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The conversion of cultivated areas from rainfed to irrigated agriculture alters the watershed’s hydrology and could affect the water quality and quantity. This study examined how streamflow, nitrate load, and nitrate concentration changed after irrigation implementation in a Mediterranean watershed in Navarre, Spain. The Soil Water Assessment Tool (SWAT) model was applied in the Cidacos River watershed to simulate streamflow and nitrate load under rainfed conditions. The simulated outputs were then compared with the post-irrigation observed values from mid-2017 to 2020 at the watershed outlet in Traibuenas to determine the irrigation impact. The model calibration (2000–2010) and validation (2011–2020) results for streamflow (NSE = 0.82/0.83) and nitrate load (NSE = 0.71/0.68) were satisfactory, indicating the model’s suitability for use in the watershed. A comparison of the rainfed and post-irrigation periods showed an average annual increase in streamflow (952.33 m3 ha−1, +18.8%), nitrate load (68.17 kg ha−1, +62.3%), and nitrate concentration (0.89 mg L−1 ha−1, +79%) at the watershed outlet. Irrigation also caused seasonal changes by altering the cropping cycle and increasing the streamflow and nitrate export during the summer and autumn when irrigation was at its peak. The increases in the post-irrigation period were attributed to the added irrigation water for streamflow and increased nitrogen fertilizer application due to changes in cropping for nitrate concentration and export. These findings are useful to farmers and managers in deciding the best nitrate pollution control and management measures to implement. Furthermore, these results could guide future development and expansion of irrigated lands to improve agricultural sustainability. This study was supported by funding from the European Union’s H2020 research and innovation program under Marie Sklodowska-Curie grant agreement no. 801586, and from the Ministerio de Economía y Competitividad (Government of Spain) via Research Project CGL2015-64284-C2-1-R and PID2020-112908RB-I00 funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033/FEDER “Una manera de hacer Europa”.

Este estudio se desarrolla en el sector de riego XXIV de la Ampliación de la 1ª Fase del Canal de Navarra (España). Dicha ampliación forma parte del sistema Itoiz – Canal de Navarra, que recorre la comunidad foral abasteciendo de agua de boca y de riego a una multitud de localidades. Una característica que define a dicho sector es la complicada geometría de sus unidades de riego. El proceso de construcción de esta ampliación sigue el siguiente orden, en primer lugar, el dimensionamiento de los hidrantes que suministrarán caudal a las parcelas y posteriormente la instalación de dichas parcelas. En el sector XXIV, una vez ejecutadas las instalaciones de parcela se ha comprobado que la demanda de caudal de ciertas unidades de riego (UURR) es superior a las dotaciones asignadas previamente en el diseño de la red general. Esto provoca un descenso en la uniformidad y eficiencia del riego en la parcela. En el presente trabajo se plantea relacionar la demanda de caudal de las UURR con su geometría, de forma que la dotación del hidrante se ajuste a la demanda real. La geometría de la unidad de riego se relaciona a su vez con la proporción de aspersores sectoriales, de mayor pluviometría que los circulares, instalados en el contorno de la unidad de riego. Para ello, se calcula un coeficiente de mayoración por efecto borde para una muestra representativa de diseños de instalaciones de riego por aspersión, y se vincula con un parámetro de geometría obtenido para cada una de estas UURR. De esta forma, se obtiene una fórmula aplicable a cualquier UR cuya dotación se desee conocer.