Es necesario mejorar el drenaje superficial y subterráneo de algunos suelos de Minnesota para optimizar el entorno de cultivo y reducir los riesgos de producción.
Para garantizar un sistema eficaz y rentable, es importante combinar un buen proceso de diseño con una evaluación exhaustiva de factores in situ como el tipo de suelo, la topografía, la ubicación de las salidas y los humedales existentes. Esto, y una instalación de calidad, garantizarán un sistema de drenaje que funcionará eficazmente durante muchos años.
Muchos suelos en Minnesota y en todo el mundo permanecerían húmedos durante varios días después de una lluvia sin un drenaje adecuado, lo que impediría el trabajo de campo oportuno y estresaría los cultivos en crecimiento. Los suelos saturados no proporcionan suficiente aireación para el desarrollo de las raíces de los cultivos y pueden ser una fuente importante de estrés para las plantas.
Es por eso que el drenaje artificial de suelos con mal drenaje se ha convertido en una parte integral del mantenimiento de un sistema de producción de cultivos rentable. Algunos de los suelos más productivos del mundo están drenados, incluido el 25 por ciento de las tierras agrícolas de Estados Unidos y Canadá.
Factores de planificación
Planificar un sistema de drenaje eficaz lleva tiempo y requiere que usted considerar una serie de factoresque incluyen:
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Regulaciones locales, estatales y federales.
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Información del suelo.
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Impacto de los humedales.
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Adecuación de la salida del sistema.
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Evaluación de elevación, pendiente (pendiente) y topografía del campo.
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Viabilidad económica.
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Estrategias de cultivo presentes y futuras.
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Impactos ambientales asociados a la descarga de drenaje.
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Servidumbres y derechos de vía.
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Calidad de instalación.
Regulaciones y restricciones
La Ley de Seguridad Alimentaria del Departamento de Agricultura y los proyectos de ley agrícolas de 1985, 1990 y 1996 crearon muchas restricciones y mandatos especiales sobre los humedales que todos los proyectos de drenaje, incluidas las mejoras, deben seguir.
También es muy importante que el propietario del terreno, el diseñador del sistema y el contratista comprendan otras leyes federales aplicables, así como las leyes estatales y de cuencas locales relacionadas con el drenaje. Las personas que estén pensando en instalar un sistema de drenaje también deben conocer sus derechos y responsabilidades en cuanto a extraer agua de la tierra y transferirla a otras tierras.
Los primeros pasos de cualquier proyecto de instalación siempre deben incluir visitas a las oficinas del Distrito de Conservación de Suelos y Agua (SWCD), el Servicio de Conservación de Recursos Naturales (NRCS) y la unidad administrativa local de la cuenca.
Fuentes de información
A medida que desarrolla un plan y especificaciones de drenaje, es útil consultar varias fuentes de información.
Estos incluyen estudios topográficos del suelo y del sitio del condado, el Guía de drenaje de Minnesota, expertos locales en drenaje, fotografías aéreas de la Agencia de Servicios Agrícolas y autoridades de gestión de zanjas y aguas abajo. También es una buena idea evaluar la superficie y el subsuelo de un campo.
Para decidir si un nuevo sistema de drenaje (o mejorar un sistema existente) tiene sentido económico, determine o estime lo siguiente:
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Cuál podría ser la respuesta del cultivo en el área a drenar.
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El impacto del sistema en la puntualidad y conveniencia de las operaciones de campo.
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Cambios de insumos y otros costos asociados con un sistema de drenaje.
No hace falta decir que no es fácil estimar algunos de estos factores. Los datos recopilados de un monitor de rendimiento de cosechadoras pueden ofrecer buena información sobre el rango y la variabilidad del rendimiento del campo, así como también sobre cómo respondieron los cultivos a actividades de drenaje anteriores. La información sobre la respuesta de los cultivos proporcionada por especialistas de Iowa, Ohio y Ontario también podría resultar útil.
Otras fuentes potenciales de información sobre la respuesta al rendimiento relacionada con el drenaje mejorado incluyen a los vecinos, los educadores de Extensión del condado y la oficina de SWCD.
Herramientas de análisis
Muchos estudios de suelos de los condados también han identificado el rendimiento potencial de cada tipo de suelo para cultivos comunes utilizando prácticas de manejo sólidas.
También puede realizar una análisis de rentabilidad online simplificado, desarrollado por la Extensión de la Universidad de Minnesota y alojado en el sitio web de Prinsco. Advanced Drainage Systems (ADS) también ofrece una aplicación que permite a los usuarios realizar un análisis simplificado de rentabilidad de las inversiones en drenaje.
Póngase en contacto con su distribuidor local para obtener más información. Estos análisis simplificados pueden brindarle una primera idea de la rentabilidad general, pero carecen de la sofisticación necesaria para afinar las decisiones de inversión.
Diseño de un sistema de drenaje.
Para proteger los cultivos, un sistema de drenaje subterráneo debe poder eliminar el exceso de agua de la parte superior de la zona de raíces activas entre 24 y 48 horas después de una lluvia intensa.
Más información sobre el exceso de agua del suelo/drenable
La capacidad del sistema de drenaje seleccionada para la mayoría de las tierras agrícolas del norte del Medio Oeste debe proporcionar la cantidad deseada de extracción de agua por día, comúnmente conocida como coeficiente de drenaje. Esta cifra suele oscilar entre 3/8 y 1/2 pulgada de eliminación de agua por día.
Directrices sobre el coeficiente de drenaje.
Las Tablas 1 y 2 muestran pautas de coeficientes de drenaje para la producción de cultivos en tierras con drenaje superficial adecuado.
Sólo refine estas pautas de coeficiente de drenaje después de haber consultado con expertos en drenaje y contratistas de drenaje locales. Las pautas del NRCS sugieren que es posible que necesite aumentar el coeficiente de drenaje si ocurre una o más de estas situaciones:
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El cultivo tiene un alto valor (por ejemplo, remolacha azucarera u otros cultivos de hortalizas/camiones).
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Los suelos tienen una textura más gruesa.
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Los cultivos tienen una menor tolerancia a la humedad.
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La topografía es plana (lo que implica un peor drenaje superficial).
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Grandes cantidades de residuos de cultivos quedan en un campo.
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Hay poco o deficiente drenaje superficial.
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La evapotranspiración del cultivo es baja.
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Son comunes las lluvias frecuentes y de baja intensidad.
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Los tiempos de siembra y cosecha son críticos.
La Tabla 1 muestra la cantidad deseada de agua eliminada, en términos de pulgadas por 24 horas. Las cifras pertenecen al Capítulo 14 del Manual de campo de ingeniería del NRCS.
Tabla 1: Coeficientes generales de drenaje sin entradas superficiales
| Tipo de suelo | Cultivos de campo | Cultivos de camiones |
|---|---|---|
| Mineral | 3/8 a 1/2 de pulgada | 1/2 a 3/4 de pulgada |
| Organic | 1/2 a 3/4 de pulgada | 3/4 a 1.5 pulgada |
La Tabla 2 muestra la cantidad deseada de agua eliminada, en términos de pulgadas por 24 horas. Las cifras pertenecen al Capítulo 14 del Manual de campo de ingeniería del NRCS.
Tabla 2: Coeficientes generales de drenaje con entradas superficiales
| Tipo de suelo | Cultivos extensivos: Entradas ciegas | Cultivos extensivos: ensenadas abiertas | Cultivos para camiones: Entradas ciegas | Cultivos para camiones: Entradas abiertas |
|---|---|---|---|---|
| Mineral | 3/8 a 3/4 de pulgada | 1/2 a 1 pulgada | 1/2 a 1 pulgada | 1 a 1.5 pulgadas |
| Organic | 1/2 a 1 pulgada | 3/4 a 1.5 pulgada | 3/4 a 2 pulgadas | 2 a 4 pulgadas |
Si necesita transportar agua superficial al sistema de drenaje subterráneo a través de entradas superficiales, las pautas del NRCS sugieren usar los coeficientes de drenaje en Tabla 2, dependiendo de la entrada y el tipo de suelo. Aplique el coeficiente seleccionado a toda la cuenca que contribuye con escorrentía a la entrada superficial, a menos que una porción de la escorrentía se drene de una manera diferente.
El objetivo del trazado y diseño del sistema de drenaje es drenar de manera adecuada y uniforme un campo o área. La topografía del campo y la ubicación/elevación de la salida suelen ser los principales factores considerados al planificar el diseño de un sistema de drenaje, y la topografía influye en gran medida en las alternativas de diseño posibles.
Creando un mapa topográfico
Lo mejor es crear un mapa topográfico del campo, que muestre las elevaciones de los puntos de venta potenciales o existentes. Puede utilizar muchos métodos para crear el mapa, incluidos estudios topográficos estándar, un GPS o un sistema láser.
El mapa topográfico ayuda al diseñador a evaluar la pendiente general e identificar los puntos altos o bajos de un campo que podrían plantear desafíos.
Pautas de salida de drenaje
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Ya sea un canal abierto o una tubería cerrada, debe ser lo suficientemente grande como para transportar la descarga de drenaje deseada desde un campo con la suficiente rapidez para evitar daños importantes a los cultivos.
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Normalmente se encuentran entre tres y cinco pies por debajo de la superficie del suelo.
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A veces es necesario bombear para crear una salida adecuada.
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Ubique la parte inferior de una tubería de salida por encima del nivel normal del agua en una zanja receptora o vía fluvial. Se espera que las inundaciones o los altos niveles de agua puedan sumergir brevemente la salida.
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Mantenga los enchufes limpios de malezas, basura y roedores.
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Proteja las salidas de la erosión, daños a maquinaria y ganado y hielo en el agua corriente.
Seleccionando el diseño
Aunque puede haber muchas alternativas de diseño posibles para un campo determinado (Figura 1), evalúe objetivos de drenaje específicos para encontrar el mejor diseño. Los objetivos incluyen eliminar el agua de un área problemática aislada, mejorar el drenaje en todo un campo, interceptar una filtración en la ladera, etc.
Abordar las necesidades de diseño y drenaje del sistema de manera amplia e integral, anticipando necesidades futuras cuando sea posible. Incluso si instala un sistema de drenaje de forma incremental (algunos este año, más el próximo año, etc.), la planificación del sistema no debe ser gradual.
Será mucho más fácil agregarlo a un sistema si la red eléctrica establecida ya es lo suficientemente grande y está ubicada adecuadamente.
Posicionamiento de laterales, principales y secundarios.
Al seleccionar un patrón de diseño para un campo o topografía en particular, oriente los drenajes laterales o los laterales del campo con los contornos del campo tanto como sea posible. De esta manera, los laterales pueden interceptar el agua a medida que fluye cuesta abajo.
Por otro lado, puede colocar las tuberías principales y secundarias (también llamadas colectores) en pendientes más pronunciadas o en cunetas para facilitar la colocación de los laterales (Figura 2).
Existe una estrecha relación entre la permeabilidad del suelo y el espacio y la profundidad de drenaje recomendados. Cuando se utiliza un sistema de laterales paralelos, se debe considerar simultáneamente el espaciamiento y la profundidad de los drenajes, basándose en:
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Tipo de suelo.
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Permeabilidad y estratificación del suelo.
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Los cultivos a sembrar.
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El coeficiente de drenaje deseado.
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El grado de drenaje superficial.
Si hay una transición abrupta de un suelo más liviano a uno más pesado, es mejor mantener los drenajes por encima de la capa pesada, cuando sea posible. Espaciar los drenajes más juntos da como resultado un coeficiente de drenaje más alto y un drenaje más rápido.
Distancia entre desagües
Determinar qué tan cerca es lo suficientemente cerca implica equilibrar costos y beneficios. En pocas palabras, sólo se puede justificar hasta cierto punto el mayor costo asociado con espaciamientos de drenaje más estrechos. Después de eso, el único resultado es la disminución de las ganancias.
Apunta a una profundidad uniforme
Un sistema de drenaje ideal tendría una profundidad de drenaje uniforme. En el mundo real, la topografía y el diseño del sistema determinan las profundidades reales de los drenajes.
Un diseño del sistema que no coincida bien con la topografía del campo dará como resultado una amplia variación en las profundidades del drenaje y un drenaje desigual del campo. Evite un diseño del sistema con muchos puntos de cobertura mínima (2 a 2.5 pies) y cortes excesivamente profundos.
Tome decisiones sobre el espaciamiento y la profundidad de los drenajes después de consultar las pautas del NRCS y hablar con personas del área con experiencia en drenaje.
Recomendaciones generales de espaciado y profundidad.
La Tabla 3 muestra las opciones generales de espaciado y profundidad que podría considerar durante la fase inicial de planificación de un sistema nuevo o mejorado. El Guía de drenaje de Minnesota contiene una tabla de recomendaciones de espaciamiento de drenajes para muchos suelos en Minnesota. La Tabla 4 muestra un ejemplo de un suelo de la serie Blue Earth.
La Tabla 3 muestra el espacio recomendado entre drenajes en pies. Los coeficientes de drenaje (regular, bueno y excelente) se expresan en pulgadas por día.
Tabla 3: Recomendaciones generales para el espaciamiento y la profundidad de los drenajes laterales paralelos
| Tipo de suelo | Permeabilidad del subsuelo | Espaciado de drenaje: drenaje justo (1/4 de pulgada) | Espaciado de drenaje: Buen drenaje (3/8 de pulgada) | Espaciado de drenaje: Excelente drenaje (1/2 pulgada) | Profundidad de drenaje |
|---|---|---|---|---|---|
| Franco arcilloso | Muy bajo | Pies 70 | Pies 50 | Pies 35 | 3.0-3.5 pies |
| franco arcilloso limoso | Baja | Pies 95 | Pies 65 | Pies 45 | 3.3-3.5 pies |
| Franco limoso | Moderadamente bajo | Pies 130 | Pies 90 | Pies 60 | 3.5-4.0 pies |
| Marga | Moderado | Pies 200 | Pies 140 | Pies 95 | 3.8-4.3 pies |
| Franco arenoso | Moderadamente alto | Pies 300 | Pies 210 | Pies 150 | 4.0-4.5 pies |
La Tabla 4 es un ejemplo de una recomendación de la Guía de drenaje de Minnesota. Muestra recomendaciones de espaciamiento de drenaje (en pies entre drenajes) para un suelo de la serie Blue Earth a profundidades de 36 y 48 pulgadas, y cuatro coeficientes de drenaje.
| Profundidad de drenaje | Coeficiente de drenaje: 1/4 de pulgada por día | Coeficiente de drenaje: 3/8 de pulgada por día | Coeficiente de drenaje: 1/2 de pulgada por día | Coeficiente de drenaje: 3/4 de pulgada por día |
|---|---|---|---|---|
| 36 pulgadas | Pies 95 | Pies 74 | Pies 62 | Pies 49 |
| 48 pulgadas | Pies 121 | Pies 96 | Pies 81 | Pies 64 |
Capacidad de tubería
La cantidad máxima de agua que puede transportar una tubería de drenaje (su capacidad) depende del diámetro interior de la tubería, el grado o pendiente en la que está instalada y de qué está hecha la tubería. Por ejemplo, una tubería más lisa tiene una mayor capacidad de flujo, en igualdad de condiciones.
Por lo general, puede obtener capacidades de tubería de flujo total para grados, tamaños y materiales de tubería específicos de varias fuentes:
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Aplicaciones y herramientas online de empresas como prinsco y ADS.
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Nomogramas (gráficos) en el Guía de drenaje de Minnesota.
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Literatura de los fabricantes.
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Contratistas e ingenieros de drenaje locales.
Capacidad de flujo
Para estimar la capacidad de flujo requerida (Q) en pies cúbicos por segundo (cfs), multiplique el área que desea drenar por el coeficiente de drenaje deseado y divida por el factor de conversión (23.8).
Q en cfs = [área en acres x coeficiente de drenaje en pulgadas por día] / 23.8
Para utilizar la ecuación de esta forma, el área y la CC deben estar en unidades de acres y pulgadas por día, respectivamente.
Grado, material y diámetro de la tubería.
Una vez que determine Q, puede seleccionar el grado de la tubería, el material y, en última instancia, el diámetro para proporcionar la capacidad de flujo requerida. Las restricciones topográficas generalmente determinan la calidad de la tubería, por lo que el tamaño de la tubería se determina después de seleccionar el material (por ejemplo, tubería de polietileno corrugado, tubería interior lisa, etc.).
Velocidad de flujo
Además de la capacidad de flujo, diseñe sistemas de drenaje para proporcionar una cierta velocidad mínima de flujo para que se autolimpie o se autofregue.
Si hay arena fina y limo, la velocidad mínima recomendada es 1.4 pies por segundo para evitar que los sedimentos se acumulen en el sistema. Los sistemas de drenaje en suelos más estables pueden tolerar velocidades de flujo más lentas, tan bajas como 0.5 pies por segundo.
La Tabla 5 muestra los grados mínimos recomendados para varios tamaños de tubería cuando se utilizan estas velocidades de flujo.
Las calificaciones están respaldadas por los estándares EP260 de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Agrícolas (ASAE). Las calidades más planas dan como resultado un flujo más lento y corren el riesgo de fallar. Evite siempre las calificaciones inversas.
Los drenajes que no están sujetos a arena fina o limo tienen una velocidad mínima de 0.5 pies por segundo, mientras que los drenajes donde puede entrar arena fina o limo tienen una velocidad mínima de 1.4 pies por segundo. Los drenajes CPE se refieren a tuberías de plástico de polietileno corrugado, y lisos se refiere a tuberías de plástico de pared lisa o tejas de concreto o arcilla.
Tabla 5: Grados mínimos recomendados (porcentaje) para tuberías de drenaje
| Diámetro interior del drenaje | Drenajes lisos no sujetos a arena fina o limo | Drenajes CPE no sujetos a arena fina o limo | Drenajes lisos por donde pueda entrar arena fina o limo | Drenajes de CPE por donde puede entrar arena fina o limo |
|---|---|---|---|---|
| 3 pulgadas | 0.08% de calificación | 0.10% de calificación | 0.60% de calificación | 0.81% de calificación |
| 4 pulgadas | 0.05% de calificación | 0.07% de calificación | 0.41% de calificación | 0.55% de calificación |
| 5 pulgadas | 0.04% de calificación | 0.05% de calificación | 0.30% de calificación | 0.41% de calificación |
| 6 pulgadas | 0.03% de calificación | 0.04% de calificación | 0.24% de calificación | 0.32% de calificación |
| 8-12* pulgadas | -- | 0.07% de calificación | -- | -- |
| 12 o más* pulgadas | -- | 0.05% de calificación | -- | -- |
*La recomendación para los tamaños de drenaje es de la Guía de drenaje de Minnesota del Servicio de Conservación de Recursos Naturales (NRCS).
Ejemplo de velocidad de flujo
Ejemplo: Encuentre la capacidad de flujo necesaria para drenar 80 acres con un coeficiente de drenaje de 1/2 pulgada por día:
Q(cfs) = 80 acres x 0.5 pulgadas por día / 23.8 = 1.7 cfs
Debido a que las velocidades excesivas del agua podrían causar algunos problemas de presión en las juntas de drenaje o en las aberturas de los tubos que podrían resultar en una erosión no deseada del suelo alrededor del drenaje, también se sugieren grados máximos para los tamaños de drenaje y tipos de suelo. Capítulo 4 de la Guía de drenaje de Minnesota describe estas sugerencias.
Área de tierra potencial que se puede drenar
Las tablas 6 a 8 muestran el área potencial de terreno que se puede drenar con varios grados, tamaños de drenaje y materiales de tubería utilizando coeficientes de drenaje de 1/4, 3/8 y 1/2 pulgada. Para otros grados, tamaños, materiales y coeficientes de drenaje, consulte estas herramientas y recursos de drenaje.
Cuando calcule el tamaño del drenaje con cualquier herramienta o tabla, siempre redondee un tamaño intermedio al tamaño más grande disponible comercialmente. Por ejemplo, si un cálculo requiere una tubería de 6.8 pulgadas de diámetro y una tubería de 7 pulgadas no está disponible, seleccione una tubería de 8 pulgadas.
En las tablas 6, 7 y 8, CPE denota tubería de polietileno corrugado (de 3 a 8 pulgadas, n=0.015; de 10 a 12 pulgadas, n=0.017; más de 12 pulgadas, n=0.02). Liso denota CPE de pared lisa, losa de hormigón o arcilla (n=0.01).
Tabla 6: Acres potenciales drenados por tamaño, tipo y grado de drenaje para un coeficiente de drenaje de 1/4 de pulgada por día
| Grado | Tipo de drenaje | drenaje de 4 pulgadas | drenaje de 5 pulgadas | drenaje de 6 pulgadas | drenaje de 8 pulgadas | drenaje de 10 pulgadas | drenaje de 12 pulgadas | drenaje de 15 pulgadas | drenaje de 18 pulgadas |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0.1% | (CPE) | 5.0 acres | 9.0 acres | 14.6 acres | 32 acres | 50 acres | 82 acres | 126 acres | 206 acres |
| 0.1% | Diseño liso | 7.5 acres | 13.5 acres | 22 acres | 47 acres | 86 acres | 140 acres | 253 acres | 411 acres |
| 0.2% | (CPE) | 7.0 acres | 12.7 acres | 21 acres | 45 acres | 71 acres | 116 acres | 179 acres | 291 acres |
| 0.2% | Diseño liso | 10.5 acres | 19.1 acres | 31 acres | 67 acres | 121 acres | 197 acres | 358 acres | 582 acres |
| 0.3% | (CPE) | 8.6 acres | 16 acres | 25 acres | 55 acres | 87 acres | 142 acres | 219 acres | 356 acres |
| 0.3% | Diseño liso | 12.9 acres | 23 acres | 38 acres | 82 acres | 149 acres | 242 acres | 438 acres | 712 acres |
| 0.4% | (CPE) | 10 acres | 18 acres | 29 acres | 63 acres | 101 acres | 164 acres | 253 acres | 411 acres |
| 0.4% | Diseño liso | 14.9 acres | 27 acres | 44 acres | 95 acres | 172 acres | 279 acres | 506 acres | 823 acres |
| 0.6% | (CPE) | 12 acres | 22 acres | 36 acres | 77 acres | 124 acres | 201 acres | 310 acres | 504 acres |
| 0.6% | Diseño liso | 18 acres | 33 acres | 54 acres | 116 acres | 210 acres | 354 acres | 620 acres | 1008 acres |
| 0.8% | (CPE) | 14 acres | 25 acres | 41 acres | 89 acres | 143 acres | 232 acres | 358 acres | 582 acres |
| 0.8% | Diseño liso | 21 acres | 38 acres | 62 acres | 134 acres | 243 acres | 395 acres | 715 acres | 1163 acres |
| 1% | (CPE) | 16 acres | 28 acres | 46 acres | 100 acres | 160 acres | 260 acres | 400 acres | 650 acres |
| 1% | Diseño liso | 24 acres | 43 acres | 69 acres | 150 acres | 271 acres | 441 acres | 800 acres | 1301 acres |
| 1.5% | (CPE) | 19 acres | 35 acres | 57 acres | 122 acres | 195 acres | 318 acres | 490 acres | 797 acres |
| 1.5% | Diseño liso | 29 acres | 52 acres | 85 acres | 183 acres | 332 acres | 540 acres | 980 acres | 1593 acres |
| 2% | (CPE) | 22 acres | 40 acres | 66 acres | 141 acres | 226 acres | 367 acres | 566 acres | 920 acres |
| 2% | Diseño liso | 33 acres | 60 acres | 98 acres | 212 acres | 384 acres | 624 acres | 1131 acres | 1840 acres |
Tabla 7: Acres potenciales drenados por tamaño, tipo y grado de drenaje para un coeficiente de drenaje de 3/8 de pulgada por día
| Grado | Tipo de drenaje | Tamaño del drenaje: 4 pulgadas | Tamaño del drenaje: 5 pulgadas | Tamaño del drenaje: 6 pulgadas | Tamaño del drenaje: 8 pulgadas | Tamaño del drenaje: 10 pulgadas | Tamaño del drenaje: 12 pulgadas | Tamaño del drenaje: 15 pulgadas | Tamaño del drenaje: 18 pulgadas |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0.1% (cambio en pies por 100 pies) | (CPE) | 3.3 acres | 6 acres | 9.8 acres | 21 acres | 34 acres | 55 acres | 84 acres | 137 acres |
| 0.1% | Diseño liso | 5 acres | 9 acres | 15 acres | 32 acres | 57 acres | 93 acres | 169 acres | 274 acres |
| 0.2% | (CPE) | 4.7 acres | 8.5 acres | 14 acres | 30 acres | 48 acres | 77 acres | 119 acres | 194 acres |
| 0.2% | Diseño liso | 7 acres | 12.7 acres | 21 acres | 45 acres | 81 acres | 132 acres | 238 acres | 388 acres |
| 0.3% | (CPE) | 5.7 acres | 10 acres | 17 acres | 36 acres | 58 acres | 95 acres | 146 acres | 237 acres |
| 0.3% | Diseño liso | 8.6 acres | 16 acres | 25 acres | 55 acres | 99 acres | 161 acres | 292 acres | 475 acres |
| 0.4% | (CPE) | 7 acres | 12 acres | 20 acres | 42 acres | 67 acres | 109 acres | 169 acres | 274 acres |
| 0.4% | Diseño liso | 9.9 acres | 19 acres | 29 acres | 63 acres | 114 acres | 186 acres | 337 acres | 548 acres |
| 0.6% | (CPE) | 8 acres | 15 acres | 24 acres | 52 acres | 82 acres | 134 acres | 207 acres | 336 acres |
| 0.6% | Diseño liso | 12 acres | 22 acres | 36 acres | 77 acres | 140 acres | 228 acres | 413 acres | 672 acres |
| 0.8% | (CPE) | 9 acres | 17 acres | 28 acres | 59 acres | 95 acres | 155 acres | 238 acres | 388 acres |
| 0.8% | Diseño liso | 14 acres | 25 acres | 41 acres | 89 acres | 162 acres | 263 acres | 477 acres | 776 acres |
| 1% | (CPE) | 10 acres | 19 acres | 31 acres | 67 acres | 106 acres | 173 acres | 267 acres | 434 acres |
| 1% | Diseño liso | 16 acres | 28 acres | 46 acres | 100 acres | 181 acres | 294 acres | 533 acres | 867 acres |
| 1.5% | (CPE) | 13 acres | 23 acres | 38 acres | 81 acres | 130 acres | 212 acres | 327 acres | 531 acres |
| 1.5% | Diseño liso | 35 acres | 57 acres | 122 acres | 222 acres | 360 acres | 653 acres | 1062 acres | 1593 acres |
| 2% | (CPE) | 15 acres | 27 acres | 44 acres | 94 acres | 150 acres | 245 acres | 377 acres | 613 acres |
| 2% | Diseño liso | 22 acres | 40 acres | 66 acres | 141 acres | 256 acres | 416 acres | 754 acres | 1226 acres |
Tabla 8: Acres potenciales drenados por tamaño, tipo y grado de drenaje para un coeficiente de drenaje de 1/2 de pulgada por día
| Grado | Tipo de drenaje | Tamaño del drenaje: 4 pulgadas | Tamaño del drenaje: 5 pulgadas | Tamaño del drenaje: 6 pulgadas | Tamaño del drenaje: 8 pulgadas | Tamaño del drenaje: 10 pulgadas | Tamaño del drenaje: 12 pulgadas | Tamaño del drenaje: 15 pulgadas | Tamaño del drenaje: 18 pulgadas |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0.1% (cambio en pies por 100 pies) | (CPE) | 2.5 acres | 4.5 acres | 7.3 acres | 16 acres | 25 acres | 41 acres | 63 acres | 103 acres |
| 0.1% | Diseño liso | 3.7 acres | 6.8 acres | 11 acres | 24 acres | 43 acres | 70 acres | 126 acres | 206 acres |
| 0.2% | (CPE) | 3.5 acres | 6.4 acres | 10 acres | 22 acres | 36 acres | 58 acres | 89 acres | 145 acres |
| 0.2% | Diseño liso | 5.3 acres | 9.6 acres | 16 acres | 33 acres | 61 acres | 99 acres | 179 acres | 291 acres |
| 0.3% | (CPE) | 4.3 acres | 8 acres | 13 acres | 27 acres | 44 acres | 71 acres | 110 acres | 178 acres |
| 0.3% | Diseño liso | 6.5 acres | 12 acres | 19 acres | 41 acres | 74 acres | 121 acres | 219 acres | 356 acres |
| 0.4% | (CPE) | 5 acres | 9 acres | 15 acres | 32 acres | 50 acres | 82 acres | 126 acres | 206 acres |
| 0.4% | Diseño liso | 7.5 acres | 14 acres | 22 acres | 47 acres | 86 acres | 140 acres | 253 acres | 411 acres |
| 0.6% | (CPE) | 6 acres | 11 acres | 18 acres | 39 acres | 62 acres | 101 acres | 155 acres | 252 acres |
| 0.6% | Diseño liso | 9 acres | 17 acres | 27 acres | 58 acres | 105 acres | 171 acres | 310 acres | 504 acres |
| 0.8% | (CPE) | 7 acres | 13 acres | 21 acres | 45 acres | 71 acres | 116 acres | 179 acres | 291 acres |
| 0.8% | Diseño liso | 11 acres | 19 acres | 31 acres | 67 acres | 121 acres | 197 acres | 358 acres | 582 acres |
| 1% | (CPE) | 8 acres | 14 acres | 23 acres | 50 acres | 80 acres | 130 acres | 200 acres | 325 acres |
| 1% | Diseño liso | 12 acres | 21 acres | 35 acres | 75 acres | 136 acres | 221 acres | 400 acres | 650 acres |
| 1.5% | (CPE) | 10 acres | 17 acres | 28 acres | 61 acres | 98 acres | 159 acres | 245 acres | 398 acres |
| 1.5% | Diseño liso | 14 acres | 26 acres | 43 acres | 92 acres | 166 acres | 270 acres | 490 acres | 797 acres |
| 2% | (CPE) | 11 acres | 20 acres | 33 acres | 71 acres | 113 acres | 184 acres | 283 acres | 460 acres |
| 2% | Diseño liso | 17 acres | 30 acres | 49 acres | 106 acres | 192 acres | 312 acres | 566 acres | 920 acres |
¿Qué son los sobres de drenaje?
Una envoltura de drenaje, o “calcetín”, es un material colocado alrededor de una tubería de drenaje para proporcionar una función hidráulica, que facilita el flujo hacia el drenaje, o una función de barrera, que evita que partículas de suelo de cierto tamaño entren al drenaje.
Los sobres de drenaje no son filtros. Los filtros se obstruyen con el tiempo; los sobres de drenaje no lo hacen. Existen muchos tipos de materiales envolventes, desde grava gruesa y fibra orgánica hasta geotextiles delgados.
Las envolturas de drenaje sintéticas tienen una vida útil bastante larga, siempre que no se dejen mucho tiempo al sol y no se expongan a demasiada radiación ultravioleta.
¿Necesitas uno?
Los suelos de textura fina con un contenido de arcilla del 25 al 30 por ciento generalmente se consideran estables, por lo que no necesitan envolturas de drenaje. Se recomienda un calcetín geotextil para suelos de textura gruesa libres de limo y arcilla. Estos suelos se consideran inestables incluso si no se alteran, por lo que las partículas pueden llegar a las tuberías.
Para suelos intermedios (contenidos de arcilla inferiores al 25 al 30 por ciento), es mejor dejar que un contratista profesional o un ingeniero de suelos y agua determine la necesidad de una envoltura porque el movimiento del suelo es más difícil de predecir.
Los sistemas de drenaje de baldosas subterráneas pueden transportar nitrógeno nitrato (N) soluble desde la zona de las raíces del cultivo.
Poner en marcha Mejores prácticas de gestión de fertilizantes nitrogenados. puede reducir la pérdida potencial de nitrato-N. Agregar cultivos perennes a la rotación también puede reducir las pérdidas de N a las aguas superficiales, además de disminuir el drenaje de agua.
Los agricultores que instalen sistemas de drenaje de campo nuevos o mejorados deben considerar el uso de prácticas de manejo de cultivos y estructuras paisajísticas que reduzcan las tasas de descarga de nitrógeno, sedimentación y agua.
Propósito de las entradas de superficie.
Las entradas de superficie eliminan el agua estancada que se forma en cuencas cerradas o baches en un campo. Estas entradas, sin embargo, pueden proporcionar un camino directo para las aguas superficiales que pueden transportar sedimentos y otros contaminantes a zanjas de drenaje y otras aguas superficiales aguas abajo.
El público en general, los administradores de recursos y otros están preocupados por los posibles impactos de las entradas superficiales tanto en la calidad como en la cantidad de las aguas aguas abajo.
Configuraciones
Desde la perspectiva de la calidad del agua, casi cualquier configuración de entrada es preferible a utilizar una tubería abierta que esté al ras de la superficie del suelo. De las tomas tradicionales disponibles, la tubería ascendente ranurada o perforada es una buena opción porque promueve cierta sedimentación de sedimentos en la cuenca durante los eventos de flujo.
Los agricultores de algunas zonas han comenzado a sustituir las ensenadas tradicionales por ensenadas ciegas o de roca. Estos tienen la ventaja de ser cultivables y la evidencia anecdótica sugiere que pueden eliminar el agua de manera efectiva.
Sin embargo, todavía hay dudas sobre la vida efectiva de las ensenadas de roca. Los investigadores de la Universidad de Minnesota han estado investigando las características de rendimiento de éstas y otras prácticas de drenaje, como los biorreactores, el drenaje controlado y los humedales artificiales.
Por qué la instalación es importante
Se requiere mucha atención al instalar un sistema de drenaje. La profundidad del drenaje, la calidad, el tamaño de la tubería y la disposición del campo son factores de diseño extremadamente importantes que determinarán el rendimiento de un sistema.
Además, el método de instalación es clave para el éxito del sistema. Es por eso que debe tener especial cuidado para garantizar que cada instalación sea adecuada y de alta calidad.
Debido a que una instalación de calidad es importante, un instalador experimentado suele ser una ventaja. También es importante conocer las limitaciones del equipo.
Limitaciones del equipo
Aunque los arados de drenaje o las zanjadoras de tracción o montados en tractores a menudo pueden funcionar adecuadamente, enfrentan limitaciones en el campo. Si estos no se tienen en cuenta correctamente, pueden producirse problemas de instalación y rendimiento.
Las irregularidades del campo, como surcos muertos, líneas, canales y rocas, pueden plantear problemas de instalación para estas máquinas. Además, a los operadores les ha resultado difícil hacer cortes de más de cinco pies de profundidad.
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Revisado en 2018