Estimación hídrica teórica de plantas en zonas urbanas: estudio de caso "Vertical Farm"

Jorge Flores Velazquez JUAN MANUEL ANGELES HERNANDEZ (2018, [Ítem publicado en memoria de congreso])

La gestión integrada de recursos hídricos es un proceso que promueve la gestión y el desarrollo coordinados del agua, el suelo” y demás recursos para potenciar su uso “sin comprometer la sostenibilidad de los ecosistemas vitales”. En la zona metropolitana de la ciudad de México habitan más de 22 millones de una población apostada en aproximadamente 8000 km2, lo que implica una densidad de habitantes de las más altas del mundo que ha ido absorbiendo la zona rural por la urbana. Frente a ello, se han puesto en marcha tecnologías disruptivas con el fin de atender la transformación del sector. Pero, además, implica gestión del recurso mediante tratamiento de aguas residuales, reciclaje del agua, cosecha de lluvia y de gestión de la demanda. En este trabajo se expone la viabilidad en la implantación de estas tecnologías, sus ventajas y requerimientos desde el punto de vista hídrico.

Agricultura urbana Riego Áreas verdes Gestión integrada de recursos hídricos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Uso de vehículos aéreos no tripulados (VANTs) en ingeniería de riego

WALDO OJEDA BUSTAMANTE Jorge Flores-Velazquez ALBERTO GONZALEZ SANCHEZ RONALD ERNESTO ONTIVEROS CAPURATA Ernesto Olvera Braulio Robles (2015, [Documento de trabajo])

El monitoreo de las variables de sistema agua-suelo-planta-atmosfera para la gestión de las zonas agrícolas, consume gran cantidad de tiempo, recursos económicos, instrumentales y humanos, debido a la alta frecuencia de información de variables que requieren, aunado a la dificultad de acceso a las zonas de producción, provoca que frecuentemente el monitoreo de estas variables sea deficiente, disperso y requiere de un tratamiento previo para revisar la calidad y validación espacial y temporal. Para resolver este problema se empiezan a utilizar tecnologías nuevas o mejoradas, de alto potencial que facilitan la toma, procesamiento y despliegue de imágenes espaciales y temporales mediante el uso de satélites, aviones y vehículos aéreos no tripulados. Ante la necesidad de aplicar estas nuevas herramientas tecnológicas, el Instituto Mexicano de Tecnología del Agua realizó un proyecto para generar y validar aplicaciones potenciales en las áreas de riego y drenaje. En este informe, se presentan los resultados en 2015 donde se capacitó en el uso y manejo de esta tecnología, así como en el desarrollo de aplicaciones y su validación en campo para obtener imágenes y datos con fines de monitoreo, seguimiento y evaluación del riego parcelario, supervisión de la infraestructura hidroagrícola en zonas de riego y en la elaboración de planos topográficos.

Riego Monitoreo del ambiente Aviones no tripulados INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Variación espacio-temporal de la evapotranspiración de referencia a partir de métodos empíricos en Chihuahua, México

Spatio-temporal variation of reference evapotranspiration from empirical methods in Chihuahua, Mexico

RONALD ERNESTO ONTIVEROS CAPURATA OSIAS RUIZ ALVAREZ JOSE ANTONIO QUEVEDO TIZNADO (2021, [Artículo])

DOI: http://dx.doi.org/10.5154/r.inagbi.2021.02.035

La evapotranspiración es clave en la gestión de zonas agrícolas áridas. En Chihuahua, México, el volumen de agua de riego se asigna a partir de la evapotranspiración de referencia (ETo) calculada con métodos empíricos y extrapolada a la superficie agrícola, lo que es inexacto. La alternativa es calcular la variabilidad de la ETo mediante interpolación espacial. El objetivo de este estudio ha sido analizar la variabilidad espacio-temporal de ETo a partir de métodos empíricos e interpolación espacial en Chihuahua. Para ello, se utilizaron registros de 33 estaciones meteorológicas del periodo 1960-2013 y siete métodos de estimación de la ETo. Los resultados se compararon con el método Penman-Monteith, modificado por la FAO (PMMF), mediante un análisis ANOVA (P ≤ 0.05), y se elaboraron superficies homogéneas de la ETo a partir de los valores puntuales mediante interpolación espacial. Los resultados mostraron que el método Hargreaves (R2 = 0.91, CME = 1.16 y EM = -0.69 mm·día-1) presentó un menor sesgo respecto a PMMF. Los valores de ETo oscilaron de 2.5 a 7.1 mm·día-1 en dirección oeste-este, con valores máximos en zonas bajas y mínimos en altas, lo que mostró la influencia de la sierra madre occidental en la ETo. Dicha característica resaltó en los meses cálidos (junio a septiembre). A pesar de que el uso de datos estimados requiere validación en campo, se concluye que el método Hargreaves permite estimar la variabilidad espacio-temporal de la ETo en grandes extensiones y zonas con información meteorológica limitada.

Evapotranspiración Riego Cálculo de variaciones Zona árida CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Monitoreo de zonas agrícolas de riego sobre acuíferos localizados en zonas áridas de México, mediante imágenes de satélite e información complementaria, primera etapa

Jorge Enrique Brena Zepeda CERVANDO CASTILLO ROMANO Edgar Yuri Mendoza Cázares Ronald Ernesto Ontiveros-Capurata (2019, [Documento de trabajo])

TH1915.1

El presente proyecto ha tenido por objetivo ubicar, cuantificar y cartografiar las superficies cultivadas en acuíferos sobreexplotados ubicados en las zonas áridas del norte y centro del país. La selección de estos acuíferos se ha realizado con base en la relación que se presenta en el “Acuerdo por el que se actualiza la disponibilidad media anual de agua subterránea de los 653 acuíferos de los Estados Unidos Mexicanos”, publicado en el Diario Oficial de la Federación el 20 de abril de 2015. Conforme a esta relación, 106 acuíferos han sido catalogados como sobreexplotados; la mayoría se localiza en cuatro de las trece regiones hidrológico administrativas: Península de Baja California, Río Bravo, Cuencas Centrales del Norte y Lerma Santiago Pacífico.

Acuíferos sobreexplotados Riego Zona árida Percepción remota CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Estimación de parámetros de infiltración a partir de mediciones de avance de riego por melgas empleando las ecuaciones de Saint-Venant, y Green y Ampt

Heber Saucedo MANUEL ZAVALA TREJO CARLOS FUENTES RUIZ (2016, [Artículo])

Se presenta un método para realizar la estimación de parámetros de infiltración con base en el empleo de las ecuaciones de Saint-Venant para describir el flujo del agua sobre el suelo, y la ecuación de Green y Ampt para representar el flujo del agua en el suelo. La estimación de los parámetros hidrodinámicos de conductividad hidráulica a saturación y presión en el frente de humedad, se realiza aplicando el método Levenberg-Marquardt. El modelo así obtenido, permite el ajuste de los parámetros hidrodinámicos a partir de datos de pruebas de avance de riego por melgas y de la textura del suelo.

Riego por inundación controlada Modelos matemáticos Método Levenberg-Marquardt CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Delimitación del uso de compuertas como estructuras de aforo en canales de riego

FELIPE BENJAMIN DE LEON MOJARRO JORGE VICTOR PRADO HERNANDEZ LUIS RENDON PIMENTEL Braulio Robles JOSE JAVIER RAMIREZ LUNA (2006, [Artículo])

En los canales de los distritos de riego, el control de los caudales y los tirantes, así como la medición del agua, son fundamentales para ordenar la distribución y la entrega volumétrica a las áreas de riego. Los caudales y tirantes en los canales se controlan normalmente mediante compuertas y vertedores. Aunque la función de estas estructuras no es de medición, se deben establecer relaciones experimentales para estimar el caudal a partir de los tirantes y de la abertura de las compuertas o de la altura de la cresta de los vertedores. Debido a la importancia de las compuertas en la operación de los canales, se realizó un análisis sobre la precisión y la confiabilidad de la medición del agua en compuertas funcionando a descarga libre y ahogada. A partir de simplificaciones en las ecuaciones de flujo transitorio de Saint-Venant en la vecindad de las compuertas, se establecieron funciones que relacionan la variación del caudal y del tirante inmediatamente aguas arriba y aguas abajo de la estructura, así como de los tirantes y de la abertura para valores del flujo crítico y supercrítico aguas abajo de la compuerta. Estas funciones se probaron para diferentes rangos de precisión y confiabilidad en la estimación del caudal a través de las compuertas. Las diferencias existentes entre los caudales experimentales y los estimados con el modelo de calibración de las estructuras confirman que las compuertas pueden servir como estructuras de aforo siempre que se verifiquen las relaciones funcionales definidas.

Calibración de compuertas Estructuras de aforo Canales de riego CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Validación del uso de energía renovable para su aplicación en el subsector agrícola

JOSE JASSON FLORES PRIETO Olga Xochitl Cisneros Estrada (2013, [Documento de trabajo])

Desarrollo tecnológico para la desalación de agua salobre con generación híbrida de paneles solares y aerogeneradores – Sistema de bombeo solar para riego presurizado – Sistema de desalación solar por nanofiltración – Referencias bibliográficas.

Energía solar Tecnología apropiada Desalación Nanofiltración Riego Informes de proyectos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Tecnologías de riego parcelario para reducción de volúmenes de agua e incremento de la productividad del agua

Juan Manuel Angeles CARLOS ARMANDO DE LOS SANTOS GARCIA (2013, [Documento de trabajo])

Introducción – Metodología general: guía para la producción de granos mediante técnicas de riego por gravedad de alta eficiencia con surcos alternos y riego intermitente; Una guía para la producción de cultivos hortícolas en invernadero; Programa para la evaluación de sistemas de riego parcelario (versión beta); Resultados guía para producción de granos mediante técnicas de riego por gravedad de alta eficiencia con surcos alternos y riego intermitente; Resultados del seguimiento a la producción de cultivos hortícolas en invernadero; Resultados del programa para la evaluación de sistemas de riego parcelario (versión beta).

Riego de superficie Riego intermitente Riego por inundación controlada Productividad de las tierras Informes de proyectos Sinaloa Sonora INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

El sistema de ecuaciones de Saint-Venant y Richards del riego por gravedad: 1. La ley potencial de resistencia hidráulica

CARLOS FUENTES RUIZ FELIPE BENJAMIN DE LEON MOJARRO Heber Saucedo jean-yves parlange (2004, [Artículo])

Se ha estudiado el comportamiento en tiempos muy cortos de las ecuaciones de Saint-Venant y de Richards en su acoplamiento para describir la fase de avance del riego por gravedad en melgas. En particular, se ha establecido la evolución en el tiempo de la fuerza de fricción. Asimismo, se han analizado las leyes potenciales de resistencia hidráulica que pueden ser utilizadas en el acoplamiento. Además de estudiar la ley fractal de resistencia hidráulica desarrollada por Fuentes (1992, 1994) y utilizada por Fuentes y Vauclin (1994) en el riego por gravedad. La característica principal de esta ley es que las potencias de la pendiente de fricción (d) y del radio hidráulico (b) están relacionados por b=3d-I y además d=D/3, donde D es una dimensión fractal de masa (Mandelbrot, 1983). Esta ley incluye como casos particulares las leyes extremas de Poiseuille y Chézy, la ley de Hazen-Williams y la de Prandtl-Blasius. El análisis en tiempos muy cortos permite concluir que esta ley es adaptable a una gran familia de funciones del caudal de riego impuestas como condición de frontera en la cabecera de la melga. También se ha estudiado la ley potencial de resistencia hidráulica con d y b independientes, la cual contiene la ley de Manning-Strickler. Se ha mostrado que la ley sólo es aplicable en el acoplamiento para una familia muy limitada de funciones del caudal de riego. En particular, no es aplicable cuando el caudal de riego es una constante. Si esta ley se utilizada, sus parámetros dependen de las condiciones de frontera e implica que la evolución de la lámina de riego en tiempos muy cortos dependa del caudal de riego, lo cual contradice el resultado obtenido a través de la ecuación de Richards, de que esta evolución es independiente del caudal de riego. Esta ley potencial, con la de Manning-Strickler incluida, no debe ser utilizada en el acoplamiento de las ecuaciones de Saint-Venant y de Richards del riego por gravedad. En otros términos, la ley potencial que debe utilizarse en el acoplamiento de las ecuaciones es la ley fractal de resistencia hidráulica.

Riego por gravedad Resistencia hidráulica CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

El sistema de ecuaciones de Saint-Venant y Richards del riego por gravedad: 2. Acoplamiento numérico para la fase de avance en el riego por melgas

HEBER ELEAZAR SAUCEDO ROJAS CARLOS FUENTES RUIZ MANUEL ZAVALA TREJO (2005, [Artículo])

Se presenta una solución numérica monótona para el acoplamiento interno de las ecuaciones de Saint-Venant y Richards en el riego por melgas. La solución de las ecuaciones de Saint-Venant se aproxima utilizando un esquema lagrangiano en diferencias finitas; mientras que para la ecuación de Richards se utilizan elementos finitos para la integración en el espacio y diferencias finitas implícitas para la integración en el tiempo. Se muestra que una discretización de la ecuación de momentum, basada en aproximaciones de las derivadas y los coeficientes mediante ponderaciones en tiempo y espacio, puede generar cambios de monotonía en la vecindad de la cabecera de la melga; asimismo, se muestra que dicha situación no se presenta si se utiliza una discretización basada en: a) las derivadas en el espacio y la pendiente de fricción en una celda de cálculo se aproximan adelante en el tiempo; b) las derivadas en el tiempo se aproximan utilizando una forma ponderada; y c) los coeficientes son calculados en el tiempo anterior.

Riego por gravedad Riego por melgas Acoplamiento numérico CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA