Casos de estudio

Tecnopenta ha diseñado y realizado un sistema de monitorización hidráulica distribuido en una red de canales de riego a cielo abierto, con el objetivo de verificar las condiciones de funcionamiento, evaluar los caudales realmente circulantes y controlar los principales puntos hidráulicamente críticos.

La intervención ha afectado a tres ramales de riego caracterizados por diferentes geometrías, secciones revestidas de hormigón, canales prefabricados, cruces, estrechamientos, derivaciones y saltos de fondo. La red presenta además un funcionamiento marcadamente estacional, con caudales mínimos durante el periodo invernal y valores máximos durante la temporada de riego.

Análisis hidráulico e identificación de los puntos de medida

El diseño del sistema partió del análisis del modelo hidráulico de la red, utilizado para identificar los tramos más sensibles y definir los puntos más representativos del comportamiento global de los canales.

Sobre la base de este análisis se identificaron diez puntos de monitorización, situados principalmente en correspondencia con derivaciones, puentes, cruces, estrechamientos de sección, variaciones significativas de caudal y zonas afectadas por fenómenos de remanso.

De este modo, la instrumentación se concentró en los puntos realmente significativos, evitando una distribución uniforme de los sensores a lo largo de toda la red.

Medición radar del nivel y de la velocidad

Para la medición del nivel del agua se instalaron sensores radar sin contacto, situados por encima de la superficie libre del canal.

Esta tecnología evita el contacto directo con el agua, reduciendo los problemas relacionados con sedimentos, vegetación, materiales transportados por la corriente y mantenimiento de los elementos sumergidos.

En las estaciones principales, la medición del nivel se complementó con un sensor radar para la velocidad superficial del agua, instalado también fuera del agua.

Cálculo continuo del caudal

La combinación del nivel, la geometría de la sección y la velocidad de la corriente permite determinar de forma continua el caudal instantáneo que circula por cada punto de medida.

El sistema permite además calcular el volumen acumulado, haciendo posible conocer la cantidad total de agua que ha circulado durante un día, una semana, una temporada de riego o un intervalo seleccionado.

La comparación entre los caudales medidos aguas arriba y aguas abajo de las principales derivaciones permite reconstruir progresivamente el balance hidráulico de la red y evaluar la distribución del recurso hídrico destinado al riego.

Control de los fenómenos de remanso

La monitorización simultánea del nivel en secciones consecutivas permite observar la evolución de posibles fenómenos de remanso e identificar variaciones anómalas de las condiciones de flujo.

Esta información puede poner de manifiesto situaciones relacionadas con obstrucciones, acumulación de materiales, presencia de vegetación, reducción de la capacidad de desagüe o anomalías en las estructuras presentes a lo largo del canal.

Adquisición de datos y plataforma METRA

Cada estación está conectada a un data logger industrial que gestiona la alimentación de los sensores, la adquisición de las mediciones, el procesamiento local, el almacenamiento y la transmisión remota de datos.

Los datos se transmiten mediante red móvil a la plataforma METRA de Tecnopenta, donde se almacenan y organizan en series temporales.

Para cada estación es posible consultar gráficos relativos al nivel, velocidad, caudal instantáneo, volumen acumulado, estado de la batería y diagnóstico del sistema.

Umbrales de alarma y control de la red

Para los puntos hidráulicamente más sensibles se han definido umbrales progresivos asociados al nivel del agua.

La superación de los valores establecidos permite identificar rápidamente condiciones anómalas, como aumentos del nivel, formación de remansos, reducción de la capacidad de desagüe, caudales superiores a los valores previstos o ausencia repentina de caudal.

Las alarmas se muestran en la plataforma y pueden transmitirse automáticamente a los operadores responsables de la gestión de la red.

Del modelo hidráulico a la monitorización digital

Uno de los aspectos más significativos de la intervención es la integración entre modelización hidráulica, infraestructura física y mediciones reales.

El uso combinado de sensores radar sin contacto, telemetría y plataformas digitales permite transformar una red de riego tradicional en una infraestructura monitorizable a lo largo del tiempo.

Los datos recopilados permiten verificar la eficiencia de la distribución, identificar posibles anomalías, analizar los balances hídricos y disponer de una base cuantitativa para la gestión y el mantenimiento de la red de riego.