Modernización de regadíos de las Aguas Reguladas por el Embalse del Argos de Calasparra, Murcia

La modernización pretende el cambio de riego a pie, con distribución de agua por canales y acequias, a riego por goteo mediante tuberías presurizadas. El objeto de esta actuación, era la instalación de conducciones primarias, secundarias y terciarias para la distribución del agua desde los puntos de regulación a los usuarios de toda la superficie regable, así como realizar la instalación de bocas de riego multiusuario, estaciones de filtrado y la automatización de todo el sistema de riego.

Afecta hasta una superficie máxima de 1.002 hectáreas y a un máximo de 1.400 regantes.

Este sistema de riego proporcionará una mejora en la calidad de la producción, una mejora medioambiental de la zona, facilitando la gestión de la Comunidad de Regantes y de los agricultores.

La zona regable ocupa unas 1.002 has de hortícolas y frutales de hueso y pepita y tiene asignada una dotación media de 5.250 m³/ha año. El mes de máxima demanda corresponde al mes de julio, siendo las necesidades hídricas totales de los cultivos para este mes de 962,91 m³/ha.

Esta modernización incrementará la eficiencia del uso del agua, no solamente por el ahorro de recurso que supone, sino porque reduce el gasto en mano de obra y fertilizantes y minimizan la erosión de los suelos. Estas ventajas implican una mayor productividad para los agricultores beneficiados por la actuación.

En una primera fase se ejecutaron las conducciones principales de conexionado del Embalse de Argós con las dos balsas de regulación de la zona regable (Valentín y La Ermita) y las propias balsas. Siendo estas conducciónes en función dúctil y PRFV.

En la segunda fase, se proyectaron las redes de distribución a cada uno de los 3 sectores de riego, hasta hidrante de agrupación, y redes terciarias hasta toma indivisual de parcela. Las redes estaban proyectadas en PRFV (DN500 y 600 mm) y PE100 (DN400 mm). Cada sector lleva en cabecera una batería de filtrado de anillas.

Se proyectaron 269 hidrantes de agrupación multiusuario (1-4”), y 2.100 ud de toma individual de parcela. La red de tuberías alcanza 393 km, con 104 válvulas de corte en la red.

Para las cabeceras de las redes se estudió la alternativa de cambio de PRFV por PVC Orientado (PVC-O).

Para determinar el material óptimo se realizó un análisis de las alternativas propuestas considerando las características hidráulicas, mecánicas, físicas, térmicas y eléctricas, las características de montaje, mantenimiento y reparación, y finalmente el coste econóico.

Durante la fase de ejecución debido, entre otros factores, a las dificultades de acceso y ejecución que presentaba la zona regable (caminos estrechos sin apenas espacio de trabajo y con necesidad de mantener operativo el paso a las viviendas del entorno) se planteó la posibilidad de sustituir el material de las tuberías de los ramales principales. El PVC Orientado (PVC-O) (Figura 2), se presentaba como una opción interesante por la mayor ligreza, menor longitud (tubos de 5,95 m respecto a los 12 m estándar de los tubos de PRFV) y maniobrabilidad de los tubos en las condiciones de difícil acceso a los tajos. La maquinaría requerida para el transporte y maniobra era de menor tamaño y tonelaje. Su buen comportamiento mecánico y los menores requerimientos de montaje lo presentaban, también, como una opción interesante.

Para evaluar técnicamente la posibilidad de sustituir los tramos previstos en PRFV (DN500 y 600 mm) por PVC-O se hizo un estudio hidráulico y mecánico de los mismos.

El DN500 PN10 de PRFV sería sutituido por DN500 PN12,5 de PVC-O, y el DN600 PN6 y PN10 de PRFV se sustituiría por DN630 PN12,5 de PVC-O.

Así mismo, se comprobó que para los requerimientos de las zanjas tipo previstas y las cargas esperables en proyecto el coportamiento mecánico de los tubos de PVC-O cumplía con los requerimientos normativos.

Ante estos resultados, y haciendo un estudio económico paralelo se optaría por la instalación de tuberías TOM en PVC Orientado.

En dicho proyecto se instalaron 9.660 m de Tuberías TOM de PVC-O de diámetro 400, 500 y 630 mm en presiones de 12,5 y 16 bar.

En obra la sección tipo incluía cama de arena de 15 cm de espesor, relleno seleccionado de la propia excavación hasta 30 cm por encima de la generatriz superior del tubo (compactado al 95% proctor normal) y relleno de la excavación en el resto del perfil.

Debido a la falta de espacio los tubos se tenían que distribuir uno a uno en tramos cortos a lo largo del trazado justo en el momento de la apaertura de la zanja y previo al montaje. El montaje de los tubos se realiza sobre cama de arena, previamente rasanteada y compactada, dejando el espacio correspondiente para las piezas especiales de calderería en acero galvanizado, hechas a medida. Cuando se disponía de la pieza esta iba unida mediante uniones elásticas machiembradas, como las propias de tubo. En los casos en los que no era posible disponer de la misma en el momento del tendido de la tubería se instalaban con posterioridad con uniones tipo arpol.

Sobre los tubos montados se optó por utilizar como material de relleno gravillín, en vez de material seleccionado de la propia excavación, por las limitaciones en la disponibilidad de espacio de trabajo en las zanjas. El cribado al que obligaba el uso del material de la propia excavación, y su posterior compactación suponían un doble transporte fuera de la zona de trabajo que se vio compensado con el uso directo de gravillín para los rellenos en el entorno de la tubería, evitando así una compactación posterior. Sobre el gravillín se rellenaba con material de las excavación.

El PVC Orientado resultó una solución satisfactoria aportando una serie de ventajas añadidas a la obra como son:

Mayor capacidad hidráulica

El proceso de orientación molecular hace que aumente de forma considerable la capacidad hidráulica de la conducción, debido al aumento de sección interna de la tubería, ésta varía entre el 15% y el 40% dependiendo del material, y el diámetro con que se compare.

Alta resistencia al impacto y a la propagación de las grietas debido a la estructura laminar de la pared de la tubería, con lo que se minimizan de forma muy significativa las roturas durante su manipulación e instalación en obra.

Resistencia a los agentes químicos

El PVC es un material inerte químicamente frente a todos los materiales presentes en la naturaleza, por lo que no hay que tener especial cuidado en el estudio tanto de la naturaleza del suelo donde se va a enterrar la tubería, como de la calidad del agua que va a circular por su interior.

Ligereza, manejabilidad y facilidad de conexión

Debido a su menor peso, es más ligera y manejable que los tubos fabricados con otros materiales. En el caso de diámetros mayores, aunque se necesita un elemento mecánico para facilitar el movimiento, no es necesaria una grúa de gran tonelaje. De esta forma, se optimiza directamente el uso de maquinaria pesada, reduciendo los costes de instalación (Figura 3).

El eficaz diseño de la copa hace que la junta de estanqueidad quede perfectamente instalada, y que la conexión entre los tubos se realice de forma más rápida, consiguiendo un mayor rendimiento de instalación.

El mayor rendimiento de instalación de tubería y el menor coste en maquinaria y mano de obra, hacen que se pueda acometer la obra en un tiempo y con un coste mucho menores que si fuese realizada con materiales tradicionales.

Pérdidas de carga

Se da el hecho de que las pérdidas de carga producidas son mucho menores, ya que la superficie interior del tubo es extremadamente lisa, y por tanto, se puede realizar el transporte a mayor velocidad, aumentando así la capacidad de la red y minimizándose el consumo de energía en el bombeo.

Gran flexibilidad

El alto módulo elástico que presenta la tubería TOM le permite soportar grandes deformaciones del diámetro interior sin sufrir daños estructurales, ya que recupera su forma original inmediatamente después de cesar el esfuerzo que produce dicha deformación, con lo que se minimiza el riesgo de roturas por deslizamientos del terreno u otros esfuerzos cortantes como piedras o maquinaria. También permite una gran adaptabilidad al trazado de la red durante la instalación, y su gran capacidad para aguantar pesos elevados asegura, además, el perfecto comportamiento de los tubos una vez soterrados.

Mejor contribución al desarrollo sostenible

Las tuberías TOM de PVC-O son la solución más respetuosa con el medio ambiente, presentando una huella ambiental significativamente inferior a otros productos alternativos. Esto se debe, tanto a la eficiencia energética que se consigue durante su fabricación y su uso, como a la menor emisión de CO₂ a la atmósfera a lo largo de todo su ciclo de vida. De esta manera presenta una menor contribución en el efecto invernadero y en el cambio climático del planeta.

Por lo que se considera a las tuberías TOM de PVC-O de Molecor (Figura 4) la alternativa adecuada para las redes dado el comportamiento del material frente a los continuos transitorios que se producen en una red de riego, su robustez a la hora de su manipulación, facilidad de instalación, el deterioro del material con el paso del tiempo, su rugosidad y como consecuencia de esta, su pérdida de carga asociada.

El proceso de orientación molecular mejora de forma espectacular las propiedades físicas y mecánicas del material otorgándole unas características excepcionales sin alterar las propiedades químicas del polímero original. Se consigue así un plástico con unas insuperables cualidades de resistencia a tracción, resistencia a la fatiga, flexibilidad y resistencia al impacto.