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Distribución optimizada de volúmenes limitados de agua de riego y su efecto sobre el rendimiento y la calidad de la cebada cervecera
En Castilla-La Mancha (C-LM), la cebada es un cultivo con bajas necesidades de agua de
riego (lámina neta, In=2.500 m3ha-1) y con una gran diferencia de rendimiento entre secano y
regadío. Sin embargo, por la escasez de recursos hídricos, las dotaciones limitadas de
agua, y el alto coste de la energía, los agricultores se están planteando aplicar riego
deficitario a este cultivo. El objetivo de este trabajo es determinar, para las condiciones de
C-LM, las estrategias de riego deficitario controlado que, con volúmenes limitados de agua
de riego, maximizan el rendimiento de la cebada cervecera sin que la calidad del producto
se vea afectada. Se han desarrollado ensayos de campo considerado 5 volúmenes de agua
disponible (Ilimitada, 1 In, 0.9 In, 0.8 In, y 0.7 In), optimizando los calendarios de riegos
combinando las metodologías “año meteorológico típico” (Tipical Meteorological Year,TMY)
y “riego deficitario optimizado por etapas” (Optimized Regulated Deficit Irrigation, ORDI) con
el modelo MOPECO. Se ha conseguido una buena distribución del agua disponible a lo
largo de la campaña, sin alcanzar un estrés severo global en ninguna de las etapas de
desarrollo, logrando un alto rendimiento sin decremento de la calidad, pese a desconocer las
condiciones climáticas en las que se iba a desarrollar el cultivo. Los rendimientos obtenidos
fueron similares a los estimados al inicio de la campaña y los parámetros de calidad
medidos, excelentes en todos los tratamientos
Evaluación cuantitativa y cualitativa del cultivo de ajo morado bajo aplicación optimizada de volúmenes limitados de agua de riego
Castilla-La Mancha (C-LM) es una región de clima semiárido con escasez de recursos
hídricos para el regadío. De las variedades de ajo utilizadas en la región, el Ajo Morado de
las Pedroñeras presenta valores añadidos, tanto en aspectos económicos, como culturales y
de calidad nutricional. Todo ello, unido al elevado coste de la energía asociada a los
sistemas de riego presurizados, hace que muchos productores demanden estrategias para
mejorar la eficiencia en el uso del agua y hacer más rentable el cultivo. El objetivo principal
de este trabajo, es definir y validar estrategias de manejo del riego deficitario controlado,
basadas en las metodologías año meteorológico típico (TMY) y del riego deficitario
optimizado por etapas (ORDI) que distribuyan de manera óptima un volumen de agua de
riego limitado durante las distintas etapas de desarrollo fenológico del Ajo Morado de Las
Pedroñeras. Para ello, se ensayaron 5 tratamientos, uno sin déficit y cuatro con distintos
volúmenes máximos de agua de riego disponible, correspondientes al 100 (T100), 90 (T90),
80 (T80) y 70% (T70) de las necesidades netas de riego del cultivo para las condiciones
climáticas de un año meteorológico típico (TMY) intermedio en C-LM (fijadas en 3400
m3/ha). Como consecuencia de las condiciones climáticas del año del ensayo, los
tratamientos no alcanzaron los niveles de déficit hídrico deseados. No se observaron
diferencias significativas en cuanto a rendimiento y calidad para los tratamientos T90, T80 y
T70
Desarrollo de un algoritmo de solución directa para el cálculo de distribuciones óptimas de cultivos bajo riego deficitario controlado
La adecuada gestión de un recurso natural cada vez más escaso, como es el agua, implica
maximizar la eficiencia en su uso. Desde el punto de vista de una explotación agraria, es de
la máxima importancia encontrar la distribución óptima de cultivos que maximice el margen
bruto obtenido con el agua de riego disponible. Actualmente, los métodos de optimización
disponibles para resolver este problema no lineal, recurren a métodos de optimización
heurísticos de propósito general mucho más lentos y menos eficientes de lo que sería un
algoritmo de optimización de solución directa, donde se conocen los mecanismos
involucrados y las sinergias existentes entre los cultivos para la obtención de la solución
óptima del problema. El objetivo del presente trabajo es desarrollar un algoritmo de solución
directa capaz de determinar la distribución óptima de cultivos que sea compatible con el
modelo MOPECO (Modelo de Optimización Económica del agua de riego). La solución
óptima se consigue con sólo uno o dos cultivos, pero esta solución no es la más adecuada
desde el punto de vista agronómico (p.e. rotación de cultivos, PAC, etc.), por lo que ha sido
necesario adaptar el algoritmo desarrollado para manejar este tipo de situaciones. Para una
hipotética explotación de 100 ha, considerando 10 cultivos diferentes y 11 escenarios de
volumen de agua total disponible, se han comparado los resultados del algoritmo
desarrollado con las soluciones ofrecidas por el software de optimización LINGO y los
algoritmos genéticos. El algoritmo desarrollado consigue márgenes brutos un 0,5% inferiores
a los de LINGO, y un 1,1% mayores que los algoritmos genéticos, reduciendo el tiempo de
cálculo entre 50-100 y 2000 veces, respectivamente
Análisis del funcionamiento de una red colectiva ante distintas estrategias de riego en parcela
En zonas colectivas de riego, la tarifa a pagar por los agricultores está muy
condicionada con el gasto energético de los equipos de bombeo, relacionada a su vez con la
cantidad de agua aplicada a los cultivos. Así pues, es necesario el desarrollo de
herramientas de ayuda a la toma de decisiones que busquen mejorar la eficiencia en el uso
del agua y la energía, sin comprometer el rendimiento y productividad de los cultivos. El
objetivo del trabajo es analizar el consumo energético en una estación de bombeo de una
red colectiva de riego a la demanda ante distintos escenarios de riego en parcela y de
presiones en la cabecera. La metodología propuesta ha sido aplicada a la zona regable de
Tarazona de La Mancha (Albacete, España). Se han establecidos dos manejos de riego en
parcela (con y sin déficit) para los principales cultivos de la zona y diferentes estrategias de
presiones en la cabecera (variable y fija), para analizar el efecto sobre la eficiencia y
consumo energético del bombeo. Para ello, se ha utilizado una herramienta de simulación
desarrollada en MATLAB®, en combinación con el motor de cálculo EPANET®, y se ha
aplicado como ejemplo a un día de elevada demanda de agua en la red. Los resultados
indican que la utilización de presión en cabecera variable y manejo deficitario, genera
ahorros energéticos de 12,43% en relación al mismo manejo con presión fija
Quantitative evaluation of patient-specific conforming hexahedral meshes of abdominal aortic aneurysms and intraluminal thrombus generated from MRI
A novel method for generating patient-specific high quality conforming hexahedral meshes is presented. The meshes are directly obtained from the segmentation of patient magnetic resonance (MR) images of abdominal aortic aneu-rysms (AAA). The MRI permits distinguishing between struc-tures of interest in soft tissue. Being so, the contours of the lumen, the aortic wall and the intraluminal thrombus (ILT) are available and thus the meshes represent the actual anato-my of the patient?s aneurysm, including the layered morpholo-gies of these structures. Most AAAs are located in the lower part of the aorta and the upper section of the iliac arteries, where the inherent tortuosity of the anatomy and the presence of the ILT makes the generation of high-quality elements at the bifurcation is a challenging task. In this work we propose a novel approach for building quadrilateral meshes for each surface of the sectioned geometry, and generating conforming hexahedral meshes by combining the quadrilateral meshes. Conforming hexahedral meshes are created for the wall and the ILT. The resulting elements are evaluated on four patients? datasets using the Scaled Jacobian metric. Hexahedral meshes of 25,000 elements with 94.8% of elements well-suited for FE analysis are generated
Modelo hidráulico para la optimización de subunidades irregulares de riego por goteo
La escasez de los recursos hídricos actuales, especialmente en las zonas con clima
árido o semiárido, provocan la necesidad de desarrollar herramientas de ayuda en la toma
de decisiones para el diseño y manejo del riego, y más cuando se pretende utilizar energía
fotovoltaica. El objetivo del trabajo ha sido desarrollar un modelo hidráulico que pueda
acoplarse al modelo fotovoltaico, para el caso más general de subunidades de riego de
forma y topografía irregular, constituyendo una herramienta de ayuda en la toma de
decisiones para el diseño y manejo del riego con energía fotovoltaica, analizando la calidad
del riego en las distintas subunidades con forma y topografía irregular. Para la calibración y
validación del modelo, se ha aplicado a una parcela de 90 ha, de un cultivo de almendro
regado por goteo, situada en una zona con topografía y forma muy irregular. Los resultados
permiten identificar las zonas con problemas en la uniformidad de emisión en función de la
presión disponible en la entrada de la subunidad de riego.Nowadays, water resources are limited especially in places with arid and semi-arid
conditions. For that reason, it is essential the development of decision support system
models (DSS) aiming the design and management of irrigation systems, especially when
they are fed with photovoltaic energy. The main objective of this study was the development
of a hydraulic model linked with a photovoltaic model, considering the most general case of
irrigation subunits with irregular shape and topography. Thus, a decision support system tool
(DSS) for the design and management irrigation with photovoltaic power is developed.
Analyzing the irrigation quality in different subunit with irregular shape and topography
is a main issue in precision irrigation. For model calibration and validation has been applied
in an almond field with 90 ha with drip irrigation located in a shape and topography land. The
results enabled us to identify the areas with uniformity problems depending on the pressure
in the subnit head
Análisis de los beneficios económicos de un servicio de asesoramiento al regante (SAR)
Un Servicio de Asesoramiento al regante (SAR) tiene como objetivo principal la optimización
del uso del agua en la agricultura, dando respuesta a las demandas tecnológicas de los
regantes. El objetivo de este trabajo es analizar y cuantificar, para una parcela tipo de
cebolla, los beneficios económicos de un Servicio de Asesoramiento al Regante (SAR), a
través de un análisis comparativo de distintos manejos del riego en parcela. En el año 2015,
en una parcela de cebolla ubicada en una Comunidad de Regantes (CCRR) de la provincia
de Albacete se realizó el seguimiento del desarrollo fenológico del cultivo, y de la humedad
en el suelo, que junto con los datos edáficos y climáticos permitió planificar la programación
de riegos. Se plantearon cuatro escenarios comparativos: E1 (datos reales de manejo de
riego en parcela), E2 (simulación tomando como referencia las recomendaciones semanales
del SAR de Castilla-La Mancha (SIARCM), E3 (simulación con igual aporte que en el E1,
variando la frecuencia y la dosis de riego) y E4 (simulación de riego optimizado realizando
un Balance de agua en el suelo con el módulo de programación de riegos del programa
MOPECO). Los costes de producción del cultivo se calcularon a partir de los datos facilitados
por el agricultor, permitiendo interpretar indicadores tales como: el Suministro Relativo de
Agua, Índice de Producción, Margen Bruto y la Productividad Agronómica del Agua. Los
resultados indican que frente a un manejo sin seguir las recomendaciones de un SAR, los
datos facilitados por el SIARCM y una correcta programación pueden influir en un aumento de
hasta 24% del rendimiento, una mayor Productividad Agronómica del Agua (8,45 kg/m3
respecto a real obtenida de 7,14kg/m3) y un incremento del Margen Bruto de hasta un 50%
Gestión económicamente optimizada del agua de riego en una explotación agrícola mediante el modelo "Mopeco"
Criterios para el diseño de redes colectivas de riego
[ES] Cada vez más se tiende a dimensionar las instalaciones de riego colectivo para que trabajen a la demanda, por lo que supone de ahorro de agua y de comodidad de manejo. En este trabajo se analiza la repercusión de los distintos criterios de diseño y de manejo de las zonas de riego a la demanda en la determinación de la dotación de las tomas en parcela y en el grado de libertad de uso de la misma por el agricultor, mostrando una aplicación en una zona semiárida de riego por aspersión. En estos casos, un criterio que parece adecuado es fijar una pluviosidad media del sistema igual para toda la zona regable como base para el diseño. Los resultados indican que el uso de válvulas hidráulicas con pilotos reguladores de caudal son, hoy en día, dispositivos imprescindibles en este tipo de instalaciones para cubrir los objetivos de facilidad de diseño y manejo de la red, repercutiendo además en una disminución del coste de la instalación al reducirse los caudales de diseño por línea por ajustar las dotaciones al tamaño exacto de cada parcela, desapareciendo las holguras de caudal que conlleva el uso de un número reducido de limitadores con un valor fijo del caudal.Planells, P.; Ortega, JF.; Valiente, M.; Montero, J.; Tarjuelo Martín-Benito, JM. (1999). Criterios para el diseño de redes colectivas de riego. Ingeniería del Agua. 6(1):27-36. https://doi.org/10.4995/ia.1999.2773SWORD273661Arviza, J. (1993) Curso de redes hidráulicas de riego a presión. Colegio Oficial de Ingenieros Agrónomos de Aragón, La Rioja, Navarra y País Vasco.Bonnal, C. (1983). Manual de riego colectivo por aspersión. M.O.P.U. Servicio de Publicaciones.Clement, R. (1966) Calcul des débits dans les réseaux d'irrigation fonctionant a la demande. La Houille Blanche, 5.Clement, R. y Galand, A. (1986). El riego por aspersión y las redes colectivas de distribución a presión. Editores Técnicos Asociados.Granados, A. (1990). Redes colectivas de riego a presión. E.T.S.I.C.C. y P., U. Politécnica de Madrid.IRYDA, (1985). Normas para proyectos de riego por aspersión. Series de Ingeniería Rural y Desarrollo Agrario. Manual Técnico No 3. Ministerio de Agricultura Pesca y Alimentación.Monserrat, J., Barrragán, J. y Cots, LL. (1997). Cálculo de caudales en parcela en el diseño de redes de distribución a presión a la demanda. XV Congreso Nacional de Riegos. Lleida, Junio 1997.Tarjuelo, J.M., Valiente, M. y Lozoya, J. (1992). Working conditions of a sprinkler to optimize the application of water. Journal of Irrigation and Drainage Engineering. Vol 118, N°. 6,895-913.Tarjuclo, J.M. (1995). El riego por aspersión y su tecnología. Mundi-Prensa S.A
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