Optimum management of pressurized irrigation networks

Abstract

The increasing food demand linked to the population growth requires higher agricultural production. In this context, irrigation agriculture plays a major role by ensuring and enhancing crop productions. However, considering the global scarcity and inequality of water resources, measures to improve water use efficiency are requested. In Spain, due to the tough climate with low and irregular precipitations in large zones of the country, irrigation agriculture has undergone a thorough intensification, by changing the old open channel distribution systems to pressurized networks. This modernization process has entailed higher water use efficiency but the energy consumption has increased dramatically in the last years. Moreover, the competition for energy resources is growing fast, which means high energy prices. Thus, strategies to improve water and energy use in pressurized irrigation networks are strongly demanded. This thesis holds eight chapters plus one appendix with different methodologies to reduce energy requirements in multi-sources pressurized irrigation networks. Chapter 1 contextualizes the topic stated in this document and the objectives pursued are shown in chapter 2...

El aumento de población mundial que se ha producido en las últimas décadas y el que se prevé para los próximos años supone un crecimiento significativo de la demanda de productos agrícolas. En este contexto, el riego juega un papel clave ya que permite garantizar y aumentar las producciones agrícolas en zonas en las que no se dispone de recursos hídricos naturales suficientes para satisfacer las necesidades de agua de los cultivos. En España, con un clima caracterizado por precipitaciones escasas e irregulares en la mayor parte de su territorio, la agricultura de regadío ha sufrido una profunda transformación, evolucionando desde sistemas de riego mediante canales abiertos hacia redes a presión, más eficientes en el transporte y la distribución del agua. Este proceso de modernización de las infraestructuras hidráulicas ha supuesto una mejora de la eficiencia en el uso del agua, pero, por el contrario, el consumo energético se ha incrementado considerablemente. Por otro lado, la competencia por la energía es cada vez mayor lo que se traduce en un aumento del precio de este recurso. Por tanto, es necesario desarrollar estrategias que permitan mejorar la eficiencia en el uso de los recursos agua y energía en las redes de riego. Esta tesis se estructura en ocho capítulos y un apéndice con distintas metodologías enfocadas a la optimización del uso de la...