Manejo del riego moderno – más que apagar el agua  Guenter Hauber-Davidson1, Rex Sullings2  Managing Director, grupo de conservación de agua, Pymble/Sydney NSW, Australia Senior Engineer, agua conservación grupo irrigación, Pymble/Sydney NSW, Australia  Autor de correspondencia, correo electrónico guenterhd@watergroup.com.au  

Resumen Simplemente ha sido la respuesta a las restricciones de agua apagar los sistemas de riego. Más allá de despilfarro y mala gestión práctica han contribuido a la creencia de que se trata de la forma más fácil de ahorrar agua. Sin embargo, sólo recientemente se concentra la industria comienza a reinventarse a sí mismo sobre las prácticas de riego básica original. Necesidades de riego planta ideal con frecuencia derivan de principios agrícolas, que fueron maximizados para la producción de cultivos. Derivar una evaluación de la cantidad de agua que puede aplicar un sistema de riego se determina a menudo de pruebas "pueda". Resultados se basan en el cuadrante de peor desempeño. Conduce al diseño demasiado excesiva necesidades de riego. En cambio, en un parque y jardín tipo situación, basando el diseño en un resultado medio o incluso 65% ile sería adecuado. Debe realizarse una selección óptima de la planta que empareja microclima local, aspecto, exposición y suelos. A continuación el uso de tecnología de aplicaciones modernas de riego como el riego por goteo sub suelo apoyado por esteras de succión capilares puede estirar esa gota de agua mucho más lejos. Finalmente, un sistema de control de riego sofisticado y cuidadosamente operados con comentarios de los usuarios puede proporcionar un sistema donde se minimice la diferencia entre las demandas de riego planta optimizado y la cantidad real de agua de riego aplicada. Esto es de particular importancia donde satisfacer necesidades de riego se suministran de fuentes alternativas de agua como esto minimiza los problemas con la concentración de sales para arriba. Un agua medido moderno, bien operado, cuidadosamente evaluado, monitoreado e inteligente sistema de riego eficiente puede proporcionar fácilmente los valores de amenidad que deberíamos ser capaces de proporcionar a la comunidad en una sociedad moderna incluso bajo las restricciones de agua.  Palabras claves: Riego, necesidades, restricciones de agua, eficiencia del agua, control de riego y gestión de riego planta. 

Introducción

La respuesta a las restricciones de agua en Australia ha sido simplemente apagar sistemas de riego urbano. Antes de las restricciones de agua algunos consejos utilizan el 70% de su consumo total de agua para riego. Historias abundaban con aspersores funcionando en medio del evento de lluvia más pesado riego abundante de carretera y el aparcamiento. Este despilfarro y mala gestión práctica han contribuido a la creencia de que simplemente apagando el riego es la forma más fácil para ahorrar agua (Figura 1). Sin embargo, sólo recientemente se concentra la industria comienza a reinventarse a sí mismo sobre las prácticas de riego básica original.  Hay considerable evidencia anecdótica de ahorro de agua del orden de 60-80% a través de mejor aplicación de riego y gestión de prácticas en un número de sitios comerciales más grandes de la región de Sydney solo – evidencia cruda de las deficiencias de las prácticas pasadas y la efectividad de la gestión del riego urbano más estricta y avanzadas prácticas de riego urbano en general.  Ahorro de agua en el riego puede lograrse a través de tres grandes categorías: reducida planta de riego necesita, aumentar la eficiencia de las tecnologías de riego y la introducción efectiva gestión y control de sistemas de riego.  Evaluación de la demanda de agua Mientras que el agua era abundante y barato había poca necesidad de poner mucho énfasis en la determinación de necesidades de riego de planta real ni en la identificación de formas de disminuir esta demanda. Diseño de riego urbano deriva sus principios de las prácticas de irrigación rural, maximizando el rendimiento era una preocupación principal. Sin embargo, en el contexto urbano, si se puede tener un campo verde suave sin crecimiento de pasto – evitando la necesidad de cortar – que sería lo ideal.  

Figura 1. A campos de deportes sufren bajo las restricciones de agua.  Ajuste diseño principios para satisfacer las necesidades únicas de parques urbanos y jardines, incluyendo campos de golf y campos de juego es un primer paso para bloquear significativos ahorros [1] del agua. Las prácticas modernas de riego necesitan tener en cuenta una amplia gama de factores que influyen en la demanda de agua, incluyendo el clima, vegetación del sitio, tipo de suelo, perfil y profundidad, microclimático cuestiones tales como viento, temperatura, sombreado

y el aspecto (que tienen un impacto sobre la evapo-transpiración), cuesta (si procede), uso/tráfico de campo, prácticas de manejo de campo como abono, podar, etc. aireadoras, y la importancia de la amenidad del deseo y el valor de prestigio a un campo particular o un óvalo para minimizar las necesidades de riego de plantas. La figura 2 muestra la gran variabilidad. Pocos han pensado acerca de cuánta agua se necesita realmente.  

Figura 2. Variabilidad de la demanda de agua diferentes  Como Batham señala [1] más potencial radica en la selección de plantas apropiadas. Dependiendo del aspecto, del suelo, tráfico, jugando a las necesidades y amenidad deseado valor especies adecuadas puede ser seleccionado. Pasto no es hierba igual, y no todos los nativos son eficientes en agua. De hecho, algunos nativos plantados en el lugar equivocado, puede requerir más agua que las especies exóticas [1].   

 Figura 3. Factores que influyen en las necesidades de agua planta  Sabiendo estas necesidades de agua (Figura 3), y luego cuidadosamente diseñar el sistema de irrigación y riego seleccionando los horarios para satisfacer estas

Total Water Demand

Design"Rule of Thumb"Council Target

Demand ModelCouncil Irrigation

Total Water Demand ML/yr

120,000

100,000

80,000

60,000

40,000

20,000

0

necesidades teniendo al mismo tiempo en la humedad del suelo cuenta con capacidades para llegar a la planta sólo la cantidad de agua que necesita para realizar la función acordada, es el secreto de la gestión del riego eficiente agua moderno.  Esta comprensión de la demanda entonces debe estar conectada a sistemas de control de última generación, para que la cantidad mínima de agua se utiliza para abastecer la demanda de agua de la planta requiere. Tales sistemas de control debería asegurarse de que el agua aplicada (si es superior a tierra se utiliza riego) logra óptimo percolación en el terreno. Humedad del suelo capacidad de retención debe incrementarse, y esto a menudo puede lograrse con un programa de mejoramiento del suelo simple. Junto con una irrigación ajustada y plan de gestión de campo, esto más para minimizar las necesidades de riego como aumenta la cantidad de agua de lluvia que puede ser almacenado. Por otro lado, las prácticas tales como restablecer un campo, resiembra o returfing, significativamente aumentará la demanda de agua por un período de tiempo y deben tomarse en consideración apropiada.  Como puede retener más agua en el perfil del suelo, proporcionará un más culpa - patrón de riego tolerante, es decir, incluso si la aplicación de ciclos y profundidades de riego no se ajustan óptimamente, el suelo tiene una capacidad de tampón (Figura 4). En efecto, el perfil del suelo puede actuar como un tanque de almacenamiento de agua de lluvia, haciéndola más sequía tolerante, o al menos que sea menos susceptible a riego óptimo si se reduce el riego.  Todos estos factores necesitan tomarse en cuenta al evaluar cómo por ejemplo un campo de juego pueden ser guardado en un estado "segura y conveniente", sin perder el agua y teniendo en cuenta una serie de factores ambientales y operacionales.  

Figura 4. Volumen equivalente del tanque de almacenamiento dependiendo de capacidad de retención de la humedad del suelo  

k

mm33mm25mm12

1,400

1,200

1,000

800

600

400

200

0

Perfil del suelo como del agua de lluvia Tanque de almacenamiento Christison Parque

Optimizar la cantidad de agua que llega a la planta Imagínese un sistema donde el 70% del volumen suministrado se pierde antes de que llegue incluso al punto donde puede ser utilizado. Sin embargo, esto, y peor aún, es lo que está ocurriendo con frecuencia con sistemas de riego urbano típico [3].  No importa cuánto te esfuerces lo justo no pueden perfectamente una clavija redonda en un agujero cuadrado, no. Sin embargo, esto es qué riego por aspersión con un patrón de humedecimiento circular intenta hacer al regar un campo deportivo rectangular (Figura 5)!  

Figura 5. Ilustración conceptual de una limitación inherente diseño de la aplicación de cantidades iguales de agua de riego mediante aspersores arriba (ejemplo mostrando un sistema anterior con cabezas no uniformes)  

La inmensa mayoría de los aspersores de paisaje y territorio tiene patrones de adherencia de soldadura circular y cuentan con una amplia gama de inyectores convenientes para una variedad de aplicaciones. Estas boquillas tienen varias distancias de tiro, las tasas de aplicación y uniformidades de distribución según la presión de boquilla especificación y regadera. Uniformidad de distribución también se ve afectado por la distancia entre los aspersores y el diseño básico (rectangular o triangular) de los aspersores.  Sistemas de riego por goteo tubo superan ese desafío geométrico (Figura 6). Novedoso sistema como el esperate [3] (Kapillary riego sub-Surface Systems) van más allá y lograr un ahorro adicional de agua a través de distribución inteligente de la humedad de la aplicación y subsuelo. Su capacidad para mejorar el movimiento del agua a través del suelo en la dirección deseada en particular ha permitido mejoras en eficiencia dramático en el área de césped deportivo.  

Figura 6: Uniforme aplicación de agua a través de sistemas de riego sub suelo  El ahorro resultante puede ser bastante asombroso como muestra la figura 7 tomando de una evaluación del proyecto de la vida real.  

Figura 7. Demanda de agua para las opciones de riego diferentes  Con aspersores arriba es muy difícil incluso lograr uniformidad de cobertura dentro del área de un aspersor circular único. A medida que aumenta la distancia de la boquilla, el área cubierta por cada grado de arco de cobertura se incrementa dramáticamente. Aspersor fabricantes intento de superar esta situación mediante el uso de boquillas de aspersión que se aplican en realidad más agua hacia el exterior del círculo que las partes interiores del círculo. Todavía, es una ciencia imperfecta y trabajos, a lo mejor, mientras que el sistema es nuevo.  Instalación correcta de los aspersores es otro factor crítico. El extravío de un aspersor individual por solamente una pequeña cantidad puede tener un efecto significativo sobre la uniformidad de la cobertura. Los mejores resultados realmente alcanzados en el campo están en la región de aproximadamente 80-90% de eficiencia óptima.  Esta cobertura desigual resulta en crecimiento césped desigual y difícil de superar sin pérdida significativa de agua. La respuesta típica del gestor de césped es regar

Annual Water Demand

kapillary irrigationBelow ground

Dependantand Rain

Uniform Headsirrigation

Rain dependantHeads

Uniform IrrigationConditions

Current

35,000

30,000

25,000

20,000

15,000

10,000

5,000

0

Demandas anuales de Agua

según las necesidades de la parte más seca, como este enfoque será menos resultado en toda la zona que aparece verde. La compensación es una pérdida de agua en las áreas restantes que reciben más agua que realmente necesitan.  Auditoría de riego Una auditoría del riego es una evaluación integral de un sistema de irrigación combinada con la generación de una programación detallada para el sistema.Una auditoría de riego sigue estos pasos. 1. Un examen detallado de los componentes del sistema para asegurar que el

sistema está en una condición aceptable trabajo.Se reparan los defectos significativos identificados en esta etapa y corregir cualquier anomalía importante. Boquillas obstruidas o desalineadas cabezas, mal orientación cabezas, válvulas, aspersores están dañadas o rotas, con pérdidas articularon las canalizaciones verticales, tubos, etc. son todos subsanar. 2. Puede probar una captura se lleva a cabo para cuantificar la eficiencia de la

distribución del sistema.Un número de capturas latas está distribuido en un área que es considerado como representante de la zona global. Luego se opera el sistema de riego y se registran los resultados. También se registran la velocidad y dirección del viento. Captura puede pruebas sólo pueden realizarse bajo vientos resultados si no son muy engañosas. 3. Se compilaron datos detallados sobre el sistema y el área irrigada.En este paso todos los otros factores considerados relevantes son identificados y documentados. Tipos de césped y plantas, tipo de suelo y condición, capacidad de infiltración, profundidad de la raíz vegetal, pendiente, aspecto, microclima es decir presencia de viento se rompe, cortina etc. y proximidad a superficies disipador de calor, etc., se toman en consideración. 4. La información y los datos recogidos se recopilaron y se genera un calendario de

riego adecuado para maximizar la eficiencia del sistema.Los datos recogidos se introduce ahora en un modelo donde los restantes factores que contribuyen son identificados y registrados de programación de riego. La eficiencia relativa de la operación del sistema, las variaciones estacionales en el uso, prácticas de manejo tales como esparcir, perforación, mejoramiento del suelo etc. son grabadas e integrado en la herramienta de modelado programación (Figura 8). El modelo de programación puede producir los horarios de riego sobre una base mensual, estacional o anual. Estos horarios, combinados con la medición de caudales y otros datos recogidos durante la auditoría proporcionará cifras precisas de la demanda. 5. Se genera un informe detallado.Se documenta los resultados de la auditoría y ofrece recomendaciones para nuevas mejoras a la eficiencia del sistema a través de posibles ajustes o alteraciones y a través de la implementación de un programa integral de control, supervisión, mantenimiento y reparación.  De esta auditoría los horarios de riego óptimo pueden ser derivados. Sin embargo, esto a menudo ha basado en sistemas de riego agrícola y la práctica donde el objetivo principal es maximizar la producción de cultivos en lugar de eficiencia del agua. Normalmente, el cuadrante más bajo de captura puede resultados se utiliza como base como esto le dará la mayor certeza de la producción agrícola máxima.  

Un método de evaluación más apropiado para sistemas de riego césped urbanos paisaje y deportes es a base de los cálculos de evaluación en el tercio medio de la captura puede resultados. Esto conduce a un ahorro significativo de agua y proporciona al usuario final con una herramienta de programación más flexible haciéndolo simple para generar estacionalmente ajustado los horarios de riego.  El resultado final es un sistema de riego que funciona a su máxima eficiencia. Mejoras en la eficiencia del orden del 20-40% de la aplicación de las recomendaciones de una auditoría de riego son bastante comunes, y el agua salvado puede representar millones de litros por año.  

HOJA DE TRABAJO DE AUDITORÍA BÁSICA DE RIEGO

Artículo fuente CalcPASO 1: PLANTA REQUISITO DE AGUA:

A: Plan de auditoría/plantación de Material vegetal

Valor

Césped W/S

B: Juicio período de referencia

C: De referencia (ETo) ET vario - BOM Areal real

D: Paisaje coeficiente (KL) KS x KD x KMC

E: Planta agua requisito ETO x KL C x DPASO 2: REQUERIMIENTO DE AGUA DE RIEGO

F: Auditoría de tasa de precipitación o cálculo G: uniformidad de distribución - LTDU auditoría o estimaciónH: Requerimiento de agua de riego planta agua requisito/LQDU E / GI: Tiempo de ejecución total por período Irrig el requisito de agua / tasa

de precipitación (M/F) x 60 Paso 3: requisitos de programaciónJ: Rootzone suelo tipo auditoría o estimación

922200.8176

23,471.07164.49420.50

Sandy Marga

K: Tabla 5 (en suelos) capacidad de retención de agua disponibleL: Active rootzone profundidad auditoría o estimaciónM: Agua disponible Rootzone AWHC x rootzone activo K x L

0.2115031.5

N: Almacenamiento de trabajo Rootzone RAW x MADO: El número de días irrig por un periodo de referencia planta agua req / almacenamiento de trabajoP: Total ejecución por Total run-período de riego día / días irrig #P: Tiempo de ejecución por ciclo de auditoría o estimaciónR: Ciclos por riego día Total run / ciclo de tiempo de

ejecución Paso 4: conversión de programación semanal:

S: Número de días del período de referencia el periodo de referencia auditoriaT: El número de días irrig por un periodo de referencia planta agua req / almacenamiento de trabajoU: Multiplicar Factor de conversión No de días ref divididos por no de días irrig

V: Número de días en una semana fija

Multiplicando el Factor de tiempo de ejecución por días de la semana en semana dividido por el factor de conversión

Tiempo de ejecución de referencia período Irrig diariasTiempo de ejecución por semana

Ciclos por semana determinación por AuditorTiempo de ejecución por ciclo

50% 15.75E / NI / O

P / Q

1137.6362.311

92118.23

7

0,85

37.6331.9948.00

Figura 8. Hoja de trabajo de auditoría del riego de la muestra para determinar el grado de eficacia del Control y manejo del riego

Muchos de los ahorros potenciales mencionados siguen siendo teóricas a menos que realmente se ponen en práctica con un sistema de control y gestión de riego modernos. El primer paso es evaluar cuidadosamente los horarios de riego óptimo equilibrio a las nuevas necesidades de agua con la humedad del suelo con capacidad y las capacidades del sistema de riego para establecer profundidades de riego óptimo y los intervalos de aplicación.

 Junto con observaciones de campo valor tales como lluvia, sensores de humedad del suelo y potencial otros datos climáticos tales como viento, temperatura y nube tapa o evapotranspiración mediciones controlado por ordenador moderno sistemas pueden conducir a mejoras de eficiencia aún más significativo. Control remoto o sistemas basados en web, algunos incluso permitiendo para pronóstico basado en una planificación, lo hacen posible y práctico para realizar esos ahorros.  Para documentar las prácticas mejoradas debería ser esencial que también se registran datos clave. Mejor supervisión permite una evaluación retrospectiva de lo que funcionó y qué no, ayudados por las herramientas de reporting de estos nuevos sistemas de control. Demasiado a menudo en el pasado (y presente) la cantidad de agua utilizada para el riego no se ni siquiera graba. Lo que no se mide no puedes manejar. Sistemas de medición de agua inteligente rentable eliminar ese obstáculo y ahora es una necesidad.  

Conclusión

Tecnologías y prácticas de gestión de riego modernos permiten un enfoque mucho más sofisticado cumplir con las restricciones de agua que sólo apagar el agua – manteniendo había deseado valores amenidad y saludables parques y jardines.  Comenzando con un primer acercamiento de principio y aplicando la filosofía básica de gestión de la demanda, buscando mayor eficiencia – planta necesidades de riego a menudo puede reducirse mediante tanto como 30%. Clima, aspecto, pendiente, exposición, perfil y características, los valores deseados amenidad, uso de suelo y especies vegetales son todos factores que entran en la ecuación.  Un agua moderno sistemas de riego eficiente asegura que se maximiza la cantidad de agua que en realidad se hace disponible para la absorción de la planta. Realizando auditorías de riego por aspersión riego aéreo existente normalmente puede identificar ahorros de 20-30% solo. Uso de sistemas modernos de subsuperficie irrigación Kapillary puede realizar ahorro de agua de hasta un 70% por superar los obstáculos geométricos, evitando el exceso de rociado y optimizar la distribución del agua en el suelo.  

Acoplamiento de un sistema de gestión de riego modernos incorporan control remoto con feedback directo y medición de agua inteligente para monitoreo en tiempo real del consumo de agua son las herramientas no sólo alcanzar sino también demostrar que pueden lograrse valores aceptables amenidad con ahorro de agua similar a la actual finales apaguen el riego para prácticas de seis días a la semana.  

Referencias 1. Batham, M. ahorro de agua en parques, óvalos y Golfs.Ozwater de 2007.

Querida Harbour, Sídney, 2007 2. B. Maheshwari y Connellan G.. Papel de la irrigación en la conservación del

agua urbana: oportunidades y desafíos. Proceedings of the National Workshop, Sydney, 2004

3. G. Cesswell. La ciencia detrás de las tecnologías de riego y agua capilares. Locales

Desarrollo sostenible del gobierno 2007, Melbourne, 2007 4. Hauber-Davidson, G. y Idris, E. (2006) 'agua inteligente de medición', agua, vol.

33 no.3, págs. 38-41.