La rueda Dethridge es una herramienta de riego inventada en 1910 por John Stewart Dethridge (1865-1926). [1] Funciona de manera similar a una rueda hidráulica tradicional y gira a medida que el agua pasa a través de sus paletas. Luego se miden las rotaciones [2]
La rueda Dethridge prevaleció durante todo el siglo XX y se utilizó en varios países, incluidos Australia, India, Indonesia, Israel, África y Estados Unidos. [3] [4]
En 1910, el Comisionado de Abastecimiento de Agua y del Estado de Victoria, John Stewart Dethridge, desarrolló el "Medidor de agua de medición directa Dethridge" o "Rueda Dethridge". Su uso inicial fue medir con precisión el flujo de agua en sitios de riego específicos en Australia, especialmente en áreas de Nueva Gales del Sur y Victoria. [5] El flujo de agua tuvo que regularse para garantizar que hubiera un uso sostenible y eficiente del agua en el riego. La Rueda Dethridge se utilizó hasta el siglo XXI y hay varios países que utilizan sus conocimientos tecnológicos. [6]
Debido a que Australia es vulnerable a la sequía y la pérdida de agua, [7] Se tuvo que regular el flujo de agua para garantizar que hubiera un uso sostenible y eficiente del agua en el riego. La rueda Dethridge no fue el único invento desarrollado por John Dethridge, pero es ampliamente considerada como una de las piezas de maquinaria más influyentes que se le atribuye haber inventado. [6]
La rueda Dethridge se utilizó hasta el siglo XXI y son varios los países que utilizan sus conocimientos tecnológicos. Debido a su uso constante, muchas personas, especialmente en Australia, aprecian la herramienta. En 1965, se erigió un monumento en Griffith, Nueva Gales del Sur , Australia, para conmemorar la Rueda Dethridge y el Área de Irrigación de Murrumbidgee . El Área de Irrigación de Murrumbidgee o "MIA" es una parte del Área Riverina que se estableció para traer agua de los ríos locales para ayudar a la producción de alimentos. [8] [9]
La rueda Dethridge fue desarrollada para medir los niveles de agua en los canales de riego a medida que el agua pasaba sobre la tierra. Los profesores de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Darmstadt lo han descrito como "simple", ya que utilizaba tecnología sencilla para medir el volumen de agua que pasaba a través de él. [10] La rueda funcionaba permitiendo que el agua pasara debajo de ella, lo que a su vez hacía que la rueda girara. Luego se mediría la velocidad de rotación de la rueda mientras el agua pasaba y proporcionaría datos precisos sobre el uso del agua para los agricultores de toda Australia. [11]
La rueda fue una herramienta influyente para el uso y la sostenibilidad del agua a lo largo del siglo XX. Uno de los lugares donde se utilizó continuamente la rueda Dethridge es el área de la cuenca Murray-Darling. El área es de 1.061.000 millones de kilómetros cuadrados (410.000 × 10 6 millas cuadradas) y abarca los ríos Murray y Darling , que se encuentran entre los ríos más largos de todo el continente australiano. [12]
En 1950, se publicó una revisión trimestral de las granjas lecheras de regadío en Victoria . Mencionó el uso de la rueda Dethridge como dispositivo de medición de agua y dijo: "Las cifras del agua utilizada deben tratarse con reserva debido a las dificultades asociadas con la medición del agua entregada a las granjas, incluso donde están instaladas las ruedas Dethridge". Los primeros relatos de primera mano sobre el uso de las ruedas Dethridge en la década de 1950 proporcionan evidencia de la importancia de la rueda como herramienta de riego en Australia. [13]
A principios del siglo XXI, la rueda Dethridge comenzó a caer en obsolescencia. Se investigaba continuamente la importancia de los sistemas de gestión y asignación de agua. Las investigaciones comenzaban a demostrar que herramientas como la rueda Dethridge eran demasiado imprecisas y no presentaban una perspectiva de fragilidad ambiental. [14] En 2002, el sistema TCC o "Control Total de Canales" se implementó en varios canales de agua en la zona norte de Victoria, Australia. El TCC fue parte de un amplio esfuerzo para modernizar las técnicas de riego y lograr una mayor sostenibilidad en la distribución de agua en canales abiertos. [15]
La automatización de canales se puso a prueba en 2002 en el sistema de canales Central Goulburn en la región de riego de Shepparton en el norte de Victoria. Las ruedas Dethridge fueron reemplazadas por una tecnología más nueva conocida como FlumeGate, que fue introducida por el sistema Total Channel Control. FlumeGate tenía como objetivo reemplazar el uso de las ruedas Dethridge y proporcionar datos de medición más precisos para los irrigadores. Aunque estas nuevas incorporaciones contaron con financiación gubernamental, se afirmó que la nueva tecnología había recibido comentarios negativos de los regantes individuales. [dieciséis]
El esfuerzo por impulsar técnicas de riego más eficientes estuvo fuertemente influenciado por el Proyecto de Renovación del Riego del Norte de Victoria (NVIRP), que reconoció los impactos ambientales a fines de la década de 1990. [15] Debido al hecho de que el diseño de la rueda Dethridge hace que bloquee cualquier flujo de agua determinado, genera muchas perturbaciones, lo que a su vez causa una pérdida sustancial de agua y afecta el consumo de agua con el tiempo. [10] Se tomaron observaciones del consumo de agua en el norte de Victoria y encontraron que la distribución de agua en el área estaba perdiendo alrededor de 990 gigalitros de agua cada año. [15] Además, el proyecto de Renovación del Riego del Norte de Victoria trabajó en estrecha colaboración con grupos comunitarios y agencias gubernamentales para modernizar el Distrito de Riego de Goulburn Murray (GMID). La importancia del distrito de riego de Goulburn Murray está respaldada por las estadísticas de riego. El distrito de riego de Goulburn Murray cubre un área de 65.000 km2 ( 25.000 millas cuadradas) y aporta alrededor del 30% de la producción agrícola bruta de Victoria, Australia. [17]
La rueda Dethridge fue estudiada para ver su potencial como generador de energía de baja cabeza. A principios del siglo XXI, el Protocolo de Kioto de 1997 introdujo la transición hacia una tecnología ambientalmente racional. El objetivo era reducir las emisiones generales de gases de efecto invernadero a medida que se hacían realidad los temores sobre el cambio climático . Se experimentó con la rueda Dethridge para ver cómo podría usarse como generador de energía hidroeléctrica para sitios de baja caída en flujo de canal abierto. [11] La rueda Dethridge ofreció el mismo efecto que una rueda Zuppinger cuando se probó como generador de energía de baja cabeza, y se consideró eficaz en su implementación cuando se utiliza riego para producir energía. [10]
Las ruedas Dethridge fueron reemplazadas por maquinaria totalmente automatizada como Total Channel Control para evitar pérdidas y fugas en los esfuerzos de riego. Total Channel Control ofreció medición de agua y prometió un aumento en los caudales máximos de agua. [18] Las mediciones tomadas en el campo acuático Goulburn Murray también encontraron que la rueda Dethridge estaba provocando que los regantes recibieran más agua de la que se suponía, lo que pone en duda la rentabilidad de la rueda Dethridge cuando se utiliza como medidor de riego. [19]
En 1999, CSIRO Land and Water utilizó la rueda Dethridge como medidor de agua y midió los volúmenes de drenaje para mejorar los sistemas de drenaje en Griffith, Nueva Gales del Sur. El Ayuntamiento de Griffith tenía como objetivo mejorar los sistemas de alcantarillado alrededor de Griffith, que es una importante ciudad regional en el área de riego de Murrumbidgee. El uso de la rueda Dethridge en la gestión de aguas residuales y residuos en el área es una de las muchas razones por las que ha tenido importancia en Griffith, Nueva Gales del Sur. [20]
En un intento por mejorar el rendimiento de la rueda Dethridge y estudiar su uso como dispositivo hidráulico, dos investigadores, S. Paudel y N. Saenger, desarrollaron un modelo de rueda "CFD" o dinámica de fluidos computacional . Paudel y Saenger trabajaron en el Departamento de Ingeniería Civil de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Darmstadt y fueron influyentes en la investigación detrás de la rueda Dethridge. Trabajaron para desarrollar un modelo CAD tridimensional de la rueda y realizaron pruebas para medir las características del flujo y diferentes aspectos físicos. El desarrollo de un modelo de dinámica de fluidos computacional se describe como tedioso debido a los aspectos de flujo libre del agua y su interacción con un objeto en movimiento. [21]
Aunque el cambio de siglo marcó en gran medida el final del uso generalizado de la rueda Dethridge, todavía había un debate frecuente detrás de la nueva automatización del canal. La automatización que estuvo fuertemente influenciada por el Proyecto de Renovación del Norte de Victoria y los sistemas de automatización de canales que se introdujeron en 2002 dejó a los regantes en controversia. Las nuevas FlumeGates que se introdujeron en varios puntos de riego del norte prometieron mejorar el tiempo de pedido y acelerar el riego. Independientemente de las mejoras o la falta de ellas, la automatización del canal recibió comentarios negativos y, en última instancia, dejó confundido al gobierno de Victoria. [14]
La rueda Dethridge se utilizó como generador de energía hidroeléctrica y en experimentos de muchos estudios científicos diferentes. Su importancia como generador de energía de baja altura fue respaldada por estadísticas relacionadas con la energía hidroeléctrica . Del suministro total de electricidad verde y renovable del mundo, la energía hidroeléctrica representa el 76%. Se descubrió que la rueda Dethridge tenía una eficiencia del 60% cuando se implementaba para electricidad. [11]
Una investigación realizada en Indonesia encontró que la eficiencia de la rueda Dethridge cuando se utiliza para energía hidroeléctrica disminuye cuando aumenta la descarga de agua. Esta observación se atribuyó a que la rotación de la rueda no era proporcional a la descarga de agua. [10]
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