquido en mayor superficie. Como la salida del agua por esta compuertita puede producir erosión en la cabecera del surco, se usarán calcetines antierosivos de polietileno (P.E.) mono capa blanco de 1,2 m de largo y de 300 micrones de espesor. Los mismos se construirán con mangas de P.E. de 5” de diámetro los cuales tendrán que ser insertados a las compuertitas de PVC.

A los fines de lograr un correcto desempeño hidráulico en la conducción, se tiene previsto la colocación de 3 válvulas de aire de 1” de diámetro. Una inmediatamente después de la válvula mariposa que estará colocada al sur de la te en el ángulo noreste de todo el lote a regar. La segunda válvula de aire, después de la curva de 90º a los 400 m. de longitud de la conducción hacia el sur por el límite este del lote norte a regar (ver esquema). La última y tercera válvula

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de aire, inmediatamente después de la curva de 90º de los siguientes 400 m. de longitud de la conducción hacia el sur en el límite oeste del lote sur a regar. Las válvulas de aire se colocarán instalando abrazaderas sobre el tubo de PVC diámetro 160 mm con un tubo roscado de PVC o Polipropileno de 50 cm de largo de 1” hasta la superficie donde se roscarán la válvulas de aire de rosca macho de 1”. La unión de esos extremos rosca macho necesitará de 3 cuplas de PVC o PP del mismo diámetro.

Por otra parte, los surcos deberán tener una sección semicircular, con una profundidad mínima de 15 cm. y un ancho de 20 cm. Esto se logra con la utilización de los rastrillos limpiasurcos usados en siembra directa que poseen una bala semicircular que conforma un perímetro mojado perfecto.

Cada cuerpo de estos rastrillos, posee una hoja circular raviolera que corta y separa la hojarasca y rastrojo, 2 discos dentados que separan este material seco de la base del surco, una reja para rehacer y mantener el surco de riego y una bala pesada de 1,2 m aproximadamente para compactar la base del surco y lograr el mayor perímetro mojado posible en el surco de riego. Estos rastrillos se utilizarán para realizar mantenimiento en la limpieza de los surcos, por la hojarasca que caiga de los árboles. Por otra parte, la compactación de la base del surco con la utilización de estas balas pesadas, es fundamental a la hora de uniformizar lo más que se pueda, el perfil mojado a lo largo del surco.

La elección de la orientación del sentido del riego es en base, en este caso, a la adaptación del rango de pendientes existentes en el terreno, ya que se podrá controlar los caudales unitarios por surcos, regulando las salidas de las compuertas y la cantidad abierta de estas últimas.

Obviamente se trabajará con el caudal máximo no erosivo por surco para la pendiente máxima en el sentido del riego. Se tendrá que aplicar la fórmula empírica de Criddle que expresa que el caudal máximo no erosivo por surco es:

Q máx. no erosivo en lts/s = 063 / Pendiente en %

Es decir que, si la pendiente se establece en 0,6%, el caudal teórico por surco no debería ser mayor a 1,05 lts/s.

Ingeniero Agrónomo Carlos Augusto Roqué

Matrícula Profesional 580. Consultor en Riego

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CAPITULO 5 Bibliografía consultada

Comité de agua de CORMA, Corporación chilena de la madera, 2015. www.corma.cl. El agua y las plantaciones forestales Concepción. Chile.

Besteiro, Sebastián I. Evaluación de la influencia hidrogeológica de forestación en la Llanura Pampeana. 2014. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Agrícolas y Forestales. UNLP.

Bresiano, Alberto, Boldrini Emilio, Roqué Carlos, Schoulund Hugo, Díaz Alejandro, 1999. Saneamiento de líquidos cloacales y mejoramiento ambiental para la ciudad de Villa Carlos Paz. Municipalidad de Villa Carlos Paz. Provincia de Córdoba, Argentina.

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CAPITULO 6 Anexos

6.1 Calculo de necesidades hídricas del Eucaliptus

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6.2 Computo de Materiales

LISTADO DE MATERIALES NECESARIOS PARA IMPLEMENTAR UN SISTEMA DE RIEGO DE CAUDAL DISCONTINUO,

A LOS FINES DE DAR DESTINO FINAL A LOS LÍQUIDOS CLOACALES TRATADOS DE VILLA HUIDOBRO. MARZO 2017

Superficie destinada a riego: 10 ha

Descripción Diámetro Cantidad

Transic. Entr. Válv.de 6" (40 cm PVC d. 160 mm x d. Int. 6") 160 mm x 6" 2

Transic. Sal. Válv.de 6" (40 cm PVC d. 160 mm x d. Ext. 6") 161 mm x 6" 4

Válvula de riego discontinuo 6" con computadora con panel solar 6" 2

Te de PVC K6 y accesorios de adapt. a la salida de la última laguna 160 mm 1

Válvula mariposa de 6" para sectorizar las 2 válvulas de riego 6" 2

Brida PVC de 160 mm (6") 160mmx6" 4

Adaptador de Brida PVC de 160 mm (6") 160mmx6" 4

Mango de reparación de PVC 160 mm 2

Curva de 45° de PVC Cloaca 160 mm 4

Curva de 90° de PVC Cloaca 160 mm 8

Válvula de aire RM de 1" 1" 3

Niple roscado de PVC o PP de 50 cm 1" 3

Cupla de PVC o PP 1" 3

Monturas o abrazaderas de 160 mm salida RH de 1" 1" 3

Tapones finales Hembra de PVC blanco cloaca 160 mm 2

Tubo PVC Cl. 4 Kg/cm2 (alas regadoras y conducción) 160 mm 223

Compuertas para surcos a insertar en tuberías de PVC 50 mm 170

Orings de goma para insertar las compuertas den tuberías de PVC 50 mm 170

Calcet. antieros. PE d. 5" con trat. anti UV bl. rollos 100 m 5" 2

Sierra de copa 50 mm y varios para armado con m. de obra 1

Tubo PVC C. 6 Kg/cm2 (para insertar en el Oring de 5 cm) 50 mm 2

Rastrillos limpiasurcos para hacer los surcos y mantenerlos 2

Retoques de suelo p/ una correcta nivelación a pendiente natural 1

Bomba centríf. o desbarrad. H=14 a 15 mca Q=86 a 102 m3/h 7,5 HP 1

Tablero eléctrico para la bomba 1

Adaptaciones de la cámara de cloración a la bomba 1

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6.3 Anexo Fotográfico

Vista de un par de alas regadoras de P.V.C. con válvula, computadora y sin usar bombeo

INCIDENCIA PORCENTUAL DE LOS COSTOS ADICIONALES DEBIDO AL RIEGO DISCONTINUO

49%

32%

12%4% 2% 1%

Adicional de fertilizantes nitrogenados Costo de bombeo

Adicional de seguro contra granizo Adicional de semillas

Limpieza de surcos Mano de obra

Gráfico demostrando la importancia del ahorro de fertilizantes al usar fertirriego fraccionado, en siembra directa con agua subterránea. En el caso de Villa

Huidobro, el costo de bombeo sería menor al del gráfico

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Rastrillos limpia surcos de 5 cuerpos para conformar surcos y usarlos como barredores de rastrojos y hojarasca en plantaciones forestales

Riego de eucaliptos a 3 m x 3 m con efluentes. Obsérvese el ala regadora blanca al fondo.

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La misma plantación 3 años más tarde

Detalle de las cabeceras planas y de los calcetines antierosivos de 7 m de longitud para abastecer de agua a los surcos

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Uso del fertirriego fraccionado e incremental, a través de la válvula de riego discontinuo