La gravedad no es grave en riego por gravedad
- Miguel Angel Monge
- 17 nov 2024
- 4 Min. de lectura
Enlazando con el último post “Conducciones por gravedad” que publiqué hace unos días, escribo este con el que pretendo complementar y ampliar al anterior.
El título “La gravedad no es grave” cuando nos referimos a trasegar agua de un punto a otro está elegido con todo el propósito. La gravedad, a veces, es un inconveniente para los ingenieros aeronáuticos y aeroespaciales. Para los ingenieros agrícolas, no lo es tanto.
Para trasladar un volumen de agua de un sitio a otro lo podemos hacer de dos maneras: si existe una diferencia de cota o de nivel que sea favorable entre el punto de origen y el de destino lo podemos hacer por caída libre. Si esa diferencia de cota no fuese favorable, tendríamos que aplicar una fuerza. En el primer caso no sería necesaria aplicar una fuerza, ya que la fuerza de la gravedad se encargaría de ello y, en el segundo caso, tendríamos que recurrir a un grupo de presión.
Fijémonos en la siguiente figura:
Tenemos un depósito en la cota superior y una válvula 50 metros por debajo y unidos por un tubo. No necesitamos más que abrir la válvula para trasegar el agua de la parte alta a la parte baja, sin necesidad de aplicar ninguna fuerza. Nos basta la fuerza de la gravedad.
Ahora veamos el siguiente dibujo:
En este caso deseamos trasladar el agua de una zona baja a una zona a mayor altura. Necesitaremos de una bomba para transmitir la fuerza necesaria al agua para hacerla llegar a la parte alta.
La fuerza de la gravedad SIEMPRE nos va a permitir que el agua circule por el interior de una conducción hacia el punto más bajo de la misma. “La gravedad no es grave” ya que siempre se aliará con nuestro propósito.
A veces, la mejor manera de explicar un asunto es ir a una situación extrema, de esta forma se entiende mejor la problemática. Soy partidario de utilizar este recurso para que se comprenda mejor lo que se explica.
Imaginemos, para el caso del bombeo, que vamos a impulsar el agua para hacerla subir desde el punto más bajo hacia una zona alta.
Para este supuesto, la presión que hay que aplicar al agua para que el sistema funcione adecuadamente sería la suma del desnivel geométrico, Hg, más las pérdidas de carga totales producidas en toda la conducción, h. La suma de estos valores se conoce como altura manométrica (HMAN)
HMAN = Hg + h
Supongamos ahora que hubiera unas pérdidas de presión, p, muy importantes, que no se hubiesen considerado durante el cálculo anterior. Estas pérdidas, que imaginemos que sean grandes (por ejemplo, una reducción en el diámetro de la conducción), son fundamentales incluirlas en el cálculo para que el sistema funcione. Pero no se ha hecho. Nos vamos entonces al caso extremo comentado.
Para este supuesto, la altura manométrica real resultaría mucho menor:
HMAN = Hg + h - p
Al no haber sido consideradas estas pérdidas en el cálculo, lo que van a hacer es restar y contribuir a frenar el agua, ya que el impulso que vamos a dar al agua en el grupo de bombeo será mucho menor del que realmente necesitamos.
Bien, lo que ocurrirá cuando activemos el grupo de bombeo para esas condiciones será que el agua NUNCA LLEGARÁ al depósito superior, se quedará a medio camino en un punto intermedio de la conducción y de ahí no pasará. La bomba batirá el agua, pero la presión transmitida no será suficiente para remontar al punto más alto. Esta sería la situación más grave, que, sin embargo, en una conducción por gravedad, no se va a dar, pues no tenemos que vencer ni alturas ni pérdidas críticas de presión, teniendo a nuestro favor la pendiente. A mayor pendiente, más velocidad del agua y mayor caudal.
Para explicarlo de forma gráfica, supongamos un camión que va a transportar una pesada carga desde una zona baja a una zona más alta. Podemos equiparar el motor del camión con el grupo de bombeo, a la carga con el agua y a la carretera con la tubería.
Si el motor dispone de fuerza suficiente podrá llegar a destino; pero si el motor no dispone de fuerza suficiente podría quedarse a mitad de camino sin llegar al punto final. La resistencia que ofrece el peso de la carga y la pendiente de la carretera superarían la fuerza del motor y el camión se detendría.
La situación cambia radicalmente si tiene que ir cuesta abajo, a favor de la pendiente. En este caso el camión no encuentra resistencia y la carga llegaría a destino sin apenas esfuerzo. La gravedad jugaría a nuestro favor, y el agua llegaría a destino. En riego por gravedad la gravedad es nuestra aliada.
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