Congresos de la Universitat Politècnica de València, XXXIII Congreso Nacional de Riegos

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APLICACIÓN DE HERRAMIENTAS SIG EN LA ESTIMACIÓN DE LAS NECESIDADES DE ÁCIDO NÍTRICO PARA EVITAR LA OBTURACIÓN DE EMISORES POR DEPÓSITOS CALIZOS EN LOS SISTEMAS DE RIEGO LOCALIZADO EN EL OLIVAR DE LA PROVINCIA DE JAÉN
F. J. Pérez-Latorre, J M Peragón, A Delgado

Última modificación: 01-06-2015

Resumen


1- Introducción y Objetivos

El estudio se lleva a cabo en la provincia de Jaén (sudeste de España). El sector más relevante de la economía provincial es el agrario, tanto en términos de valor económico de las producciones finales, como en términos de generación de empleo. Dicho sector tiene en Jaén, el cultivo del olivo como pilar fundamental (Carpio et al., 2011). La superficie total de la provincia es de 1348900 has., donde los olivares de regadío son especialmente importantes (Rodríguez-Jurado et al., 2007), ocupando 290.297 hectáreas, de ellas, aproximadamente en el 70%, se ha realizado la instalación de riego en los últimos 20 años (MAGRAMA, 2012). Respecto a las masas de aguas subterráneas, la superficie total en la provincia es de 803.000 has., reflejadas en unidades hidrogeológicas, en las que el olivar de riego ocupa una superficie de 141.900 has., (IGME, 2010).

En la actualidad, el principal coste de mantenimiento, a nivel parcela, de las explotaciones de riego de olivar es la revisión de las instalaciones para comprobar si los emisores están atascados. De hecho, en la evaluación de los sistemas de riego de olivar en la provincia de Jaén, es frecuente encontrar valores no adecuados de uniformidad, existiendo diferencias significativas entre los caudales emitidos por los distintos goteros de la instalación. Esto está principalmente ocasionado por depósitos de carbonato cálcico en los goteros. Por ello, el estudio se ha realizado analizando la calidad de las aguas de riego, considerando que en los emisores empleados (típicamente autocompensantes interlínea, con diámetros de salida pequeños y flujo de agua lento) los  problemas de obturación serán debidos principalmente a las características de las aguas empleadas, que pueden ocasionar precipitaciones de Carbonato Cálcico. Con estas premisas se han obtenido índices que predicen dicha precipitación.

La adición de ácido al agua de riego y su posterior inyección a la red, durante cortos periodos de tiempo y utilizando los sistemas de fertirrigación, se ha mostrado como la medida más eficaz para reducir y evitar las precipitaciones por carbonatos. Los ácidos que suelen utilizarse para prevenir la formación de los precipitados cálcicos son el sulfúrico, fosfórico, clorhídrico y nítrico, siendo éste último el más empleado.

El objetivo del presente trabajo es la realización de mapas de riesgos de obturación en los sistemas emisores de riego, basado en las propiedades químicas del agua utilizada, tanto para las aguas superficiales como para las subterráneas, y determinar la cantidad de ácido nítrico a añadir para paliar estos efectos, empleando un software SIG, como base para la gestión del riego sostenible a escala regional.

2- Materiales y Métodos

Se han utilizado índices que predicen la precipitación de CaCO3

Los datos se obtuvieron de estaciones de agua superficial, y  subterráneas distribuidas en la geografía provincial (Peragón et al 2015). La propiedades del agua incluyen pH y la concentración de: HCO₃⁻, CO₃²⁻, Ca²⁺, Mg²⁺, y Na⁺.

Para el caso concreto la precipitación de CaCO3, la relación carbonato sódico residual (RSC), la dureza del agua (grados franceses, en fH), y el índice de Langelier se calcularon como índices hidroquímicos (Ayers y Wescot, 1985).

La concentración de ácido a añadir, se puede determinar a través de distintos procedimientos, siendo el empleado una aproximación numérica a través del denominado Índice de Langelier (Is).

El modelo consiste en la elaboración de un SIG como desarrollo de estudios previos realizados (Peragón et al., 2015), en la que se ha incorporado cada variable en una base de datos con información espacial y geométrica, obteniendo un mapa temático para cada una de ellas, que conforman un modelo que permite discernir a nivel provincial los problemas de obturación en los sistemas emisores provocados por depósitos calizos, en función a la procedencia del agua, superficial o subterránea, siendo la solución la estimación de cantidades de ácido a añadir.

3- Resultados y Discusión

  • Efectos en sistemas de riego: conducciones y emisores

- La dureza del agua ºfH, es alta en más del 99 % de la superficie regada de olivar, tanto para aguas superficiales como para subterráneas.

- En el índice de Langelier, existe una clara diferencia entre aguas superficiales, con valores altos en más del 99% de la zona regada, y subterráneas, donde el 58% de la zona regada con esta agua mostró valores medios de riesgo.

- No se observaron valores significativos de riesgo en los índices RSC ni en el ratio Ca/Mg tanto en superficiales como en subterráneas.

El mapa de riesgo de obturación de goteros (creado en base a los anteriores) revela que potencialmente hay más riesgo en el riego de olivar con el uso de agua superficial  que con las aguas subterráneas.

  • Acidificación

De los resultados de la cantidad de ácido nítrico a añadir, se desprende que es necesario su utilización en más del 82% en aguas superficiales, con un valor máximo de concentración de 360 ml m-3, y en más del 64% de las aguas subterráneas con 560 ml m-3 de máximo valordel área ocupada por olivar de regadío.

4- Conclusiones

El trabajo realizado, obtiene mapas de riesgos específicos de obturación de goteros, permitiendo una valoración, reflejada en superficie de olivar de riego afectada, de los efectos perniciosos que puede ocasionar regar con determinadas calidades de agua acotando y graduando las mismas según la potencialidad de obturaciones en los sistemas localizados de gotero pinchado, problema que actualmente se está manifestando en los riegos de olivar en la provincia de Jaén. La cantidad de ácido a inyectar en un agua de riego va a depender principalmente de las características del ácido que empleamos, así como de las características químicas de nuestra agua de riego. El modelo podría ser fácilmente traducido a otras regiones y cultivos.


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