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NIVELACIÓN DE TERRENOS PARA RIEGO
I. Introducción:
El estudio integral de riego para las tierras de cultivo es considerada de gran
utilidad para el estudio de la ingeniería agrícola y del trabajo que demanda
realizar los agricultores.
La irrigación superficial requiere tierras niveladas mediante el agua puede
correr libremente siguiendo una trayectoria uniforme sin que cause eroción en
el canal o corrosión en la tubería.
Para realizar los trabajos de nivelación de terreno a regar ,antes debe verse si
el terreno es apropiado para el riego superficial y luego el método de riego a
utilizar.
Un terreno es apropiado para riego cuando :
. Existe demasiada pendiente
. Cuando la topografía es accidentada
. Falta de profundidad del suelo
Los métodos de nivelación de un terreno son
.mínimos cuadrados y promedio de perfiles
.sección transversal
. Perfiles en dos direcciones
II. Objetivos:
La primera obtener, sin tanteos previos, la nivelación de cualquier
terreno con el menor movimiento de tierras posible.
La segunda, es que este movimiento de tierras está compensado
exactamente, es decir el volumen de corte o desmonte siempre
será igual al de relleno o terraplenado.
La tercera es la facilidad y rapidez precisas para su cálculo y
aplicación.
III. Concepción general
La labor de nivelación de las parcelas de cultivo se realiza con la finalidad
de eliminar el micro relieve, logrando así un riego uniforme a lo largo de
toda la superficie. Se debe obtener una pendiente constante, no erosiva y
que al mismo tiempo permita el movimiento del agua a través de los
surcos.
La nivelación del terreno se hace indispensable para los sistemas de riego
gravitacional (por surcos o melgas), si se compara con el establecimiento
de riego presurizado (aspersión) o localizado de alta frecuencia (micro
aspersión, nebulización, exudación, goteo), en que se realiza
fundamentalmente con el fin de facilitar las labores del cultivo o disminuir
la erosión hidráulica y eólica.
Para el cálculo de la nivelación de terrenos se puede utilizar el método del
centroide, ya que es el más aplicable de acuerdo a las condiciones del
predio, como es el caso de terrenos relativamente planos pero ondulados,
y además con una dirección poco definida de la pendiente.
La superficie destinada al riego gravitacional, es la que requiere
perentoriamente de nivelación. Para esto se elige un área de pendiente
no pronunciada, esto es, una zona en la que las curvas de nivel presentan
un mayor distanciamiento. Luego se colocan las estacas con un
distanciamiento aproximado de 25 metros entre una y otra,
determinándose de esta manera las cotas del terreno. Posteriormente,
con el promedio de ellas, se calcula el centroide.
Las cotas de proyecto se calculan basándose en el centroide, restando o
sumando la diferencia de altura dependiendo de la pendiente, tanto en
dirección N - S como E - W. Esta diferencia se obtiene a partir de una
regresión lineal mínimo cuadrática entre los números de orden y los
valores promedio de las cotas del terreno. Para obtener la diferencia de
altura se resta la cota del proyecto a la cota del terreno. Valores positivos
implican un corte del terreno (desmonte), y valores negativos un relleno
del mismo (terraplén). Véase, en este sentido.
IV. Tipos de nivelación:
1. Nivelación por método del centroide:
El valor del centroide corresponde al promedio general de filas y
columnas, en este caso es 29.41.
1 2 3 4 5 6 7
PROMEDI
O
A 29.43 29.38 29.36 29.4 29.42 29.43 29.45 29.410
B 29.13 29.36 29.34 29.38 29.41 29.46 29.347
C 29.1 29.26 29.32 29.39 29.45 29.304
D 29.25 29.4 29.5 29.56 29.6 29.462
E 29.28 29.42 29.54 29.48 29.56 29.62 29.483
PROMEDI
O
29.23
8
29.36
4
29.41
2
29.44
2
29.48
8
29.50
3
29.45
0 29.41
Las nuevas cotas, los cortes y rellenos del terreno
29.43 29.38 29.36 29.4 29.42 29.43 29.45
29.44 29.37 29.30 29.23 29.16 29.09 29.02
0.01 -0.01 -0.06 -0.17 -0.26 -0.34 -0.43
29.13 29.36 29.34 29.38 29.41 29.46
29.50 29.43 29.36 29.29 29.22 29.15
0.37 0.07 0.02 -0.09 -0.19 -0.31
29.1 29.26 29.32 29.39 29.45
29.55 29.48 29.41 29.34 29.27
0.45 0.22 0.09 -0.05 -0.18
29.25 29.4 29.5 29.56 29.6
29.6 29.53 29.46 29.39 29.32
0.35 0.13 -0.04 -0.17 -0.28
29.28 29.42 29.54 29.48 29.56 29.62
29.65 29.58 29.51 29.44 29.37 29.3
0.37 0.16 -0.03 -0.04 -0.19 -0.32
RELLENO CORTE
2.23 -3.15
Para determinar si la nivelación esta balaceada, se deben suma todos los
cortes y dividirlo por la suma de rellenos, en este caso:
= = 1.41
La relación corte/relleno debe ser cercana a 1.3 con el propósito de que exista
una adecuada compensación y los rellenos no bajen por efecto de la lluvia a los
riegos.
NIVELACIÓN DE SUELOS POR EL MÉTODO DE LOS RAYOS LASER.
La nivelación guiada con rayo láser permite obtener tablares con una nivelación
muy precisa, ya sea con pendiente cero o con pendientes…... de hasta un 9%.
La nivelación de un tablar nunca puede ser perfecta. De forma general, se
observa que los tablares, incluso aquellos que están nivelados con pendiente
cero, poseen unas ondulaciones que alteran el funcionamiento del riego. Estas
ondulaciones conforman lo que se llama la micro topografía del tablar. Su
magnitud se mide atendiendo a la desviación estándar de la elevación (DEE)
de una muestra de puntos del tablar. Varios autores han establecido una DEE
de 1 cm como característica de la nivelación guiada con rayo láser y valores
crecientes de DEE, de 2, 3 y 4 cm, como característicos de tablares no
particularmente mal explanados.
La figura 1 es una representación de las fases de un riego por inundación
considerando la micro topografía del terreno. En ella se puede observar cómo
el avance del agua se ve dificultado por la presencia de zonas localmente
elevadas. Para poder sobrepasarlas será preciso esperar a que aumente el
calado del agua, lo que dará como resultado una fase de avance más lenta. La
fase de vaciado será más corta, ya que en las zonas más elevadas del tablar
se producirá el receso poco después del corte del agua. La mayor diferencia
con el caso ideal es la aparición de una larga fase de receso, que va desde el
receso en el punto más elevado del tablar hasta que el agua se infiltra por
completo en la zona más deprimida.
Fig. 1.- Fases del riego por inundación considerando el efecto de la
deficiente explanación del terreno, que induce una fase de receso
La disminución del valor de la DEE de la elevación del tablar mediante la
nivelación guiada por rayo láser produce un aumento de la uniformidad de
distribución del riego, un ahorro de agua de riego y una mayor uniformidad en
el establecimiento y desarrollo del cultivo.
El equipo de rayo láser para nivelación comprende fundamentalmente tres
partes: 1) el emisor de rayo láser; 2) el receptor y 3) la consola de control. Este
equipo se utiliza con un tractor provisto de una niveladora (Figuras 1 y 2).
Fig. 2.- Esquema del funcionamiento de la nivelación guiada por rayo láser.
Fig. 3.- La nivelación guiada por rayo láser es una práctica fundamental para la
mejora del riegopor superficie. En la fotografía se observan el tractor y
niveladora provistos del equipo laser. A la derecha se encuentra el emisor de
rayo láser sobre un trípode.
EI trasmisor va montado sobre un trípode alto que se sitúa en el lugar de
trabajo. Genera un rayo láser rojo muy fino que gira rápidamente formando un
plano de luz sobre la zona que se va a nivelar. El trasmisor funciona con una
batería de 12 voltios y tiene un alcance máximo de unos 300 m, el cual es
menor en condiciones de viento y polvo (Figura 4).
El receptor consiste en una caja metálica con fotocélulas de silicona que son
sensibles al rayo láser. Va montado sobre un mástil hidráulico en la trailla o
niveladora y sirve para controlar la posición de la cuchilla del apero, utilizando
como referencia el plano de luz emitido por el trasmisor de rayo láser.
La consola de control va montada en la cabina del tractor, de modo que su
conductor puede manejarla fácilmente desde su puesto de conducción. La
consola sirve para controlar el funcionamiento del sistema, trasmitiendo las
señales correctoras de posición de la cuchilla del apero.
La explanación del terreno mediante rayo láser es una práctica utilizada por un
gran número de agricultores y totalmente recomendable para la mejora del
riego de superficie.
Fig. 4.- equipo de nivelación guiado por rayo láser en plena tarea de trabajo
