PROGRAMASUBSECTORIAL DE IRRIGACIONES – PSI PROGRAMA DE RIEGO TECNIFICADO CURSO DE CAPACITACIÓN: OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS DE RIEGO TECNIFICADO
PRUEBAS DE UNIFORMID UNIFORMIDAD AD DE APLICACIÓN DE RIEGO SISTEMA DE RIEGO POR GOTEO
ABRIL 2015
PRUEBA DE UNIFORMIDAD DE UN SISTEMA DE RIEGO POR GOTEO 1.1. Introducción El desarrollo tecnológico que ha permitido la implantación de sistemas de riego localizado, en buena parte de las áreas cultivadas, no se ha visto acompañado por un esfuerzo paralelo en divulgación de estos, de manera que permita al regante conocerlos para así obtener su máximo aprovechamiento. En comparación con el riego tradicional por gravedad
(inundación,
surcos),
el
riego
localizado presentan ventajas, de los que se destacan elevada eficiencia de uso del agua, uniformidad de aplicación, aprovechamientos de tierras marginales y facilitación de tareas de los operarios. En consecuencia, en toda instalación i nstalación de riego presurizado es fundamental, fundamental, entre otras cosas, determinar la uniformidad de riego conque opera el sistema.
1.2. Objetivos del riego El objetivo fundamental del riego es el de suministrar agua a los cultivos, de manera que estos no sufran estrés hídrico en ningún momento que pudieran ocasionar pérdidas de producción cosechable. cosechable. Además, el riego debe garantizar que se mantenga el balance de sales; es decir, que no se acumulen en exceso en el perfil del suelo.
En todos los casos, el riego debe ser controlado para evitar pérdidas excesivas que se traduzcan en problemas medioambientales medioambientales o en un consumo innecesario que incremente los costos de la explotación y, por tanto, las posibilidades de mejorar su manejo para hacerlo más eficiente.
1.3. Uniformidad de aplicación de agua de riego y diseño Un sistema de riego ideal debe cumplir con distribuir el agua uniformemente en toda la superficie de riego, de manera que todas las plantas reciban la misma cantidad y esta sea la adecuada y además que permita satisfacer las necesidades hídricas del cultivo durante el intervalo de riego. En la práctica es muy difícil que se cuente con un sistema opere con una uniformidad perfecta. Una forma de evaluar la uniformidad con que un sistema de goteo cumple con distribuir el agua uniformemente es a través de la determinación del coeficiente de uniformidad (C.U ), el cual se define como:
Figura 1: Coeficiente de uniformidad debido a caudales
Donde: es el promedio del caudal de la descarga del 25% de los emisores con caudales mas bajos obtenidos obtenido s en la prueba y
viene a ser es el caudal promedio de todos los
emisores. Es recomendable que el promedio de caudales para la estimación del (C.U.) se obtenga de cada subsector de riego independientemente. independientemente.
Cuadro Nº 1: Rangos de valores recomendados del C.U. de caudales del subsector RANGOS ( % )
CONFIABILIDAD CONFIABILI DAD
90 - 100
Excelente
80 - 90
Buena
70 - 80
Aceptable
< 70
Inaceptable
Para el caso de evaluar el coeficiente de uniformidad debido a presiones, se toman lecturas de presión en los mismos puntos del subsector en los que se mide caudal, obteniéndose las pérdidas de carga a lo largo de los laterales o ramales porta goteros. Este coeficiente se define como:
Figura 2: Coeficiente de uniformidad debido a presiones
Donde
es la media de la presión del 25% de las lecturas menores obtenidas;
el prome promedio dio de todas las lectu lecturas ras toma tomadas das en en el subse subsector ctor;; y "
es
" es el el exponen exponente te de
descarga de los goteros, cuyo valor se supone X =1.0 para régimen laminar y X = 0.50 para régimen turbulento. De ello se obtienen los criterios suficientes para evaluar la calidad del diseño y el funcionamiento y cómo influye este en la uniformidad de distribución del agua, los fabricantes de goteros suelen tener información sobre el valor X de su gotero. Es recomendable que el coeficiente de uniformidad (C.U), debido a presiones sea igual o mayor al 90 %. La uniformidad del sistema se evalúa mediante el C.U. del sector, calculando mediante el producto del C.U. del subsector por un factor de corrección fc. Para este cálculo de fc se toman lecturas de presión en los puntos de inserción de la primera y la última línea de porta goteros en cada tubería secundaria.
Figura 3: Factor de corrección de presiones
Dónde:
y
son la media total y el 25% de los valores menores y
exponente de descarga de los goteros.
es el
Cuadro Nº 2: Valores recomendados del C.U. del sector:
Rango
Interpretación
90% --------------100%
Excelente
80% --------------- 90%
Buena
70% --------------- 80%
Aceptable
<70%
Inaceptable
1.4. PORCEDIMIENTO PARA LA PRUEBA DE UNIFORMIDAD. Selección de una subunidad, perteneciente a un turno de riego. El procedimiento fue el siguiente: Se seleccionó la subunidad más alejada dentro de la unidad de riego. Se elige 16 Goteros de la subunidad, seleccionando seleccionando cuatro laterales, el primero, a un tercio del origen, a dos tercios del origen y el último, en cada lateral se elige cuatro goteros con el mismo criterio; midiéndose el caudal total que recibe cada gotero, La medición del agua de los goteros se efectúa durante un tiempo de tres minutos. Se efectúa este procedimiento en las subunidades que se tenga. Se determina el caudal promedio de los 16 Goteros, se ordena estos caudales de mayor a menor, para determinar determinar el caudal promedio total de los 16 goteros y también del 25% de los goteros que recibieron menor cantidad (4 goteros de menor caudal).
1.5. PRUEBA DE UNIFORMIDAD UNIFORMIDAD DE UN SISTEMA SISTEMA DE RIEGO POR GOTEO (DESARROLLO DE LA PRÁCTICA) Los pasos a seguir serán los siguientes:
1.5.1.
Comprobar que el sistema funciona con normalidad -
Revisas los filtros
-
Comprobar que no hay goteros obturados.
-
Anotar el caudal global previsto en el diseño para el subsector elegido.
1.5.2. Tomar el equipo necesario para medir los caudales de los goteros y presiones. -
Cronómetro.
-
Probeta graduada.
-
Vasitos para recoger la descarga del gotero o tubo de 1 m. De longitud y 50 mm. de diámetro de PVC cortado por la mitad para medir caudales en sistemas de tubería porosa o manguera manguera perforada. perforada.
-
Manómetro.
-
Libreta de campo para toma de datos.
1.5.3. Seleccionar el sector de riego y localizar los puntos de medida. -
Tomar el el agua de los goteros goteros seleccionados seleccionados durante el el intervalo de tiempo prefijado ( preferible preferible 3 a 5 minutos). minutos).
-
Convertir todas las lecturas de caudales a litros/ hora.
Figura 3: Factor de corrección de presiones () )
1.5.4. Elección del Subsector de riego.
() ) ()
(T)
1.5.5. Cuadro: Registro de Datos 1° Gotero
Gotero 1/3
Gotero 2/3
Q
Q
Q
P
P
P
Último Gotero Q
P
Tramo inicio de lateral
1/3 Lateral
2/3 Lateral
Fin de Lateral
Cálculos:
Q medio = Litros / hora. Caudal medio del 25% más bajo Q25% = litros /hora. Coeficiente de Uniformidad de caudales del subsector: CU =Q 25% / Q medio X 100.
Presión media Pn = Presión media del 25% 25% más bajo P25% = Coeficiente de Uniformidad de presiones del subsector: C U P = ( P25 % / P n ) X 100
Con los datos expresados en L/h se calculará el Coeficiente de Uniformidad de Caudales de la siguiente manera:
1. Ordenar los datos de menor a mayor. Los 16 números obtenidos se ordenan de menor a mayor. 2. Calcular el promedio de los 4 emisores de menor caudal.
qa = q1 + q2+ q3 + q4 4 3. Calcular el promedio del caudal de todos los emisores.
qa = q1 + q2+ q3 + q4 …………..+ q16 16 4. Determinación del Coeficiente de Uniformidad de Caudal, que se expresa en porcentaje: CUC = q25% X 100 qa
