BERMAD > Kenniscentrum > Case Studies > Modernisering van irrigatie-infrastructuur in Aragón, Spanje – CCRR Callén Irrigatieconsortium

Case Studies, Case Studies

Modernisering van irrigatie-infrastructuur in Aragón, Spanje – CCRR Callén Irrigatieconsortium

Roger Molist

Wateringenieur

Achtergrond Van open kanaalirrigatie naar een onder druk staand netwerk

De transformatie van een irrigatieconsortium van 1.872 hectare van open kanalen naar een volledig onder druk gezet systeem

CCRR Callén is een irrigatieconsortium gevestigd in de provincie Huesca, Aragón, in het noordoosten van Spanje, binnen het Ebro-bekken. Deze regio wordt gekenmerkt door een semi-aride mediterraan klimaat, waar irrigatie essentieel is om een stabiele landbouwproductie te behouden, met name voor graan- en voedergewassen.

Net als veel irrigatiegemeenschappen in Aragón die de afgelopen jaren zijn gemoderniseerd, opereert CCRR Callén in een omgeving waar water efficiëntie en hydraulische betrouwbaarheid van cruciaal belang zijn vanwege de klimatologische variabiliteit en seizoensgebonden piekvraag.

De transformatie van een irrigatieconsortium van 1.872 hectare van open kanalen naar een volledig onder druk gezet systeem

Het consortium bedient 1.872 hectare en omvat 70 boeren die maïs, gerst, tarwe en luzerne verbouwen. Voor de modernisering was de irrigatie gebaseerd op open kanalen en handmatige bediening van de sloten. Hoewel eenvoudig, was dit systeem inefficiënt, arbeidsintensief en niet compatibel met moderne onder druk staande irrigatiemethoden zoals sproeiersystemen. Tussen 2014 en 2015 voerde het consortium een uitgebreid moderniseringsproject uit met een totale investering van circa €9,5 miljoen, waarvan 65 procent werd gefinancierd met publieke middelen via Spaanse en Europese programma’s. Het doel was om over te stappen van distributie via open kanalen naar een volledig onder druk staande irrigatie-infrastructuur die in staat is om water betrouwbaar en efficiënt over het gehele geïrrigeerde gebied te leveren.

Het vernieuwde systeem omvat:

Een regelbassin van 8 meter hoog met een opslagcapaciteit van 160.000 m³, gevoed vanuit het open kanaal van de Cinca
Een gepompt distributienetwerk, verdeeld in twee druksectoren
Sectie A, werkend op 7,0 bar en 613 l/s
Sectie B, werkend op 4,5 bar en 968 l/s
Pompinstallaties uitgerust met vijf pompen per lijn, elk voorzien van frequentieregelaars

Deze transformatie heeft de hydraulische complexiteit aanzienlijk vergroot ten opzichte van het voormalige zwaartekrachtsysteem en vereiste geavanceerde regel- en beschermingsmechanismen in het hele netwerk.

De uitdaging Zorgen voor hydraulische stabiliteit in een moderne irrigatie-infrastructuur

Aanpakken van waterslag, luchtregeling en variabele debietomstandigheden op 70 boerderijen

De overgang naar een onder druk staand, gepompt irrigatiesysteem bracht diverse hydraulische uitdagingen met zich mee.

2-weg drukzonebeheer

Het systeem is ontworpen met twee afzonderlijke werkdrukzones om de pompefficiëntie te maximaliseren. Dit vereiste echter strikte drukregeling en waterslagbeveiliging tijdens het opstarten en uitschakelen van de pomp, evenals bij dynamische variaties in de systeemvraag tussen de twee drukzones.

Waterslagrisico bij gepompte werking

In tegenstelling tot het vorige open kanaalsysteem, was de nieuwe configuratie gevoelig voor drukstoten. Plotselinge pompafsluitingen, met name bij stroomuitval, konden schadelijke drukpieken veroorzaken. Er werd een specifieke waterslaganalyse uitgevoerd om de juiste afmetingen en plaatsing van waterslag anticiperende afsluiters en ontluchters in het hele netwerk te bepalen. Tijdens de inbedrijfstelling werd bevestigd dat de systeemdruk in bepaalde bedrijfssituaties onder de pilotinstelling kon dalen. Dit maakte het noodzakelijk om de waterslagbeveiligingsafsluiters te upgraden naar een lage druk solenoidbesturing, waardoor onnodig openen van de afsluiter werd voorkomen en betrouwbare werking bij verlaagde druk werd gegarandeerd.

Luchtbeheer bij Lage Druk

Omdat het hoogteverschil tussen het regelreservoir en het pompstation beperkt is, moesten sommige ontluchters perfect afdichten bij zeer lage drukken, tot slechts 1 meter waterkolom. Een goede luchtafvoer en vacuümbescherming waren essentieel om luchtophoping, versterking van drukgolven en spanningen in de leiding te voorkomen.

Variabele en Zeer Lage Debietomstandigheden

Elk irrigatieperceel vereiste een onafhankelijke drukreductie en debietbegrenzing. Tijdens sommige irrigatiebeurten konden zeer lage debieten voorkomen, vooral wanneer kleine percelen gelijktijdig werden bevoorraad. Deze omstandigheden kunnen bijdragen aan hydraulische instabiliteit als ze niet goed worden beheerd. Het hydraulisch ontwerp is daarom zo gemaakt dat een stabiele werking ook bij lage debietvraag wordt gegarandeerd.

Overgang naar Afstandsbediening van Irrigatie

Het oude systeem op basis van sloten vereiste handmatige bediening. De nieuwe infrastructuur vereist gecoördineerde afstandsbediening van de irrigatiebeurten, gesynchroniseerd met de werking van de pompen en hydraulische beperkingen in het netwerk.

De oplossing Geïntegreerde waterslag- en hydraulische regeling

Geïntegreerde hydraulische regeling & waterslagbeveiliging

BERMAD leverde een uitgebreide hydraulische regeloplossing die is ontworpen om te voldoen aan de specifieke eisen van CCRR Callén.

Waterslagbeveiliging

Op elke tak van het netwerk werden twee DN150 735-M Waterslag Anticiperende Afsluiters geïnstalleerd. Deze pilotgestuurde afsluiters zijn uitgevoerd met dubbele pilots en voorzien van een back-up met solenoidbesturing voor lage druk, zodat een goede werking is gegarandeerd, zelfs wanneer de systeemdruk onder de standaard pilotinstellingen daalt. De uiteindelijke configuratie is gebaseerd op de analyse van drukstoten in het systeem, om optimale bescherming tegen transiënte gebeurtenissen te waarborgen.

Optimalisatie van luchtafvoer

In totaal werden 159 C70 combinatie-ontluchters, met maten van 2” tot 6”, in het netwerk geplaatst.

Deze ontluchters bieden:

Bescherming tegen vacuümvorming
Efficiënte luchtafvoer tijdens het vullen
Voorkoming van luchtophoping
Vermindering van drukstootversterking

Er werd speciale aandacht besteed aan locaties waar betrouwbare afdichting bij zeer lage dynamische drukken vereist is.

Debiet- en drukregeling op perceelniveau

185 IR-972 hydrometers werden binnen het consortium geïnstalleerd.

Elke unit vervult drie functies:

Reduceert de systeemdruk tot 4 bar op perceelniveau
Beperkt het maximale debiet per landbouwer
Meet het waterverbruik

Het consortium bestuurt elke hydrometer op afstand en organiseert de irrigatiebeurten volgens de geplande schema’s. Daarnaast werden 88 combinatie-ontluchters (ARC) geïnstalleerd, die de luchtbeheersing op perceelniveau versterken en bijdragen aan de bescherming tegen vacuümcondities en luchtophoping. De geselecteerde 400 serie afsluiters stellen landbouwers in staat om lokaal de toevoer te openen en te sluiten, afgestemd op hun specifieke operationele behoeften. Deze structuur maakt gecentraliseerde planning mogelijk met flexibiliteit op perceelniveau en nauwkeurige verbruikscontrole.

Resultaten – Betrouwbare & Efficiënte Irrigatieprestaties

Het moderniseringsproject heeft CCRR Callén getransformeerd van een handmatig bediend open kanaalsysteem naar een volledig onder druk staande, hydraulisch stabiele en op afstand bestuurbare irrigatie-infrastructuur. Het vernieuwde systeem:

Zorgt voor continue en betrouwbare watervoorziening over 1.872 hectare
Maakt de toepassing van geavanceerde irrigatietechnieken mogelijk
Voorkomt overaanvoer en vermindert waterverspilling
Biedt bescherming van het netwerk tegen drukstoten en vacuümschade
Optimaliseert de pompefficiëntie door drukbeheer per sector
Maakt 24/7 monitoring en operationele controle mogelijk

Volgens Sarit Hatzbany, Application Engineer bij BERMAD, “Na afronding van het moderniseringsproject ontvangt elke boer nu water op het vereiste moment, in de juiste kwaliteit en onder de juiste druk, zonder verspilling of overaanvoer. De geoptimaliseerde pompstrategie heeft bovendien het energieverbruik verminderd, waardoor zowel de economische als de milieuprestaties van het consortium zijn verbeterd.”

CCRR Callén is een sterk voorbeeld van irrigatiemodernisering in Aragón en laat zien hoe geavanceerde hydraulische regeling, waterslagbeveiliging en luchtmanagement de succesvolle overgang van traditionele open kanalen naar een veerkrachtige en efficiënte onder druk staande irrigatie-infrastructuur mogelijk maken.

Bekijk de brochure voor irrigatie-infrastructuur