INTRODUCCIÓN
En
Colombia existen en la actualidad unos 18 distritos de riego de mediana y gran
escala y unos 500 de pequeña escala (<500 ha) los cuales en su conjunto
requieren de aproximadamente unos 300 mil litros por segundo para satisfacer la
demanda (INAT, 2003).
Los
distritos de riego se encuentran distribuidos a lo largo y ancho de la
geografía nacional y ubicados entre 20 m.s.n.m., Distrito de Riego de Maria la
Baja en el Departamento de Bolívar, hasta los 2.600 m.s.n.m., Distrito de San
Rafael en el Departamento de Boyacá y las demandas de caudales varían entre
0.78 lts./seg., para el pequeño Distrito de Riego de Ayalas en el Departamento
de Boyacá, hasta 25.000 lts/seg., en el Distrito de Riego del Río Saldaña,
Departamento del Tolima, considerado como uno de los más grandes actualmente
existentes (INAT, 2003).
El
distrito de riego ASOJUNCAL ubicado en Palermo (Huila- Colombia) identificada con el registro 800 107 548-7
ante la D.I.A.N, busca satisfacer las necesidades de irrigación de los cultivos
permanentes y semipermanentes que se originan en la zona del juncal. Esta
asociación está comprometida con los agricultores y piscicultores de esta zona
que centran sus actividades en el cultivo de arroz y beneficio de Tilapia,
además de la ganadería (ASOJUNCAL, s.f.).
Este
trabajo describe el funcionamiento del distrito de riego el Juncal y sus obras
hidráulicas, además menciona como es la distribución de los canales para que
los usuarios obtengan el servicio del agua.
JUSTIFICACIÓN
La hidráulica es la parte de
la física que estudia la mecánica de los fluidos; su estudio es importante ya
que nos posibilita analizar las leyes que rigen el movimiento de los líquidos y
las técnicas para el mejor aprovechamiento de las aguas. También, mediante el
cálculo matemático, el diseño de modelos que a pequeña escala y la
experimentación con ellos, es posible determinar las características de
construcción que deben de tener presas, puertos, canales, tuberías y maquinas
hidráulicas como el gato y la prensa (FisicaMrm, 2008). Para consolidar los
conocimientos adquiridos durante la cátedra de hidráulica acerca de canales
abiertos se realiza una visita en el distrito de riego el Juncal pues es una
empresa ejemplo para los distritos
de Colombia, conforme a los mecanismos de operación y funcionamiento
propendiendo por el aprovechamiento adecuado de los recursos hídricos
(ASOJUNCAL, s.f.).
OBJETIVOS
Objetivo
general:
·
Conocer el funcionamiento del distrito de
riego el Juncal y las obras hidráulicas que lo componen.
Objetivo
específico:
·
Comparar los conocimientos adquiridos sobre
hidráulica en el distrito de riego el Juncal.
·
Investigar
acerca de los conceptos y funciones de las obras hidráulicas encontradas en el
distrito de riego el Juncal.
·
Establecer
recomendaciones para el distrito de riego el Juncal para que le pueda ofrecer
un mejor servicio a sus clientes.
METODOLOGÍA
Se
realiza una visita programada al distrito de riego el Juncal y un empleado de
la empresa recibe las personas, hace una introducción acerca de la empresa y
acompaña los visitantes a través del distrito. La persona que labora en el
distrito brinda una información que es apuntada y registrada con una grabadora.
En el recorrido se toman fotografías y se graban vídeos.
Además
se obtiene más información indagando en internet en la páginas web que se
suministran en la bibliografía.
RESULTADOS
El
distrito de riego el Juncal se encuentra ubicado al lado izquierdo del río
Magdalena en el municipio de Palermo a una distancia de 13 kilómetros de la
ciudad de Neiva. El distrito está conformado por 343 predios con un área de
influencia de 5100 hectáreas, 3600 hectáreas son beneficiarias de este proyecto
y 2600 hectáreas utilizan el riego para el cultivo de arroz.
La
empresa se encuentra organizada por la Asociación de usuarios del distrito de
riego y adecuación de tierras a mediana escala el Juncal. Esta es una
asociación comprometida con los agricultores y piscicultores de esta zona que
centran sus actividades en el cultivo de arroz y beneficio de Tilapia, además
de la ganadería (ASOJUNCAL, 2008). La empresa le ofrece tres servicios a sus
clientes: maquinaria, insumos agrícolas y principalmente riego, este último
será comentado a continuación.
Las obras
de captación son las obras civiles y equipos electromecánicos que se
utilizan para reunir y disponer adecuadamente del agua superficial o
subterránea. Dichas obras varían de acuerdo con la naturaleza de la fuente de
abastecimiento, su localización y magnitud (CivilGeek, s.f.). El distrito capta el agua del río Magdalena a través de
cuatro unidades de bombeo (figura 1) tipo bomba de caja tubular con rodete
semiaxial. Los motores de las bombas tienen una potencia de 4120 a 4200 kW,
esto genera problemas al tratar de emplear otras fuentes de energía porque no
tienen la capacidad de satisfacer las necesidades energéticas de las bombas.
Existen cuatro bombas para garantizar el servicio de riego durante las
temporadas secas.
Figura 1. Unidades de bombeo, fuente: ASOJUNCAL (s.f.)
La
descarga del agua obtenida por las bombas se realiza por las boquillas
mostradas en la figura 2, el sitio donde se hace la descarga tiene unas
dimensiones de 8m x 8m x 2.5m y está construido en concreto reforzado.
Figura 2. Boquillas de salida de las bombas, fuente:
Jeisson (2012)
Luego
el agua continúa su trayectoria hacia la laguna el Juncal (figura 3). La laguna
está ubicada en la parte más alta del distrito, actúa como reservorio, está
comprendida por 63 hectáreas de espejo de agua, su lámina de agua es de 2.83m y
el nivel de vertedero es de 1.95m. La laguna tiene un instrumento de medición
llamado mira (figura 4) para determinar el funcionamiento de las bombas, cuando
la medida es menor a 1.6m se debe encender las bombas pero si la medida es
mayor a 1.8m se puede mantener apagas las bombas, esto lo verifica un empleado
de la empresa cada mañana.
Figura 3. Laguna el Juncal, fuente: Jair Beltrán (2014)
Figura 4. Mira, fuente: Jair Beltrán (2014)
El
desarrollo de malezas en la laguna como se muestra en la figura 5 ha provocado
una disminución en la profundidad del agua porque esta vegetación tiene unas
necesidades hídricas que son obtenidas desde el afluente, pero el agua que es absorbida
por la planta se pierde por evapotranspiración haciendo que la planta requiera
absorber más agua. La manera en que la empresa erradica la maleza es cortando
la parte superior, dragando la parte de abajo y sacando los residuos con una
retro.
Figura 5. Deterioro laguna el Juncal, fuente: Jeisson
(2012)
El
distrito cuenta con una estructura compuesta de varias obras hidráulicas
llamada obra múltiple (figura 6), el conjunto de obras que se encuentran en esta
estructura son las siguientes: compuerta principal, canaleta Parshall,
vertedero de excesos y un canal surtidor principal.
Figura 6. Obra múltiple, fuente: ASOJUNCAL (s.f.)
Una
compuerta hidráulica, es el nombre de un dispositivo hidráulico, mecánico, cuya
función es la regulación del pasaje de agua o de cualquier otro fluido en
tuberías, canales, presas, esclusas, obras de derivación, entre otras
estructuras hidráulica (Arqhys, s.f.).
El
canal Parshall es un sistema que se aplica para la medición de caudales. Por
tanto, se instala en canales abiertos, dejando libre tanto la entrada como la
salida, para que no haya ningún tipo de problemas en el desarrollo de la
actividad (PAM, s.f.).
El
vertedero, llamado también aliviadero, es el nombre de una estructura
hidráulica cuya finalidad es la de permitir que pase el agua a los
escurrimientos superficiales. El vertedero hidráulico cumple diferentes
funciones entre las que se encuentran las que se destacan, garantizar que la
estructura hidráulica ofrezca seguridad, pues impide que se eleve el nivel de
aguas arriba sobre el nivel máximo. Garantizar que el nivel de agua tenga poca
variación en el canal de riego aguas arriba. Componerse en una zona de una
sección de aforo que tenga el río o el arroyo (Arqhys, s.f.).
Otras
estructuras que se observan en el distrito son los saltos hidráulicos, obras de
control de inundaciones y compuertas prediales.
Un
salto hidráulico se presenta cuando por alguna circunstancia el flujo pasa de
régimen supercrítico a régimen subcrítico. este cambio de régimen generalmente
va acompañado por una importante pérdida de energía y tiene su aplicación en el
diseño de estructuras hidráulicas disipadoras de energía, ya sea en la descarga
de una compuerta de flujo inferior a descarga libre o en canales de conducción
donde se necesite descender de una elevación superior a una inferior, lo cual
se puede hacer por medio de una rápida, de tal forma que al pie de dicha rápida
se continué con un canal con una pendiente menor que el de la rápida, lo cual
da origen a la formación de un flujo bruscamente variado (Pérez, Rodríguez,
Caballero, Angel y Molina, s.f.). Los resaltos hidráulicos (figura 7) presentes
en los canales del distrito el Juncal tienen una profundidad de 1.5m a 2m y
fueron construidos para garantizar que la velocidad sea constante, evitar la
erosión del canal y permitir una pendiente de 0.1%.
Figura 7. Resalto hidráulico, fuente: Jair Beltrán (2014)
La
obra de control de inundaciones (figura 8) se construyó para evitar
taponamientos y represiones del agua. Cuando la compuerta está abierta el agua
puede fluir a través de unos sifones invertidos, luego por una tubería ubicada
por debajo de la estructura y sigue su
curso por el canal; si la compuerta se encuentra cerrada el nivel del agua
puede subir y ser evacuada hacia la quebrada a través del vertedero.
Figura 8. Obra control de inundaciones, fuente: Jair
Beltrán (2014)
Las
compuertas prediales (figura 9) distribuyen el agua de los canales principales
hacía cada una de las fincas, las compuertas tienen seguridad haciendo que los empleados
de ASOJUNCAL se dirijan a cada parcela para abrir las compuertas y venderle
agua a sus clientes.
Figura 9. Compuerta predial, fuente: ASOJUNCAL (s.f.)
El
distrito cuenta con dos tipos de canales: canales revestidos y sin revestir. La
asociación canales de Maipo (2009) menciona las siguientes ventajas de los
canales revestidos:
·
Prevención de la
erosión
·
Disminución de la
posibilidad de roturas
·
Disminución de la
vegetación
·
Aumento de la
capacidad del canal
·
Disminución de los
costos de mantenimiento
·
Reducción de los
costos de riego
·
Protección de la
salud pública
·
Acortamiento del
trazado por las mayores pendientes admisibles
·
Eliminación del
efecto de la salinización de las tierras
La
red de canales del distrito se muestra en la figura 10 e ilustran como los
canales se distribuyen en el área de influencia. Hay 49 kilómetros de canales
divididos, según ASOJUNCAL (s.f.), de la siguiente manera:
·
Canal Aducción Uno (800 mts) Revestidos y (640
mts) Sin Revestir
·
Canal Lateral Cinco
·
Canal Los Lotes “SIN REVESTIR”
·
Canal Juncal
·
Canal La Sucia
·
Canal Surtidor Principal
·
Canal Lateral Uno
·
Canal Lateral Dos
·
Canal Lateral Tres
·
Canal Lateral Cuatro: Canal Lateral Cuatro A
o Canal
Lateral Cuatro B
o Canal
Lateral Cuatro C
·
Canal Aducción Dos (Sin Revestir)
·
Surtidor Dos C (2C)
·
Surtidor Tres C (3C)
Figura 10. Red de canales, fuente: ASOJUNCAL (s.f.)
El
distrito maneja el siguiente caudal por cada hectárea: 3m3/s, de
esta manera la empresa determina los requerimientos hídricos de sus usuarios un
día antes para calcular el volumen necesario y poderle administrar al cliente
lo que necesite.
El
distrito no brinda el servicio de riego cuando el agua captada presenta grandes
cantidades de sedimentos, aunque la represa de Betania realiza la acción de
desarenador debido a que evita que se desplacen determinados sedimentos a
través del río.
RECOMENDACIONES
·
Crear nuevas fuentes
de energía para satisfacer las grandes necesidades energéticas que exigen las
bombas de captación.
·
Utilizar un
instrumento de medición más exacto para proporcionarle al cliente el volumen de
agua requerido en lugar de sobrepasar o reprimir esta cantidad.
·
Implementar métodos,
como el revestimiento de plástico entre las paredes del canal y el suelo, para
reducir la cantidad de agua infiltrada en los canales debido a los diversos
factores que promueven este fenómeno.
·
Crear nuevas
estrategias que eviten el cierre del servicio de riego cuando la fuente de
captación contenga muchos sedimentos para garantizar a los usuarios este
servicio.
BIBLIOGRAFÍA
·
CivilGeek (s.f.), Obras de captación -
Sistema de agua potable, recuperado el 19 de Noviembre de 2014, http://civilgeeks.com/2010/10/08/obras-de-captacion-sistema-de-agua-potable/
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Jeisson (2012), PROBLEMÁTICA AMBIENTAL EN LA
LAGUNA EL JUNCAL, recuperado el 19 de Noviembre de 2014, http://lagunaeljuncalunecosistemavivo.blogspot.com/2012/02/laguna-el-juncal.html
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Arqhys (s.f.), Compuertas hidráulicas, recuperado
el 19 de Noviembre de 2014, http://www.arqhys.com/construccion/compuertas-hidraulicas.html
·
PAM (s.f.), ¿En qué consiste el sistema de
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Arqhys (s.f.),
Vertederos hidráulicos, recuperado el 19 de Noviembre de 2014, http://www.arqhys.com/construccion/vertederos-hidraulicos.html
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Pérez Guillermo, Rodríguez Jesús, Cabellero
Jesús, Angel Jorge, Molina Juan (s.f.), 1. Flujo bruscamente variado (salto
hidráulico), Manual de prácticas Hidráulica de canales II 6º semestre, recuperado
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Asociación canales de
Maipo (2009), La ventajas que ofrece el revestimiento de canales, recuperado
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ASOJUNCAL (2008),
Presentación empresarial, recuperado el 20 de Noviembre de 2014, http://asojuncal.blogspot.com/2009/08/presentacion-empresarial.html
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FisicaMrm (2008), Concepto
e importancia del estudio de la hidraulica y su división, recuperado
el 20 de Noviembre de 2014, http://fisicamrm.blogspot.com/
·
INAT (2003), Guía ambiental para la
construcción y operación de proyectos de adecuación de tierras distritos de
riego y/o drenaje
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