Resumen
La Provincia de Entre Ríos sustenta a partir de la
explotación de agua subterránea el riego de cultivo de
arroz. El arroz irrigado a partir de perforaciones profundas
abastecía entre el 80 y 90% de la superficie, y por ende los
volúmenes de agua. La caída del precio de venta local del
grano de arroz llevaron a una reconversión de las fuentes de
abastecimiento de agua incrementado las superficiales en
desmedro de las subterráneas.
Las perforaciones que abastecen el sistema son de entre 45 y
110 metros de profundidad con caudales aforados que oscilan
entre 160-600 m3/hora, mientras que caudal medio es de 360
m3/hora, con consumos de combustibles del orden de 465-746
lt/Ha.
La conversión de agua en arroz cáscara es de 1,45 ± 0,2
m3/kg para los lotes analizados
Introducción
La Provincia de Entre Ríos sustenta a partir de la
explotación de agua subterránea el riego de cultivo de
arroz. Benavídez et al. (1993), estimaron el consumo en
13.600 m3/Ha a partir de análisis en parcelas. El alza de
precio del combustible y el bajo porcentaje de motores
alimentados a energía eléctrica, explicado por los costos
fijos de las instalaciones a lo largo del año, llevaron a una
reconversión de la fuente de alimentación en una primera
etapa, incorporando el gas propano-butano.
El área sembrada ha disminuido de 170.000 Ha (98/99) a 92.000
Ha (99/00) y en la última campaña (00/01) fue de 62.000 Ha,
basándose en una menor superficie irrigada a partir de
perforaciones. Sin embargo, se observa un incremento de la
superficie irrigada a partir de represas de almacenamiento y
desde cursos superficiales.
La Figura N° 1 muestra el área de estudio involucrado en
esta presentación, diferenciando las áreas predominantemente
basadas en recursos hídricos subterráneos de las que se
abastecen de aguas superficiales
Actualmente, a nivel provincial, la fuente de
aprovisionamiento más importante es el agua subterránea con
el 64% de la superficie irrigada, seguida por el
almacenamiento superficial (28%), aportada por 46 represas y
por la extracción a partir de cursos superficiales sin
regular (8%), (Reggiardo, 1999 y PROARROZ, 2001).
En el marco del Proyecto "Sustentabilidad del Cultivo de
arroz en la Provincia de Entre Ríos" financiado por la
Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica,
Díaz et al (2000) evaluaron las relaciones entre las
precipitaciones y los niveles potenciométricos en el
acuífero y Mendieta (2000) evaluó 8 sistemas de riego de
arroz basado en agua subterránea midiendo consumos de
combustible y aforando caudales para distintos regímenes de
bombeo.
Plano N° 1. Ubicación del área de estudio
Objetivo
Determinar el costo del agua para riego de arroz a partir de
perforaciones y la conversión de agua y energía de bombeo a
grano, evaluando los indicadores de eficiencia relativa en la
Provincia de Entre Ríos.
Metodología
Se seleccionaron perforaciones en las que se midieron caudales
y consumo de combustible para distintos regímenes de bombeo
(rpm), determinado el costo unitario del volumen de agua para
cada combustible (gas oil, agrodiesel, IFO 10, electricidad).
Para el caso del propano-butano no se pudo medir consumo
debido a las características del sistema.
Se utilizó como equipo de medición un aforador con
registro digital de volúmenes, contador de revoluciones por
minuto para medir rpm del cabezal de la bomba y del motor,
cronómetros, sonda bipolar para medir niveles estáticos y
dinámicos, un GPS para referenciar los estudios y un sistema
de "by-pas" para medir los consumos de los
combustibles líquidos utilizados.
El ensayo en perforaciones consistió en seleccionar
localizaciones de sistemas de extracción basados en las
siguientes características:
- ambiente hidrogeológico explotado, a partir de Fili et
al (1994).
- método constructivo
- material de filtro
- tipo y modelo de bombas utilizadas
- sistemas de transmisión de la energía del motor al cabezal
de la bomba
- combustible utilizado
- características de los motores
- representatividad de los sitios de muestreo.
En los referente al costo de riego a partir de perforaciones,
el trabajo consistió en la medición de 23 sistemas de
extracción de agua a partir de perforaciones profundas, entre
45 y 120 metros, de diámetros entre 10 y 14", con bombas
de sello y de columna, con transmisión mediante correa plana,
correa en V y cardánicas. Los combustibles medidos fueron:
gas-oil, agrodiesel, IFO10, electricidad y gas propano-butano.
En todos los casos en que se utilizaba combustible líquido se
tomaron mediciones de caudales y consumos en 4 a 6 regímenes
de revoluciones por minuto del motor, a los efectos de definir
el consumo específico del combustible y determinar el rango
óptimo de operación. Para los motores eléctricos y el de
gas no fue posible obtener dichos valores.
Resultados
En el cuadro 1 presenta los resultados de las mediciones
obtenidas en las 23 perforaciones ensayadas, indicando, caudal
máximo registrado, consumo de combustible y la conversión de
litros de combustible a volumen de agua entregado por unidad
de tiempo, costo del agua, asimismo se indica el tipo de
combustible utilizado.
Los valores de caudales aforados en las perforaciones oscilan
entre 167 y 588 m3/hora con un valor medio de 360 m3/hora,
mientras que la conversión de $ en m3 de agua oscila entre
19,5 y 65,1 m3/$, con un valor medio de 44 m3/$, el costo del
agua oscila entre 0,0322 y 0,0154 $/m3.
Finalmente, debe señalarse que la conversión de agua en
arroz cáscara es de 1,45 ± 0,2 m3/kg para los lotes
analizados, que en comparación con los valores obtenidos por
Currie et al, que oscilan para las Provincias de Corrientes y
Santa Fe entre 1,67 y 3,89 m3/kg, demuestran una mayor
eficiencia de conversión en producto del agua de riego. El
cálculo para la Provincia de Entre Ríos esta basado en los
siguientes supuestos:
- superficie del lote 80 Ha
- caudal medio del pozo 450 m3/hora
- horas de bombeo por campaña 1800 hs
- consumo horario de combustible 25 lt/hs
- rendimiento del cultivo 7.000 kg/Ha
Los rangos de conversión de combustible a kilogramos de
arroz encontrados en las situaciones de medición de esta
campaña son:
- conversiones eficientes 15.20 kg/lt
- conversión media 12.44 kg/lt
- conversión mínima 9.67 kg/lt
Cuadro 1. Resumen de las mediciones en Perforaciones
Conclusiones
Las perforaciones que abastecen el sistema son de entre 45 y
110 metros de profundidad con caudales aforados que oscilan
entre 160 y 600 m3/hora. El caudal medio de las perforaciones
es de 360 m3/hora. El consumo de combustibles para es del
orden de 450 a 620 lt/Ha para los sistemas de riego basados en
agua subterránea extraída a partir de perforaciones.
Se han encontrado buenos rendimientos en bombas con banco de
prueba y que trabajan dentro de los rangos de mayor
eficiencia, de acuerdo a las especificaciones del fabricante.
El trabajar fuera de estos rangos de alto rendimiento se
traduce en pérdidas de eficiencia de más del 25%, las que
pueden ser evitadas con una adecuada selección de bomba y un
rango de trabajo en función del rendimiento hidráulico de la
perforación.
Se ha verificado que los sistemas de transmisión cardánica
son más eficientes que las transmisiones basadas en correa
plana (hasta un 20%) y son los que permiten bombear caudales
superiores a los 400 m3/hora.
En lo que respecta a los motores a explosión, las mayores
pérdidas se generan por no trabajar en el rango de
revoluciones por minuto de menor consumo específico,
indicadas en las tablas, por lo que se producen incrementos de
consumos, y por ello de pérdidas de hasta un 15%.
El análisis en conjunto de estas pérdidas explican las
diferencias de rendimientos encontradas en los ensayos a
campo, donde los sistemas más eficientes tienen rendimientos
de 22.5 m3/lt de combustible y los menos llegan a 13.4 m3/lt
Explicado en base a los requerimientos de un productor que
riega con un orden de 10.000 m3/Ha/campaña, estos rangos de
eficiencia implican gastar 465 lt/Ha de combustible (IFO 10,
agrodiesel o gas oil) si se cuenta con una combinación
eficiente o 746 lt/Ha, si el sistema no se encuentra
optimizado. Expresándolo en costo del gas-oil a 0.34 $/ll de
gas oil (antes de impuestos), significa unos 97 $/Ha de gastos
adicionales por una inadecuada selección de conjunto
bomba-transmisión-motor.
La conversión de agua en arroz cáscara es de 1,45 ± 0,2
m3/kg para los 23 lotes analizados en la campaña 00/01.
Los resultados obtenidos de esta primera campaña de medición
indican la importancia relativa que tiene en los costos del
riego una adecuada selección de motor, bomba y transmisión,
asociado con una operación en el rango óptimo del motor y
bomba, de manera de alcanzar la mayor eficiencia de
conversión de combustible a grano de arroz.
Bibliografia
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