Improvement of surface irrigation systems using simulation models and field data | Mejora del riego por inundación mediante el uso de modelos de simulación y su verificación en campo

الأسبانية؛ قشتالية. El riego por superficie puede alcanzar elevadas eficiencias y uniformidades cuando está bien diseñado y correctamente manejado. El riego por superficie mal diseñado y/o mal manejado puede acarrear graves problemas como el de salinización de suelos o la contaminación de acuíferos. Los modelos de simulación del riego son una herramienta muy útil para conseguir un diseño y un manejo óptimo. Hasta el momento la simulación de un riego se simplificaba suponiendo que algunas de las variables implicadas, elevación e infiltración, eran constantes en toda la parcela. Sin embargo es posible que estas simplificaciones introduzcan errores en los resultados de las simulaciones. En esta tesis se hace un estudio detallado de las vairables de física del suelo que afectan al riego, su distribución espacial y evolución temporal. Se analiza el efecto de la heterogeneidad de las variables elevación, infiltración y capacidad de retención de agua en el suelo, en la distribución del agua de riego y en la producción de un cultivo de maíz. Los resultados obtenidos indican que de las tres fuentes de variabilidad estudiadas han resultado relevantes en algún aspecto de este estudio. El efecto de la elevación del terreno ha sido claro en todas las variables analizadas. El efecto de la infiltración no ha sido claro en todas las recargas de agua del suelo, sin embargo, si que lo fue en los parámetros productivos del cultivo. Tanto la localización del punto de entrada de agua como la capacidad de retención de agua en el suelo han determinado la distribución espacial de las recargas debida al riego y la producción. Ha sido difícil separar la influencia de ambas variables, no obstante, la elevada correlación de la capacidad de retención de agua en el suelo con los parámetros productivos revela su importancia. En el capítulo 3 se analiza el efecto que tiene el introducir la heterogeneidad espacial de las variables elevación e infiltración en la simulación de un riego. Se comparan las predicciones de las simulaciones que consideran la heterogeneidad de las variables y de las simulaciones que consideran las variables uniformes con los resultados de las evaluaciones de campo. De nuevo se concluye que la elevación del terreno es una variable clave que afecta a la distribución del agua en el suelo y que incluso manteniéndola a niveles bajos, nivelación laser, afecta a la hidrodinámica del riego y a la producción de un cultivo. En cuanto a la variabilidad de la infiltración, la distribución aleatoria encontrada en este experimento, no ha permitido encontrar el efecto de su variabilidad ni en la hidrodinámica del riego ni en la agronomía del mismo. Hay que resaltar que la capacidad de retención de agua en el suelo, expresada como MAD, ha determinado en gran parte la recarga de agua en el suelo debida al riego y la producción del cultivo, pudiendo enmascarar el efecto de la variabilidad de la elevación y, en mayor medida, de la infiltración. En un intento de superar algunas deficiencias de los sistemas de riego por superficie tradicionales, surgen sistemas derivados como el sistema de escorrentía y reutilización de agua. Estos sistemas reducen algunos de los problemas que aparecen cuando se utiliza un sistema tradicional: necesidades elevadas de mano de obra, láminas infiltradas excesivas para las capacidades de retención de agua del suelo o problmas de encharcamiento. La evaluación experimental de uno de estos sistemas de escorrentía y reutilización ha dado como resultados que se pueden conseguir reducciones de un 14,5%, 16,6% y 24,5% en un tiempo de riego, la lámina infiltrada y el tiempo de receso, respectivamente, respecto a un sistema tradicional.