Metodología para optimizar el manejo de un distrito de riego, aplicable al Alto Valle de Río Negro

Abstract

El Distrito de Riego de Cipolletti (38º 56' latitud Sur y 68º 00' longitud Oeste), forma parte del Alto Valle del Río Negro, extensa zona de agricultura bajo riego.El proyecto de riego del Alto Valle se inicia en el año 1898 a cargo del Ing. Cipolletti. La conducción troncal del agua para el riego sirve 60000 has, que se extiende desde Barda del Medio hasta Chichinales (120 km). A partir del año 1992 se concreta el traspaso de los sistemas de riego administrados por la Nación a través de Agua y Energía Eléctrica (AyEE) a las provincias, a través del Departamento Provincial de Aguas. En una segunda etapa se produce el traspaso de los distritos de riego a los productores organizados en asociaciones de regantes denominados Consorcios de Riego y Drenaje. Como consecuencia de estos cambios, los problemas heredados de la anterior administración (AyEE) aun persisten: no se ha racionalizado la red de canales de menor orden, no se cuenta con estructuras de aforo que permitan una distribución equitativa del agua riego sumado a las bajas eficiencias de aplicación, entre algunos de los problemas principales (Requena et al., 2011). El objetivo de la presente Tesis fue desarrollar una metodología que permita optimizar el uso del agua a nivel de distrito y facilitar así el manejo a los encargados del mismo. Para diagnosticar el funcionamiento del Distrito se realizaron evaluaciones de distribución en los canales terciarios, a nivel de predio y en parcela. Se implementó un Sistema de Información Geográfica (SIG) donde se ingresó información de propietarios, parcelas, canales, turnados de riego, para que el Distrito centralice toda la información existente. Asimismo se pudieron construir gráficos de consumo de agua para distintos canales, hectáreas de cada uno de los cultivos existentes, consumo en m3 por canal de riego, etc. Posteriormente se aplicó un modelo de simulación en flujo no saturado (HYDRUS-1) que permitió comprender la interrelación de la variables y la interacción de los distintos procesos en la zona de raíces. Además de analizar distintas propuestas de manejo para las problemáticas identificadas en el Distrito, como presencia de capa freática poco profunda, salinidad y/o aplicación de dosis de riego en exceso. Finalmente se utilizó un programa de optimización matemática que permitió analizar la combinación de cultivos que producen el máximo margen bruto incluyendo en el análisis limitaciones físicas tales como salinidad, profundidad de la capa freática y ocurrencia de heladas. Se identificaron eficiencias de aplicación muy bajas, entre 20 y 30 %. Dentro de las propuestas de manejo analizadas se simularon distintos escenarios donde se aplicaba riego controlado sin estrés en distintos períodos del cultivo, eligiendo la alternativa que resultaba más eficiente. En relación a zonas con capa freática poco profunda el modelo permitió analizar la construcción de un dren parcelario con una reprogramación posterior del momento y las láminas de riego aplicadas. Los resultados más significativos del modelo de optimización determinaron a la salinidad como una de las limitaciones físicas que más influía sobre los márgenes brutos.

The Irrigation District of Cipolletti (38º 56 'South latitude and 68º 00' West longitude), is part of the Alto Valle del Río Negro, an extensive area of agriculture under irrigation. The project of irrigation of the Alto Valle begins in the year 1898, in charge of Ing. Cipolletti, The trunk of water for irrigation can be use for 60000 has, which extends from Barda del Medio to Chichinales (120 km). Since 1992, the irrigation systems administered by the Nation through Water and Electric Power (AyEE) are transferred to the provinces, through the Provincial Water Department. In a second stage, the irrigation districts are transferred to the producers who were organized in associations of irrigators called Consortiums of Irrigation and Drainage.As a consequence of these changes, the problems inherited from the previous administration (AyEE) still persist: the network of lesser order channels has not been rationalized, there are no gauging structures that allow an even distribution of irrigation water added to the low efficiency of implementation, are some of the main problems (Requena et al., 2011). The objective of the present thesis was to develop a methodology that allows to optimize the use of water at the district level and thus facilitate the management of water managers. In order to diagnose the operation of the District, distribution evaluations were carried out in the tertiary channels, at the farm level. A Geographic Information System (GIS) was implemented, where information from owners, plots, channels, irrigation turns were incorporated so the District could condense all existing information. Also graphs of water consumption could be constructed for different channels, hectares of each of the existing crops, consumption in m3 per irrigation channel, etc. Subsequently, an unsaturated flow simulation model (HYDRUS-1) was applied to understand the interrelationship of the variables and the interaction of the different processes in the root zone. In addition to analyzing different management proposals for the problems identified in the District as presence of shallow water table, salinity and / or application of excessive irrigation doses. Finally, a mathematical optimization program was used to analyze the combination of crops that produce the maximum gross margin including in the analysis physical limitations such as salinity, water table depth and frost occurrence. They were identified very low application efficiencies between 20 and 30%. Within the management proposals analyzed, different scenarios were simulated where the irrigation deficit was applied in different periods of the crop, choosing the one that was more efficient. In relation to areas with shallow water table, the model allowed to analyze the construction of a parcel drainage with a later reprogramming of the moment and the irrigation slides applied. The most significant results of the optimization model determined that salinity as one of the physical limitations that most influenced gross margins.