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DRENAJE DE TIERRAS AGRÍCOLAS Junio de 2022 Gabriela Fernandez Laura Diez Yarade La Diferencia está en la Escala de abordaje “Drenaje Zonal”: cuando es evacuada el agua superficial o subterránea de una amplia zona (estudios en escalas menores). “Drenaje parcelario” se asigna a una propiedad o zona reducida. Manantiales Manantiales N Manantiales N Entre Puesto Viejo y Manantiales N Entre Puesto Viejo y Manantiales N Área de recuperación N Área de recuperación Ruta 1 Río Lavayen N Ruta 1 Río Lavayen N Chalicán y Fraile N Chalicán N Fraile Pintado N El Talar N Drenaje zonal y drenaje parcelario: principios. Drenaje Zonal a) Dirección y sentido característico del flujo de agua. b) Gradiente y pendiente hidráulica. c) Profundidad del agua. d) Fluctuación de la capa de agua o nivel freático. e) Necesidad y diseño de colectores. Drenaje Parcelario a) Suelos con problemas de drenaje y/o salinidad .(recuperación enmienda lavado). b) Régimen de lluvias y recarga de la napa. c) Permeabilidad de los suelos. d) Sistema de drenaje. e) Espaciamiento de drenes. f) Descargas. Drenaje zonal Causas que producen la elevación del nivel freático, variaciones y su movimiento a través del área (recarga de un río, aguas subterráneas con altas cargas piezométricas). Definir cuáles áreas necesitarán de drenaje parcelario o cuáles sólo requerirán de la construcción de colectores. Drenes de primer orden o troncales (de evacuación o salida) y de los de segundo orden o colectores. Menores cotas y las pendientes máximas no erosivas aseguran un mínimo dimensionamiento de las redes y la posibilidad de evacuar por gravedad. Isohipsas: líneas q indican igual cota de agua que determinan las líneas de flujo: “recargas” y “sumideros” Isobáticas: líneas que determinan áreas de igual profundidad de la capa freática. Isoincrementos: líneas que indican el ascenso de la freática para un determinado periodo. Isohipsas de Isla Colonia Chica, La Pampa. Para conocer las variaciones de los niveles freáticos a lo largo del tiempo, se trazan curvas isohipsas que son las líneas que unen lugares con igual cota o altura de la capa freática, referidas todas al nivel del mar u otro plano de comparación. La altura de agua se expresa como cota del agua o cota-agua, a los fines de delinear los mapas. Las líneas isohipsas se encuentran expresadas en metros sobre el nivel del mar. En el mapa se observa la disposición de la batería de freatímetros en la isla, sobre las costas del río Colorado, que permitieron llevar a buen término las investigaciones de cinco años y fundamentan el cierre de entrada de agua al brazo Este (pampeano) del río en 1971. Fuente: Villanueva (1970) Isohipsas muy cerca unas de otras (en terrenos de fuerte pendiente) indica que existen barreras al movimiento horizontal o que el movimiento del agua es lento (baja conductividad hidráulica). Líneas isohipsas más separadas señalan lo contrario (alta conductividad), siempre que el caudal permanezca igual. Isohipsas (enero 1994) y Dirección del Flujo Freático en Apolinario Saravia Fuente: Villanueva, Chávez y Chalabe (1994) Isobáticas de la Freática de Isla Colonia Chica (La Pampa) En cambio las líneas isóbatas o isobáticas, son curvas que unen lugares con igual profundidad de niveles freáticos, desde la superficie del suelo, y su representación cartográfica posibilita la determinación de la situación y gravedad areal de los problemas de drenaje. Los mapas de isoincrementos; es decir, de las líneas que unen puntos que, en un determinado tiempo, han cambiado igual magnitud su nivel freático, si se los sigue de manera secuencial permite determinar las áreas de recarga temporales y el modo y dirección en que el agua freática recupera el equilibrio. Isohipsas y Dirección del Flujo Freático (Abril de 1980) de Colonia Santa Rosa (Salta) Las isohipsas con equidistancia de 1 m, están expresadas con relación al nivel del mar. (IGM) Fuente: Villanueva Preparado con información del Proyecto NOA Hídrico (1981) Isóbatas (Abril de 1980), Situación Crítica, de Colonia Santa Rosa (Salta) Isohipsas de Isla Choele-Choel con Niveles Promedios de Mayo de 1969 a 1971 (Las Cotas Resultan Alturas sobre el Nivel del Mar) Isóbatas de la Capa Freática de Isla Choele Choel, con el Promedio de los Niveles de Mayo de 1969 a Abril de 1971 Variación de las líneas Isobáticas de la Freática en A. Saravia durante 1 Año Fuente: Villanueva, Chávez y Chalabe, 1994 Superficie del terreno Flujo subterráneo del agua • Plano de curvas de nivel de la freática • Trazar las líneas de flujo • Identificar puntos de carga y descarga Fuente: INTA Diseño del sistema de drenaje Un buen diagnóstico del problema de drenaje y salinidad permite determinar: • Sectores afectados por niveles freáticos superficiales. • Sectores sometidos a inundaciones o encharcamientos prolongados. • Sectores afectados por salinidad. • Factores determinantes que originan o agudizan los problemas detectados. • Recomendaciones encaminadas a solucionar los problemas detectados. Profundidad del hidroapoyo. Movimiento del agua hacia el dren - coeficiente de drenaje. Trazado de drenes colectores y secundarios. Maquinarias y recomendaciones para la apertura. Observación del efecto de drenaje. Conservación del sistema. Diseño de un drenaje parcelario. Espaciamiento de drenes. Sistema permanente y temporario para lavado de suelos afectados por salinidad. El diseño del sistema de drenaje a recomendar debe incluir los siguientes puntos: • Sistema de drenaje a instalar: abierto, entubado o mixto. Depende de las características del suelo y de los recursos económicos. • Espaciamiento entre drenes para control del nivel freático. Todas las ecuaciones matemáticas utilizadas en el cálculo de las separaciones entre drenes involucran las características del suelo, la recarga y los requerimientos del cultivo. • La profundidad, diámetro y pendiente de los drenes recomendados. La profundidad de los drenajes depende básicamente del abatimiento que se busca lograr en el nivel freático. Ej. caña generalmente los colectores se construyen con profundidades entre 1,80 y 2,00 metros y los drenes laterales entre 1,40 y 1,60 metros. La pendiente de los drenes está ligada (o no) a las pendientes del terreno, no se recomiendan pendientes menores de 0,1%. El diámetro de los drenes entubados depende de la pendiente y de los caudales a evacuar. • Determinación de los caudales a evacuar. El caudal evacuado por un dren está en función del área de influencia o separación entre drenes y de la pendiente de su rasante. Recordar: La napa freática se observa mediante freatímetros (miden el nivel de la capa freática) y piezómetros (registran la carga o presión hidráulica a distintas profundidades dentro de la capa freática), ubicados en cuadrícula con densidad y posición acorde a los objetivos o lugares específicos (en retículos de 1 a 2 kilómetros de lado), según la intensidad y naturaleza del estudio de drenaje. Los freatímetros: se usan tubos de PVC de 2 a 3 metros de longitud, se perforan o ranuran en aproximadamente ¾ de su longitud para facilitar la entrada y salida del agua. Los pozos se instalan en perforaciones hechas con barreno de diámetro ligeramente superior al tubo, el espacio entre la pared del tubo y la pared del agujero se rellena con gravilla hasta aproximadamente 30 centímetros de la superficie del terreno y posteriormente se rellena con arcilla compactada la parte superior. Piezómetro: Este método consiste en forzar a que el agua entre al pozo sólo a través de una cavidad ubicadaa la profundad deseada. Para tal efecto es necesario instalar, hasta más abajo del nivel del agua, un tubo metálico o plástico, biselado (con filo) en su extremo inferior, que impida que el agua entre al pozo, excepto por la cavidad construida para tal efecto. Recordemos: • La conductividad hidráulica es la medida del flujo del agua a través de los poros del suelo. Se representa por la letra K, sus unidades más frecuentes son m/día o cm/día. Su valor se emplea para calcular el espaciamiento entre drenes. • Depende de las características del suelo (forma, tamaño y disposición de los poros. ¿Cómo la medimos?... Abatimiento de un pozo Valores de conductividad hidráulica según textura. (Grassi, 1981) La conductividad hidráulica de estratos por debajo de la capa freática se mide directamente en el sitio por el método del agujero de barreno. El procedimiento requiere la perforación de un pozo de un diámetro de aproximadamente 10 centímetros, se espera hasta que el nivel del agua se estabilice en el agujero, se anota la profundidad del nivel freático, luego se extrae el agua de él y se mide la recuperación. Las medidas se hacen a intervalos de tiempo regulares de acuerdo con la velocidad de recuperación. Espaciamiento: Algunos datos necesarios: Profundidad de la barrera impermeable, profundidad del dren, Cond.Hidráulica, porosidad efectiva, profundidad a nivel inicial, descenso requerido a distancia media entre drenes y dimensiones MÉTODOS DE DRENAJE Drenes de zanja. Son excavaciones realizadas manualmente o con retroexcavadora (comúnmente rellenas de material filtrante), con el objeto de captar y transportar el agua subterránea y de esa forma, abatir el nivel freático. 2011 2011 2011 2018 2018 2018 • Topografía • Precipitación (análisis de frecuencia) • Cultivos • Funcionamiento de los drenajes existentes (canales, zanjones y ríos) • Sistema de riego, láminas, eficiencias y frecuencia • Perfil del suelo • Conductividad hidráulica • Comportamiento del nivel freático a través del tiempo • Calidad del agua de riego • Salinidad del suelo Consideraciones Importantes • Chambouleyron, J. L (1980) Riego y Drenaje. Enciclopedia de Agricultura y Jardinería. Buenos Aires, Argentina. Editorial ACME S.A.C.I. • Grassi, C. J. y J. Dula Navarrete (1961) Riego y Drenaje. 1°Curso Nacional de Manejo del Riego. Argentina. • Inta_manual_drenaje_de_suelos_para_uso_agricola.pdf • https://cidta.usal.es/cursos/hidraulica/modulos/libros/unidad% 202/Piezometros.pdf ¿Preguntas?
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