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Academic Year/course: 2022/23

583 - Degree in Rural and Agri-Food Engineering

28945 - Irrigation and drainage systems


Syllabus Information

Academic Year:
2022/23
Subject:
28945 - Irrigation and drainage systems
Faculty / School:
201 - Escuela Politécnica Superior
Degree:
583 - Degree in Rural and Agri-Food Engineering
ECTS:
6.0
Year:
4
Semester:
First semester
Subject Type:
Optional
Module:
---

1. General information

1.1. Aims of the course

In this course, knowledge is provided for the design, calculation and management of irrigation and drainage systems.

The particular training objectives to be achieved upon completion of this course are the following:

  • Knowing how to determine the water needs and irrigation schedule of horticultural and fruit crops.
  • Knowing how to project and manage irrigation systems located on a plot.
  • Knowing how to project and zonal and parcel drainage systems.
  • Knowing how to dimension and project small hydraulic works (rafts, ditches, drains, collectors, etc.).

SDGs alignment:

Aforementioned goals are aligned with the following UN Sustainable Development Goals (SDGs), contributing to some extent to their development:

  • SDG 2: Zero Hunger
  • SDG 6: Ensure access to water and sanitation for all

and, in particular, with the following targets:

  • Target 2.4: By 2030, ensure sustainable food production systems and implement resilient agricultural practices that increase productivity and production, that help maintain ecosystems, that strengthen capacity for adaptation to climate change, extreme weather, drought, flooding and other disasters and that progressively improve land and soil quality.
  • Target 6.4: By 2030, substantially increase water-use efficiency across all sectors and ensure sustainable withdrawals and supply of freshwater to address water scarcity and substantially reduce the number of people suffering from water scarcity

1.2. Context and importance of this course in the degree

Almost all horticultural production requires the application of irrigation to cover the water needs of vegetables and fruit trees.

Some of the main fields of work of the graduates in Rural and Agri-Food Engineering are the realization of technical projects within their professional competences, which include the calculation of irrigation and drainage systems, as well as the management of water resources in Irrigation Communities, Hydrographic Confederations and the rest of the Administration.

The concepts and calculation methods explained in this course are based on the concepts presented in previous courses in subjects such as Geology, Edaphology and Climatology, Plant Science and Hydraulics. In turn, it serves as the basis for the Irrigation Networks course.

1.3. Recommendations to take this course

Having pursued the Chemistry, Physics, Mathematics, Geology, Edaphology and Climatology, Plant Science and Hydraulics courses in the first, second and third year of this Degree is strongly recommended.

Likewise, learning performance will certainly profit from investing time in the study of the subject and from attending all sessions, both theoretical and practical.

2. Learning goals

2.1. Competences

The students who pass this course will have developed the following competences:

Generic or transversal competences:

  • Apply their knowledge to their work or vocation in a professional manner and equip themselves with the skills that are typically demonstrated through the devise and defense of arguments and the solving of problems within their field of study.
  • Be able to gather and interpret relevant data (usually within their field of study) that would allow them to make judgments that include reflections on relevant social, scientific or ethical issues.

Specific competences:

  • Know, understand and use the principles of engineering of green areas, sports spaces and horticultural farms: irrigation and drainage.
  • Acquisition of knowledge and systematics for the design, calculation and management of irrigation and drainage facilities.

2.2. Learning goals

The student, in order to pass this course, should be able to:

  • Describe and synthesize the current state of irrigation and discuss its possible future evolution.
  • Interpret water legislation.
  • Identify and evaluate the most relevant properties of soil and water to determine their suitability for irrigation.
  • Select the most appropriate method to estimate the evapotranspiration of the plants, based on the available data, and apply it.
  • Predict the water needs of the different crops to set the design flow of an irrigation system and plan the most appropriate irrigation schedule for each crop, thus contributing to the efficient use of water resources and ensuring the sustainability of freshwater extraction and supply to address water scarcity (in line with targets 2.4 and 6.4).
  • Calculate the balance of water in the soil.
  • Describe and understand the basics of surface irrigation.
  • Describe the elements of pressurized irrigation networks, classify the different sprinkler irrigation systems in a plot and compare them.
  • Understand the fundamentals of drip irrigation and use them for the agronomic and hydraulic design of practical cases (in line with targets 2.4 and 6.4).
  • Explain and express the principles of water movement in the soil. Solve the equations and quantify the uncertainty of data and results. Project parcel and zonal drainage systems.
  • Interpret the principles of surface water behavior to design small hydraulic structures.

2.3. Importance of learning goals

The learning goals are important in order to be able to apply the methods of calculation, dimensioning and management of irrigation and drainage installations, of vital importance in the professional career of the graduates in Rural and Agri-Food Engineering, according to sustainability of food production systems criteria and applying agricultural practices that increase productivity and production and contribute to the maintenance of ecosystems (in line with target 2.4).

3. Assessment (1st and 2nd call)

3.1. Assessment tasks (description of tasks, marking system and assessment criteria)

The student must demonstrate that he/she has achieved the intended learning outcomes through the following evaluation activities:

Completion of a final exam at the end of the semester according to the syllabus of the subject (theoretical sessions and problems) and according to the date scheduled in the Center's official examination calendar for the two official calls.

This final exam will be a written test consisting of two different blocks of limited duration.

  • Block 1: 10 questions about theoretical-practical contents, to be answered without the support of any documentation.
  • Block 2: resolution of 4 ot 5 problems related to irrigation systems, drainage and hydraulic works, in which the students may make use of printed documentation.

Evaluation criteria:

The written test will be favorably graded if the chosen approach, the results, the order, the presentation and the interpretation are correct. The two parts of the exam will be graded on a 10 point scale.

Requirements to pass and to weight the various evaluation activities:

  • If the grade in one of the two blocks is lower than 5.0, the student will fail. The grade obtained in any of the two blocks will not be saved for subsequent calls.
  • If the grade in the two blocks is higher than 5.0, the final grade over 10 points will be obtained by applying the following formula:

Final grade (FG) = (0.3 * block 1 score) + (0.7 * block 2 score)

In the event that the above requirements are not met, the final grade will be obtained as follows:

  • If FG > 4.0, the final grade will be: fail (4.0)
  • If FG < 4.0, the final grade will be: fail (FG)

Alignment with SDGs:

In relation to 2030 Agenda, the acquisition by students of the competences related to goals 2.4 and 6.4 will be evaluated mainly through the problems concerning agronomic design, water balance and design of drip irrigation systems. These assessment activities account for over 40% of the overall grade of the course.

Success rates in previous academic years:

2018/2019 2019/2020 2020/2021
66.67% 66.67% 37.5%

4. Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1. Methodological overview

The methodology followed in this course is oriented towards the achievement of the learning objectives. Although a wide range of teaching and learning tasks are implemented, the learning process designed for this course is mainly based on the following teaching modalities:

  • Theoretical sessions. Face-to-face modality in which the contents of the proposed topics will be developed. It comprises the lectures (master classes) and debate.
  • Practical sessions focused on engineering problems solving, during which questions and problems will be raised and solved in the classroom, using numerical calculation or software tools, and experimental field trials (flow measurement and infiltration tests).

4.2. Learning tasks

This is a 6 ECTS course. The program that the student is offered to help him/her achieve the expected results includes the following activities:

  • Theoretical sessions: at the beginning of each session, the theoretical content that the teacher will cover in the class will be described. So as to develop reasoning abilities and in order to extend the study conditions, during these classes the students will also participate in the resolution of the issues raised and not explained by the teacher.
  • Problem-solving sessions: a collection of exercises and problems will be provided for each of the topics covered in the syllabus. Some of those engineering problems will be solved in the classroom, leaving the rest for the autonomous work of the student. The proposed problems will address issues aimed at facilitating the learning of the theoretical foundations explained in the theoretical sessions and also different aspects representative of the engineering problems that occur during the development of a real irrigation, drainage or hydraulic project. In the case of lab sessions involving software tools, links will be provided for downloading the software installation files (in the case of free tools), as well as program manuals and video-tutorials.
  • Experimental field trials. Measurements of flow rates and infiltration rates will be carried out.
  • Office hours. Meetings with the teacher, either in the teacher's office or virtually, either individually or in groups, for those students struggling with classes. To make the most of these office hours, previous work and having checked the recommended bibliography, both basic and supplementary, is strongly encouraged.
  • Non-contact activities. Non-contact activities basically consist in reinforcing what has been explained in the classroom, solving proposed exercises or problems and drafting reports for the lab sessions (i.e., guided and individual self-study).

In relation to the SDGs, several of the theoretical and practical sessions are closely related to SDGs 2 and 6, as indicated in section 4.3 of this syllabus.

4.3. Syllabus

The course will address the following topics:

Theoretical contents:

  1. Introduction
  2. Soil and water properties related to irrigation
  3. Surface irrigation
  4. Sprinkler irrigation
  5. Drip irrigation
  6. Drainage
  7. Design of small hydraulic structures

Practical contents:

Lab sessions with software tools

  1. Calculation of crop water requirements with CropWAT and ClimWAT.
  2. Simulation of surface irrigation with SIRMOD.
  3. Hydraulic calculation of pipes and weirs with FlowMaster.
  4. Hydraulic calculation and simulation of uniformity distribution in sprinkler and micro-sprinkler irrigation with NaanCAT.
  5. Design of drip irrigation systems with AquaFlow / HydroCalc / DIDAS.
  6. Design of non-rectangular modules, main pipes and irrigation stations with Aqua.
  7. Catchment and stream delination in qGIS.

Field trials

  1. Practice on water flow measurement.
  2. Practice on water infiltration in the soil.

Alignment with SDGs

In relation to the SDGs, the topics covered in the course directly contribute to the acquisition of competencies linked to targets 2.4 and 6.4, given that they address practices that increase water use efficiency and reduce runoff, helping to improve water quality and, in some cases, conserve water that may be available for other uses. Students are introduced to how to adapt irrigation methods and technologies to improve efficiency, evaluate crop choices based on climate and water availability, institute techniques or technologies to limit or improve runoff water quality, changes in management practices and behaviors that lead to efficiency gains (e.g., reducing losses/leakage within the water system), etc.

4.4. Course planning and calendar

Student workload distribution

Face-to-face sessions

Autonomous work

Assessment

Theoretical sessions

Problem-solving sessions

Experimental field trials

30

25

5

84

6

 

Schedule of face-to-face sessions

Week

Theoretical sessions (h)

Practical sessions (h)

1

2

2

2

2

2

3

2

2

4

2

2

5

2

2

6

2

2

7

2

2

8

2

2

9

2

2

10

2

2

11

2

2

12

2

2

13

2

2

14

2

2

15

2

2

Total

30

30

 

The theoretical sessions will be conducted in the classroom for the entire teaching group. Students will have support material for the follow-up of the course, which will be provided through Moodle. It is also advisable that they take notes during the sessions.

In the problem-solving sessions, the instructor will pose diverse problems to be solved, and after deliberation with the students, their results will be solved and discussed.

The final exam will be conducted on the date appointed by the Higher Technical School of Huesca Board, according to the official examination schedule. Further details on the timetable, classroom, office hours, and other details regarding this course will be provided on the first day of class.

4.5. Bibliography and recommended resources

 

 
BB Agua y agronomía / Obra dirigida y coordinada por Francisco Martín de Santa Olalla Mañas, Prudencio López Fuster, Alfonso Calera Belmonte. Madrid : Mundi-Prensa, 2005
BB Gavilánez Luna, F. El drenaje agrícola y sus elementos de diseño. - Mawil, (2020).
BB MOYA TALENS, J. A. Riego localizado y fertirrigación (4a. ed.). [s. l.], 2009.
BB Pascual España, B. y Pascual Seva, N. Riegos de gravedad y a presión. Editorial de la Universidad Politécnica de Valencia, (2020)
BB Tarjuelo Martín-Benito, José Mª. El riego por aspersión y su tecnología / José Mª Tarjuelo Martín-Benito. 3ª ed. rev. y amp. Madrid [etc.] : Mundi-Prensa, 2005
BC Castañón Lión, Guillermo. Ingeniería del riego : utilización racional del agua / Guillermo Castañón. Madrid : Paraninfo, D.L. 2000
BC Chow, Ven Te. Hidraúlica de canales abiertos / Ven Te Chow ; traducción, Juan G. Saldarriaga ; revisión técnica, Antonio Zuluaga Angel. [1a. ed.]. Santafé de Bogotá : McGraw-Hill, cop. 1994
BC Crop evapotranspiration : guidelines for computing crop water requirements / by Richard G. Allen ...[et al.]. Rome : FAO, 1998
BC Díaz Ortiz, J. E. Riego por gravedad. Programa Editorial Universidad del Valle,(2006)
BC Drainage Principles and Applications / H.P. Ritzema (editor-in-chief). 2nd. ed. [completely revised]. Wageningen (Netherlands): ILRI, 1994
BC Escribá Bonafé, Domingo. Hidraúlica para ingenieros / Domingo Escribá Bonafé. [1a. ed.]. Madrid : Belliso, 1988
BC Fertirrigación : cultivos hortícolas, frutales y ornamentales / obra colectiva dirigida y coordinada por Carlos Cadahía. 3ª ed. rev., act. y ampl. Madrid [etc.] : Mundi-Prensa, 2005
BC Gómez Pompa, Pedro. Instalaciones de bombeo para riego y otros usos / Pedro Gómez Pompa. Madrid : Agrícola Española, D.L. 1993
BC Losada Villasante, Alberto. El riego. II, Fundamentos de su hidrología y de su práctica / A. Losada Villasante. Madrid : Mundi-Prensa, 2005
BC Martinez Beltran, Julián. Drenaje agrícola / Julián Martínez Beltrán. [Madrid] : Secretaría General Técnica, Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación, 1986
BC MARTÍNEZ CORTIJO, F. J. Introducción al riego. [s. l.], 2014.
BC Monge Redondo, Miguel Ángel. Diseño agronómico e hidráulico de riegos agrícolas a presión / Miguel Ángel Monge Redondo. Madrid : Editorial Agrícola : Ministerio de Agricultura y Pesca, Alimentación y Medio Ambiente, 2018
BC Paco López-Sánchez, José Luis de. Fundamentos del cálculo hidraúlico en los sistemas de riego y drenaje / José Luis de Paco López-Sánchez. Madrid : Mundi-Prensa : MAPA-IRYDA, D.L. 1993
BC Pizarro Cabello, Fernando. Drenaje agrícola y recuperación de suelos salinos / Fernando Pizarro. 2a. ed. Madrid : Agrícola Española, 1985
BC RAMÍREZ GUTIÉRREZ, A. Riego por goteo simplificado. [s. l.], 2001.
BC Riego localizado / J. Rodriguez López... [et al.]. Madrid : IRYDA : Mundi-Prensa, D.L. 1992
 
LISTADO DE URLs:
 
  Brouwer, C., Prins, K., Kay, M., Heibloem, M. (1988). Irrigation water management: irrigation methods. Roma: FAO, Training manual 5 [english friendly]
[http://www.fao.org/3/S8684E/s8684e00.htm]
  iAgua, revista online sobre el sector del agua.
[https://www.iagua.es/]
  Kraatz, D.B., Mahajan, I.K. (1982). Small hydraulic structures (Vol. 1). Roma: FAO. Irrigation and Drainage Paper 26/1 [English friendly]
[http://www.fao.org/3/f6268e/f6268e.pdf]
  Kraatz, D.B., Mahajan, I.K. (1982). Small hydraulic structures (Vol. 2). Roma: FAO. Irrigation and Drainage Paper 26/2 [English friendly]
[http://www.fao.org/3/a-bl046e.pdf]
  Repositorio FAO Water. Seleccionar "Irrigation & Drainage" en el campo "Series".
[http://www.fao.org/land-water/outreach/publications/en/]
  Repositorio International Water Management Institute
[https://www.iwmi.cgiar.org/publications/latest/]
  Van den Bosch, B.E., Snellen, W.B. (1993). Structures for water control and distribution. Roma: FAO, Irrigation Water Management Training Manual 8 [english friendly]
[http://www.fao.org/3/a-ai586e.pdf]

The updated recommended bibliography can be consulted in:http://psfunizar10.unizar.es/br13/egAsignaturas.php?codigo=28945


Curso Académico: 2022/23

583 - Graduado en Ingeniería Agroalimentaria y del Medio Rural

28945 - Sistemas de riego y drenaje


Información del Plan Docente

Año académico:
2022/23
Asignatura:
28945 - Sistemas de riego y drenaje
Centro académico:
201 - Escuela Politécnica Superior
Titulación:
583 - Graduado en Ingeniería Agroalimentaria y del Medio Rural
Créditos:
6.0
Curso:
4
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información Básica

1.1. Objetivos de la asignatura

La asignatura y sus resultados previstos responden a los siguientes planteamientos y objetivos:

En esta asignatura se proporcionan los conocimientos para el diseño cálculo y gestión de los sistemas de riego y drenaje.

Los objetivos formativos particulares que se pretenden conseguir con el desarrollo de esta asignatura son los siguientes:

  • Ser capaz de determinar las necesidades hídricas y calendario de riegos de cultivos.
  • Ser capaz de proyectar y gestionar sistemas de riego en parcela.
  • Ser capaz de proyectar y sistemas de drenaje zonal y parcelario.
  • Se capaz de dimensionar y proyectar pequeñas obras hidráulicas (balsas, acequias, desagües, colectores, etc.).

Alineación con los ODS:

Estos planteamientos y objetivos están alineados con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 siguientes, contribuyendo en cierta medida a su logro:

y, en concreto, con las metas:

  • Meta 2.4: Para 2030, asegurar la sostenibilidad de los sistemas de producción de alimentos y aplicar prácticas agrícolas resilientes que aumenten la productividad y la producción, contribuyan al mantenimiento de los ecosistemas, fortalezcan la capacidad de adaptación al cambio climático, los fenómenos meteorológicos extremos, las sequías, las inundaciones y otros desastres, y mejoren progresivamente la calidad del suelo y la tierra
  • Meta 6.4: De aquí a 2030, aumentar considerablemente el uso eficiente de los recursos hídricos en todos los sectores y asegurar la sostenibilidad de la extracción y el abastecimiento de agua dulce para hacer frente a la escasez de agua y reducir considerablemente el número de personas que sufren falta de agua

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

La práctica totalidad de la producción agrícola requiere la aplicación de riego para cubrir las necesidades hídricas de los cultivos.

Algunos de los principales campos de trabajo del graduado en Ingeniería Agroalimentaria y del Medio Rural son la realización de proyectos técnicos dentro de su campo de aplicación, entre ellos los de cálculo de sistemas de riego y drenaje, así como la gestión de los recursos hídricos en comunidades de regantes, Confederaciones hidrográficas y resto de la Administración.

Los conceptos y métodos de cálculo explicados en esta asignatura se fundamentan en los conceptos expuestos en cursos anteriores en asignaturas como Geología, Edafología y Climatología, Fitotecnia e Hidráulica. A su vez, sirve de base a la asignatura de Redes de riego.

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

Es aconsejable para seguir el desarrollo de la asignatura haber superado las asignaturas de Química, Física, Matemáticas, Geología Edafología y Climatología, Fitotecnia e Hidráulica del primer, segundo y tercer curso de este Grado.

Así mismo, se obtiene mayor rendimiento en el aprendizaje si se invierte periódicamente un tiempo en el estudio de la asignatura y se asiste a todas sus clases, teóricas o prácticas.

2. Competencias y resultados de aprendizaje

2.1. Competencias

Al superar la asignatura, el estudiante será más competente para...

Competencias transversales (CB2 y CB3):

  • Aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
  • Tener la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.

Competencias específicas (CE24c):

  • Conocer, comprender y utilizar los principios de la ingeniería de las explotaciones agropecuarias: sistemas y tecnología del riego y drenaje.
  • Adquisición de conocimientos y sistemática para el diseño, cálculo y gestión de las instalaciones de riego y drenaje

2.2. Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados:

  • Describir y sintetizar el estado actual del regadío y discutir su posible evolución futura.
  • Interpretar la legislación de aguas.
  • Identificar y evaluar las propiedades más relevantes del suelo y del agua para determinar su aptitud para el riego.
  • Seleccionar el método más adecuado para estimar la evapotranspiración de las plantas, en función de los datos disponibles y aplicarlo.
  • Pronosticar las necesidades hídricas de los distintos cultivos para fijar el caudal de diseño de un sistema de riego y planificar el calendario de riego más adecuado a cada cultivo, contribuyendo así al uso eficiente de los recursos hídricos y asegurando la sostenibilidad de la extracción y el abastecimiento de agua dulce para hacer frente a la escasez de agua (en línea con las metas 2.4 y 6.4 de los ODS).
  • Calcular el balance de agua en el suelo.
  • Describir y comprender los fundamentos del riego por superficie.
  • Describir los elementos de las redes de riego presurizadas, clasificar los distintos sistemas de riego por aspersión en parcela y compararlos.
  • Comprender los fundamentos del riego por localizado y utilizarlos para el diseño agronómico e hidráulico de casos prácticos (alineado con las metas 2.4 y 6.4 de los ODS).
  • Capacidad para explicar y expresar los principios del movimiento del agua en el suelo. Capacidad para resolver las ecuaciones y cuantificar la incertidumbre de datos y resultados. Proyectar sistemas de drenaje parcelario y zonal.
  • Interpretar los principios del comportamiento del agua en la superficie para proyectar pequeñas obras hidráulicas.

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

Poder aplicar los métodos de cálculo, dimensionado y gestión de las instalaciones de riego y drenaje, de vital importancia en el trabajo profesional del graduado en Ingeniería Agroalimentaria y del Medio Rural, conforme a criterios de sostenibilidad de los sistemas de producción de alimentos y aplicando prácticas agrícolas que aumenten la productividad y la producción y contribuyan al mantenimiento de los ecosistemas (en línea con la meta 2.4 de los ODS).

3. Evaluación

3.1. Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba

El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluación:

Realización de una prueba global presencial escrita al final del cuatrimestre de acuerdo con el programa de la asignatura (sesiones teóricas y problemas) y según la fecha programada en el calendario de exámenes de la EPS para las dos convocatorias oficiales.

La prueba final global consistirá en un examen presencial escrito que constará de 2 bloques distintos y de duración limitada.

  • Bloque 1: 10 preguntas de contenido teórico-práctico cuya respuesta se llevará a cabo sin el apoyo de documentación.
  • Bloque 2: resolución de 4 ó 5 problemas relativos a los sistemas de riego, drenaje y obras hidráulicas para cuya resolución sí se podrá contar con el apoyo de documentación impresa aportada por el alumno.

La evaluación de esta asignatura no se realizará de forma continua.

Criterios de evaluación

La prueba escrita se valorará favorablemente si son correctos: el planteamiento, los resultados, el orden, la presentación y la interpretación de los mismos. Cada bloque se calificará sobre 10 puntos.

Criterio para la nota final de la evaluación global:

  • Si la calificación en alguno de los dos bloques es inferior a 5,00 la asignatura no se considera aprobada. No se guardará la nota obtenida en ninguno de los bloques para convocatorias posteriores.
  • Si la calificación en los dos bloques es superior a 5,00, la calificación final sobre 10, será la obtenida aplicando la siguiente fórmula:

Calificación final (CF) = 30% nota bloque 1 + 70% nota bloque 2

En el caso de que no se cumplan los requisitos anteriores, la calificación final se obtendrá de la manera siguiente:

  • Si CF > 4, la calificación final será: Suspenso (4,0)
  • Si CF < 4, la calificación final será: Suspenso (CF)

Alineación con los ODS

En relación con la Agenda 2030, la adquisición por el estudiantado de las competencias relativas a las metas 2.4 y 6.4 se evaluará principalmente a través de los problemas de diseño agronómico, de balance hídrico y de diseño de sistemas de RLAF. Estas actividades de evaluación suponen más de un 40% de la calificación global de la asignatura.

Tasas de éxito en cursos anteriores

2018/2019 2019/2020 2020/2021
66,67% 66,67% 37,50%

4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1. Presentación metodológica general

El proceso de aprendizaje que se ha diseñado para esta asignatura se basa en lo siguiente:

Los métodos docentes son básicamente dos:

  • Sesiones teóricas que consistirán, fundamentalmente, en lecciones magistrales dialogadas y participativas.
  • Sesiones prácticas, durante las cuales se plantearán y resolverán cuestiones y problemas en aula, utilizando el cálculo numérico o herramientas software, y ensayos experimentales en campo (medición de caudales y ensayos de infiltración)

4.2. Actividades de aprendizaje

El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes actividades...

  • Sesiones teóricas: al comenzar cada tema, se le describe al alumno el contenido teórico que el profesor va a exponer en clase. Durante estas sesiones, con el objetivo de desarrollar la capacidad de razonamiento y extender las condiciones de estudio, los alumnos participarán en la resolución de cuestiones planteadas y no explicadas por el profesor.
  • Sesiones de problemas: al comenzar cada tema, se le proporciona al alumno una colección de ejercicios y problemas. Algunos de ellos se resuelven en el aula, quedando el resto para trabajo no presencial del estudiante. Los problemas propuestos serán relativos tanto a cuestiones que contribuyan a facilitar el aprendizaje de los fundamentos teóricos explicados en las sesiones teóricas, como representativas de las que se pueden presentar durante el desarrollo de un proyecto o la gestión de un sistema de riego, drenaje u obra hidráulica real. En el caso de las prácticas con herramientas software, se facilitarán enlaces para su descarga (cuando se trate de herramientas de uso gratuito), guiones de las prácticas, manuales de los programas y video-tutoriales.
  • Prácticas de campo. Se realizarán medidas de caudales y de velocidad de infiltración.
  • Sesiones de tutorización. Se llevan a cabo tanto en grupo como de manera individual en el horario establecido, sea de forma presencial o telemática. Para un mayor aprovechamiento, resulta de gran ayuda el trabajo previo y la consulta de la bibliografía recomendada, tanto básica como complementaria.
  • Actividades no presenciales. Las actividades no presenciales consisten, básicamente, en el refuerzo de lo trabajado en el aula, en la resolución de ejercicios o problemas propuestos y en la realización de informes de las prácticas de laboratorio.

En relación con los ODS, varias de las sesiones teóricas y de problemas están estrechamente relacionadas con los ODS 2 y 6, conforme a lo indicado en la sección 4.3 de esta guía docente.

4.3. Programa

Programa de teoría:

  1. Introducción
  • El riego en el mundo, en España y en Aragón
  1. Propiedades del suelo y agua relacionadas con el riego
  • Sesión 1. Relaciones agua-suelo-planta (I). Sistema suelo. Fases del suelo, formas de cuantificación de las fases del suelo, propiedades de los suelos. La fase sólida. Fase líquida: humedad gravimétrica, humedad volumétrica, relación de volumen de agua, grado de saturación. Expresión de la humedad en términos de profundidad. Medición del contenido de humedad. Estado energético del agua del suelo. Medición del potencial del agua del suelo y unidades usadas en la medida de potencial. Curvas características suelo-humedad. Relación planta-suelo-atmósfera.
  • Sesión 2. Relaciones agua-suelo-planta (II). Retención de agua por el suelo. Estados del agua en el suelo: tensión capilar y relación con las formas de agua en el suelo, puntos notables. Agua útil y fácilmente utilizable. Factores que condicionan la capacidad de retención del agua disponible. Flujo de agua en el suelo: velocidad de filtración del agua, su medida y su variación. Circulación del agua a través de la planta. Balance hídrico de la planta. Intervenciones para aumentar la producción vegetal
  • Sesión 3. Necesidades hídricas de los cultivos. Evapotranspiración. Cálculo de las necesidades de agua de los cultivos. Métodos de Blaney-Criddle, de la radiación, de Penman, de Thornthwaite y de la cubeta evaporimétrica. Coeficiente de cultivo. Corrección de la ETo y determinación del coeficiente de cultivo.
  • Sesión 4. Programación del riego. Necesidades netas de riego. Cálculo de la precipitación efectiva. Probabilidades de lluvia. Necesidades totales. Eficiencia de la aplicación. Dosis de riego e intervalo entre riegos. Caudal necesario. Métodos de programación de riegos. Medición del estado hídrico de la planta. Medición del estado hídrico del suelo. Valoración del balance hídrico. Los servicios de asesoramiento de riegos. Repercusión de la dotación de riego en la producción, aplicación a la programación del riego.
  • Sesión 5. Salinidad y calidad del agua de riego. La salinidad y su evaluación. Tratamiento de los problemas de salinidad. Problemas de infiltración. Evaluación de los problemas de infiltración. Toxicidad y otros efectos. Nutrientes en el agua de riego. Riesgo de obstrucción en riego localizado. Análisis de aguas.
  1. Conducciones y riego por superficie
  • Sesión 1. Conducciones abiertas. Datos para el diseño de conducciones abiertas. Fórmulas experimentales para conducciones abiertas. Cálculo de conducciones abiertas. Acequias de tierra. Acequias de hormigón. Aforo del caudal en conducciones abiertas.
  • Sesión 2. Riego por superficie. Tipos de riego por superficie. Bases del riego por superficie. Técnicas de mejora del riego por superficie. Riego por surcos: sección, separación, pendiente y longitud; práctica de riego; regulación del flujo de agua a los surcos. Riego por escurrimiento: pendiente y longitud de las fajas, caudal y ensayos para su determinación. Riego por inundación, tamaño de los compartimentos. Automatización del riego a pie.
  1. Riego por aspersión
  • Situación actual del riego por aspersión. Ventajas e inconvenientes. Dispositivos de aspersión y características de funcionamiento. Sistemas de riego por aspersión. Disposición de las tuberías en los sistemas estacionarios. Información previa para el diseño del sistema de riego. Diseño agronómico: necesidades de agua de los cultivos y determinación de los parámetros de riego. Diseño hidráulico: cálculo de laterales, portalaterales, tuberías secundarias y principales. Sistemas mecanizados de riego por aspersión: cañones de riego, pivots y laterales de riego. Riego por aspersión antihelada. Fertirrigación.
  1. Riego localizado
  • El riego localizado en las relaciones suelo-agua-planta. Ventajas e inconvenientes del riego localizado. Componentes de la instalación. Obstrucciones: prefiltrado, filtrado, y tratamiento químico del agua. Emisores: goteros, tuberías emisoras y microaspersión. Diseño agronómico. Diseño hidráulico. Aparatos de control. Automatización
  1. Drenaje.
  • Introducción. Tipos de problemas de drenaje agrícola. Causas y efectos. Información necesaria para identificar problemas de drenaje. Objetivos del drenaje agrícola, beneficios y desventajas. Sistemas de drenaje superficial. Sistemas de drenaje subterráneo. Diseño del sistema de drenaje. Procedimientos de implementación y maquinaria empleada.
  1. Diseño de pequeñas obras hidráulicas
  • Obras de captación y derivación. Estructuras de disipación. Estructuras para manejo de excedentes.

Programa de prácticas

Programa de prácticas con herramientas software

  1. Cálculo de necesidades hídricas con CropWAT y ClimWAT.
  2. Simulación de riego en superficie con SIRMOD.
  3. Cálculo hidráulico de tuberías y vertederos con FlowMaster.
  4. Cálculo hidráulico y simulación de distribución de uniformidad en aspersores y microaspersores con NaanCAT.
  5. Diseño de sistemas de RLAF con AquaFlow / HydroCalc / DIDAS.
  6. Diseño de módulos no rectangulares, tuberías principales y cabezal de riego con Aqua.
  7. Práctica sobre estudio de cuencas hidrográficas con qGIS.

Programa de prácticas en campo

  1. Práctica sobre medición de caudales.
  2. Práctica sobre infiltración de agua en el suelo.

Alineación con los ODS

En relación con los ODS, los temas tratados en la asignatura contribuyen de forma directa a la adquisición de competencias ligadas a las metas 2.4 y 6.4, en tanto en cuanto abordan prácticas que aumentan la eficiencia del uso del agua y reducen la escorrentía, contribuyendo a mejorar la calidad del agua y, en algunos casos, a conservar el agua que puede estar disponible para otros usos. Se explica al alumnado cómo adaptar los métodos y tecnologías de riego para mejorar la eficiencia, evaluar las opciones de cultivo en función del clima y la disponibilidad de agua, instituir técnicas o tecnologías para limitar o mejorar la calidad del agua de escorrentía, cambios en las prácticas de gestión y en el comportamiento que conduzcan a aumentos de la eficiencia (por ejemplo, reducir las pérdidas/fugas dentro del sistema hídrico), etc.

4.4. Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave

Distribución del trabajo del alumno:

Horas presenciales

Estudio autónomo

Pruebas de evaluación

Sesiones teóricas

Resolución de problemas y casos

Prácticas especiales

30

25

5

84

6

 

Planificación

Semana

Teoría

Problemas y prácticas

1

2

2

2

2

2

3

2

2

4

2

2

5

2

2

6

2

2

7

2

2

8

2

2

9

2

2

10

2

2

11

2

2

12

2

2

13

2

2

14

2

2

15

2

2

Total

30

30

 

Distribución orientativa de los contenidos por sesiones

Semana

Sesión 1 (2 h)

Sesión 2 (2 h)

1

Introducción

Introducción

2

Relaciones agua-suelo-planta (I)

Relaciones agua-suelo-planta (II)

3

Necesidades hídricas de los cultivos

Necesidades hídricas de los cultivos

4

CROPWAT y CLIMWAT

Programación del riego

5

Salinidad y calidad del agua de riego

Conducciones abiertas

6

Conducciones abiertas

Riego por superficie

7

Riego por superficie

SIRMOD

8

Medición de caudales

Riego por aspersión

9

Riego por aspersión

Riego por aspersión / NaanCAT

10

Riego localizado

Riego localizado

11

Riego localizado

Aqua

12

Drenaje

Drenaje

13

Diseño de pequeñas obras hidráulicas

Infiltración de agua en suelo

14

FlowMaster

QGIS

 

Las clases de teoría se desarrollan en el aula para todo el grupo de docencia. Los alumnos dispondrán de material de apoyo para el seguimiento de la asignatura, que se facilitará a través del Anillo Digital Docente. Así mismo, es aconsejable que tomen notas durante el desarrollo de las sesiones.

En las clases de problemas el profesor planteará diversos problemas a resolver, y tras una deliberación con los alumnos se resolverán y discutirán sus resultados.

La prueba global se realizará en la fecha asignada por la dirección de la EPS para las convocatorias de exámenes de esta asignatura.

4.5. Bibliografía y recursos recomendados

 

 
BB Agua y agronomía / Obra dirigida y coordinada por Francisco Martín de Santa Olalla Mañas, Prudencio López Fuster, Alfonso Calera Belmonte. Madrid : Mundi-Prensa, 2005
BB Gavilánez Luna, F. El drenaje agrícola y sus elementos de diseño. - Mawil, (2020).
BB MOYA TALENS, J. A. Riego localizado y fertirrigación (4a. ed.). [s. l.], 2009.
BB Pascual España, B. y Pascual Seva, N. Riegos de gravedad y a presión. Editorial de la Universidad Politécnica de Valencia, (2020)
BB Tarjuelo Martín-Benito, José Mª. El riego por aspersión y su tecnología / José Mª Tarjuelo Martín-Benito. 3ª ed. rev. y amp. Madrid [etc.] : Mundi-Prensa, 2005
BC Castañón Lión, Guillermo. Ingeniería del riego : utilización racional del agua / Guillermo Castañón. Madrid : Paraninfo, D.L. 2000
BC Chow, Ven Te. Hidraúlica de canales abiertos / Ven Te Chow ; traducción, Juan G. Saldarriaga ; revisión técnica, Antonio Zuluaga Angel. [1a. ed.]. Santafé de Bogotá : McGraw-Hill, cop. 1994
BC Crop evapotranspiration : guidelines for computing crop water requirements / by Richard G. Allen ...[et al.]. Rome : FAO, 1998
BC Díaz Ortiz, J. E. Riego por gravedad. Programa Editorial Universidad del Valle,(2006)
BC Drainage Principles and Applications / H.P. Ritzema (editor-in-chief). 2nd. ed. [completely revised]. Wageningen (Netherlands): ILRI, 1994
BC Escribá Bonafé, Domingo. Hidraúlica para ingenieros / Domingo Escribá Bonafé. [1a. ed.]. Madrid : Belliso, 1988
BC Fertirrigación : cultivos hortícolas, frutales y ornamentales / obra colectiva dirigida y coordinada por Carlos Cadahía. 3ª ed. rev., act. y ampl. Madrid [etc.] : Mundi-Prensa, 2005
BC Gómez Pompa, Pedro. Instalaciones de bombeo para riego y otros usos / Pedro Gómez Pompa. Madrid : Agrícola Española, D.L. 1993
BC Losada Villasante, Alberto. El riego. II, Fundamentos de su hidrología y de su práctica / A. Losada Villasante. Madrid : Mundi-Prensa, 2005
BC Martinez Beltran, Julián. Drenaje agrícola / Julián Martínez Beltrán. [Madrid] : Secretaría General Técnica, Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación, 1986
BC MARTÍNEZ CORTIJO, F. J. Introducción al riego. [s. l.], 2014.
BC Monge Redondo, Miguel Ángel. Diseño agronómico e hidráulico de riegos agrícolas a presión / Miguel Ángel Monge Redondo. Madrid : Editorial Agrícola : Ministerio de Agricultura y Pesca, Alimentación y Medio Ambiente, 2018
BC Paco López-Sánchez, José Luis de. Fundamentos del cálculo hidraúlico en los sistemas de riego y drenaje / José Luis de Paco López-Sánchez. Madrid : Mundi-Prensa : MAPA-IRYDA, D.L. 1993
BC Pizarro Cabello, Fernando. Drenaje agrícola y recuperación de suelos salinos / Fernando Pizarro. 2a. ed. Madrid : Agrícola Española, 1985
BC RAMÍREZ GUTIÉRREZ, A. Riego por goteo simplificado. [s. l.], 2001.
BC Riego localizado / J. Rodriguez López... [et al.]. Madrid : IRYDA : Mundi-Prensa, D.L. 1992
 
LISTADO DE URLs:
 
  Brouwer, C., Prins, K., Kay, M., Heibloem, M. (1988). Irrigation water management: irrigation methods. Roma: FAO, Training manual 5 [english friendly]
[http://www.fao.org/3/S8684E/s8684e00.htm]
  iAgua, revista online sobre el sector del agua.
[https://www.iagua.es/]
  Kraatz, D.B., Mahajan, I.K. (1982). Small hydraulic structures (Vol. 1). Roma: FAO. Irrigation and Drainage Paper 26/1 [English friendly]
[http://www.fao.org/3/f6268e/f6268e.pdf]
  Kraatz, D.B., Mahajan, I.K. (1982). Small hydraulic structures (Vol. 2). Roma: FAO. Irrigation and Drainage Paper 26/2 [English friendly]
[http://www.fao.org/3/a-bl046e.pdf]
  Repositorio FAO Water. Seleccionar "Irrigation & Drainage" en el campo "Series".
[http://www.fao.org/land-water/outreach/publications/en/]
  Repositorio International Water Management Institute
[https://www.iwmi.cgiar.org/publications/latest/]
  Van den Bosch, B.E., Snellen, W.B. (1993). Structures for water control and distribution. Roma: FAO, Irrigation Water Management Training Manual 8 [english friendly]
[http://www.fao.org/3/a-ai586e.pdf]

La bibliografía actualizada de la asignatura se consulta a través de la página web: http://psfunizar10.unizar.es/br13/egAsignaturas.php?codigo=28945