Manual de Diseño de Sistemas de Riego a Presión Por que Utilizar riego a Presión El riego a presión, t ambién llamado riego tecnificado, tecnificado, se caracteriza entre otras cosas, por mejorar la eficiencia del uso del agua y agua y lograr uniformidad de aplicación del riego. riego . En el caso del Riego por aspersión, logramos valores de eficiencia que van de 60 !0"# esto quiere decir, que el 60!0" de agua es absorbida por la planta, mientras en el riego por gravedad, ya sea por surcos o por melgas o pozas, la eficiencia va de $0" a 60", es decir, del agua aplicada, solo el $060" es utilizada por la planta. %tro factor es la uniformidad de riego, cuyo calculo es un poco engorroso, pero vamos a a&ondar en la interpretación, que da una idea de cuan uniforme es aplicada el agua, por ejemplo, si dejamos correr el agua en un surco, el agua en los primeros metros es abundante, pero al final de la l'nea, puede que no llegue, o llegue menor caudal. Esto nos da una idea del coeficiente de uniformidad. En el caso de riego por aspersion, llegamos a coeficientes de uniformidad de ()!0", mientras en riego por surcos se llega a $0)0". *a mejora de estas condiciones a su vez, generan y el uso de una mayor e+tension de terreno, con la misma disponibilidad disponibilidad de agua.
VENTAJAS
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Ahorro de la cantidad de agua. Uniformidad en el reparto de agua. Gran ahorro de mano de obra. o bra.
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uniformidad uniformidad de las plantas plantas de la parcela, fruto, o tuberculo tuberculo
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INCONVENIENTES • •
No se puede evitar la aparición de malas hierbas. Mantenimiento y vigilancia continuada.
INFORMACION BASICA PARA DSARRO!!AR UN SUB"PRO#C$O IPA Topografía del Terreno y Geometría de la Parcela Características Físicas del Suelo Caracteristicas climaticas de la zona Tipo Ti po de cultivo Disponibilidad de Agua Agua y Cercania de de la fuente a la parcela Calidad de Agua de Riego Costo de la nstalaci!n" Riegos y #antenimiento $fecto en el #edio Ambiente
$o%ogra&'a del $erreno ( )eometr'a de la Par*ela
Consiste en la ubicación de todos los elementos e lementos que interfieran con el riego en un croquis. Despus se elabora el plano topogr!fico" a escala #$%&&" con curvas a nivel espaciadas cada metro. 'e incluyen en el plano ( la fuente de agua" el reservorio" r eservorio" la tuber)a de conducción y el terreno a regar" as) como los propietarios de los terrenos. *ambin *ambin se deben incluir carreteras" propiedad privada" propiedad comunal" canales de riego" fuente de agua" etc. + si e,istieran caminos" o !reas de uso publico.
Características Físicas del Suelo -ay que intentar obtener la m!,ima información posible del terreno a regar" esto esto es$ •
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ndicar las /onas a regar" y las que no deben ser regadas. Anotar los tipos de cultivos a instalar. ndicar los cultivos instalados anteriormente en esa /ona. *omar *omar una indicación del tipo de suelo 0si cuando llueve el agua queda en la superficie y forma un charco" el terreno muy posiblemente ser! arcilloso" si infiltra rapido" 1. *ipo de suelo en la /ona. *ipo de drena2e" de r!pida infiltración" etc. Ubicar las fuentes de agua y el e l empla/amiento del futuro reservorio" o si lo hay" 3Cual es su capacidad4. -acer una proyección proyección del posible tendido de tuber)a tuber)a . Dibu2ar en el plano las l)neas por donde puede pasar alguna tuber)a ya ya e,istente con el fin de no romperla cuando tengamos que reali/ar la /an2a para nuestra instalación. Marcar los cultivos e,istentes. 5oner en el plano los cultivos que alrededor del !rea del proyecto" as) como arboles o formaciones rocosas. o las que formen parte del futuro cultivo" para reali/ar una me2or distribución de los emisores y evitar que nos formen /onas de sombra que no nos permitan regar toda la parcela. Cualquier cuestión que pueda ser de inters.
Caracteristicas Caracteristica s climaticas de la zona •
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Dirección y fuer/a del viento. 6ue es un factor importante en la uniformidad del riego" que se vera mas adelante. 7vapotranspiracion 7vapotranspiracion 5otencial. 7ste par!metro mide la lamina de agua requerida por d)a" para un cultivo de pastos" de #&cm de altura. 'e tienen valores para cada mes" ya que la demanda h)drica depende depe nde de las condiciones clim!ticas. 8as unidades de este par!metro es mil)metros 0mm1" y su interpretación se har)a de la siguiente manera$
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iendo el -rea a regar /)0m y E12/ 3.)mm, entonces emanda de agua 7pastos8 / 3.)mm + 0.009m:mm + )0m
Demanda de agua por dia (pastos)= 506 m 3
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E+isten estimaciones de este par-metro en diferentes fuentes bibliogr-ficas. 4c del cultivo, que es un factor, que multiplicado por el E12, nos permite estimar la demanda de agua de un cultivo especifico. continuación citamos varios ejemplos5
;ultivo 2apa 1omate =uinua rveja >abas lfalfa
4c 0.< 0.! 0.<) 9.9
En el caso de plantas perennes, se tienen varios valores de 4c para sus diferentes etapas de desarrollo. para el caso de dise?o se toma el valor mas alto. Evapotranspiración del ;ultivo, que es un par-metro que se obtiene de la siguiente manera5
/&c = /&P 4 7c ;on lo que estimamos la demanda &'drica m-+ima, para el estadio 3.)mm + 0.< / 3mm
2or ejemplo5 si para el caso de 2uno, el E12 es 3.)mm, nta, 2isac y ;catcca, las cuales tienen un registro de datos meteorologicos, algunas de las cuales tienen registros de tanque evaporimetro.
Evapotranspiración Potencial
Datos de Disponibilidad Hidrica Antes de diseñar el riego de una parcela es necesario conocer el caudal y la presión disponible para la instalación del riego. Para medir el caudal es necesario utili!ar un balde de "0 litros y un cronometro #ue puede ser un relo$ con segundero. %ntento &iempo de llenado 'audal " "5 segundos 0.6 litrossegundo * *0 segundos 0.5 litrossegundo 3 "+ segundos 0.55 litrossegundo , "3 segundos 0. litrossegundo Promedio 0.606 litrossegundo 'audal (-&/) = 1olumen del balde en litrostiempo de llenado del balde en segundos 'audal (lt2ora) = olumen(en litros)4 3600 &iempo de llenado en segundos ota se deben descartar los 1alores ectremos en la medicion.
-ay /onas donde el caudal varia de dia y de noche. De preferencia haga las mediciones de dia y e epoca de estia2e.
mediante el tiempo transcurrido en llenar un cubo de #& litros y midiendo el tiempo de llenado. 7l caudal ser)a entonces$ 7n ambos casos es aconse2able repetir la lectura varias veces hasta que los resultados de estas sean seme2antes. 7n el riego por aspersión" el aspersor mas alejado o el más desfavorable con respecto de la toma de agua deberá funcionar con un mnimo de !"# atm de presi$n" considerando una perdida de carga de 9 a #& m 0&"9:# atm1 desde la toma de agua hasta dicho aspersor " la presión de funcionamiento necesaria en la toma ser)a de ; a ;"9 atm. Si el sector fuera con difusores" la presi$n de funcionamiento del %ltimo difusor" o el más desfavorable se establece en ! atm" y" seg>? mas o menos" dependiendo de la epoca de la toma de datos.
Consideraciones preliminares al diseño de riego. Como Distanciar los aspersores 7n el caso de los aspersores" no nos preocupa tanto donde caer! la
7l fabricante proporciona unas tablas con unos alcances" normalmente las medidas del radio. 5ues bien vamos a ver" en base a estas distancias" como los tendremos que espaciar. @amos a solaparlos. 8as e,plicación para solapar es las siguientes 7n todos los aparatos de riego" sobre todo en los de tipo chorro 0aspersores de turbina o de impacto1. No se puede obtener un reparto uniforme de agua a lo largo de todo el chorro( lógicamente el m!,imo de agua se encuentra 2unto al aspersor y va disminuyendo progresivamente a medida que nos ale2amos de el. 7l reparto de agua tambin esta en función de la presión de salida que tenga esta en la boquilla del aparato.
Cabr)a pensar que si un aspersor alcan/a un radio de #& m" el siguiente aspersor podr)a colocarse a %& m de distancia" circunstancia que es totalmente errónea" ya que el perfil del suelo mo2ado ser)a como se indica en la primera imagen de la figura anterior. 5ara paliar este inconveniente y obtener un buen reparto es necesario prever un gran recubrimiento de los chorros( a este condicionante se le denomina solape" y merced a l se consigue que los tri!ngulos de la figura anterior se conviertan en rect!ngulos" aportando de esta forma igual cantidad de agua en todos los puntos.
En el riego por aspersión" y bas!ndonos en que es una instalación fi2a" el solape o recubrimiento debe ser del #&&?( esto significa que un aparato mo2e a otro. 7n el e2emplo anterior" el aspersor de #& m deber! estar a otros #& m de distancia del siguiente" cumplindose as) con la e,igencia de solapar al #&&?.
En los difusores al ser aparatos que no giran" el reparto es bastante m!s ,
uniforme que el de los aspersores( no obstante hay que tener en cuenta que"
debido a su fabricación y diseBo" en un radio de &"9& m a su alrededor" apenas si cae agua" circunstancia que e,ige tambin solapar al #&&?. 7n cualquier diseBo de instalación de riegos en parques o 2ardines habr! que atenerse a lo anteriormente e,plicado" pero haciendo la salvedad de que es aconse2able que un aparato mo2e a otro y no que un aparato reciba el chorro de varios" pues la intensidad de lluvia puede ser muy alta.
/0A1CO EN C2A31A3O O EN T1IAN425O6 8a forma primera y m!s lógica de colocar los aspersores es en cuadrado. 7s muy f!cil" proporciona una cobertura en los lindes y una buena distribución del agua. 'in embargo el espaciamiento en triángulo ofrece algunas venta2as" como es una me2or distribución del agua y poder separarlos mas que cuando se colocan en cuadrado.
Con cuatro aspersores solapados en tri!ngulo a ="9 m" se riega me2or y m!s superficie que con cuatro aspersores espaciados en cuadrado a la misma distancia. 7ste incremento es mas o menos de un #?.
7n el replanteo en cuadrado se observa la disparidad de /onas regadas por %" ; y = aspersores respectivamente. 7n el replanteo en tri!ngulo se observa una mayor uniformidad en el reparto del agua" ya que solo se distinguen dos /onas 0; y =1" siendo una de ellas predominante con tres aspersores de influencia" y otra m)nima con cuatro aspersores. /C27NTO 3ISTANCIA1 5AS 8I5AS6
8a separación entre filas de riego esta comprendida entre un !9:;9< mas de su radio. 'i un aspersor tiene un radio de #& m" la separación entre filas podr! ser de #% a #= m. 'i es un difusor cuyo radio es = m" la separación oscilar! entre 9 y m apro,imadamente.
recomendable
no recomendable
FC$O D! +IN$O 7l viento es uno de los peores enemigos del riego por aspersión" influye de forma determinante" en el reparto y uniformidad del agua lan/ada por el aspersor.
7ste problema se agrava con la velocidad y dirección del viento. De una forma gr!fica vemos el comportamiento del riego frente al viento. 7ste efecto se puede contrarrestar con la altura de traba2o de los aspersores" si para disminuir el efecto del viento.
@emos que el replanteo en cuadrado no es el más indicado para combatir la acci$n del viento, Ebsrvese la /ona intermedia del replanteo" la cual queda fuera del alcance y acción del agua. El replanteo en triángulo sera el más indicado" siempre que se pueda" para combatir la acción del viento. Ebsrvese la /ona intermedia del replanteo la cual queda cubierta por los aspersores centrales. 'e recomienda por tanto el replanteo en triangulo.
1ECO0EN3ACIONES, - Para vientos de hasta 8 kmh el espaciamiento puede ser$ F 99? del di!metro de los aspersores. F 9& ? del di!metro para difusores. - Para vientos !ue e"cedan de esa velocidad " se recomienda disminuir el espaciamiento un %? por cada #"9 mHh de aumento de velocidad del viento. Como norma se distribuir!n siempre en tri!ngulo" a fin de obtener una buena distribución del agua" salvo en aquellos casos que no sea posible.
ESPACIAMIENTOS RECOMENDADOS
Espaciamientos en cuadrado para respetar lindes& 'in viento 99? del di!metro @iento de "9 mHh 9& ? del di!metro @iento de #%"I mHh =9 ? del di!metro
Espaciamiento en triángulo& 'in viento &? del di!metro @iento de "9 mHh 99? del di!metro @iento de #%"I mHh 9&? de di!metro Se recomienda dise=ar en base a las peores condiciones de viento * espaciamiento, ELECCIÓN Y UBICACIÓN DE LOS EMISORES
8a elección de la ubicación de los aspersores" es un apartado de suma importancia" en el momento de proyectar un riego a fin de obtener una óptima y regular distribución del agua en la superficie a regar. 'e deber! tener una especial atención para asegurarse de que toda la superficie a regar queda efectivamente cubierta. 8as !reas irregulares" presencia de !rboles" arbustos" /onas rocosas etc." imponen un a2uste en la ubicación de los aspersores" generando figuras geomtricas irregulares o de formas no perfectamente congruentes con lo visto hasta ahora. 5or este motivo es necesario actuar con un poco de sub2etividad a la hora de ubicar los aspersores y de escoger la separación adecuada entre ellos" respetando al m!,imo posible las distancias marcadas por las caracter)sticas dadas por el fabricante. No se debe escatimar tiempo en refle,ionar sobre las posibles soluciones 0nunca es
7misor Aspersores" microaspersores
Arboles" arbustos
Microaspersores" goteros
Caudal * presi$n disponibles. Mas que el caudal" el factor limitante
es la presión" ya que si tenemos poco caudal podemos regar aunque necesitemos mayor tiempo de riego" sin embargo si falta presión no podemos regar" a no ser que la elevemos mediante la utili/ación de una bomba. 5or tanto debemos tener muy en cuenta la presión y el caudal que tenemos en la cabecera 0contador1 y elegir emisores que necesiten para su funcionamiento presiones inferiores.
Aspersión o Riego localizao 7l agua es hoy en d)a un bien escaso y lo ser! mas en el futuro" es por ello que e,iste la tendencia a aplicar nuevas tcnicas de riego orientadas al ahorro de agua. 'on sistemas de riego que se han estado aplicando a cultivos hort)colas intensivos" siendo su tecnolog)a desarrollada por pa)ses con escase/ de recursos h)dricos" fundamentalmente srael. Aunque su uso esta contrastado en agricultura intensiva" no ocurre lo mismo con su aplicación en el riego de /onas verdes. 7n ning
+enta,as del Riego %or )oteo : Ahorra agua. : Distribuye el agua en la /ona de enrai/amiento de las plantas. : 5roporciona localmente la cantidad e,acta de agua necesaria" sin prdidas por viento o evaporación. : 5ermite utili/ar caudales inferiores a los caudales de los difusores. : 8os autocompensantes garanti/an riego uniforme con independencia de las variaciones de presión terrenos con desniveles o en tramos largos. 8os goteros dan caudales entre %: litrosHhora y funcionan con presiones entre # y ; atmósferas.
&iego por E"udación Etro sistema de riego es el que utili/a las tuber'as de e"udación" similar en su utili/ación al riego por goteo. 5uede funcionar con presiones muy ba2as de hasta &"; atmosferas" siendo su caudal variable de # a #& lHhora seg
8a microaspersión es de aplicación en arbustos" fran2as maci/as" etc.
'us caracter)sticas son$ : Kuncionan con presiones de #:% atmósferas. : Da caudales de #=:I& litrosHhora. : Efrece gran variedad de boquillas" adaptadas a diferentes situaciones de riego. : 'u alcance oscila entre #:= m.
Ubicación de las válvulas de Riego
En la medida de lo posible" las válvulas estarán situadas en un lugar de fácil acceso" * se intentarán reagrupar varias válvulas en un mismo arco, 5a válvula de accionamiento de una lnea de aspersores puede situarse en diversos lugares del circuito" como se vera a continuaci$n& &()(* *(%E&(* &EC%+*,E. 7ste es el diseBo menos aconse2able para un circuito lateral. 8a v!lvula est! situada en un e,tremo del circuito" y la variación de presión entre los dos aspersores mas distantes ser! importante.
8a variación de presión comprende las prdidas de carga por ro/amiento en las tuber)as y accesorios y las ganancias o prdidas por diferencias de nivel. 7sta diferencia de presión se puede equilibrar intercalando algunas toberas de di!metro superior para compensar las prdidas en las toberas mas pequeBas.
&()(* *(%E&(* C /#*/0*( E E* CE%&.
7n esta disposición" la v!lvula est! colocada en el centro( la variación de presión se reduce a la mitad" provocando prdidas de carga inferiores sobre el con2unto del circuito . 7sta disposición permite un dimensionamiento simtrico de las conducciones" y el hecho de utili/ar canali/aciones del mismo di!metro" permite reducir el coste de la instalación.
&()(* *(%E&(* E 1&)( DE H C /#*/0*( 23&E 0 *(D. Con esta disposición un grupo de aspersores pueden estar accionados por una sola v!lvula situada en un lado 0cuando es imposible situarla en el centro de la -" entre dos grupos de aspersores1. 7n este circuito las prdidas de carga se acumulan a lo largo de las distancias 8c# L 8c%.
Al igual que en el caso anterior el dimensionamiento de las canali/aciones es simtrico.
P2+C+()+E% 2+)4%&+C DE *(2 /#*/0*(2. 7ste dispositivo es el m!s económico para un grupo de aspersores o difusores. Aqu) las prdidas por presión son menores y las canali/aciones pueden estar dimensionadas simtricamente a partir de la v!lvula y en todas direcciones.
C+&C0+% E 0. 7ste circuito puede presentar prdidas o variaciones de presión bastante elevadas. 8os diferentes di!metros de conduccciones y accesorios pueden dar problemas al instalador en el momento del acopio de todos los materiales.
7s muy recomendable instalar el circuito anterior. C+&C0+%2 *(%E&(*E2 (2+)4%&+C2. 'e trata del dispositivo a utili/ar cuando se tiene un n
C((*+5(C+E2 P&+C+P(* C)6 ( *(2 /#*/0*(2. 7sta disposición permite la utili/ación de una tuber)a principal com
$IPOS D INS$A!ACI-N +2%(*(C+7 CE%&(*+5(D(. *odos los sectores se centrali/an en un punto cercano a la toma de agua. 7s idónea para mane2o manual. 7ste tipo de instalación suele resultar caro. 7s aconse2able de2ar una red independiente para una pileta" que normalmente ir! en tuber)a de o O.
+2%(*(C+7 E C+&C0+% (3+E&%.
7s lcl!sico en areas de hasta -a. De la toma de agua parte una red de tuber)a principal" de la cual derivan los diversos sectores de riego y las diferentes piletas necesarias. *iene el inconveniente de que cualquier aver)a que se produ/ca en la red de2ar! sin servicio a toda la instalación.
+2%(*(C+7 C /#*/0*( P&+C+P(*. 'e instala una v!lvula 0llamada principal o maestra1 al principio de la instalación" la cual permanece siempre abierta durante el ciclo de riego" y se cerrar! cuando la secuencia de riego haya finali/ado. 7l
+2%(*(C+7 C C+&C0+% DE P+*E%(2 +DEPED+E%E2. 7n las instalaciones anteriormente descritas" si hubiera una aver)a en la red principal no solo quedar)a anulado el riego" sino tambin la red de piletas. 5ara evitar este inconveniente se instalar! una red paralela e independiente de tuber)a 0normalmente de =& mm de di!metro1 de la cual se derivan las piletas.
+2%(*(C+7 E C+&C0+% CE&&(D.
5ara asegurarnos el servicio a la mayor)a de los sectores 0no a su totalidad1 se suele cerrar el circuito principal por uno de los puntos" oblig!ndonos a montar una serie de v!lvulas de paso o de cierre 0A:P:C:D:7:K:G:-1. 7n el esquema siguiente" si hubiera una aver)a en el punto M" se cerrar)an las v!lvulas A y G" mantenindose abiertas las dem!s" de tal forma que el sector ser)a el
RIE!O EN "ONAS SIN!ULARES Riego En c#l$i%os recien$es 7l sistema radicular de estas plantas ariego locali?ado> de goteo o microaspersion" con un sector independiente de tal manera que el tiempo de riego se pueda programar adecuadamente 0apro,imadamente una hora al d)a1. -ay que tener en cuenta que la e,cesiva humedad puede llevar consigo la aparición de enfermedades( con el sistema de riego locali/ado casi desaparece este riesgo. 8os sistemas de riego antes mencionados 0goteo y microaspersion1 se instalar!n con tuber)a superficial de 57" que generalmente no supera los ;% mm de Q 0#1" y se esconder! entre las plantas" para evitar el intemperismo. 7n el caso de los microaspersores es conveniente anclarla o su2etarla como se indica en el apartado de materiales.
Riego en c#l$i%os esarollaos 7l sistema radicular de estas plantas ya esta desarrollado y no es necesario locali/ar el riego en el tronco. 7l riego se puede reali/ar 0adem!s del riego por goteo1 con microaspersores" efectu!ndose un rebasamiento de tal manera que el cultivo se riegue.
*ambin se puede regar con >microaspersores de angulo> dispuestos a los bordes de la parcela" para lo cual se utili/ar!n difusores de %=&R" #&S" &S" etc de tal manera que la parte de atr!s del difusor no riega.
7n la solución con difusores circulares" hay que tener en cuenta que el rebasamiento no e.ceda del @9<,
7rboles bordeando un paseo
ona con árboles * arbustos& 'e colocan dos hileras de difusores o
aspersores dispuestos en tri!ngulo" sectoriales por detr!s de los !rboles y de c)rculo completo por delante" para regar el interior de los arbustos o ba2o los !rboles.
7rbol o arbusto aislado& Normalmente se reali/ar! con tres aspersores" como m)nimo" para tener una buena cobertura.
4rupo de árboles o arbustos& -ay que utili/ar tantos aparatos de riego
como sean necesarios para lograr una buena cobertura de toda la /ona" debindose adaptar la colocación de los aparatos de riego a la forma del grupo que se desea regar.
0aci?os de arbustos * flores& 7s aconse2able utili/ar aspersores o
difusores areos 0preferiblemente estos
Riego en "onas Irreg#lares
Cuando la /ona a regar es irregular y no est! bien definidos todos sus l)mites" es necesario colocar los aparatos de riego de tal manera que se obtenga el m!,imo solape" cuidando que haya el menor rebasamiento posible.
7ngulos&
1incones redondeados& 7,isten dos soluciones$ - 0tiliando aspersores sectoriaels 9:;<=>?8<=> etc@ A aceptando un pe!ueño rebasamiento.
- 0tiliando un aparato de riego de c'rculo completo !ue cubra la redonde . No obstante" en este caso" tambin se debe sobrepasar la /ona de riego para efectuar un buen recubrimiento.
Interior de las curvas& 'e dispondr!n aparatos de riego sectoriales admitiendo un pequeBo rebasamiento.
E.terior de las curvas& 'uando el arco de riego es de "+08 y no se puede regular (caso de los di9usores) se presentan los dos casos de los cro#uis siguientes. De las dos 9iguras siguientes la primera representa lo #ue no debe 2acerse pues #uedan !onas sin regar. /n la segunda aun#ue no solapa del todo tampoco #ueda !ona sin regar. -a me$or solución es instalar aparatos de riego #ue abar#uen mas de "+08.
Ane.os/ Sim0ologia 1+2l3ulas4 as%ersores4 reser3orios4 et*5 Dimensiones de los %lanos ( es%e*i&i*a*iones del e.%ediente6 +alores D $P en la zona6 $a0la de *on3ersión de unidades )losario de $7rminos 8a( e.%erien*ias similares en la zona9 Comentarios a*er*a de la misma6 Res%e*to a los usuarios4 a la administra*ión del riego4 rendimientos o0tenidos4 et*6
