ACEQUIAS DE RIEGO

17/ <
NUMERO 15-50 H
MADRID
•y;
AGOSTO 1950
ACEQUIAS DE RIEGO
Por F. DOMINGUEZ GARCIA-TEJERO
Ingeniero Agrónomc.
,
'í
/
7 7 27/7/7 .
- "
'"/
' z
,›
' • "
//,'„7/7
2 , /-7
'/
"
'
A
/
/
ACEQUIAS DE RIEGO
Para construir una acequia de riego se precisa tener en
cuenta cuatro datos principales, que deben determinarse previamente : el caudal que. ha . de conducir ; 2.°, la velocidad
del agua más conveniente; 3.°, la sección más útil, y 4.°, la
pendiente que es preciso ciar al acueducto.
Todos estos elementos están relacionados unos con otros,
de tal modo, que el variar alguno (velocidad, por ejemplo)
implica la modificación de los restantes (sección y pendiente,
para el mismo caudal). De este modo, el cálculo de una acequia es un problema indeterminado y, por consiguiente, de
infinitas soluciones.
El procedimiento para adoptar la más conveniente en
cada caso, sin necesidad de recurrir a cálculos, complicados,
es lo que nos proponernos divulgar, ateniéndonos, con la mayor concisión posible, a los cuatro enunciados anteriores.
Caudal.
Así como a los canales y acequias primarias se les suele
dar una dotación de agua proporcional a la superficie regable a que han de abastecer (un litro por segundo y hectárea
como promedio), no debe seguirse el mismo criterio con las
acequias secundarias y regueras de último orden, ya que por
estar sujetas a turnos de riego o no ser constante la circulación de agua, tendrán que tener una capacidad superior a
la que les correspondería de llevar un caudal continuo.
Para determinar la capacidad de tina acequia de último
orden, ha de comenzarse por fijar el plan de riegos y determinar el número de hombres que han de regar simultáneamente. El agua que éstos necesiten será la que la acequia
deba conducir, y de aquí deducimos que su caudal ha de ser
múltiplo del que maneje un hombre.
Un buen regador debe utilizar 20 litros por segundo; re-
-- 3 —
gando con menos agua no sólo se tarda más y, por consiguiente, se necesita mayor número de jornales, sino que
se gasta más agua para el riego de la Misma superficie.
En las regiones donde el regadío es poco conocido, no
todos los hombres saben manejar ese caudal, no obstante lo
cual es menester acercarse a él todo lo posible, y, por lo tanto,
la capacidad de la acequia deberá aproximarse a los 20, 40
o 6o litros por segundo, según hayan de regar simultáneamente por ella uno, dos o tres hombres.
Velocidad del agua.
Si el agua lleva en la acequia una velocidad demasiado
pequeña, se encarece la obra en razón de la mayor sección
que hay que darla, a igualdad de caudal; se dificulta el riego,
por el tiempo que hay que esperar hasta que el agua llegue
al lugar de empleo, y es frecuente que se obstruya la acequia,
bien porque nazca césped en el fondo, lo que ocurre a veces
en acequias de tierra, cuando las aguas discurren con lentitud, o por el sedimento de los limos y arenas que llevan en
suspensión.
Aun tratándose de aguas muy puras, la velocidad mínima no deberá ser inferior a 0,20 metros por segundo, para
evitar filtraciones. Se admite que una. velocidad de 0,25 metros basta para arrastrar los limos, mientras se precisan 0.45
para arrastrar las arenas.
Por el contrario, si el agua lleva una velocidad excesiva,
destruye el cauce, por lo que no deberá pasar de las que se
expresan en el siguiente cuadro, a las cuales comienzan a
erosionar el lecho :
Metros por
•cuilorto
En tierras fangosas En arenas En tierras sueltas En tierras fuertes En suelos pedregosos En suelos pizarrosos 0.12
0,20
0,30
0.50
o,8o a o,90
r,6o
Dentro de los límites expuestos adoptaremos la velocidad, si bien será con carácter provisional basta que, basán-
-
4—
donos en ella, deduzcamos la pendiente que corresponde,
como más adelante indicamos, y veamos si es la conveniente.
De no ser así, admitiremos otra velocidad sin salirnos de los
límites, y repetiremos el cálculo hasta encontrar la solución
más ventajosa.
Sección.
Determinado el caudal y fijada provisionalmente la velocidad del agua, obtendremos la sección útil del acueducto sin
más que efectuar una simple operación aritmética. El co-
Fig. r.—Sección transversal de una acequia de tierra. La inclinación de las paredes debe ser de r : r (o sea de 45 grados), para evitar la erosión del agua.
ciente de dividir el caudal (expresado en metros cúbicos por
segundo) por la velocidad (en metros lineales por segundo)
nos indicará la sección útil en metros cuadrados.
A esta sección se la puede dar las más variadas formas,
con tal de que su superficie sea la deducida anteriormente_
La más usada es la trapezoidal que, en el caso frecuente de
construirse la acequia de tierra, deberá tener las paredes con
una inclinación de : z (45°) para evitar erosiones del agua.
En las acequias de fábrica, o de tierra con el cauce revestido,
se suele dar una sección a la caja de forma rectangular o de
semicírculo, o también trapezoidal, de paredes menos tendidas que en el caso de ser de tierra sin revestimiento alguno.
En las acequias de último orden, de pequeño caudal, es
frecuente que el trapecio, o el rectángulo, de la sección útil
tenga la paralela media de una longitud igual al doble de la
altura, y con esta condición, para deducir todas las dimensiones de la sección, una vez adoptados los taludes de las
paredes, basta calcular la altura de la lámina de agua.
—5—
Las figuras i y 2, con taludes de 1 : 1 y i : 3, respectivamente, que se refieren a acequias de tierra y a acequias de
fábrica revestidas de cemento, nos dan las dimensiones de la
sección mojada en función del espesor de la lámina de agua.
En todos los casos será necesario recrecer la altura sobre
la calculada, para evitar que el agua se derrame por desbordar el cauce. La distancia que quede desde la banqueta de la
7/3
2—Sección de una acequia trapezoidal de fábrica, revestida de cemento.
El talud de las paredes es de i : 3.
acequia a la superficie libre del agua deberá ser de unos
m centímetros, como mínimo, si la acequia es de fábrica.
y 15 ó 20 si es de tierra. Este "resguardo" será tanto mayor cuanto más imperfecta sea la construcción, o cuando
sean de temer avenidas que superen al caudal previsto.
Pendiente.
La determinación de la pendiente, sin ofrecer dificultades, exige, sin embargo, el empleo de fórmulas empíricas y
tablas especiales, por cuya razón, y para más facilidad, damos ya resuelto el problema en los cuadros que más abajo
figuran: el primero, para el caso de acequias de tierra, que
son las más frecuentes y económicas, y el segundo, para acequias (le fábrica enlucidas de cemento, siempre preferibles;
ambas tablas vienen en función del denominado radio medio.
Se designa con este nombre el cociente de dividir la sección útil por el perímetro mojado. La superficie que antes dedujimos para la sección, expresada en metros cuadrados, dividida por la longitud de su perímetro que el agua moja,
-6-
medida en metros lineales, nos da un cociente que es lo
que se llama radio medio.
En la figura adjunta, que representa la sección de una
acequia, el radio medio será el cociente de dividir el área
rayada por la longitud de la línea ,ABCD.
Una vez calculado el radio medio se obtiene la pendiente
en el cuadro respectivo siguiendo la línea horizontal que le
Fig. 1-Sección de una acequia: el Perímetro mojado es la línea quebrada ABCD.
corresponda, hasta encontrar una velocidad del agua (expresada en metros por segundo) que se aproxime a la fijada ; la
cifra que encabeza la columna nos da la pendiente necesaria.
Si la velocidad estuviese comprendida entre dos consecutivas, tomaremos igualmente una pendiente intermedia.
1.-ACEQUIAS DE TIERRA'
RADIO
MEDIO
PENIT1EN 'r E
0,001
0,002
0.003
0,004
0,005
y.
y.
y
V
\'
o,o8
0,14
0,20
0,24
0,28
0,31
0,TO
0,17
0,24
0,29
0,34
0,38
0,12
0,20
0,28
0,35
0,40
0,45
0,14
0,16
0,23
0,26
0,32
0,40
0,55
0 ,37
0,45
0,46
0,52
0,18
0,29
0,41
0,50
0,57
0,64
0,45
0,49
0,52
0,56
o,6o
0,63
0,55
0,59
0.63
0,70
o,68
0,74
0,79
0,76
0,83
o,88
0,84
0,90
0,94
1,00
0,20
0,32
0.22
0,34
0,24
0,26
0,28
0,30
0,37
Q40
0,42
0,45
0.64
o,68
0,73
0,77
V = Velocidad del agua, en metros por segundo.
0,58
-7II.-ACEQUIAS REVESTIDAS DE CEMENTO
Q\1)10
ME.)10
I' E N 1) I E N 'I' E
0,0000
0,0007
0,0008
0,0009
0,00010
y.
V.
y.
V.
y.
o,o8
0,10
0.50
0,54
0,57
0,61
0,16
0,18
0,63
0,69
0,74
0,79
o,68
0,74
0,8o
0,85
0,61
0,69
0,77
0,84
0,91
0,96
0,64
0,12
0,14
0,57
0,65
0,72
0,79
o,85
0,91
0,20
0,84
0,90
0,97
1,03
0,73
0.82
0,89
0,96
1,02
109
V = Velocidad del agua, en metros por segundo.
La pendiente deberá coincidir en lo posible con la del terreno que tratarnos de regar, para facilitar la construcción
(le la acequia. Si al desarrollar el problema llegarnos a una
pendiente que no convenga, por no cumplir con dicha condición o porque no se adapte a las exigencias del riego, repetiremos el cálculo modificando la velocidad del agua, lo que
hará variar la sección y, por consiguiente, el radio medio, y
por el cuadro anterior obtendremos la nueva pendiente. Si
aun no fuese satisfactoria, volveríamos a repetir el cálculo
y nos iremos aproximando a la solución conveniente por tanteos sucesivos.
En el caso de que, coincidiendo la pendiente de la acequia
con la del terreno, llevase el agua una velocidad excesiva,
será preciso darla menor pendiente y construirla por trozos,
dejando saltos de uno a otro con objeto de que la acequia
pierda altura y los terraplenes no sean excesivos, teniendo
la precaución de que la acequia, después del salto, conserve
la suficiente cota para que continúe dominando al terreno y
el riego sea posible.
Para más facilidad, y para evitar tanteos, damos a continuación, ya calculadas, diversas alturas de la lámina de
agua correspondientes a las secciones de las figuras I y 2 de
acequias de tierra y revestidas, con pendientes calculadas de
modo que la velocidad esté comprendida entre límites usuales y con caudales convenientes para que rieguen simultáneamente uno, dos o tres hombres.
-8III.-ACEQUIAS DE TIERRA (sección de la fig. I).
PENDIENTE
CAUDAL: Litros por segundo
•-•-•
20
40
0,001
V = 0,20
a =-, 0,22
V=
0,002
V=
V .= 0,24
a = 0,29
V = 0,31
a = 0,25
V = 0,35
a = 0,24
17 = 0 ,39
V = 0,44
a 1•1 0,22
a = 0,26
0,003
0,004
0,25
a -= 0,20
I'
0,30
a = 0,18
11 =. 0,32
a = 0,17
60
0,28
a = 0,33
V = 0,35
a = 0,29
V=
a=
0,40
0,27
= velocidad, en metros por segundo.
a = altura de la lámina (le agua.
IV.-ACEQUIAS REVESTIDAS DE CEMENTO (sección de la fig. 2).
CAUDAL: Lttros por segnndo
PENDIENTE
40
20
0,0007
o,0008
0,0009
0,001
V = 0,6
a = 0,129
V = 0,63
a ,=.- 0,126
o,66
V
a -= 0,123
17 = 0,69
a = 0,121
V=
00
=
a=
=
0,69
0,169
V
T' =
a=
0,73
0,165
1'
V
0,77
0,161
o,8o
0,158
T-
a
a
=
a=
V
0,76
0,199
== °0'.8194
°
= 0,84
a = 0,189
V = 0.87
a = 0,186
V = velocidad, en metros por segundo.
a
altura de la lámina de agua.
Construcción .de las acequias.
Conocida la sección de la acequia y la pendiente que debe
llevar, estamos en condiciones de efectuar su replanteo y
construcción (1).
Es de gran interés en las acequias de tierra vaya ésta
muy apisonada, para evitar que se desmorone al introducir
el agua. A este efecto se construirá por tongadas de io
15 centímetros de espesor, regando con profusión si la tierra
(I) Para el replanteo de acequias véase Inzplaulación, de regadíos, del
mismo autor.
-9está seca, para facilitar la adherencia de las partículas de
tierra, y apisonando fuertemente.
Por este motivo, las acequias de tierra deben construirse
en invierno, dejándolas varios meses antes de abrir el cauce,
con objeto de que las lluvias apelmacen bien la tierra.
La construcción de acequias en verano no sólo es de peores resultados, sino más costosa, por la dificultad de trabajar
con tierra seca. En todo caso, si por cualquier razón fuese
precisa su construcción en esta época, se extremará el riego
y el apisonado.
Al construir la acequia no se la debe (lar su forma definitiva, sino que conviene dejar terraplenado el cauce o caja
para apisonar mejor, el cual se abrirá más tarde, como ya
hemos dicho. Conviene dejar los taludes que formen espontáneamente las tierras al caer, con objeto de recortarlos
cuando esté la acequia consolidada o se abra el cauce. De
este modo quedarán las aristas vivas y bien planas las superficies, lo que revela una construcción esmerada.
Conviene que la banqueta que queda a uno y otro lado
del cauce sea suficientemente amplia para impedir desmoronamientos. En ningún caso deberán bajar de 25 centímetros,
y será tanto más ancha cuanto mayor sea la sección, hasta
llegar a constituir caminos o paseos por los que se pueda
circular en los canales o acequias de grandes dimensiones.
Las acequias revestidas no sólo ofrecen ventaja sobre las
de tierra, por su falta de filtraciones y mejor conservación,
sino que será indispensable recurrir a ellas, por la menor
pendiente que requieren, siempre que sea necesario disminuir
al máximo las pérdidas de altura para conseguir dominar la
superficie a la que se conduce el agua.
Según hemos visto, la pendiente de las acequias revestidas ha (le medirse por diezmilésimas, mientras es suficiente
apreciar la milésima en acequias de tierra de último orden ;
esto obliga a extremar el cuidado en el replanteo de las primeras, únicamente aceptable mediante una nivelación de precisión, mientras para las segundas pueden utilizarse otros
métodos más expeditos.
- 10
-
Obras de fábrica complementarias.
TOMAS Y COM PUERTAS.—En el origen o cabecera de toda
acequia han (le disponerse las "obras de toma", cuya importancia estará en relación con el caudal que se trata de derivar. En general, toda obra (le toma se compone de tres partes principales : el muro de separación entre la acequia y el
manantial (canal, acequia, depósito, etc.), el vano u orificio
Fig. 4.—Dcrivación
4.—Derivación de una acequia y compuertas para abrir o cerrar el paso
al agua. (Foto I. N. C.)
practicado en el muro para la entrada del agua y la compuerta para abrir o cerrar el paso.
Cuando la toma se haga de un canal o acequia importante, el VC1110 nunca debe llegar a partir la banqzbeta, sino que
ha de estar constituido por un tubo o tajea que atraviese el
muro. En acequias secundarias y de último orden no hav
inconveniente en que el vano corte a la banqueta, como se
aprecia en la derivación de la figura 4, cuya compuerta es
una simple trampilla movida a mano.
Como partes accesorias de las obras de toma pueden citarse: el bocal de toma, que se establece cuando es la obra
de relativa importancia y tiene por objeto facilitar, entrada
del agua, y la cámara de sedimentación, donde se .hace perder velocidad al agua, después de la toma r ir antes dIk.entrat
en la acequia, para que se sedimenten las arenas, impidiendo'
se depositen en el cauce, lo que obliga a Itecuentes limpias.
SALTOS. —En el recorrido de la acequia ` también han de
intercalarse obras de fábrica complementarias ;' .+iI ilemos hablado de la -frecuente necesidad de obligar a la rasante a perder altura bruscamente, formando escalones o saltos con objeto de disminuir los terraplenes, y hacer que la acequia se
pliegue al terreno.
Suele darse a los saltos la forma de rápido (acequias de
Fig. 5.—Disposición de un salto en una acequia, con poceta amortiguadora.
fábrica, generalmente de sección rectangular y con grandes
pendientes, en este caso de
: i (45 grados).
Cualquiera que sea la forma del salto, es necesario absorber la "fuerza viva" del agua, adquirida en la caída,.
porque de lo contrario saldría ésta con velocidad excesiva y
erosionaría las paredes de la acequia. El sistema que suele.
usarse es disponer un "colchón de agua", en una poceta,
que sirva de amortiguador; de este modo el agua del salto
pierde su fuerza viva (fig. 5) y entra en la acequia, después
del salto, a velocidad normal. En acequias de tierra de último orden, con este dispositivo, hecho en hormigón, basta revestir después del salto un metro de acequia, y aun menos,
para evitar erosiones.
- 12 -
Los saltos nunca deben ser de gran altura, sólo excepcionalmente se aproximarán al metro; es preferible distribuir varios saltos, más pequeños, en los lugares que aconseje
el relieve del terreno.
SIFONES, TAJEAS Y PASOS SUPERIORES DE CAMINO.—Cuando una acequia atraviesa un camino es menester recurrir a
uno de estos tres dispositivos.
En muy contadas circunstancias es aconsejable hacer pasar el agua por encima del camino, constituyendo un acueducto, máxime en acequias de último orden, que no suelen
llevar altura suficiente para ello. Por eso, estudiamos tan
sólo el paso del agua por debajo del camino, lo que se consigue mediante un sifón, si la acequia va en terraplén, o mediante una tajea, o un paso superior de camino, si va en
desmonte.
El sifón es el caso más frecuente. Consiste en abrir,
a uno y otro lado del camino, dos pozos, comunicados por
un tubo de suficiente diámetro para impedir atascos y reducir al mínimo la pérdida de carga, y a suficiente profundidad para que el paso de carros u otros vehículos no lo
deteriore.
Si la acequia va en desmonte, a profundidad bastante, no
es preciso construir los pozos del sifón, utilizándose entonces
el método de tajeas o de pasos superiores de camino.
Las tajeas son alcantarillas cubiertas, de sección rectangular, que quedan bajo el piso del camino con la misma rasante que la acequia. Los pasos superiores de camino son verdaderos puentecillos dispuestos sobre la acequia, de importancia variable según sea el ancho que se trata de salvar.
El paso superior de camilto más sencillo es una simple
losa de hormigón armado, a la altura de la banqueta de la
acequia, apoyada en estribos de hormigón a uno y otro lado.
En esta forma elemental es preciso tener la precaución de
colocar bordillos a ambos lados del paso, para evitar caiga
tierra o arenas en el cauce de la acequia.