Análisis del funcionamiento de las infraestructuras hidráulicas para riego de la Comunidad de Regantes de Villena (Alicante) y propuestas de mejora

Abstract

[ES] La Comunidad de Regantes de Villena, localizada en la provincia de Alicante, gestiona el agua para riego de 4.466 ha de cultivo situadas en los términos municipales de Villena y de Caudete. Antiguamente la superficie cultivable de estos municipios estaba dividida en 18 sindicatos de regantes, cada una de ellas con su propia red de riego, que con el tiempo fueron uniendo sus infraestructuras y dotaciones formando la actual Comunidad de Regantes de Villena. En la actualidad, la citada Comunidad de Regantes está constituida por 1.326 socios y consta de dos balsas de riego principales y numerosos pozos. La integración de las infraestructuras de cada comunidad o sindicato de riego se realizó sin criterio técnico, atendiendo únicamente a la proximidad o intersección de unas con otras. Hasta este momento, los problemas puntuales de suministro de riego, se han ido solucionando aumentando la redundancia de la red, es decir, realizando el mallado de la misma mediante la instalación de nuevas conducciones o anillos de mallado. El presente trabajo pretende abordar el análisis de la red de riego actual con un doble objetivo; por una parte plantear una serie de propuestas de mejora que permitan continuar con el tradicional riego a la demanda tal y como se ha llevado a cabo hasta la fecha, al ser el deseo de los regantes. Y por otra parte proponer alternativas de funcionamiento que mejoren tanto la eficiencia hidráulica como la eficiencia energética de la red. Como consecuencia de todo lo anterior se hace necesario realizar un análisis pormenorizado del funcionamiento del sistema. En primer lugar, se procederá al establecimiento de un modelo geográfico, de representación y de almacenamiento de datos, tanto de la superficie regada, como de las infraestructuras de regadío presentes. Seguidamente se determinarán las demandas de cada uno de los cultivos existentes en el ámbito de actuación mediante su estudio agronómico. Una vez conocidas las demandas y los requerimientos de presión en los nudos de la red, se desarrollará un modelo hidráulico en EPANET que permita la evaluación de la situación actual y la obtención de posibles soluciones. Se mejorará el rendimiento hidráulico de la red de riego a través de la programación Toolkit, que permitirá conocer los diámetros de conducciones óptimos, estableciendo como condiciones de contorno los caudales necesarios incluyendo la pérdida de carga máxima admisible y las presiones necesarias en cada momento asociadas a los caudales de riego a la demanda. Una vez identificados los escenarios que permitan mitigar la problemática actual, se evaluarán distintas alternativas a medio y largo plazo como, por ejemplo, rediseñar el mallado de la red.

[EN] The Community of Irrigators of Villena, located in the province of Alicante, manages the water for the irrigation of 4,466 hectares of farmland within the municipal boarders of Villena and Caudete. Before, the arable lands of these municipalities were divided among 18 irrigators¿ unions, each one with its own irrigation network, but over time they brought together their infrastructures and endowments until they eventually created the current Community of Irrigators of Villena. Today, this Community is made up of 1,326 members and features two irrigation ponds and numerous wells. The integration of the infrastructures of each irrigation community or union was carried out without any technical criteria, only taking into account the proximity or intersection between each other. Until now, the specific problems associated with the irrigation supply have been resolved by increasing the redundancy of the network: that is, by carrying out the meshing of this network through the installation of new conductions or meshing rings. This project aims to tackle the analysis of the current irrigation network with a double objective: on the one hand, to make a series of proposals for improvement that will allow the traditional irrigation to continue according to the demand exactly as it has been done until now, which is what the irrigators themselves want; on the other hand, to propose operational alternatives that might improve both the hydraulic and the energy efficiencies of the web. As a consequence of all this, it will be necessary to carry out a detailed analysis of the operation of the whole system. First, we will establish a geographic model, including representation and data storage, for the current irrigated lands and infrastructures. Next, we will determine the demands for each of the crops in practice through an agronomic study. Once we know the demands and the pressure requirements in the network nodes, we will develop a hydraulic model in EPANET that will facilitate the evaluation of the current situation and the development of possible solutions. We will improve the hydraulic performance of the irrigation network using the program Toolkit, which will allow us to determine the optimal diameters of conductions, establishing as side conditions the necessary water flows, including the modeling of leaks, the maximum admissible loss of load, and the necessary pressures in each moment associated with the irrigation flows in demand. Once we identify the scenarios that will allow us to mitigate the current set of problems, we will evaluate the different alternatives for the medium and long run: for example, redesign the meshing of the network.

[CA] La Comunitat de Regants de Villena, localitzada a la província d'Alacant, gestiona l'aigua per a reg de 4.215,18 ha de cultius situats en els termes municipals de Villena i de Caudete. Antigament la superfície cultivable d'aquests municipis estava dividida en 18 sindicats de regants, cadascuna d'elles amb la seua pròpia xarxa de reg, que al passar el tempsuniren formant l’actual Comunitat de Regants de Villena. En l'actualitat, la citada Comunitat de Regants està constituïda per 1.326 socis i consta de dues basses de reg principals i nombrosos pous. La integració de les infraestructures de cada comunitat o sindicat de reg es va realitzar atenent únicament a la proximitat o intersecció d'unes amb les altres. Fins a aquest moment, els problemes puntuals de subministrament de reg, s'han anat solucionant augmentant la redundància de la xarxa, és a dir, realitzant el mallat de la mateixa mitjançant la instal•lació de noves conduccions o anells de mallat. El present treball pretén abordar l'anàlisi de la xarxa de reg actual amb un doble objectiu; d'una banda plantejar una sèrie de propostes de millora que permeten continuar amb el tradicional reg a la demanda tal com s'ha dut a terme fins hui, al ser l'interès dels regants. I d'altra banda proposar alternatives de funcionament que milloren tant l'eficiència hidràulica com l'eficiència energètica de la xarxa. Com a conseqüència de tot l'anterior es fa necessari realitzar una anàlisi detallada del funcionament del sistema. En primer lloc, es procedirà a l'establiment d'un model geogràfic, de representació i d'emmagatzematge de dades, tant de la superfície regada, com de les infraestructures de regadiu presents. Seguidament es determinaran les demandes de cadascun dels cultius existents en l'àmbit d'actuació mitjançant el seu estudi agronòmic. Una vegada conegudes les demandes i els requeriments de pressió en els nusos de la xarxa, es desenvoluparà un model hidràulic en EPANET que permetrà l'avaluació de la situació actual i l'obtenció de possibles solucions. Es millorarà el rendiment hidràulic de la xarxa de reg a través de la programació Toolkit, que permetrà conèixer els diàmetres òptims de les conduccions, establint com a condicions de contorn els cabals necessaris incloent la modelació de les fugues, la pèrdua de càrrega màxima admissible i les pressions necessàries a cada moment associades als cabals de reg a la demanda. Una vegada identificats els escenaris que permeten mitigar la problemàtica actual, s'avaluaran diferents alternatives a mitjà i llarg termini com, per exemple, redissenyar el mallat de la xarxa