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MADRID NUMERO 15-50 H

AGOSTO 1950

ACEQUIAS DE RIEGOPor F. DOMINGUEZ GARCIA-TEJERO

Ingeniero Agrónomc.

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ACEQUIAS DE RIEGO

Para construir una acequia de riego se precisa tener encuenta cuatro datos principales, que deben determinarse pre-viamente : el caudal que. ha . de conducir ; 2.°, la velocidaddel agua más conveniente; 3.°, la sección más útil, y 4.°, lapendiente 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 ace-quia es un problema indeterminado y, por consiguiente, deinfinitas soluciones.

El procedimiento para adoptar la más conveniente encada caso, sin necesidad de recurrir a cálculos, complicados,es lo que nos proponernos divulgar, ateniéndonos, con la ma-yor concisión posible, a los cuatro enunciados anteriores.

Caudal.

Así como a los canales y acequias primarias se les sueledar una dotación de agua proporcional a la superficie rega-ble a que han de abastecer (un litro por segundo y hectáreacomo promedio), no debe seguirse el mismo criterio con lasacequias secundarias y regueras de último orden, ya que porestar sujetas a turnos de riego o no ser constante la circu-lación de agua, tendrán que tener una capacidad superior ala que les correspondería de llevar un caudal continuo.

Para determinar la capacidad de tina acequia de últimoorden, ha de comenzarse por fijar el plan de riegos y deter-minar el número de hombres que han de regar simultánea-mente. El agua que éstos necesiten será la que la acequiadeba conducir, y de aquí deducimos que su caudal ha de sermúltiplo del que maneje un hombre.

Un buen regador debe utilizar 20 litros por segundo; re-

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gando con menos agua no sólo se tarda más y, por consi-guiente, se necesita mayor número de jornales, sino quese gasta más agua para el riego de la Misma superficie.

En las regiones donde el regadío es poco conocido, notodos los hombres saben manejar ese caudal, no obstante locual 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 simultánea-mente por ella uno, dos o tres hombres.

Velocidad del agua.

Si el agua lleva en la acequia una velocidad demasiadopequeña, se encarece la obra en razón de la mayor secciónque hay que darla, a igualdad de caudal; se dificulta el riego,por el tiempo que hay que esperar hasta que el agua llegueal lugar de empleo, y es frecuente que se obstruya la acequia,bien porque nazca césped en el fondo, lo que ocurre a vecesen acequias de tierra, cuando las aguas discurren con lenti-tud, o por el sedimento de los limos y arenas que llevan ensuspensión.

Aun tratándose de aguas muy puras, la velocidad míni-ma no deberá ser inferior a 0,20 metros por segundo, paraevitar filtraciones. Se admite que una. velocidad de 0,25 me-tros basta para arrastrar los limos, mientras se precisan 0.45para 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 seexpresan en el siguiente cuadro, a las cuales comienzan aerosionar el lecho :

Metros por•cuilorto

En tierras fangosas 0.12En arenas 0,20En tierras sueltas 0,30En tierras fuertes 0.50En suelos pedregosos o,8o a o,90En suelos pizarrosos r,6o

Dentro de los límites expuestos adoptaremos la veloci-dad, si bien será con carácter provisional basta que, basán-

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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 loslímites, y repetiremos el cálculo hasta encontrar la soluciónmás ventajosa.

Sección.

Determinado el caudal y fijada provisionalmente la velo-cidad del agua, obtendremos la sección útil del acueducto sinmás que efectuar una simple operación aritmética. El co-

Fig. r.—Sección transversal de una acequia de tierra. La inclinación de las pa-redes 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 porsegundo) 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 deconstruirse la acequia de tierra, deberá tener las paredes conuna 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 desemicírculo, o también trapezoidal, de paredes menos tendi-das que en el caso de ser de tierra sin revestimiento alguno.

En las acequias de último orden, de pequeño caudal, esfrecuente que el trapecio, o el rectángulo, de la sección útiltenga la paralela media de una longitud igual al doble de laaltura, y con esta condición, para deducir todas las dimen-siones de la sección, una vez adoptados los taludes de lasparedes, basta calcular la altura de la lámina de agua.

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Las figuras i y 2, con taludes de 1 : 1 y i : 3, respecti-vamente, que se refieren a acequias de tierra y a acequias defábrica revestidas de cemento, nos dan las dimensiones de lasección mojada en función del espesor de la lámina de agua.

En todos los casos será necesario recrecer la altura sobrela calculada, para evitar que el agua se derrame por desbor-dar el cauce. La distancia que quede desde la banqueta de la

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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 unosm centímetros, como mínimo, si la acequia es de fábrica.y 15 ó 20 si es de tierra. Este "resguardo" será tanto ma-yor cuanto más imperfecta sea la construcción, o cuandosean de temer avenidas que superen al caudal previsto.

Pendiente.

La determinación de la pendiente, sin ofrecer dificulta-des, exige, sin embargo, el empleo de fórmulas empíricas ytablas especiales, por cuya razón, y para más facilidad, da-mos ya resuelto el problema en los cuadros que más abajofiguran: el primero, para el caso de acequias de tierra, queson las más frecuentes y económicas, y el segundo, para ace-quias (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 sec-ción útil por el perímetro mojado. La superficie que antes de-dujimos para la sección, expresada en metros cuadrados, di-vidida por la longitud de su perímetro que el agua moja,

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medida en metros lineales, nos da un cociente que es loque se llama radio medio.

En la figura adjunta, que representa la sección de unaacequia, el radio medio será el cociente de dividir el árearayada por la longitud de la línea ,ABCD.

Una vez calculado el radio medio se obtiene la pendienteen 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 (expre-sada en metros por segundo) que se aproxime a la fijada ; lacifra que encabeza la columna nos da la pendiente necesaria.Si la velocidad estuviese comprendida entre dos consecuti-vas, tomaremos igualmente una pendiente intermedia.

1.-ACEQUIAS DE TIERRA'

RADIOPENIT1EN 'r E

MEDIO 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 0,23 0,32 0,40 0,46 0,55

0,16 0,26 0 ,37 0,45 0,52 0,58

0,18 0,29 0,41 0,50 0,57 0,64

0,20 0,32 0,45 0,55 0.63 0,70

0.22 0,34 0,49 0,59 o,68 0,76

0,24 0,37 0,52 0.64 0,74 0,83

0,26 Q40 0,56 o,68 0,79 o,88

0,28 0,42 o,6o 0,73 0,84 0,940,30 0,45 0,63 0,77 0,90 1,00

V = Velocidad del agua, en metros por segundo.

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II.-ACEQUIAS REVESTIDAS DE CEMENTO

Q\1)10ME.)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 0.50 0,54 0,57 0,61 0,640,10 0,57 0,61 0,65 0,69 0,730,12 0,63 o,68 0,72 0,77 0.820,14 0,69 0,74 0,79 0,84 0,890,16 0,74 0,8o o,85 0,91 0,960,18 0,79 0,85 0,91 0,96 1,02

0,20 0,84 0,90 0,97 1,03 109

V = Velocidad del agua, en metros por segundo.

La pendiente deberá coincidir en lo posible con la del te-rreno que tratarnos de regar, para facilitar la construcción(le la acequia. Si al desarrollar el problema llegarnos a unapendiente que no convenga, por no cumplir con dicha condi-ción o porque no se adapte a las exigencias del riego, repe-tiremos el cálculo modificando la velocidad del agua, lo quehará variar la sección y, por consiguiente, el radio medio, ypor el cuadro anterior obtendremos la nueva pendiente. Siaun no fuese satisfactoria, volveríamos a repetir el cálculoy nos iremos aproximando a la solución conveniente por tan-teos sucesivos.

En el caso de que, coincidiendo la pendiente de la acequiacon 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 acequiapierda altura y los terraplenes no sean excesivos, teniendola precaución de que la acequia, después del salto, conservela suficiente cota para que continúe dominando al terreno yel riego sea posible.

Para más facilidad, y para evitar tanteos, damos a con-tinuación, ya calculadas, diversas alturas de la lámina deagua correspondientes a las secciones de las figuras I y 2 deacequias de tierra y revestidas, con pendientes calculadas demodo que la velocidad esté comprendida entre límites usua-les y con caudales convenientes para que rieguen simultá-neamente uno, dos o tres hombres.

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III.-ACEQUIAS DE TIERRA (sección de la fig. I).

PENDIENTECAUDAL: Litros por segundo

• - • - •20 40 60

0,001 V = 0,20 V .= 0,24 V = 0,28a =-, 0,22 a = 0,29 a = 0,33

0,002 V = 0,25 V = 0,31 V = 0,35a -= 0,20 a = 0,25 a = 0,29

0,003 I' 0,30 V = 0,35 V = 0,40a = 0,18 a = 0,24 a = 0,27

0,004 11 =. 0,32 17 = 0,39 V = 0,44

a = 0,17 a 1•1 0,22 a = 0,26

= velocidad, en metros por segundo.a = altura de la lámina (le agua.

IV.-ACEQUIAS REVESTIDAS DE CEMENTO (sección de la fig. 2).

PENDIENTECAUDAL: Lttros por segnndo

20 40 00

0,0007 V = 0,6a = 0,129

V = 0,69a = 0,169

V = 0,76a = 0,199

o,0008 V = 0,63a ,=.- 0,126

T' = 0,73a = 0,165

1' == °0'.8°194

0,0009 V o,66 V 0,77 T- = 0,84a -= 0,123 a 0,161 a = 0,189

0,001 17 = 0,69 V = o,8o V = 0.87a = 0,121 a = 0,158 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 debellevar, estamos en condiciones de efectuar su replanteo yconstrucción (1).

Es de gran interés en las acequias de tierra vaya éstamuy apisonada, para evitar que se desmorone al introducirel agua. A este efecto se construirá por tongadas de io15 centímetros de espesor, regando con profusión si la tierra

(I) Para el replanteo de acequias véase Inzplaulación, de regadíos, delmismo autor.

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está seca, para facilitar la adherencia de las partículas detierra, y apisonando fuertemente.

Por este motivo, las acequias de tierra deben construirseen 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 peo-res resultados, sino más costosa, por la dificultad de trabajarcon tierra seca. En todo caso, si por cualquier razón fueseprecisa su construcción en esta época, se extremará el riegoy el apisonado.

Al construir la acequia no se la debe (lar su forma defi-nitiva, sino que conviene dejar terraplenado el cauce o cajapara apisonar mejor, el cual se abrirá más tarde, como yahemos dicho. Conviene dejar los taludes que formen espon-táneamente las tierras al caer, con objeto de recortarloscuando esté la acequia consolidada o se abra el cauce. Deeste modo quedarán las aristas vivas y bien planas las super-ficies, lo que revela una construcción esmerada.

Conviene que la banqueta que queda a uno y otro ladodel cauce sea suficientemente amplia para impedir desmoro-namientos. En ningún caso deberán bajar de 25 centímetros,y será tanto más ancha cuanto mayor sea la sección, hastallegar a constituir caminos o paseos por los que se puedacircular en los canales o acequias de grandes dimensiones.

Las acequias revestidas no sólo ofrecen ventaja sobre lasde tierra, por su falta de filtraciones y mejor conservación,sino que será indispensable recurrir a ellas, por la menorpendiente que requieren, siempre que sea necesario disminuiral máximo las pérdidas de altura para conseguir dominar lasuperficie a la que se conduce el agua.

Según hemos visto, la pendiente de las acequias revesti-das ha (le medirse por diezmilésimas, mientras es suficienteapreciar la milésima en acequias de tierra de último orden ;esto obliga a extremar el cuidado en el replanteo de las pri-meras, únicamente aceptable mediante una nivelación de pre-cisión, mientras para las segundas pueden utilizarse otrosmétodos más expeditos.

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Obras de fábrica complementarias.

TOMAS Y COM PUERTAS.—En el origen o cabecera de todaacequia han (le disponerse las "obras de toma", cuya impor-tancia estará en relación con el caudal que se trata de deri-var. En general, toda obra (le toma se compone de tres par-tes principales : el muro de separación entre la acequia y elmanantial (canal, acequia, depósito, etc.), el vano u orificio

Fig. 4.—Derivación 4.—Dcrivación de una acequia y compuertas para abrir o cerrar el pasoal agua. (Foto I. N. C.)

practicado en el muro para la entrada del agua y la com-puerta para abrir o cerrar el paso.

Cuando la toma se haga de un canal o acequia importan-te, el VC1110 nunca debe llegar a partir la banqzbeta, sino queha de estar constituido por un tubo o tajea que atraviese elmuro. En acequias secundarias y de último orden no havinconveniente en que el vano corte a la banqueta, como seaprecia en la derivación de la figura 4, cuya compuerta esuna simple trampilla movida a mano.

Como partes accesorias de las obras de toma pueden ci-tarse: el bocal de toma, que se establece cuando es la obra

de relativa importancia y tiene por objeto facilitar, entradadel agua, y la cámara de sedimentación, donde se .hace per-der velocidad al agua, después de la toma r ir antes dIk.entraten 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 deintercalarse obras de fábrica complementarias ;' .+Iiilemos ha-blado de la -frecuente necesidad de obligar a la rasante a per-der altura bruscamente, formando escalones o saltos con ob-jeto de disminuir los terraplenes, y hacer que la acequia sepliegue 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 grandespendientes, en este caso de : i (45 grados).

Cualquiera que sea la forma del salto, es necesario ab-sorber la "fuerza viva" del agua, adquirida en la caída,.porque de lo contrario saldría ésta con velocidad excesiva yerosionaría 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 saltopierde su fuerza viva (fig. 5) y entra en la acequia, despuésdel salto, a velocidad normal. En acequias de tierra de últi-mo orden, con este dispositivo, hecho en hormigón, basta re-vestir después del salto un metro de acequia, y aun menos,para evitar erosiones.

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Los saltos nunca deben ser de gran altura, sólo excep-cionalmente se aproximarán al metro; es preferible distri-buir varios saltos, más pequeños, en los lugares que aconsejeel relieve del terreno.

SIFONES, TAJEAS Y PASOS SUPERIORES DE CAMINO.—Cuan-do una acequia atraviesa un camino es menester recurrir auno de estos tres dispositivos.

En muy contadas circunstancias es aconsejable hacer pa-sar el agua por encima del camino, constituyendo un acue-ducto, máxime en acequias de último orden, que no suelenllevar altura suficiente para ello. Por eso, estudiamos tansólo el paso del agua por debajo del camino, lo que se con-sigue mediante un sifón, si la acequia va en terraplén, o me-diante una tajea, o un paso superior de camino, si va endesmonte.

El sifón es el caso más frecuente. Consiste en abrir,a uno y otro lado del camino, dos pozos, comunicados porun tubo de suficiente diámetro para impedir atascos y re-ducir al mínimo la pérdida de carga, y a suficiente pro-fundidad para que el paso de carros u otros vehículos no lodeteriore.

Si la acequia va en desmonte, a profundidad bastante, noes preciso construir los pozos del sifón, utilizándose entoncesel método de tajeas o de pasos superiores de camino.

Las tajeas son alcantarillas cubiertas, de sección rectan-gular, que quedan bajo el piso del camino con la misma ra-sante que la acequia. Los pasos superiores de camino son ver-daderos puentecillos dispuestos sobre la acequia, de impor-tancia variable según sea el ancho que se trata de salvar.

El paso superior de camilto más sencillo es una simplelosa de hormigón armado, a la altura de la banqueta de laacequia, apoyada en estribos de hormigón a uno y otro lado.En esta forma elemental es preciso tener la precaución decolocar bordillos a ambos lados del paso, para evitar caigatierra o arenas en el cauce de la acequia.