Contenido: Definición de hidrología agrícola. Ciclo hidrológico. Drenaje agrícola. Hidrología en proyectos de riego y drenaje. Causas de problemas en proyectos de riego y drenaje.
Objetivo: Al finalizar la competencia describirá los fundamentos teóricos de hidrología agrícola, sin error.
Definición de hidrología agrícola
La hidrología es la ciencia que estudia la distribución del agua en la Tierra, sus reacciones físicas y químicas con otras sustancias existentes en la naturaleza, y su relación con la vida en el planeta. El movimiento continuo de agua entre la Tierra y la atmósfera se conoce como ciclo hidrológico. Se produce vapor de agua por evaporación en la superficie terrestre y en las masas de agua, y por transpiración de los seres vivos.
Este vapor circula por la atmósfera y precipita en forma de lluvia o nieve.
La Hidrología se define como la ciencia que estudia la disponibilidad y la distribución del agua sobre la tierra. En la actualidad la Hidrología tiene un papel muy importante en el Planeamiento del uso de los Recursos Hidráulicos, y ha llegado a convertirse en parte fundamental de los proyectos de ingeniería que tienen que ver con suministro de agua, disposición de aguas servidas, drenaje, protección contra la acción de ríos y recreación.
De otro lado, la integración de la Hidrología con la Ingeniería de Sistemas ha conducido al uso imprescindible del computador en el procesamiento de información existente y en la simulación de ocurrencia de eventos futuros.
Ciclo hidrológico
El agua en la naturaleza está en movimiento constante describiendo un circuito cerrado que se denomina ciclo hidrológico.
La radiación solar es la fuente de energía que mantiene en movimiento este ciclo. La radiación solar produce la evaporación del agua existente en las masas oceánicas así como en ríos, lagos y embalses.
Otra parte de evaporación procede del propio suelo y de las masas vegetales, denominada evapotranspiración.
Por procesos atmosféricos (básicamente enfriamiento) el vapor de agua atmosférico se condensa y puede precipitarse en forma de lluvia, bien sobre el océano o bien sobre la superficie emergida de la tierra.
De la precipitación que afecta a las áreas no marinas una parte se evapora directamente, otra se retiene en la tierra pudiendo pasar a zonas internas (aguas subterráneas). La parte no retenida se denomina escorrentía y es la que produce las corrientes hidráulicas (ríos) que al alcanzar el mar cierran el ciclo hidrológico.
En el caso más general el agua puede ser almacenada en:
- Atmósfera (generalmente como vapor).
- Lagos, ríos y embalses (agua dulce).
- Océanos (agua salada).
- Acuíferos (aguas subterráneas).
- Suelo.
- Vegetación.
- Nieve y hielo.
Drenaje agrícola
El drenaje agrícola es el conjunto de obras que es necesario construir en una parcela cuando existen excesos de agua sobre su superficie o dentro del perfil del suelo, con el objeto de desalojar dichos excedentes en un tiempo adecuado, para asegurar un contenido de humedad apropiado para las raíces de las plantas y conseguir así su óptimo desarrollo.
Tipos de problemas de drenaje agrícola. Existen fundamentalmente dos tipos, superficial y subterráneo.
– Drenaje superficial: También llamados por inundación, anegamiento o encharcamiento de los terrenos, que se caracteriza por la presencia de una capa o lámina de agua sobre la superficie del terreno que satura la parte superior del suelo.
Esta capa de agua puede cubrir solo las partes más bajas de una parcela, formando charcos más o menos aislados. Cuando se remueven los excesos de agua que se acumulan sobre la superficie, se habla de drenaje superficial y este es del presente trabajo.
Los problemas de drenaje superficial se dan con mayor frecuencia en zonas húmedas, cuando se rebasa la capacidad natural de drenaje de los suelos, ya sea superficial, interna o ambas.
– Drenaje subterráneo: También conocido como interno o subsuperficial, que se caracteriza por la presencia de un manto freático cercano a la superficie del terreno que satura el perfil del suelo y propicia una humedad muy alta en la zona de desarrollo de las raíces de los cultivos.
Hidrología en proyectos de riego y drenaje
En los proyectos de riego y drenaje los estudios de Hidrología tienen su desarrollo en los siguientes capítulos:
– Requerimientos de agua:
Los requerimientos de agua se refieren al volumen de agua que necesitan los cultivos para desarrollarse adecuadamente.
Su valor depende de la relación que existe entre el clima, el suelo y el cultivo por una parte, y en el tamaño del área de proyecto, la eficiencia en la aplicación del riego y las pérdidas en las conducciones por la otra.
Los estudios hidrológicos que se ejecutan para determinar los requerimientos de agua comprenden análisis de clima, evapotranspiración y lluvia en períodos cortos.
– Necesidades de riego:
Cuando los cultivos pueden desarrollarse adecuadamente dentro de las condiciones climáticas naturales de la zona del proyecto no hay necesidad de aplicar riego.
En caso contrario se estudia la necesidad de aplicar riego durante aquellos períodos que presentan deficiencias porque las condiciones naturales de la zona no tienen capacidad para suministrar los requerimientos de agua, y de instalar estructuras de drenaje de los campos agrícolas para evacuar los excesos de agua que se presentan durante los períodos de lluvias altas.
– Capacidad de la fuente seleccionada para cubrir la demanda:
Una vez que se ha determinado el valor de la Demanda de agua se analiza la fuente que va a suministrarla. Esa fuente puede ser una corriente natural o un depósito subterráneo.
El estudio hidrológico incluye análisis de caudales medios, frecuencias y duración de los caudales y operación de embalses.
– Sedimentación en captaciones:
Muchos sistemas de captación y conducción de aguas afrontan actualmente graves problemas de sedimentación en las estructuras de captación.
Causas de problemas en proyectos de riego y drenaje
– Información deficiente cuando se hicieron los cálculos de los volúmenes de transporte de sedimentos en las corrientes que alimentan las captaciones.
– El uso de la tierra en las cuencas vertientes cambió luego de la construcción de las obras hidráulicas tanto por la instalación de asentamientos humanos como por la explotación no controlada de los recursos naturales.
– Magnitudes y efectos de las crecientes sobre el funcionamiento de captaciones, embalses, desarenadores y conducciones.
Las obras que se construyen en los ríos o en sus riberas están expuestas a los ataques de las corrientes, tanto por la socavación del lecho y de las márgenes como por los desbordamientos en períodos de creciente.
– Drenaje de aguas superficiales y drenaje de suelos agrícolas.
Tanto los excesos en la aplicación del riego como las lluvias intensas generan volúmenes indeseables de agua en los campos agrícolas. Se deben construir, entonces, canales para drenaje de aguas lluvias y drenes subterráneos para drenaje de las aguas de infiltración.
Fuentes: monografías.org / rincondelvago.com / sagarpa.gob.mx