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Grupo de Ingeniería Aplicada al Sistema Agroalimentario
Facultad de Ingeniería - Universidad Nacional de Río Cuarto
Sistema de bombeo móvil para uso en riego a partir de aguas superficuales poco profundas
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Resumen
La creciente demanda de alimentos a nivel mundial le ofrece a la Rep. Argentina la posibilidad de transformarse
en uno de los principales proveedores de granos y carnes. Según la “Food and Agriculture Organization”, el
aumento de la producción dependerá en gran medida de la utilización del agua. Un reciente estudio realizado
por el Banco Mundial, considera que Argentina posee un buen potencial para aumentar la superficie de riego. El
riego complementario es una técnica que le permite a la región centro sur de la provincia de Córdoba aumentar
y estabilizar los rendimientos de los cultivos extensivos característicos de la zona. El uso eficiente de sistemas
de riego es un problema multidimensional y esto lo convierte en un tema complejo de investigación. Para la
impulsión de aguas superficiales para su uso en riego no hay diseños específicos y no se observan en Argentina
dispositivos que aprovechen las ventajas comparativas de las bombas axiales. En el marco de este proyecto se
pretende desarrollar un sistema de bombeo para riego que permita impulsar aguas superficiales, ya sea desde
ríos, lagunas e incluso canales. El sistema deberá ser liviano, de fácil transporte y de geometría variable para
poder adaptarse a distintas topografías de las fuentes de agua. A su vez debe ser capaz de adaptarse a las
distintas plantas motrices (tractores) que se disponen en el ámbito rural. El sistema deberá superar los
problemas de bombeo relacionados a la poca profundidad de los ríos del sur de la provincia de Córdoba. Por sus
características, el sistema también podría ser utilizado para el bombeo de agua en zonas anegadas por
problemas de inundaciones.
Introducción
La creciente demanda de alimentos a nivel mundial, presenta para la Rep. Argentina la posibilidad de
transformarse en uno de los principales proveedores de granos y carnes. Según la “Food and Agriculture
Organization (FAO)”, el mundo requerirá un notable incremento, durante las próximas décadas, en la
producción agrícola para cubrir las necesidades de alimentación de la población. Para este organismo, el
aumento de la producción dependerá en gran medida de la utilización del agua, y en tal sentido, hace un llamado
de atención sobre la cada vez menor disponibilidad de dicho recurso para su uso futuro en riego (FAO, 2002). El
mismo documento sostiene que son los países en vías de desarrollo quienes poseen tres cuartas partes de las
tierras que, asistidas por sistemas de riego, podrán dar respuesta a las demandas alimenticias de la población
mundial.
Un reciente estudio realizado por el Banco Mundial (BM), considera que Argentina posee un buen potencial para
aumentar la superficie de riego. La capacidad total de almacenamiento de agua es del orden de 160km3 (Banco
Mundial, 2006). La superficie irrigada potencial es de 6,3 millones de hectáreas, de las cuales 2,5 millones
podrían contar con riego durante todo el año. Con 1,75 millón de hectáreas actualmente bajo riego pleno, esto
implica que, con condiciones económicas favorables podrían ponerse bajo riego, por lo menos, 750.000
hectáreas más.
Una de las problemáticas de la producción agrícola de la región centro sur de la provincia de Córdoba es la mala
distribución temporal de las precipitaciones y la ocurrencia de escasez de las mismas. El riego complementario
es una práctica disponible que permite subsanar esta adversidad y estabilizar los rendimientos de los cultivos
extensivos característicos de la zona. El área bajo riego por aspersión en el país está muy por debajo del total
cultivado posible de regar, aunque creció a un ritmo considerable hasta el año 2000, hoy se encuentra
estabilizado. (Salinas et al., 2006).
La provincia de Córdoba, posee un buen potencial de riego definido por la gran superficie de tierras aptas, que
coinciden con zonas donde es posible obtener aguas subterráneas en cantidad y calidad suficiente, que se
complementa con las importantes fuentes de agua superficial. Además la condición agro-climática determina
que con oportunos agregados de agua es posible obtener altos rendimientos en forma estable en el tiempo
(Salinas et al., 2003).
La sustentabilidad en el tiempo de este sistema depende de la racionalidad en la utilización de los recursos
hídricos (acuíferos) y edáficos, así como del manejo de los cultivos. Existen aspectos que no se conocen sobre
el rendimiento y la recarga de los acuíferos subterráneos que se utilizan, y sobre la magnitud del peligro de
sodificación de los suelos cuando se les incorpora agua con algún tenor salino. Por lo tanto, la correcta
aplicación de esta tecnología está condicionada por la disponibilidad de agua de calidad apropiada y caudales
suficientes, en combinación con suelos aptos, que justifiquen con buenos rendimientos las inversiones de
implementación, operación y mantenimiento que esta tecnología requiere (Agencia Córdoba Ambiente - INTA,
2006).
La importancia que reviste el aporte tecnológico a la producción primaria en la provincia de Córdoba es notable,
se pueden mencionar a modo ejemplo algunos indicadores para Córdoba y en particular el Departamento Río
Cuarto (donde se encuentra la UNRC) obtenidos del Sistema Integrado de Información Agropecuaria del
Ministerio de Agricultura, Ganadería y Pesca de la Nación (SIIA, 2011) y de la Unidad Provincial del Sistema
Integrado de Información Agropecuaria del Ministerio de Agricultura, Ganadería y Alimentos de la provincia de
Córdoba (UPSIIA, 2009):
· Primer productor nacional de maní y primero a nivel departamental.
· Segundo productor nacional de soja y tercero a nivel departamental.
· Segundo productor nacional de maíz y primero a nivel departamental.
· Tercer productor nacional de trigo y octavo a nivel departamental.
· El Dpto. Río Cuarto es el primero en importancia en Córdoba en cantidad de bovinos.
· Córdoba es el tercer exportador a nivel nacional.
· Córdoba en cuanto a capacidad de procesamiento: 100% de la producción de maní y leche, 40%
de la producción de bovinos para carne, 30% de la producción de soja y 10% de la producción de
maíz.
Desde el punto de vista hídrico, un cultivar alcanzará su potencial cuando dispone de toda el agua que necesita y
el cultivo se desarrolle en óptimas condiciones de manejo. Según el (UPSIIA, 2009) sólo el 5.18 % de las
hectáreas agrícolas se encuentra bajo riego, esta cifra muestra como todavía se puede incrementar la
producción de alimentos con el uso de tecnologías aplicadas al riego.
El uso eficiente de sistemas de riego es un problema multidimensional y esto lo convierte en un tema complejo
de investigación. En nuestro país y de acuerdo al plan estratégico 2005 - 2008, presentado por el Instituto
Nacional del Agua (INA, 2005), dependiente de la Subsecretaría de Recursos Hídricos de la Nación (SSRH), entre
los actuales problemas temáticos relevantes figura la existencia de un deterioro de los sistemas de riego. De
acuerdo a lo expresado en este informe, el riego, que representa el 70% de las extracciones de agua para los
diferentes usos, tiene eficiencias de uso por debajo del 40%. En la actualidad los sistemas presurizados de riego
constituyen una alternativa viable para el uso eficiente del agua. Se ha comprobado que con el empleo de
sistemas de riego por aspersión es posible aumentar la productividad del agua, ya que bajo estos sistemas
aumentan los rendimientos.
En el bombeo de aguas subterráneas para la alimentación de los equipos de riego presurizados es común la
utilización de bombas centrifugas sumergibles denominadas normalmente como “bombas de pozo profundo”,
este tipo de bombas han sido diseñadas básicamente para aplicaciones de importantes alturas manométricas y
relativamente bajos caudales (Turton, 1995). Para la impulsión de aguas superficiales no hay diseños
específicos sino dispositivos con adaptaciones de las bombas anteriores que más de una vez requieren (por la
falta de disponibilidad de energía eléctrica cerca del lugar de bombeo) la utilización de grupos electrógenos para
la generación de energía. Esto implica: una doble conversión energética, de mecánica a eléctrica y a mecánica
nuevamente, y también una mayor inversión de capital por no utilizarse las plantas motrices disponibles por el
productor agropecuario. Tampoco se observan en Argentina dispositivos que aprovechen las ventajas
comparativas de las bombas axiales en este tipo de aplicaciones.
En el marco de este proyecto se pretende desarrollar un sistema de bombeo para riego que permita impulsar
aguas superficiales, ya sea desde ríos o lagunas e incluso canales. El sistema deberá ser liviano, de fácil
transporte y de geometría variable para poder adaptarse a distintos perfiles del terreno. A su vez debe ser
capaz de adaptarse a las distintas plantas motrices (tractores) que se disponen en el ámbito rural. Este último
requisito se fundamenta en que la implementación económicamente eficiente de sistemas de riego artificial
debe considerar la presupuestación de capital que debe enfrentar un productor agropecuario que decide invertir
en sistemas de riego artificial.
Teniendo en cuenta la conservación del medio ambiente, no se plantea ningún tipo de intervención a los cursos
de agua que implique modificar la topografía, por lo que el diseño del sistema de bombeo, deberá superar los
problemas relacionados a la poca profundidad de los ríos del sur de la provincia de Córdoba
Por sus características, una ventaja adicional del sistema propuesto (de fácil transporte, liviano y de poder
acoplarse a un tractor) es que si bien estaría diseñado para su uso en riego, podría ser utilizado además como
un sistema de rápida actuación para el bombeo de agua en zonas anegadas por problemas de inundaciones.
Recomendaciones científico-técnicas para incrementar el uso eficiente de sistemas de riego complementarios por aspersión en los departamentos de Río Cuarto y Juárez Celman
· Demanda y oferta hídrica para el riego complementario en los departamentos de Río Cuarto y Juárez Celman considerando la preservación de los recursos agua, suelo y vegetación.
· Evaluación económico-financiera público-privada de la implementación de sistemas de riego artificial en los departamentos Rìo Cuarto y Juàrez Celman.
· Evaluación y diseño de infraestructura fluído-mecánica, eléctrica y de telecomunicaciones para riego complementario por aspersión en los departamentos de Río Cuarto y Juárez Celman.
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· Demanda y oferta hídrica para el riego complementario en los departamentos de Río Cuarto y Juárez Celman considerando la preservación de los recursos agua, suelo y vegetación.
· Evaluación económico-financiera público-privada de la implementación de sistemas de riego artificial en los departamentos Rìo Cuarto y Juàrez Celman.
· Evaluación y diseño de infraestructura fluído-mecánica, eléctrica y de telecomunicaciones para riego complementario por aspersión en los departamentos de Río Cuarto y Juárez Celman.
Resumen
La necesidad de alimentos para la población mundial se incrementa continuamente y nuestro país tiene la
oportunidad de ser un proveedor importante a nivel planetario de granos, carnes y productos derivados.
Sin embargo para que la producción de granos y carnes en la Argentina crezca será imprescindible mejorar la
capacidad de riego complementario y la infraestructura relacionada tanto privada como estatal.
Además debe destacarse que aumentar la capacidad de riego complementario es una necesidad en virtud de las
condiciones climáticas cambiantes como lo muestra la sequía que afecta actualmente a gran parte del país.
Durante el desarrollo del programa de investigación se estudiará una alternativa muy efectiva del riego que es
el riego complementario por aspersión y con la finalidad de acotar el estudio, este programa se aplicará en
áreas de influencia de la Universidad Nacional de Río Cuarto como son los Departamentos Río Cuarto y Juárez
Celman.
La investigación será abordada por docentes-investigadores de tres facultades de la UNRC: Ingeniería,
Agronomía y Veterinaria y Ciencias Económicas. La conjunción de investigadores de distintas áreas permitirá
un abordaje interdisciplinario tal como lo amerita el objetivo fundamental que el programa posee:
“Proponer recomendaciones científico-técnicas para la elaboración de políticas públicas que permitan un uso más
eficiente de los sistemas de riego complementarios por aspersión, de la energía y del recurso agua incluyendo la
protección del medio ambiente”.
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