Cavar un pozo nuevo o ampliar la capacidad de un pozo más antiguo
Al mudarse a un nuevo sitio agrícola, muchos productores de cultivos especializados necesitan cavar un pozo nuevo o evaluar la capacidad de un pozo existente. Esta página cubre los conceptos básicos sobre cómo determinar el tamaño ideal de pozo y bomba para su granja, medir el caudal y la presión de un pozo existente, y los costos y permisos asociados con los pozos agrícolas.
Cualquier persona que excave un pozo nuevo debe consultar al Guía de pozos para propietarios del Departamento de Salud de Minnesota. Esta guía proporciona una descripción general de los requisitos de permisos y otras regulaciones. Asegúrese de analizar su agua para cumplir con las mejores prácticas de seguridad alimentaria..
Calcular las necesidades de riego
Si bien las necesidades de agua de los cultivos varían ligeramente a lo largo de la temporada, el estándar de 1 pulgada de agua por semana es un buen punto de partida para diseñar un sistema de riego. Si bien la mayoría de las semanas la lluvia complementará parte de eso, los productores deben planificar un sistema de riego que pueda satisfacer las necesidades de sus cultivos durante la sequía.
1 pulgada de agua por acre equivale a 27154 galones. Para una granja con cinco acres en producción, el sistema de riego debería poder acomodar cinco veces esta cantidad de agua cada semana: 135,770 galones.
Determinación del tamaño de la bomba, el diámetro del pozo y la profundidad.
El tamaño de la bomba es quizás la consideración más importante para los agricultores de cultivos especiales. El tamaño de la bomba depende de la profundidad del pozo y del diámetro del pozo, la cantidad de agua necesaria, el sistema de distribución de agua y el equipo de riego. Si bien una bomba más grande es más costosa desde el principio, invertir inicialmente en una bomba del tamaño adecuado suele ser sustancialmente más barato que actualizarla más adelante si aumentan el tamaño de la granja o las necesidades de agua.
- Las bombas residenciales tienden a tener motores de 0.5 a 0.75 caballos de fuerza, con una capacidad de bombeo de 10 galones por minuto (Fuente, Manual del propietario del pozo).
- Las granjas de hortalizas a pequeña escala (hasta aproximadamente 5 acres) suelen tener bombas con entre 5 y 15 caballos de fuerza y una capacidad de 20 a 40 galones por minuto.
- Los productores a mayor escala, como los productores de patatas en unos pocos cientos de acres, normalmente necesitan de 740 gpm a 1066 gpm dependiendo del tipo de suelo y de los acres irrigados. Los suelos irrigados más comunes en MN son los franco arenosos que requieren un caudal de aproximadamente 6 gpm/ac para el riego de temporada completa (Scherer, 2018)
Al determinar el tamaño de bomba necesario para su granja, comience calculando los requisitos totales de agua para sus cultivos en el peor de los casos (es decir, una sequía severa).
Tomando del ejemplo anterior, una granja de cinco acres necesitaría aproximadamente 135,770 galones de agua por semana durante un período sin lluvia. Con una capacidad de bomba de 25 galones por minuto, el productor necesitaría regar durante 5430 minutos, o 91 horas por semana. Eso equivale a unas 13 horas de riego continuo al día. Con una capacidad de bomba de 40 galones por minuto, el agricultor necesitaría regar durante 3394 minutos, lo que equivale a 57 horas por semana u 8 horas por día. Si el agricultor tuviera una capacidad de bomba mucho menor, digamos 10 galones por minuto, no podría regar lo suficiente, incluso si hiciera funcionar el riego las 24 horas del día.
Considere también la posibilidad de aumentar la producción en el futuro y si desea tener la opción de un pozo de mayor capacidad en los próximos años.
Profundidad
La profundidad de un pozo puede variar sustancialmente de una granja a otra dependiendo de la profundidad del nivel freático, los riesgos de contaminación de la superficie y otros factores, como las regulaciones locales. Preguntar a los vecinos puede darle una idea de la profundidad que deberá tener su pozo, pero normalmente no se puede determinar la profundidad precisa de un pozo antes de perforarlo.
Diámetro
Los pozos están revestidos con tubos de acero o plástico llamados revestimiento de pozo. Estas tuberías suelen tener entre 4 y 6 pulgadas de diámetro. Su empresa local de perforación de pozos puede ayudarlo a elegir el mejor material para su sitio según el método de perforación, las condiciones del suelo, la profundidad, etc. Un pozo con un diámetro de tubería mayor permitirá extraer un mayor volumen de agua. Los revestimientos de pozos residenciales suelen tener entre 4 y 6 pulgadas de diámetro. Esto suele ser suficiente para granjas pequeñas (menos de 5 acres), pero para granjas más grandes y con pozos de mayor capacidad, los diámetros del revestimiento de los pozos varían de 6 a 14 pulgadas.
Diámetros de pozo recomendados para diversos rendimientos de pozos. (Boman et al. 2019)
| Rendimiento previsto del pozo (gpm) | Tamaño nominal de los tazones de la bomba (pulgadas) | Tamaño óptimo del revestimiento del pozo (pulgadas) | Tamaño más pequeño del revestimiento del pozo (pulgadas) |
|---|---|---|---|
| 200-600 | 6 | 8 ID | 6 ID |
| 600-1000 | 8 | 10 ID | 8 ID |
| 1000-1900 | 10 | 12 OD | 10 ID |
| 1900-2800 | 12 | 16 OD | 14 OD |
Medición del caudal y la presión
Saber cuánta agua sale de su línea de riego principal y la presión a la que fluye es fundamental para elegir las mangueras, los filtros y los dispositivos reguladores de presión adecuados. Esta información también es fundamental para calcular cuánto tiempo necesita regar para satisfacer las necesidades de su cultivo. Deberá calcular la presión y el caudal del agua. Su excavador debería poder estimar estas mediciones cuando instale el pozo y la bomba, pero también es importante tener mediciones en tiempo real.
Estas medidas pueden ser diferentes en diferentes puntos de la finca. Por ejemplo, si una parte de la finca se riega con cinta de goteo, mientras que otra se riega con aspersores aéreos, el caudal y la presión serán diferentes en cada campo. Esto se debe en parte a que los sistemas de riego por goteo requieren reguladores de presión para reducir la presión del agua y en parte a que la presión del agua cambia con la distancia al hidrante y con los cambios de pendiente.
La presión del agua
La mayoría de los proveedores de riego ofrecen medidores de presión de agua. Normalmente la presión se mide en libras por pulgada cuadrada o PSI. La mayoría de los agricultores tienen un medidor de presión conectado permanentemente a la boca del pozo, así como a cualquier dispositivo regulador de presión en todo su sistema de riego.
Tasa de flujo
Un medidor de flujo preciso instalado en la tubería de riego es una herramienta muy importante y esencial para practicar una buena programación del riego. Un medidor de flujo proporciona los medios para determinar el volumen más preciso de agua bombeada para riego. El medidor de flujo no solo proporciona información sobre el volumen total de agua entregada al campo, sino que también captura los cambios en la producción del pozo que indican posibles problemas en la bomba. El caudalímetro proporciona dos valores: volumen total de agua bombeada y caudal instantáneo. Sin embargo, para obtener mediciones de caudal más precisas, registre el volumen de agua bombeada durante un tiempo determinado (por ejemplo, 10 minutos). Esto proporcionará una medición del caudal promedio.
Utilizando un caudal medido determinado mediante el monitoreo del medidor de flujo, la profundidad de aplicación promedio se puede calcular como:
Profundidad bruta de riego (pulgadas) = Caudal (acre pulgada/hora) X Tiempo de riego (hora)/Acres regados (acres)
Factor de conversión: 453 gpm = 1 acre pulgada/hora
En ausencia de un medidor, los productores pueden utilizar métodos simples (aunque menos precisos) para calcular el caudal. Un método consiste en llenar un recipiente con agua durante un período de tiempo determinado (5 minutos) y calcular cuánta agua salió de la manguera. Lo ideal es hacer esto durante 5 a 10 minutos y varias veces durante la temporada para tener en cuenta los cambios de presión.
Otro enfoque es llenar un recipiente con una cantidad conocida de agua (como un recipiente de 10 galones) y calcular cuánto tiempo lleva llenarlo, luego dividirlo por la cantidad de galones para obtener galones por minuto. Nuevamente, haga esto varias veces para tener en cuenta la variación.
Estimación del costo de un pozo nuevo.
El costo de un pozo nuevo puede ser muy variable, dependiendo de la profundidad, las condiciones del suelo, el diámetro del pozo, el tamaño de la bomba y los materiales utilizados. Los agricultores que cavan un pozo para una granja de 5 a 20 acres deben esperar pagar entre 5 y 30,000 XNUMX dólares por un pozo nuevo. Llame a las empresas locales de perforación de pozos para obtener una cotización precisa.
Permisos requeridos para pozos según uso de agua
En Minnesota, se requiere un permiso del Departamento de Recursos Naturales (DNR) para perforar un pozo si se extraen más de 10,000 100,000 galones de agua por día o 1 27154 galones por año: XNUMX pulgada de agua/acre = XNUMX galones. Los usuarios de agua con permiso deben presentar un informe anual sobre el uso del agua al DNR. Ver más información sobre permisos de uso de agua.
Boman et al. 2019. Diseño y construcción de pozos tamizados para sistemas de riego agrícola. Extensión UF-IFAS.
Schere, TF 2017. Bombas de agua para riego. AE1057, revisado en agosto de 2017. Extensión NDSU.
Martín, D., Kranz. WL, Smith, T., Irmak, S., Burr C. y Yoder, R. 2017. Manual de riego con pivote central. Extensión de la Universidad de Nebraska-Lincoln.
Revisado en 2022