Problemas de golpe de ariete en grandes desarrollos hortícolas.

Hola y bienvenidos a Controlling Water, un espacio para hablar sobre válvulas, caudalímetros y perspectivas interesantes sobre la industria del agua. En cada episodio, conversamos con profesionales del sector especializados en todo lo relacionado con válvulas, caudalímetros y mejores prácticas en la industria del agua. Hoy estamos con Colin Kirkland, de BERMAD Australia, quien es uno de los ingenieros y responsables de producto de ventosas en Australia.

Con más de 30 años de experiencia en la industria, Colin nos acompaña hoy para hablar sobre la prevención del golpe de ariete en sistemas de riego. Anteriormente, hemos hablado sobre métodos para controlar el golpe de ariete. En este episodio, vamos a tratar los problemas de golpe de ariete que ocurren en grandes desarrollos hortícolas que utilizan agua para fines de riego. Bienvenido de nuevo, Colin. Siempre es un placer tenerte aquí.

Gracias. Es un gusto estar aquí.

Así que entremos en materia. ¿Puedes explicar a qué tipo de explotaciones hortícolas y cultivos nos referimos, donde pueden presentarse estos problemas de golpe de ariete?

Por supuesto. En Bermad, tenemos muchos años de experiencia trabajando en riego, horticultura y agricultura en Australia. Actualmente colaboramos con muchas de las grandes explotaciones agrícolas corporativas, que abarcan desde 500 hasta 3000 hectáreas, donde se produce una gran variedad de cultivos. Pueden ser viñedos, olivos, almendros y cítricos.

Y en Australia, por supuesto, el costo del agua aquí es muy elevado. Para muchos de estos productores que cultivan estos productos, la seguridad hídrica y la capacidad de proveer esta agua para riego es fundamental para que las fincas funcionen. Así que tenemos mucha experiencia en situaciones donde, en muchos casos, las fincas no están necesariamente cerca de sus fuentes de agua.

Por ejemplo, tenemos muchos ríos de los que muchos productores obtienen su fuente de agua, pero sus fincas pueden estar a kilómetros de distancia. Así que hay muchas situaciones en estas grandes explotaciones donde toman grandes volúmenes de agua, los transfieren a través de tuberías principales y los almacenan en depósitos dentro de la finca, que pueden estar a 2, 3 o 4 kilómetros de distancia.

Y la infraestructura de la que hablamos es tan grande como la que vemos en el suministro de agua o en la minería; es considerable y su confiabilidad lo es todo, porque si estamos irrigando estos cultivos y no tenemos agua, los cultivos morirán. Por eso, la seguridad y la importancia de controlar correctamente el golpe de ariete, especialmente en el campo, lejos de las grandes ciudades, donde hay tormentas eléctricas, suministro eléctrico mínimo o problemas en la red, etc., es realmente importante hacerlo bien y diseñar estas soluciones adecuadamente en estas grandes explotaciones.

Absolutamente. Colin, has mencionado en episodios anteriores que las causas del golpe de ariete generalmente se deben a un cambio rápido en el flujo de agua dentro de una tubería, y animaría a nuestros oyentes a revisar episodios anteriores y escuchar esos temas. ¿Existen aplicaciones específicas en estas granjas que generen este cambio rápido?

Sí. Las aplicaciones en las que usamos estos dispositivos en riego, o muy específicamente para riego, son cuando tenemos una finca ubicada a cierta distancia de la fuente de agua. Como expliqué antes, tenemos una tubería muy grande que transfiere agua a caudales muy altos hacia las represas. Ahora bien, puede que tengamos uno o dos días de agua de riego almacenada en la represa. Por lo tanto, esta tubería y red de transferencia de agua es fundamental que funcione correctamente. Si tenemos cortes de energía y fallas en las tuberías allí, eso puede ser catastrófico, y estamos hablando de diámetros de tubería de 600 milímetros, 900 milímetros o más grandes. Así que estamos hablando de infraestructura mayor que atraviesa terrenos muy ondulados, con condiciones de calidad de agua muy variables provenientes del río.

Así que los principios son en cierta medida los mismos. Sí, vamos a las estaciones de bombeo y nos aseguramos de instalar dispositivos de mitigación de golpe de ariete, etcétera, y cosas por el estilo allí también. Por eso es realmente importante que sigamos los mismos principios que aplicamos para el riego aquí, como en cualquier otra aplicación. Uno de los principales problemas que tienen muchos de estos productores es que, en el campo, normalmente utilizan energía eléctrica para gran parte de la transferencia de agua. Y generalmente, cuando la temperatura es muy alta y muchas personas están bombeando, hay mucha presión sobre la red eléctrica, y tienen muchos problemas con cortes de energía, ya sea por descargas eléctricas o porque el sistema puede verse sobrecargado, y tenemos interrupciones todo el tiempo.

Poder instalar soluciones realmente buenas como válvulas anticipadoras de onda, ventosas anti-golpe de ariete y una multitud de otros tipos de productos en estos sistemas de transferencia es realmente fundamental que lo hagamos y lo hagamos bien. Y los principios, como hemos dicho en episodios anteriores, como obtener buenos informes de sobrepresión y buena información, y llegar a un buen diseño, son realmente apropiados.

Lo clave es que, cuando trabajamos en riego, tratamos con diferentes condiciones de calidad de agua, y necesitamos asegurarnos de que, aunque estos productos sean todos hidráulicos y funcionen sin energía, deben operar tanto si el agua es buena como si es mala, porque eso va a variar a lo largo del año, dependiendo de los caudales del río, etcétera.

Muy cierto. Muy cierto. Una vez que el agua está en el embalse de la finca y las bombas de riego están suministrando el agua para el riego, ¿hay otros lugares que permitan la prevención y mitigación del golpe de ariete?

Sí, definitivamente. Lo que hacen la mayoría de las granjas, una vez que tienen el almacenamiento de agua a granel en la finca, es básicamente tomar esa agua y bombearla, generalmente, a través de un sistema de filtración grande. Porque lo que quieren hacer es filtrar muchos de los sólidos presentes en el agua para que pueda utilizarse en riego por goteo, riego por microaspersión o, posiblemente, en sistemas de riego por pivote que van a regar los cultivos. Así que hay muchas cosas muy específicas que van a generar cambios rápidos de caudal, lo que genera ese golpe de ariete.

Y uno de los lugares clave donde se produce este golpe de ariete a veces es en la estación de bombeo y también en la estación de filtración. Porque estamos hablando de grandes bancos de filtros de medios, filtros de discos o filtros de malla, y estos suelen tener algún tipo de limpieza automática o retrolavado automático, ya que normalmente hay muy pocas personas en estas granjas para hacer el trabajo manualmente, todo suele estar automatizado. Así que hay muchos procesos en estas granjas que generan cambios rápidos de caudal. Si los filtros se bloquean, van a hacer un retrolavado y se produce un cambio rápido de caudal en esa situación, vemos picos de presión y vemos que las bombas suben y bajan de velocidad. Así que hay varios lugares en estas granjas donde esto sucede.

Otra área clave, que es bastante problemática, y aquí es donde la experiencia de Bermad en riego realmente sale a relucir, es que en muchas de estas granjas, la finca suele dividirse en bloques segmentados más pequeños porque no es práctico regar 500 o 3000 hectáreas de una sola vez. Así que toman bloques más pequeños y riegan individualmente cada bloque durante ciertos periodos de tiempo.

Y cada uno de estos bloques tendrá su propia válvula de control automatizada, que se abrirá y cerrará dependiendo de la telemetría y de los controladores de riego. Así que, constantemente, en este esquema que pasa por toda esta filtración y luego sale hacia estos bloques, los caudales están cambiando todo el tiempo porque el bloque uno y dos se van a apagar y los siguientes bloques se van a encender. Así que vamos a ver un pico de caudal seguido de una caída. Y hay muchas cosas que suceden al mismo tiempo. Puede ser bastante emocionante cuando estás allí, mirando estos grandes sistemas y observando los manómetros haciendo cosas inusuales.

Sabes, lo más importante para los productores es asegurar que la infraestructura sea segura, y la experiencia de Bermad realmente se destaca cuando podemos garantizar que la programación para estos cambios de turno, cuando estos bloques cambian del bloque A al B, sabemos cómo hacer que las válvulas funcionen a una velocidad controlada con diferentes tiempos de espera y asegurarnos de que los filtros funcionen al mismo tiempo.

Hay años de experiencia que Bermad tiene en riego aquí, que son muy, muy específicos en la mitigación del golpe de ariete. Así que puede ser tan simple como querer asegurarnos de que cada una de las válvulas de bloque que se abre, lo haga en 40 segundos, y las otras válvulas que se cierran, lo hagan rápidamente, pero podemos hacer que se abran lentamente; así evitamos que salga demasiado caudal en un solo caso.

El problema es que cuando tenemos caudales irregulares en las tuberías, después de haber filtrado esa agua, si obtenemos caudales excesivamente altos, podemos tener muchos biofilms desprendiéndose del interior de la tubería, lo que podría luego bloquear los goteros o los aspersores, etcétera. Así que hay muchas cosas muy específicas que son únicas del riego en las que tenemos mucha experiencia trabajando realmente con productores, diseñadores y empresas de riego para asegurarnos de mantener el proceso y el golpe de ariete al mínimo absoluto.

Ahora, esto puede incluir cosas como válvulas anticipadoras de onda. Puede ser que estemos usando ventosas de prevención de golpe de ariete para asegurarnos de llenar las secciones de la tubería a una velocidad lenta y controlada. Básicamente, nos gusta hacer todo suavemente, si eso tiene sentido. Cuanto más rápido encendemos y apagamos las cosas y generamos sobrepresiones, más estresamos toda la red.

La importancia para estos productores es que están plantando cultivos que realmente están diseñados para el largo plazo. Puede que estés plantando almendros que, con suerte, estarán allí durante 20-30 años. Puedes ir a olivares en Europa y alrededor de Australia que han estado allí durante décadas. Así que no quieres estar desenterrando la infraestructura después de que todas las zonas de raíces hayan sido generadas por las plantas y todo lo demás, quieres que la infraestructura en el terreno esté allí a largo plazo. Lo importante es obtener muy buena información de los ingenieros para entender realmente qué es bueno, qué es efectivo y no siempre lo más barato, sino lo mejor para la finca a largo plazo, y eso es lo que hacemos bastante bien en Bermad.

Tomemos un breve descanso. Si tienes alguna pregunta que te gustaría que respondiéramos durante este pódcast, no dudes en ponerte en contacto con nosotros a través de nuestro sitio web, https://www.bermad.com.au o envíanos un correo electrónico a info.au@bermad.com, y Colin se asegurará de responderlas.

Ahora volvamos al programa. Colin, parece que estas técnicas que mencionas son bastante especializadas y específicas en relación con la protección del agua, y esto realmente requiere una gran experiencia en riego e hidráulica para lograr el resultado deseado. ¿Los desafíos para determinar el mejor resultado se ven incrementados por el hecho de que se utiliza agua de riego en lugar de agua potable?

Sí, definitivamente. Si observo muchos de los lugares de donde la gente toma la fuente de agua, debido a que nuestras válvulas son hidráulicas, significa que están diseñadas para operar con calidades de agua filtrada aceptables que permiten que los pilotos, los solenoides y los demás componentes funcionen de manera confiable sin requerir demasiado mantenimiento regular.

Ahora bien, si miras muchos de los canales que abastecen a muchos ríos, etcétera, verás que en diferentes épocas del año, el nivel de sólidos suspendidos o el nivel de arcilla coloidal o sólidos en el agua puede variar enormemente. Y eso tiene un gran impacto en el producto que instalamos. Y a veces las sugerencias que tenemos es que puede que se requieran diferentes niveles de filtración o diferentes especificaciones de productos que se adapten mejor a esa situación.

Así que, en muchos casos, no solo se utiliza agua de río o de represa, sino que ahora, en la era del reciclaje, estamos usando mucha agua residual reciclada en riego para fines de irrigación, porque sabemos que está llena de nutrientes, es muy buena y reduce el uso de fertilizantes y es excelente para el cultivo de cosechas.

Pero el efecto neto es que esas fuentes de agua, a menos que se tenga experiencia y se comprenda realmente lo que significan para productos confiables en campo, y podrías estar hablando de una finca que tiene entre 200 y 300 de estas válvulas a lo largo de muchos kilómetros. Y es mucho mantenimiento, así que si no están correctamente configuradas y filtradas y el agua está tratada y eso se toma en cuenta, ciertamente puede afectar la cantidad de mantenimiento o la efectividad del riego. Así que, nuevamente, la experiencia de Bermad es algo que realmente cobra relevancia aquí al dar buenos consejos sobre qué hacer.

Me encanta, siempre es útil. Ha sido muy esclarecedor, Colin. Gracias de nuevo por la charla.

Es un placer. Gracias.

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