Ec. DARCY: Considéresé un tubo cilíndrico lleno de arena homogénea y saturada representado en la figura. A través de las superficies filtrantes de sus extremos, el sistema permeable descrito conecta dos masas de agua cuyos niveles de energía son H1 y H2. Estos corresponden al potencial hidráulico (FORMULA) La carga diferencial (H1-H2) da lugar a un proceso de filtración en el sentido decreciente de los valores de H. El valor de H es constante cuando el agua está en equilibrio estático, disminuye ahora en el sentido del movimiento debido a la disipación de energía como consecuencia del rozamiento viscoso de la masa de agua filtrante. Puesto que las carácterísticas de la arena son básicamente las mismas para diferentes secciones, la velocidad media permanece constante a lo largo del tubo, y también la velocidad efectiva de filtración U, referida a toda la sección. En consecuencia, esta velocidad será también directamente proporcional a la diferencia de los niveles de energía en los extremos de la masa de agua e inversamente proporcional a la longitud de la columna del material poroso. Introduciendo un factor de proporcionalidad, que en este caso, al tratarse de agua, es más apropiado la denominación de conductividad hidráulica, queda expresada la Ley de Darcy: FORMULAS
Sistemas de DRENAJE: La técnica de los saneamientos es complementaria a la de los riegos y, conjuntamente tienden a mantener en el terreno la humedad apropiada para una productividad óptima. En general, emplearemos el término drenaje para referirnos a todo lo relativo a la filtración hacia redes de avenamiento (para distinguirlo del desagüe en superficie)
. Las dos técnicas más frecuentes del drenaje son: – Drenaje superficial: eliminación del exceso de agua de la superficie en el suelo.
Muy útil cuando el exceso de lluvia no puede moverse libremente por la superficie del suelo hacia cauces naturales – Drenaje subsuperficial: es la eliminación del exceso de agua a cusa de una elevada capa freática. Se usan zanjas abiertas o cañerías de drenaje. El perfil del suelo queda dividido en un horizonte superficial subsaturado y otro inferior con agua a presión. Las tensiones existentes sobre el nivel freático impedirán cumplir ninguna misión a las zanjas o drenes que allí existieran. La consecuencia inmediata, fundamental en la práctica del drenaje, es que cualquier estructura que no llegue a penetrar ese nivel de separación con el manto freático, a presión nula, será absolutamente ineficaz.
Filtración hacia drenes paralelos: Las fórmulas de drenaje más utilizadas atienden esencialmente a los procesos hidrodinámicos que tienen lugar bajo el nivel freático, lo que simplifica considerablemente su desarrollo analítico. Al suponer constante el valor de la conductividad de un medio poroso este puede ser considerado como un campo potencial de velocidades lo que permite utilizar los recursos matemáticos de las redes de corriente. No obstante, debido a que gran número de problemas de drenaje se caracterizan por un nivel freático prácticamente horizontal, se suele considerar satisfactoria la aproximación de las soluciones obtenidas a partir de las hipótesis de DupuitForchheimer: las líneas de corriente son horizontales y el valor del potencial en todos los puntos sobre una misma vertical es constante. 1. Terreno anegado y saturación total. Régimen permanente. 2. Horizonte superficial sub-saturado: situación instantánea en régimen variable .
AFORADORES: – Métodos volumétricos y gravimétricos. Medición de la cantidad de volumen, o de peso, del agua aportada por la corriente durante un tiempo a medir. Apropiados para el aforo de caudales pequeños: surcos de riego, aspersores y goteros. Ejemplos: medidos de cucharón, medidos de pistón, medidos de esfera oscilatoria, medidor de aleta rotativa, método del cangilón basculante.
– Métodos de aforo basados en la estimación de la velocidad media. Flotadores, trazadores, molinetes
– Aforadores de Parshall. Consiste en una estructura convergente-divergente en la que la convergencia tiene la solera a nivel, la garganta descendiente y la expansión ascendente. La sección de control está al final del tramo de convergencia
– Aforadores sin garantía de estrechamiento
– Aforadores H
LEPA (Low Energy Precisión Application). El sistema aplica el agua directamente a la superficie del suelo a través de una manga de arrastre (vulgarmente calcetines= o de un emisor de baja presión, pero con un laboreo determinado que sea capaz de almacenar el agua en la superficie. Debido a que el agua se aplica directamente sobre la superficie del suelo se eliminan las pérdidas por evaporación, arrastre del viento y la retirada en las hojas. Generalmente con el sistema LEPA se riegan surcos alternos, aunque puede ser cada surco y el espaciamiento entre emisores de 1,5 a 2 metros, dependiendo de la separación entre línea del cultivo. Se debe intentar conseguir una compactación mínima y una máxima infiltración, la capacidad de almacenamiento se incremente realizando diques a lo largo de los surcos. Cuando el agua es un factor limitante el sistema LEPA produce mayores rendimientos, pudiendo obtenerse producciones similares con el 20 al 30 % menos de agua que con pivotes normales.
Los sistemas LEPA trabajan bien en topografías llanas y suelos cohesivos, en suelos con fuertes pendientes pueden existir altas escorrentías (hasta el 40% del agua aplicada), pequeñas aplicaciones con una alta frecuencia serían necesarias para manejar el LEPA en estos terrenos. Hay modalidades parecidas al LEPA, conocidos como LESA Y MESA, que son sistemas basados en la tecnología LEPA pero que no recogen uno o más criterios de estos últimos. Estos sistemas pueden ser aplicados tanto en pivotes como en ramales de avance frontal. El sistema LESA (Low-Elevation Spray Application) se diferencia del MESA (MidElevation Spray Application) en la altura a la que se encuentran los emisores desde el suelo. En el LESA los emisores se encuentran a una altura de 0,3 a 0,6 m, mientras que en los sistemas MESA oscila entre 1,5 a 3 m. Una de las principales ventajas del LESA es la aplicación de productos químicos debajo del follaje de la planta. El emisor que se ha definido en estos sistemas es el llamado “spray”. La diferencia entre los tres sistemas es la extensión del suelo humedecida y el cultivo mojada: LEPA solo moja la superficie del suelo de surcos alternos y no moja el cultivo. LESA y MESA mojan toda la superficie del suelo y además MESA moja más parte del cultivo.