Control de la mesa de agua - Watertable control
El control del nivel freático es la práctica de controlar la altura del nivel freático por drenaje . Sus principales aplicaciones son en tierras agrícolas (para mejorar el rendimiento de los cultivos mediante sistemas de drenaje agrícola ) y en ciudades para administrar la extensa infraestructura subterránea que incluye los cimientos de grandes edificios, sistemas de tránsito subterráneo y servicios públicos extensivos ( redes de suministro de agua , alcantarillado , tormentas). desagües y redes eléctricas subterráneas ).
Descripción y definiciones
El drenaje subterráneo de la tierra tiene como objetivo controlar el nivel freático del agua subterránea en tierras originalmente anegadas a una profundidad aceptable para el propósito para el que se utiliza la tierra. La profundidad del nivel freático con drenaje es mayor que sin él.
Propósito
En el drenaje de tierras agrícolas , el propósito del control del nivel freático es establecer una profundidad del nivel freático (Figura 1) que ya no interfiera negativamente con las operaciones agrícolas necesarias y los rendimientos de los cultivos (Figura 2, realizada con el modelo SegReg , ver el página: regresión segmentada ).
Además, el drenaje de la tierra puede ayudar con el control de la salinidad del suelo .
La conductividad hidráulica del suelo juega un papel importante en el diseño del drenaje.
Se requiere el desarrollo de criterios de drenaje agrícola para dar al diseñador y administrador del sistema de drenaje un objetivo a lograr en términos de mantenimiento de una profundidad óptima del nivel freático.
Mejoramiento
La optimización de la profundidad del nivel freático está relacionada con los beneficios y costos del sistema de drenaje (Figura 3). Cuanto menor sea la profundidad permisible del nivel freático, menor será el costo del sistema de drenaje que se instalará para lograr esta profundidad. Sin embargo, la reducción de la profundidad originalmente demasiado baja por el drenaje de la tierra conlleva efectos secundarios . Estos también deben tenerse en cuenta, incluidos los costos de mitigación de los efectos secundarios negativos.
La optimización del diseño del drenaje y el desarrollo de criterios de drenaje se discuten en el artículo sobre investigación en drenaje .
La Figura 4 muestra un ejemplo del efecto de la profundidad del drenaje sobre la salinidad del suelo y varios parámetros de riego / drenaje simulados por el programa SaltMod .
Historia
Históricamente, el drenaje de tierras agrícolas comenzó con la excavación de zanjas abiertas relativamente poco profundas que recibían tanto la escorrentía de la superficie de la tierra como la salida del agua subterránea . Por lo tanto, las acequias tenían una función de drenaje superficial y subterránea.
A finales del siglo XIX y principios del siglo XX se consideró que las acequias eran un obstáculo para las operaciones de la finca y las acequias fueron reemplazadas por líneas enterradas de tubos de arcilla (tejas), cada teja de unos 30 cm de largo. De ahí el término " drenaje de baldosas ".
Desde 1960, se comenzó a utilizar tuberías largas, flexibles y de plástico corrugado ( PVC o PE ) que podían instalarse de manera eficiente de una sola vez mediante máquinas excavadoras . Las tuberías se podrían envolver previamente con un material envolvente, como fibra sintética y geotextil , que evitaría la entrada de partículas de suelo a los desagües.
Por lo tanto, el drenaje de tierras se convirtió en una industria poderosa. Al mismo tiempo, la agricultura se encaminaba hacia la máxima productividad, por lo que la instalación de sistemas de drenaje entró en pleno apogeo.
Ambiente
Como resultado de los desarrollos a gran escala, muchos proyectos de drenaje modernos se sobre-diseñaron , mientras que se ignoraron los efectos secundarios ambientales negativos. En círculos con preocupaciones ambientales, la profesión de drenaje de tierras obtuvo una mala reputación, a veces justamente, a veces injustificada, sobre todo cuando el drenaje de tierras se confundía con la actividad más abarcadora de la recuperación de humedales . Hoy en día, en algunos países, la tendencia de la línea dura se invierte. Además, se introdujeron sistemas de drenaje comprobados o controlados , como se muestra en la Figura 5 y se comenta en la página: Sistema de drenaje (agricultura) .
Diseño de drenaje
El diseño de sistemas de drenaje subterráneo en términos de disposición, profundidad y espaciamiento de los drenajes a menudo se realiza utilizando ecuaciones de drenaje subterráneo con parámetros como profundidad de drenaje, profundidad del nivel freático, profundidad del suelo, conductividad hidráulica del suelo y descarga del drenaje. La descarga del drenaje se encuentra a partir de un balance hídrico agrícola .
Los cálculos se pueden realizar utilizando modelos informáticos como EnDrain, que utiliza el equivalente hidráulico de la ley de Joule en electricidad.
Drenaje por pozos
El drenaje subterráneo de las aguas subterráneas también se puede lograr mediante pozos bombeados ( drenaje vertical , en contraste con el drenaje horizontal ). Los pozos de drenaje se han utilizado ampliamente en el Programa de Recuperación y Control de Salinidad (SCARP) en el valle del Indo de Pakistán . Aunque las experiencias no fueron demasiado exitosas, no se descarta la viabilidad de esta técnica en áreas con acuíferos profundos y permeables. Los espaciamientos de los pozos en estas áreas pueden ser tan amplios (más de 1000 m) que la instalación de sistemas de drenaje vertical podría ser relativamente barata en comparación con el drenaje subterráneo horizontal (drenaje por tuberías, zanjas, zanjas, con un espaciamiento de 100 mo menos). Para el diseño de un campo de pozos para el control del nivel freático, el modelo WellDrain puede ser útil.
Clasificación
Una clasificación de los sistemas de drenaje se encuentra en el artículo Sistema de drenaje (agricultura) .
Efectos sobre el rendimiento de los cultivos
La mayoría de los cultivos necesitan una capa de agua a una profundidad mínima porque a profundidades menores el cultivo sufre una disminución del rendimiento. Para algunos cultivos importantes de alimentos y fibras se realizó una clasificación:
| Cultivo y ubicación | Tolerancia DWT (cm) |
Clasificación | Explicación |
|---|---|---|---|
| Trigo, Delta del Nilo, Egipto | 45 | Muy tolerante | Resiste las capas freáticas poco profundas |
| Caña de azucar, australia | 60 | Tolerante | El nivel freático debe tener una profundidad superior a 60 cm. |
| Plátano, Surinam | 70 | Levemente sensible | El rendimiento disminuye en las capas freáticas de menos de 70 cm de profundidad |
| Algodón, Delta del Nilo | 90 | Sensitivo | El algodón necesita pies secos, la capa freática debe ser profunda |
- (Donde DWT = profundidad al nivel freático)
Ver también
Referencias
enlaces externos
- American Wick Drain : fabricante de desagües de tiras utilizados en la gestión de las mesas de agua.
- Los capítulos de la publicación 16 del ILRI sobre "Principios y aplicaciones de drenaje" se pueden ver en: https://edepot.wur.nl/262058
- Sitio web sobre anegamiento y drenaje de tierras: [16]
- Se pueden descargar gratuitamente varios artículos sobre anegamiento y drenaje de tierras en: [17]
- Para obtener respuestas a las preguntas más frecuentes sobre anegamiento y drenaje de tierras, consulte: [18]
- Los informes y estudios de casos sobre anegamiento y drenaje de tierras pueden consultarse en: [19]
- El software sobre anegamiento y drenaje de tierras se puede descargar gratuitamente de: [20]
- Un modelo de drenaje de aguas subterráneas subterráneas para el control de la salinidad del suelo y la capa freática ( SaltMod ) se puede descargar gratuitamente de: [21]
- La combinación de SaltMod con un modelo poligonal de flujo de agua subterránea ( SahysMod ) se puede descargar gratuitamente de: [22]