Análisis, caracterización y diseño de Hidrantes multiusuario para riego

[EN] A rational and correct usage of available water resources in irrigation entails access to infrastructures that utilise pressurised pipelines to carry the required volumes of water from the catchment to the plant. The pressurised irrigation systems, whether at collective or smallholding level, permit a high degree of control over the water applied, and guarantee a high rate of application efficiency. Over the last 30 years, the adoption of these irrigation systems have led to the construction and start-up of numerous collective pressurised irrigation networks. In the Mediterranean region, where the production model is based on the intensive farming of small and medium-sized plots of land (areas not exceeding 0.5 hectares), the water distribution systems from the network to the allotment is normally via so-called multi-user hydrants. These devices have unique features that make them difficult to characterise and model. Traditionally their design and configuration has been the responsibility of the engineering design team who use their own experience as a criterion of design, disregarding the fact in many cases, of how the design and configuration affects the hydraulic response of these devices as well as the influence this will have on the infrastructure works connected downstream from these devices. This thesis deals with the study of these multi-user hydrants. Firstly it analyses their current state of operation, compiling the problems encountered at present, highlighting the metrological blocking of meters, corrosion, leaks, excessive load losses, unsuitable materials and equipment, etc. Problems that impair the equipment and make it impossible for them to perform the functions for which they were installed. Secondly, an attempt to organise the devices based on their configuration is done, classifying them according to the position of the water meter, in horizontal and vertical. Analyses of the regulations that define the characteristics of the hydrants (UNE-EN14267) is carried out, demonstrating that it is insufficient for these types of elements. Therefore, through the experience gained in the LHIR of UPV (The Hydraulics and Irrigation Laboratory of the Politechnic University of Valencia), and from the hydraulic trials of 13 of these devices, we propose tests of hydraulic characterisation that allow us to assess the correct configuration and operation of the aforementioned devices, analysing and proposing solutions for the main problem that was encountered - the blocking of metrological meters. Thirdly, once the situation of the multi-user hydrants is analysed, and after the problems encountered in the field and laboratory are compiled, a design protocol is developed that culminates in a draft of the Technical Specifications of the types of devices. The application of this draft with the collaboration of SEIASA (Spanish Society of Agricultural Infrastructures) leads to the development of a hydrant configuration type called "Costella", where the main challenges that were encountered ultimately are solved. This part of the thesis ends with validation through hydraulic tests in the laboratory (LHIR), of three hydrants with this configuration. The fourth and last part of the thesis proposes a method of analysis, based on the EPANET 2.0 application, which makes it possible to verify and configure this type of hydrant validating its operation before its installation in the network. Utilising all the experimental framework a model has been constructed using Computational Fluid Dynamics (CFD) from the collectors of the trialed hydrants. In paralllel every type of hydrant has been characterised by means of EPANET adjusting the resitance coefficients of the different unique components that constitute each hydrant. These CFD models have made it possible to validate the models in EPANET that simulate with great precision the real response of the collectors and therefore apply to the simulation of the whole hydrant.[ES] Un aprovechamiento racional y ajustado de los recursos hídricos disponibles en el regadío implica la necesidad de disponer de infraestructuras que mediante conducciones a presión permitan llevar desde captación hasta la planta los volúmenes requeridos. Los sistemas de riego a presión, tanto a nivel colectivo como en parcela, permiten un alto control sobre el agua aplicada y garantizan una alta eficiencia de aplicación. La adopción de estos sistemas de riego ha conllevado en los últimos 30 años la construcción y puesta en marcha de numerosas redes colectivas de riego a presión. En el arco mediterráneo donde el modelo productivo se basa en una agricultura intensiva de parcelas de tamaño pequeño y medio (superficies medias no superiores a 0,5 ha), el sistema de distribución del agua desde la red a la parcela se realiza normalmente a través de hidrantes denominados multiusuario. Estos dispositivos presentan unas características singulares que los hacen difíciles de caracterizar y modelizar. Tradicionalmente su diseño y configuración ha corrido a cargo de los ingenieros proyectistas utilizando la propia experiencia como criterio de diseño, desconociendo, en muchos casos, cómo afecta el diseño y configuración a la respuesta hidráulica de estos dispositivos, y la influencia que éstos tendrán en las obras de infraestructura conectadas aguas abajo de los mismos. Esta Tesis aborda el estudio de estos hidrantes multiusuario. En primer lugar analizando su estado actual de funcionamiento, recopilando los problemas que se encuentran en la actualidad, resaltando el bloqueo metrológico de contadores, oxidaciones, fugas, pérdidas de carga excesivas, materiales y equipos no adecuados, etc. Problemas que deterioran estos equipos e imposibilitan que realicen las funciones para los que fueron instalados. En segundo lugar se intenta organizar, los dispositivos en función de su configuración, clasificándolos según la posición del contador de agua, en horizontales y verticales. Se analiza la normativa que define las características de los hidrantes (UNE-EN 14267), demostrando que es insuficiente para este tipo de elementos. Por lo que a través de la experiencia recogida en el LHIR (Laboratorio de Hidráulica y Riegos) de la UPV, y del ensayo hidráulico de 13 de estos dispositivos, se proponen ensayos de caracterización hidráulica que permitan evaluar la correcta configuración y funcionamiento de los mismos, analizando y proponiendo soluciones al principal problema encontrado, el bloqueo metrológico de contadores. Una vez analizada la situación de estos hidrantes multiusuario, y tras la recopilación de los problemas encontrados en campo y en laboratorio, se desarrolla un protocolo de diseño que culmina con la redacción de un Pliego de Condiciones Técnicas para este tipo de dispositivos. La aplicación de este pliego junto con la colaboración de SEIASA (Sociedad Española de Infraestructuras Agrarias) desemboca en el desarrollo de una configuración de hidrante tipo denominado "Costella", donde se solucionan los principales problemas planteados. Esta parte finaliza con la validación a través de ensayos hidráulicos en el laboratorio (LHIR), de tres hidrantes con esta configuración.La cuarta y última parte propone un método de análisis, basado en la aplicación EPANET, que permita verificar y realizar configuraciones de este tipo de hidrantes validando su funcionamiento antes de su instalación en la red. Utilizando toda la base experimental se ha construido un modelo mediante Técnicas Computacionales de Fluidos (CFD) de los colectores de los hidrantes ensayados. Paralelamente se ha caracterizado cada tipo de hidrante mediante EPANET ajustando los coeficientes de resistencia de los diferentes elementos singulares que configuran cada hidrates. Estos modelos CFD han permitido validar los modelos en EPANET que simulen con gran precisión la respuesta real de los colectores y por tanto aplicarlos a la s[CA] Un aprofitament racional i ajustat dels recursos hídrics disponibles en el regadiu implica la necessitat de disposar d'infraestructures que, mitjançant conduccions a pressió, permeten portar els volums requerits des de la captació fins a la planta. Els sistemes de reg a pressió, tant en l'àmbit col·lectiu com en parcel·les, permeten un alt control sobre l'aigua aplicada i garanteixen una alta eficiència d'aplicació. L'adopció d'aquests sistemes de reg ha comportat en els últims trenta anys la implantació de nombroses xarxes col·lectives de reg a pressió. En l'arc mediterrani, on el model productiu es basa en una agricultura intensiva de parcel·les de dimensions petites i mitjanes (superfícies mitjanes no superiors a 0,5 ha), el sistema de distribució de l'aigua des de la xarxa fins a la parcel·la es du a terme normalment a través de hidrant denominades multiusuari. Aquests dispositius presenten unes característiques singulars que els fan difícils de caracteritzar i modelitzar. Tradicionalment, el disseny i la configuració han anant a càrrec dels enginyers projectistes utilitzant la pròpia experiència com a dissenyadors, i desconeixent, en molts casos, com afecta el disseny i la configuració a la resposta hidràulica d'aquests dispositius, i la influència que aquests tindran en les obres d'infraestructura connectades aigües avall. Aquesta tesi aborda l'estudi d'aquestes hidrants multiusuari. En primer lloc, analitzant-ne l'estat actual de funcionament, recopilant els problemes que hi ha en l'actualitat, ressaltant el bloqueig metrològic de comptadors, oxidacions, fuites, pèrdues de càrrega excessives, materials i equips no adequats, etc. Problemes que deterioren aquests equips i impossibiliten que duguen a terme les funcions per a les quals van ser instal·lats. En segon lloc, s'intenta organitzar els dispositius en funció de la configuració, i així es classifiquen, segons la posició del comptador d'aigua, en horitzontals i verticals. S'analitza la normativa que defineix les característiques de les hidrants (UNE-EN 14267), i es demostra que és insuficient per a aquesta classe d'elements. Per això, a través de l'experiència arreplegada en el LHIR (Laboratori d'Hidràulica i Regs) de la UPV, i de l'assaig hidràulic de 13 d'aquests dispositius, es proposen assajos de caracterització hidràulica que permeten avaluar-ne la configuració i el funcionament correctes, s'analitza el bloqueig metrològic de comptadors i es proposen solucions a aquest problema, que és el principal problema detectat. Una vegada analitzada la situació d'aquestes hidrants multiusuari de reg, i després de la recopilació dels problemes trobats en camp i en laboratori, es desenvolupa un protocol de disseny que culmina amb la redacció d'un plec de condicions tècniques per a aquest tipus de dispositius. L'aplicació d'aquest plec juntament amb la col·laboració de SEIASA (Societat Espanyola d'Infraestructures Agràries) desemboca en el desenvolupament d'una configuració de hidrant tipus denominat "Costella", en què se solucionen els principals problemes plantejats. Aquesta part finalitza amb la validació, a través d'assajos hidràulics en el laboratori (LHIR), de tres hidrants amb aquesta configuració. La quarta i última part proposa un mètode d'anàlisi, basat en l'aplicació EPANET 2.0, que permeta verificar i fer configuracions d'aquest de tipus hidrants validant-ne el funcionament abans d'instal·lar-los en la xarxa. Utilitzant tota la base experimental, s'ha construït un model mitjançant tècniques computacionals de fluids (CFD) dels col·lectors de les hidrants assajades. Paral·lelament, s'ha caracteritzat cada tipus d'hidrant mitjançant EPANET ajustant els coeficients de resistència dels diversos elements singulars que configuren cada hidrant. Aquests models CFD han permès validar els models en EPANET que simulen amb gran precisió la resposta real dels col·lectors y per tant aplicar-los a laBalbastre Peralta, I. (2016). Análisis, caracterización y diseño de Hidrantes multiusuario para riego [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/62214TESI

Análisis de una bomba trabajando como turbina para la recuperación de energía en una red de riego de la C.R. Picassent (Sector IV)

[SPA] El objetivo del presente trabajo es el análisis energético de un sistema de riego en el Sector IV de la Comunidad de Regantes de Picassent para instalar una bomba trabajando como turbina (Pump As Turbine, PAT). El análisis de la eficiencia energética en redes de riego permite determinar y aprovechar la energía hidráulica disponible en el sistema de riego con el objetivo de obtener una instalación lo más autosuficiente posible. En este trabajo se estudiará a través de simulaciones en EPANET una red abastecida por gravedad desde la balsa de San Rafael (T. M. Picassent) a una cota de 165 m hasta una zona regable donde los hidrantes multiusuario reciben presiones excesivas a cotas en torno a 95 m. Para ello se decide instalar una PAT que permita recuperar el posible excedente de energía, estudiando cuatro escenarios diferentes de distribución del riego. La zona regable tiene diferentes cultivos leñosos en producción, con una dominancia de los cítricos, teniendo por otro lado aguacates y caquis. Estos cultivos cubren una superficie aproximada de 30 ha. Se realizará un diseño agronómico para estimar las necesidades de riego que tienen los cultivos durante el año y la posible organización del riego en función de los escenarios contemplados. Finalmente, se propone un nuevo modelo de la red con las demandas de agua previstas y se estima la energía recuperable para cada escenario garantizando el correcto funcionamiento del sistema a lo largo de la campaña de riego. De esta forma, se concluirá sobre las condiciones idóneas para la implantación de la PAT en una red de riego. [ENG] The aim of this project is the energetic analysis of an irrigation system belonging to the Water Users Association (WUA) of Picassent’s municipality, located in the Sector IV, and assess the possibility of installing a Pump working as a Turbine (PAT). This type of análisis allows us to evaluate the energetical efficiency and take advantage of the hydric energy availability. This project is divided into two different parts. The first part is related to the irrigation system, the estimation of the hydric and soil requirements will be carried out in accordance with the crops needs. Filling an area of approximately 30 hectares, the irrigation system will supply three different types of woody crops: citrics, avocado and khaki. The design of this part will be composed of the agronomic design in accordance with the characteristics of the crops, the selection of irrigation sectors and finally, the size of the pipelines. The second part is related to the PAT, the one that will be used to produce energy from the energy jump between the water deposit and the multioutlet hydrant. To be able to study both parts and obtain consistent results, four different scenarios of irrigation sectorization will be presented in accordance with the real operating situations. Finally, it will be able to estimate the energy recovery from this system during a year in accordance with the water supply. It will allows us to evaluate the efficiency and selfsufficiency

Multioutlet Hydrants in Mediterranean Pressurized Irrigation Networks: Operation Problems and Hydraulic Characterization

[EN] Multioutlet hydrants as joint network infrastructure remain briefly addressed in the literature. Studies have always been limited to the individual treatment of the hydraulic components but not as a whole element. This study presents the main problems in the field of multioutlet hydrants within hydraulic infrastructure for pressure irrigation networks in Mediterranean agriculture. First, a field study with interviews was carried out in 30 water users associations (WUAs) between 2010 and 2018. Following this study, a laboratory test methodology was proposed to characterize this type of hydrant. Subsequently, four laboratory tests were performed on 12 multioutlet hydrants with different and common configurations found in irrigation networks: (i) head losses produced, (ii) global measurement precision in the multioutlet hydrant, (iii) blockage analysis in meters in vertical orientation, and (iv) hydrant behavior in response to hydraulic transients. The tests show that a horizontal configuration of the measuring elements with fewer than ten outlets and a suitable dimensioning of elements improve element maneuverability, instrument metrology, and irrigation emission uniformity. Finally, the importance of adequate design, dimensioning, and maintenance of the multioutlet hydrant devices is evidenced as a key point for the adequate management of collective pressure irrigation networks.Balbastre Peralta, I.; Arviza Valverde, J.; Palau, C.; González-Pavón, C.; Manzano Juarez, J. (2021). Multioutlet Hydrants in Mediterranean Pressurized Irrigation Networks: Operation Problems and Hydraulic Characterization. Agronomy. 11(11):1-15. https://doi.org/10.3390/agronomy11112240115111

RG WIN 2015. APLICACIÓN PARA EL DISEÑO Y DIMENSIONADO DE REDES DE RIEGO A PRESIÓN EN ENTORNO EXCEL INTEGRANDO PARÁMETROS AGRONÓMICOS, ENERGÉTICOS E HIDRÁULICOS

[EN] In this paper the results of the development of a computer application in Excel using Visual Basic for application (VBA) for design and sizing of pressurized irrigation networks are presented. The application aims to integrate the various phases involving the design of an irrigation pressure network climatic data are considering the information for determining the irrigation parameters that influence the system operation. Crops features and their water needs to plots that supply network hydrants are linked. The application also allows the sizing of subunits and its incorporation as a data network dimensioning. Easily manage databases of materials and processing and export results for further analysis with applications such as Epanet. The application allows you to import generated from Epanet networks, or enter the information from the interface itself. Having another set of features that are indicated in the workplace. The developed application intended to be useful both in academia and in the professional being also the same free diffusion.[ES] En la comunicación se presentan los resultados del desarrollo de una aplicación informática en entorno Excel para el diseño y dimensionado de redes de riego a presión. La aplicación pretende integrar las distintas fases que suponen el diseño de una red de riego a presión teniendo en consideración la información agroclimática para la determinación de los parámetros de riego que condicionan el funcionamiento del sistema. Asimismo se vinculan los cultivos y sus necesidades hídricas con las parcelas que abastecen los hidrantes de la red. La aplicación también permite el dimensionado de subunidades y su incorporación como datos al dimensionado de la red. Permite gestionar fácilmente las bases de datos de materiales, así como el tratamiento de resultados y su exportación para posterior análisis con aplicaciones como Epanet 2.0. La aplicación permite importar redes generadas desde Epanet, o introducir la información desde la propia interfaz. Teniendo otra serie de prestaciones que se indicarán en el trabajo. La aplicación desarrollada pretende ser de utilidad tanto en el ámbito académico como en el profesional siendo además la misma de difusión libre.Arviza Valverde, J.; Balbastre Peralta, I.; Palau Estevan, CV. (2015). RG WIN 2015. APLICACIÓN PARA EL DISEÑO Y DIMENSIONADO DE REDES DE RIEGO A PRESIÓN EN ENTORNO EXCEL INTEGRANDO PARÁMETROS AGRONÓMICOS, ENERGÉTICOS E HIDRÁULICOS. En XXXIII CONGRESO NACIONAL DE RIEGOS. Valencia 16-18 junio de 2015. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/CNRiegos.2015.1461OC

Método del caso aplicado a la asignatura de Ingeniería del Riego del grado de Ingeniería Agroalimentaria y del Medio Rural

[EN] This paper presents the planning and results obtained in the subject of Irrigation Engineering within the degree of Rural and Agrifood Engineering after the application of active learning- teaching methodologies for two academic years. Using the case study method students face real situations that reflect and solve under the guidance of the teacher. The evaluation is done through a virtual portfolio of each study and the resolution of a case in reduced groups and the drafting of a final report. The results show a dynamic teaching methodology that encourages students to reflect and learn about real situations. Although certain improvements are spelled out in the methodology presented to be planned in future courses[ES] Esta comunicación presenta la planificación y resultados obtenidos enasignatura de Ingeniería del Riego dentro del grado de IngenieríaAgroalimentaria y del Medio Rural tras la aplicación de metodologías activasde aprendizaje- enseñanza durante dos cursos académicos. Para ello,mediante el método del caso, los alumnos afrontan situaciones reales quereflexionan y resuelven bajo las directrices del profesor. La evaluación serealiza a través de un portafolio virtual de cada estudio y con la resolución deun caso en grupo y la redacción de un informe final. Los resultados muestranuna metodología docente dinámica que motiva al alumno a reflexionar yaprender sobre situaciones reales, aunque se puntualizan ciertas mejoras enla metodología presentada que se planificaran en próximos cursos.Palau Estevan, CV.; Arviza Valverde, J.; Balbastre Peralta, I. (2016). Método del caso aplicado a la asignatura de Ingeniería del Riego del grado de Ingeniería Agroalimentaria y del Medio Rural. En In-Red 2016. II Congreso nacional de innovación educativa y docencia en red. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/INRED2016.2016.4293OC

Diseño y dimensionado de subunidades de riego localizado. Caso práctico con emisores no compensantes.

En este artículo se presenta un caso práctico de diseño y dimensionado de una subunidad de riego. El diseño abordará de qué forma es más adecuado alimentar esta unidad de riego y el dimensionado completará la solución, determinando los diámetros, presiones y caudales que dispondrá la subunidad o subunidades.Palau Estevan, CV.; Balbastre Peralta, I.; Arviza Valverde, J. (2023). Diseño y dimensionado de subunidades de riego localizado. Caso práctico con emisores no compensantes. http://hdl.handle.net/10251/19330

Are Water User Associations Prepared for a Second-Generation Modernization? The Case of the Valencian Community (Spain)

[EN] This work focuses on the situation of the technological transition to new technologies in drip irrigation in the Valencian Community (Spain). The study covers the last decade with data from interviews to managers of Irrigation Communities in 2010 and 2018. We analyze the main technological problems in seven topics: (i) Catchment & Pumping; (ii) Storage & Regulation; (iii) Treatment & Filtering; (iv) Transport & Distribution; (v) Maneuver, Regulation & Protection; (vi) Automation; (vii) Theft and Vandalism. We also have researched the influence of the performance of the Automation system, the presence of a technician in the Irrigation Community and the use of sensors or climatic data. Results show that problems related to technological maintenance of filtering systems or automation are very common and important and they are more important in large Irrigation Communities. We have also observed that mostly large ICs are using sensors or climatic data for their irrigation schedule. We can conclude that their current situation is focused in the daily maintenance of technological problems, inherited from the first modernization processes at the beginning of 21st century. Hence, they are far away from a second stage of modernization or the smart irrigation pushed by the new advances on technology.González-Pavón, C.; Arviza Valverde, J.; Balbastre Peralta, I.; Carot Sierra, JM.; Palau-Salvador, G. (2020). Are Water User Associations Prepared for a Second-Generation Modernization? The Case of the Valencian Community (Spain). Water. 12(8):1-17. https://doi.org/10.3390/w12082136S117128Swyngedouw, E. (2007). Technonatural revolutions: the scalar politics of Franco’s hydro-social dream for Spain, 1939?1975. Transactions of the Institute of British Geographers, 32(1), 9-28. doi:10.1111/j.1475-5661.2007.00233.xVan der Kooij, S., Zwarteveen, M., & Kuper, M. (2015). The material of the social: the mutual shaping of institutions by irrigation technology and society in Seguia Khrichfa, Morocco. International Journal of the Commons, 9(1), 129. doi:10.18352/ijc.539García-Mollá, M., Ortega-Reig, M., Boelens, R., & Sanchis-Ibor, C. (2020). Hybridizing the commons. Privatizing and outsourcing collective irrigation management after technological change in Spain. World Development, 132, 104983. doi:10.1016/j.worlddev.2020.104983Lopez-Gunn, E., Zorrilla, P., Prieto, F., & Llamas, M. R. (2012). Lost in translation? Water efficiency in Spanish agriculture. Agricultural Water Management, 108, 83-95. doi:10.1016/j.agwat.2012.01.005Sanchis Ibor, C., García Mollá, M., & Avellà Reus, L. (2016). Las políticas de implantación del riego localizado. Efectos en las entidades de riego de la Comunidad Valenciana. Boletín de la Asociación de Geógrafos Españoles, (72). doi:10.21138/bage.2330Allan, T. (1999). Productive efficiency and allocative efficiency: why better water management may not solve the problem. Agricultural Water Management, 40(1), 71-75. doi:10.1016/s0378-3774(98)00106-1Lecina, S., Isidoro, D., Playán, E., & Aragüés, R. (2010). Irrigation modernization and water conservation in Spain: The case of Riegos del Alto Aragón. Agricultural Water Management, 97(10), 1663-1675. doi:10.1016/j.agwat.2010.05.023Playán, E., & Mateos, L. (2006). Modernization and optimization of irrigation systems to increase water productivity. Agricultural Water Management, 80(1-3), 100-116. doi:10.1016/j.agwat.2005.07.007Garb, Y., & Friedlander, L. (2014). From transfer to translation: Using systemic understandings of technology to understand drip irrigation uptake. Agricultural Systems, 128, 13-24. doi:10.1016/j.agsy.2014.04.003Friedlander, L., Tal, A., & Lazarovitch, N. (2013). Technical considerations affecting adoption of drip irrigation in sub-Saharan Africa. Agricultural Water Management, 126, 125-132. doi:10.1016/j.agwat.2013.04.014Ahmad, A., & Khan, S. (2016). Water and Energy Scarcity for Agriculture: Is Irrigation Modernization the Answer? Irrigation and Drainage, 66(1), 34-44. doi:10.1002/ird.2021Plusquellec, H. (2009). Modernization of large-scale irrigation systems: is it an achievable objective or a lost cause. Irrigation and Drainage, 58(S1), S104-S120. doi:10.1002/ird.488Masseroni, D., Ricart, S., de Cartagena, F., Monserrat, J., Gonçalves, J., de Lima, I., … Gandolfi, C. (2017). Prospects for Improving Gravity-Fed Surface Irrigation Systems in Mediterranean European Contexts. Water, 9(1), 20. doi:10.3390/w9010020De Bont, C., & Veldwisch, G. J. (2020). State Engagement with Farmer-led Irrigation Development: Symbolic Irrigation Modernisation and Disturbed Development Trajectories in Tanzania. The Journal of Development Studies, 56(12), 2154-2168. doi:10.1080/00220388.2020.1746278Koech, R., & Langat, P. (2018). Improving Irrigation Water Use Efficiency: A Review of Advances, Challenges and Opportunities in the Australian Context. Water, 10(12), 1771. doi:10.3390/w10121771Egea, G., Fernández, J. E., & Alcon, F. (2017). Financial assessment of adopting irrigation technology for plant-based regulated deficit irrigation scheduling in super high-density olive orchards. Agricultural Water Management, 187, 47-56. doi:10.1016/j.agwat.2017.03.008Alcon, F., de Miguel, M. D., & Burton, M. (2011). Duration analysis of adoption of drip irrigation technology in southeastern Spain. Technological Forecasting and Social Change, 78(6), 991-1001. doi:10.1016/j.techfore.2011.02.001Hu, X., Qu, F., Jiang, J., Xu, J., & Liu, T. (2019). Drip irrigation and fertilization improve yield, uptake of nitrogen, and water-nitrogen use efficiency in cucumbers grown in substrate bags. Plant, Soil and Environment, 65(No. 6), 328-335. doi:10.17221/186/2019-pseJiang, G., & Wang, Z. (2019). Scale Effects of Ecological Safety of Water-Saving Irrigation: A Case Study in the Arid Inland River Basin of Northwest China. Water, 11(9), 1886. doi:10.3390/w11091886Ortega-Reig, M., Sanchis-Ibor, C., Palau-Salvador, G., García-Mollá, M., & Avellá-Reus, L. (2017). Institutional and management implications of drip irrigation introduction in collective irrigation systems in Spain. Agricultural Water Management, 187, 164-172. doi:10.1016/j.agwat.2017.03.009Sanchis-Ibor, C., Boelens, R., & García-Mollá, M. (2017). Collective irrigation reloaded. Re-collection and re-moralization of water management after privatization in Spain. Geoforum, 87, 38-47. doi:10.1016/j.geoforum.2017.10.002Soto-García, M., Martínez-Alvarez, V., García-Bastida, P. A., Alcon, F., & Martin-Gorriz, B. (2013). Effect of water scarcity and modernisation on the performance of irrigation districts in south-eastern Spain. Agricultural Water Management, 124, 11-19. doi:10.1016/j.agwat.2013.03.019Alcon, F., García-Bastida, P. A., Soto-García, M., Martínez-Alvarez, V., Martin-Gorriz, B., & Baille, A. (2017). Explaining the performance of irrigation communities in a water-scarce region. Irrigation Science, 35(3), 193-203. doi:10.1007/s00271-016-0531-7Zhang, X., & Khachatryan, H. (2019). Investigating Homeowners’ Preferences for Smart Irrigation Technology Features. Water, 11(10), 1996. doi:10.3390/w11101996Krishnan, R. S., Julie, E. G., Robinson, Y. H., Raja, S., Kumar, R., Thong, P. H., & Son, L. H. (2020). Fuzzy Logic based Smart Irrigation System using Internet of Things. Journal of Cleaner Production, 252, 119902. doi:10.1016/j.jclepro.2019.119902Roth, D., Boelens, R., & Zwarteveen, M. (2015). Property, legal pluralism, and water rights: the critical analysis of water governance and the politics of recognizing «local» rights. The Journal of Legal Pluralism and Unofficial Law, 47(3), 456-475. doi:10.1080/07329113.2015.1111502Experiencias Cooperativas de Servicios de Aplicación de Plaguicidashttp://www.agro-alimentarias.coop/ficheros/doc/02163.pdfValencian Government Informe de Sector Agrario Valenciano (ISAV)http://www.agroambient.gva.es/va/estadisticas1Balbastre Peralta, I. (s. f.). Análisis, caracterización y diseño de Hidrantes multiusuario para riego. doi:10.4995/thesis/10251/62214Sanchis-Ibor, C., García-Mollá, M., & Avellà-Reus, L. (2016). Effects of drip irrigation promotion policies on water use and irrigation costs in Valencia, Spain. Water Policy, 19(1), 165-180. doi:10.2166/wp.2016.025Delos Reyes, M. L. F., & Schultz, B. (2018). Modernization of National Irrigation Systems in the Philippines: Linking Design, Operation and Water Supply. Irrigation and Drainage, 68(1), 59-66. doi:10.1002/ird.2260Andriyani, I., Jourdain, D., Shivakoti, G., Lidon, B., & Kartiwa, B. (2017). Can Uplanders and Lowlanders Share Land and Water Services? (A Case Study in Central Java Indonesia). Redefining Diversity & Dynamics of Natural Resources Management in Asia, Volume 1, 321-330. doi:10.1016/b978-0-12-805454-3.00017-7Morén-Alegret, R., Fatorić, S., Wladyka, D., Mas-Palacios, A., & Fonseca, M. L. (2018). Challenges in achieving sustainability in Iberian rural areas and small towns: Exploring immigrant stakeholders’ perceptions in Alentejo, Portugal, and Empordà, Spain. Journal of Rural Studies, 64, 253-266. doi:10.1016/j.jrurstud.2018.05.005Maluleke, W., Mokwena, R. J., & Motsepa, L. L. (2016). Rural farmers’ perspectives on stock theft: police crime statistics. South African Journal of Agricultural Extension (SAJAE), 44(2). doi:10.17159/2413-3221/2016/v44n2a393Robb, P., Coupe, T., & Ariel, B. (2014). ‘Solvability’ and Detection of Metal Theft on Railway Property. European Journal on Criminal Policy and Research, 21(4), 463-484. doi:10.1007/s10610-014-9253-7Benouniche, M., Kuper, M., Hammani, A., & Boesveld, H. (2014). Making the user visible: analysing irrigation practices and farmers’ logic to explain actual drip irrigation performance. Irrigation Science, 32(6), 405-420. doi:10.1007/s00271-014-0438-

BLOQUEO DE CONTADORES DE CHORRO MÚLTIPLE EN HIDRANTES MULTIUSUARIO PARA RIEGO

[EN] Multi-jet meters are important elements installed in hydrants of irrigation networks. These instruments measure the volume of water consumed in each plot. The measurement accuracy of these consumptions can vary the bill of the farmer and will distribute ina more equitable manner the water among the members of the Irrigation Community. However, its performance is affected by many parameters such as water quality, meter installation position, meters dimension, aging, etc ... (Pérez Perucha et al. 2011, Madurga et al. 2011, Palau et al. 2010, Arregui et al. 2007 ). In this work is studied in the Laboratory of Agricultural Engineering at the Universitat Politècnica de València, under different situations, the performance of multi-jet meters. Particularly, a phenomenon that often happens. The blocking of the turbine when during a short period of time the flow is abnormally high. After the study, it has been found that blocking is a common problem in the measurement of multi-jet meters when there is an inadequate design of the hydrant[ES] Los contadores de chorro múltiple son elementos importantes en los hidrantes multiusuario de redes de riego, ya que son los encargados de contabilizar el volumen de agua consumido en cada parcela. La precisión en la medida de estos consumos repercutirá en el recibo del propio agricultor y en un reparto del agua más equitativo entre los miembros de la Comunidad de Regantes. Sin embargo, su funcionamiento se ve afectado por múltiples parámetros como la calidad del agua, su posición de instalación, su inadecuado dimensionado, su envejecimiento, etc…(Pérez Perucha et al. 2011, Madurga et al. 2011, Palau et al. 2010, Arregui et al. 2007). En el presente trabajo se estudia mediante diferentes pruebas en el Laboratorio de Ingeniería Rural de la Universitat Politècnica de València, un fenómeno que les ocurre a menudo; el bloqueo de la turbina en contadores de velocidad cuando durante un corto periodo de tiempo circulan por ellos caudales anormalmente altos. Tras el estudio, se han encontrado problemas de bloqueo en la medición de los contadores de chorro múltiple por un diseño inadecuado en la configuración del hidrante multiusuario.Palau Estevan, CV.; Balbastre Peralta, I.; Arviza Valverde, J.; Sanchis Alós, LH. (2015). BLOQUEO DE CONTADORES DE CHORRO MÚLTIPLE EN HIDRANTES MULTIUSUARIO PARA RIEGO. En XXXIII CONGRESO NACIONAL DE RIEGOS. Valencia 16-18 junio de 2015. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/CNRiegos.2015.1455OC

Energy Efficiency Optimization in Battery-Based Photovoltaic Pumping Schemes

[EN] This article deals with the analysis of energy efficiency optimization in battery-based photovoltaic pumping schemes. The study builds on previous findings derived from the comparison between a direct photovoltaic water pumping system (DPVWPS) and the equivalent system including a lithium-ion battery (LIB). The initial experimental results of the battery-based photovoltaic water pumping system (PVWPS+LIB) were obtained with the motor-pump group operating at its rated condition of 50 Hz. In the present work, an analysis of the efficiency and the performance ratio of the variable speed drive (VSD) and the motor-pump group, showed that both parameters improve when operating in the low frequency range of the VSD and far from the rated frequency where the flow rate is maximized. Several fitting models were performed with the data obtained with the monitoring system and it was concluded that an overall energy efficiency optimization can be achieved with a VSD frequency equal to 37 Hz. A comparison of the experimental results obtained with the VSD working in the direct mode and with the battery-based solution (setting different VSD frequencies - 50 Hz, 37 Hz, and a combination of the two frequencies designed as 37/50/37 Hz) was made to determine the efficiency and performance ratios in each case. The results presented in this study also establish criteria for improving efficiencies in the LIB charging and discharging processes.This work was supported in part by the Universitat Politecnica de Valencia (UPV) (Program ADSIDEO-Cooperation 2017 through the Project Characterization of Sustainable Systems for the Pumping of Water for Human Consumption in Developing Regions and/or Refugee Camps in Kenya Through the Implementation of Isolated Photovoltaic Systems With New Generation Lithium-Ion Batteries); and in part by the International Organization for Migration under a contract entitled `Design, Assembly, Testing and Documenting Parameters of Solar and Ion-Lithium Energy Storage Equipment for Powering of Water Pumps under Laboratory Conditions' with funding from the Bureau for Humanitarian Assistance-United States Agency for International Development (USAID).Gasque Albalate, M.; González Altozano, P.; Gimeno Sales, FJ.; Orts-Grau, S.; Balbastre Peralta, I.; Martíne-Navarro, G.; Segui-Chilet, S. (2022). Energy Efficiency Optimization in Battery-Based Photovoltaic Pumping Schemes. IEEE Access. 10:54064-54078. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2022.317558654064540781

Photovoltaic Water Pumping: Comparison Between Direct and Lithium Battery Solutions

[EN] This work presents the conversion of a photovoltaic water pumping system (PVWPS) to its corresponding battery-based solution, while maintaining the components of the PVWPS facility and adding the power converter needed to manage the operation of a lithium-ion battery. A complete analysis of the direct PVWPS is performed based on the values obtained by the monitoring system developed for the installation. The efficiencies and performance ratios of the various elements of the facility are calculated, as well as other relevant factors (such as irradiance thresholds). The dependence of some variables on the solar resource is analyzed to model the system. A similar study is carried out in the battery-based solution and a comparative analysis of the two modes of operation is then performed to find which aspects could be improved in the battery-based solution to increase the pumping time and total daily pumped volume. The results presented demonstrate the benefits of including a battery (reduction in start/stop cycles and improved performance on cloudy days). Aspects that can be improved to make the battery-based solution more efficient and achieve better results are suggested.This work was supported in part by the Universitat Politecnica de Valencia (UPV-Program ADSIDEO-cooperation 2017-Project Characterization of sustainable systems for the pumping of water for human consumption in developing regions or refugee camps in Kenya through the implementation of isolated photovoltaic systems with new generation lithium-ion batteries), and in part by the International Organization for Migration under Contract entitled "Design, Assembly, Testing and Documenting Parameters of Solar and Ion-Lithium Energy Storage Equipment for Powering of Water Pumps under Laboratory Conditions'' from the Bureau for Humanitarian Assistance-USAID.Orts-Grau, S.; González Altozano, P.; Gimeno Sales, FJ.; Balbastre Peralta, I.; Martínez Márquez, CI.; Gasque Albalate, M.; Segui-Chilet, S. (2021). Photovoltaic Water Pumping: Comparison Between Direct and Lithium Battery Solutions. IEEE Access. 9:101147-101163. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2021.3097246101147101163