Adaptación y transferencia de tecnología para medición en pozos de bombeo en zonas agrícolas

VICTOR MANUEL RUIZ CARMONA (2014)

Tabla de contenido: 1. Introducción – 2. Definición de eficiencia – 3. Equipo de medición, adquisición de datos y cálculo – 4. Configuración y programación de la UTR Lassen – 5. Prueba del equipo desarrollado.

1. Introducción – 2. Definición de eficiencia – 3. Equipo de medición, adquisición de datos y cálculo – 4. Configuración y programación de la UTR Lassen – 5. Prueba del equipo desarrollado.

Documento de trabajo

Estaciones de bombeo Eficiencia energética Transferencia de tecnología Informes de proyectos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Evaluación rápida de una zona de riego típica de Pakistán

VICTOR MANUEL RUIZ CARMONA (2006)

En el presente trabajo se muestran los resultados obtenidos al aplicar una metodología de evaluación rápida de sistemas de riego a una zona de la provincia del Punjab, Pakistán. El objetivo de la evaluación fue conocer el estado actual del servicio de riego que ofrece la agencia responsable del manejo del riego en un distrito del Punjab y proponer alternativas para mejorarlo. Los principales resultados de esta evaluación fueron los siguientes: la falta de capacidad de los canales; el abatimiento neto del acuífero; el estrés hídrico continuo de los cultivos, que propicia un bajo rendimiento; la red secundaria de canales no dispone de estructuras de control y su diseño no es adecuado para operar por rotación; el deficiente sistema de comunicación entre operadores; la excesiva plantilla de personal para la operación del distrito; la no existencia de un programa de capacitación de personal; y la diferencia en la calidad del servicio de riego entre lo recibido por los usuarios y lo programado por los operadores del sistema. Para solucionar estos problemas se propone: ofrecer un servicio orientado al cliente; promover la participación de los usuarios en la definición del nivel de servicio de riego que requieren; establecer las dotaciones parcelarias ofertadas; dar seguimiento a los volúmenes entregados a cada usuario; e implantar un programa de modernización acorde con el servicio de riego acordado por usuarios y operadores. La metodología empleada en este trabajo puede ser aplicada en otros países, como México, para realizar evaluaciones de grandes sistemas de riego bajo un esquema de optimización en recursos humanos y tiempo.

Documento de trabajo

Distritos de riego Riego Producción agrícola Benckmarking CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Regulación de una red de canales de riego

FELIPE BENJAMIN DE LEON MOJARRO VICTOR MANUEL RUIZ CARMONA LUIS RENDON PIMENTEL (2002)

La mayor parte de la producción agrícola de México se genera en las zonas denominadas distritos y unidades de riego. En estas áreas, la disponibilidad y la competencia por el agua ha obligado a emprender programas de tecnificación integral que permitan mejorar el uso eficiente del agua y su productividad. Así, de 1996 a 2001 se tecnificaron alrededor de 700 mil hectáreas con sistemas de riego de baja y alta presión y se construyeron redes colectivas de baja presión en superficies de 500 a 4000 hectáreas en varios de estos distritos. Asimismo, la transformación de los sistemas de riego parcelario y de la distribución inter-parcelaria necesita de un cambio en la regulación de los canales principales, a fin de que se pueda brindar a los usuarios un servicio de riego flexible, seguro, equitativo y eficiente. En varias zonas de riego del país los canales laterales se han sustituido por redes colectivas de baja presión, entubadas con materiales plásticos y alimentadas por estaciones de bombeo o por los propios canales cuando ha existido carga suficiente. La regulación de canales de riego consiste en optimar el proceso de conducción y distribución del agua desde la fuente de abastecimiento hasta los sitios de utilización para satisfacer la demanda evapotranspirativa de los cultivos existentes en una zona de riego. Esta optimación consiste en generar y aplicar reglas de control para adaptar el transporte y la distribución del agua en los canales principales a los programas de extracción de las tomas laterales. Aunque la regulación de canales puede abordarse bajo diferentes puntos de vista, la metodología de regulación propuesta resulta fácilmente adaptable a redes de canales de diferente configuración sujetas a variaciones temporales. Los resultados obtenidos permiten concluir que la aplicación de la teoría de control en la regulación de canales es una alternativa que ayuda a reducir las pérdidas de agua debidas a la operación, así como a mejorar el servicio de la irrigación en los distritos de riego.

Artículo

Regulación de canales Algoritmos de control CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Desarrollo, construcción y prueba en campo de un equipo ultrasónico para medir nivel

JOSE JAVIER RAMIREZ LUNA Nahún Hamed García Villanueva Ernesto Olvera VICTOR MANUEL RUIZ CARMONA (2011)

El presente desarrollo tecnológico es un medidor de nivel ultrasónico en el modo de tiempo de vuelo; tiene compensación por temperatura a través de software y sus componentes electrónicos son comerciales y nacionales. Un estudio sobre el error tipo permite asociar al medidor precisión milimétrica. El medidor fue usado para cuantificar el caudal, con apoyo de un aforador de garganta larga, mediante una ecuación potencial función del tirante; como resultado, el medidor es útil para determinar en tiempo real el flujo y monitorear un nivel del agua en la sección específica de un canal. Al tratarse de una tecnología realizada en el país tiene un costo de adquisición muy bajo, además de las siguientes ventajas: poder dar seguimiento a su comportamiento y llevar a cabo el mantenimiento y su conservación con personal nacional.

Artículo

Medidores de caudal Medición de caudales Aforadores de garganta larga CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Las ecuaciones de Reynolds y la distribución de las corrientes en canales de riego

JOSE JAVIER RAMIREZ LUNA HUGO PEREA ESTRADA Ernesto Olvera VICTOR MANUEL RUIZ CARMONA MAURO IÑIGUEZ COVARRUBIAS (2009)

El trabajo se motiva en la necesidad de entender y mejorar el aforo y la descripción de los esfuerzos de Reynolds en canales de riego. Se estudia la vorticidad en las ecuaciones de Reynolds, y para tres canales, en campo, se toman datos para la distribución de las velocidades en planos transversales a la corriente principal. Con un modelo de turbulencia, y métodos fractales de autoafinidad se obtiene una propuesta para la densidad de la distribución de las velocidades y el rango del índice de ocupación espacial. A un plano de cada canal se asocia un índice de ocupación espacial. Con el índice de intermitencia, y los coeficientes de Coriolis y Boussinesq, se valora la turbulencia relativa entre los tres canales. Los resultados concuerdan con la predicción teórica para los índices de ocupación espacial propuestos en este trabajo y las dimensiones fractales obtenidas son consistentes con los publicadas por otros autores. La turbulencia resultante es mayor para el canal revestido de concreto y menor para el natural. Las corrientes secundarias se originan en el rotacional de la divergencia de los esfuerzos y las variaciones de las velocidades se distribuyen según una densidad Lévy. La información de campo se obtuvo con equipos perfiladores verticales de efecto Doppler.

Artículo

Canales de riego Turbulencia Flujo de agua CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Metodología para estimar pérdidas por infiltración en canales de tierra

Methodology to estimate losses by infiltration in soil channels

ADOLFO ANTENOR EXEBIO GARCIA ENRIQUE MEJIA SAENZ VICTOR MANUEL RUIZ CARMONA (2005)

La baja eficiencia en el uso del agua de riego, parámetro que expresa la magnitud de las pérdidas del agua en los sistemas de riego de México, es de apenas 46 por ciento. Aunado a que en el ámbito técnico no existe una metodología contrastada de campo y de modelación matemática para evaluar la eficiencia de conducción en su componente de pérdidas por infiltración, en este trabajo se desarrolló una metodología basada en la ecuación bidimensional de Richards, para modelar la transferencia del agua en el suelo, con la finalidad de estimar las pérdidas por infiltración en canales de tierra. Para la solución de dicha ecuación, se aplicó el método de elemento finito, multiplicando la ecuación por una función de peso e integrándola, usando el teorema de Green, sobre el dominio de la solución limitada por las condiciones de frontera, y discretizando dicho dominio en pequeños triángulos, que constituyen los elementos finitos. El proceso se simuló y se evaluó utilizando las características geométricas, hidráulicas, hidrodinámicas y operacionales del canal de tierra Antonio Coria, del Distrito de Riego 011 Alto Lerma, Guanajuato, México. Los resultados obtenidos de pérdidas por infiltración son congruentes con las mediciones de campo, por lo que la metodología puede utilizarse en la estimación de pérdidas por infiltración en canales de tierra, y la consideración de dicha variable en la elaboración de los programas de extracción y distribución de agua en los sistemas de riego.

Artículo

Riego Uso eficiente del agua Modelos matemáticos Infiltración INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Operación y selección de estructuras hidráulicas en canales

JOSE JAVIER RAMIREZ LUNA JOSE ANGEL GUILLEN GONZALEZ VICTOR MANUEL RUIZ CARMONA (2000)

Tabla de contenido: 1. Hidráulica a superficie libre -- 2. Estructuras de regulación y extracción -- 3. Estructuras de control y manejo del agua de riego -- 4. Medición de canales -- 5. Sistemas electrónicos de control y medición -- 6. Costo de las estructuras de medición y extracción -- 7. Flexibilidad de las estructuras de medición, regulación y extracción -- 8. Aspectos generales para mejorar la operación de canales.

El objetivo de este libro es, ofrecer al personal encargado de la operación de los sistemas de riego los elementos necesarios para la adecuada selección, diseño y localización de las principales estructuras. Así como, conocer sus principales limitantes, con la finalidad de mejorar la flexibilidad y eficiencia de los sistemas de riego y la entrega del agua con oportunidad, equidad y suficiencia a los usuarios.

1. Hidráulica a superficie libre -- 2. Estructuras de regulación y extracción -- 3. Estructuras de control y manejo del agua de riego -- 4. Medición de canales -- 5. Sistemas electrónicos de control y medición -- 6. Costo de las estructuras de medición y extracción -- 7. Flexibilidad de las estructuras de medición, regulación y extracción -- 8. Aspectos generales para mejorar la operación de canales.

Libro

Construcciones hidráulicas Canales Riego INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Sistema de control adaptable para la regulación de canales de riego

FELIPE BENJAMIN DE LEON MOJARRO VICTOR MANUEL RUIZ CARMONA LUIS RENDON PIMENTEL (2000)

Con el propósito de mejorar el servicio de riego de los cultivos y reducir las pérdidas de agua en las redes de conducción y distribución de los distritos de riego, en este trabajo se presenta una aplicación de la Teoría de control adaptable en la operación de canales de riego. La investigación se desarrolló para las condiciones de la red principal del Distrito de riego 085 La Begoña, Guanajuato, México. El control adaptable se propone debido a que durante la operación de los canales se presentan grandes variaciones de la demanda de riego, de los niveles de referencia y de las políticas de maniobra de las estructuras de extracción y regulación, lo cual modifica las características dinámicas del funcionamiento hidráulico de los canales para cada valor del caudal, del nivel y de la localización de las estructuras en funcionamiento. El algoritmo de control regula el caudal aguas arriba de cada tramo de canal, en forma proporcional al error entre el nivel medido aguas arriba del tramo y su referencia, y en forma proporcional e integral al error entre el nivel aguas abajo del tramo y la referencia correspondiente. El control del caudal se realiza con base en una primera precompensación, que depende del pronóstico del riego, del retardo y del tiempo de respuesta del canal, y en una segunda, que repercute de aguas abajo hacia aguas arriba las correcciones en cada tramo, hasta llegar a la fuente de alimentación. El algoritmo de control se probó en un modelo de simulación del flujo de agua en canales calibrado y validado con mediciones de campo. Los resultados muestran que la variación de los parámetros de regulación en función del caudal de demanda de los niveles de referencia y de la ubicación de las estructuras en operación, permite reducir las pérdidas de agua y las variaciones del nivel en los canales, a la vez que mejorar el servicio de riego.

Artículo

Canales de riego Regulación Simulación CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Estación experimental de medición para grandes volúmenes en canales

Serge Tamari Ariosto Aguilar VICTOR MANUEL RUIZ CARMONA Jorge Laurel Castillo RUBEN ANTELMO MORALES PEREZ GUILLERMO REZA ARZATE Víctor Arroyo (2010)

Tabla de contenido: Introducción – Trabajos de campo realizados: levantamiento topográfico del tramo del canal; Instalación de un puente de aforo; Instalación de escalas para leer el tirante; Instalación de nichos en el canal; Instalación de un sistema de telemetría – Conclusión.

El personal del IMTA tiene suficiente experiencia en la instrumentación de canales de riego para monitorear el gasto y el tirante. En este contexto, sería de gran utilidad contar con una estación piloto de aforo, por los siguientes motivos: brindar capacitación, pues a la altura de la estación piloto se podría enseñar al personal técnico, encargado de medir el gasto en canales, cómo utilizar adecuadamente una serie de técnicas de aforo que se han implementado en varios de sitios del país (tecnologías "ATT", "AD" y "PD"); investigación aplicada, ya que en la estación piloto se podrían evaluar más a detalle las nuevas técnicas de aforo; investigación básica, pues es posible contar con un tramo de canal instrumentado con geometría bien definida que permita realizar estudios relacionados con flujos a superficie libre y automatización; transferencia de tecnología, ya que se solicita con frecuencia que los sistemas de monitoreo de gasto en canales cuenten con telemetría. En la actualidad, se tienen varias soluciones para hacerlo. Sin embargo, resulta importante probarlas en sitio, para saber cuáles son las más robustas y económicas. En este contexto, se ha propuesto instrumentar el Canal Principal II "Las Estacas", que pertenece al DR 016 "Estado de Morelos". Es conveniente, porque se encuentra cerca del IMTA, se encuentra en buen estado, y tiene una compuerta aguas arriba que permite regular el gasto. Las actividades de campo realizadas para llevar a cabo la instrumentación del canal se describen en este informe.

Introducción – Trabajos de campo realizados: levantamiento topográfico del tramo del canal; Instalación de un puente de aforo; Instalación de escalas para leer el tirante; Instalación de nichos en el canal; Instalación de un sistema de telemetría – Conclusión.

Documento de trabajo

Medición de caudales Telemetría Informes de proyectos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Evaluación experimental de algoritmos de control de canales de riego

Experimental evaluation of control algorithms for irrigation canals

JORGE VICTOR PRADO HERNANDEZ FELIPE BENJAMIN DE LEON MOJARRO VICTOR MANUEL RUIZ CARMONA ADOLFO ANTENOR EXEBIO GARCIA ENRIQUE MEJIA SAENZ (2003)

Con el propósito de mejorar la operación de canales de riego se probó, en un canal experimental, un esquema de regulación aguas arriba mediante la instrumentación de una serie de compuertas deslizantes y del uso de un sistema de control, supervisión y adquisición de datos. El esquema de regulación tiene un lazo de control abierto para anticiparse a las demandas de riego, a partir de su conocimiento previo y de un modelo de propagación de caudal; y otro cerrado para corregir el nivel al final de cada tramo, manipulando la estructura de control ubicada aguas abajo.

Artículo

Canales de riego Modelos matemáticos Regulación de canales INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA