RIEGO Y DRENAJE
Capítulo IV Sistemas de riego superficial
CAPITULO IV – METODOS DE RIEGO SUPERFICIAL Los métodos de riego son determinadas técnicas para infiltrar el agua a través de la superficie del suelo, con la finalidad de satisfacer las necesidades hídricas de los cultivos, en zonas con déficit. Los métodos están condicionados por: 1. Los suelos, a través de la permeabilidad. Define la elección de un método. 2. Relieve y pendiente. 3. Cultivos. Algunos de ellos necesitan estar sumergidos en el agua como el arroz. Otras plantas necesitan que el tronco no se moje, lo que lleva a adoptar el método de riego por surcos (vid). 4. Recursos hídricos: algunos métodos son muy exigentes en cuanto a la cantidad de agua necesaria. 5. Mano de obra. 6. Eficiencia: también juega un papel muy importante, estando íntimamente ligada a la disponibilidad del recurso hídrico (a menor disponibilidad, mayor eficiencia). 7. Economía: es un gran condicionante de todo proyecto de riego. Clasificación de los métodos según su forma de administrar agua al suelo. Forma de distribuir el agua
El agua infiltra o ingresa Sobre todo la Sobre una parte de la Por debajo superficie del superficie superficie terreno
de
la
Escurrimiento superficial a) A partir de un lado Corriente cualquiera de la inundante parcela. Vertimiento b) A partir del lado más Acequia largo de la parcela. Vertedora Plano Inclinado Ados c) A partir del lado más Melgas corto fajas, tablares Inundación Melgas a nivel Diques en contorno En forma de lluvia Aspersión Localizado
Surcos
Surcos a nivel
Por (palanganas)
Subterráneo tazas
Goteo
Según Israelsen (1962) y en base a la forma de aplicación de agua al suelo, se distinguen: 1. Métodos superficiales. 2. Métodos por aspersión. 3. Métodos por goteo. Métodos de riego
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4. Métodos subsuperficiales. 1. Métodos superficiales a) Surco. b) Inundación. c) Corrimiento (desbordamiento). Hidráulica del riego por superficie En el riego por superficie, el agua escurre a través de pequeños cauces (surcos) o en delgadas láminas que cubren íntegramente el terreno (melgas). Hidráulicamente, los surcos y las melgas funcionan de la misma manera que los canales, l a diferencia fundamental radica en que mientras en éstos se intenta conducir el máximo caudal posible a distancias considerables con la mínima pérdida por infiltración, en los surcos o melgas, precisamente lo que se intenta es hacer que en cortos recorridos se infiltre el agua que se conduce. En los canales, despreciando las pérdidas por infiltración, el caudal se mantiene constante en toda su longitud, mientras que en los surcos o melgas el caudal es variable, decreciente, a medida que aumenta la distancia. Ello plantea especiales y complejos problemas que dificultan en parte la aplicación de los conceptos de mecánica de los fluidos, debiendo recurrirse incluso para el diseño a ensayos en el terreno. Aplicando las ecuaciones del movimiento uniforme en canales, resulta que la velocidad de circulación del agua en el riego por superficie, según Manning:
V R 2 / 3 I 1 / 2 / n V = velocidad, n = factor de Manning, R = radio hidráulico, I = pendiente. El problema para la aplicación de la ecuación de Manning, reside en la sección de n, pues los valores consignados para canales en tierra son inaplicables, dado las cambiantes características de la superficie irrigada. Thornton (1960) determinó en riego por surco valores de n = 0.021 / 0.035, según la forma del surco y el caudal aplicado. Bowman (1960) en riego por melgas obtuvo valores variables de n, según la densidad de la vegetación, velocidad y altura de la lámina aplicada. Experiencias realizadas en surcos han permitido obtener valores de n según las características de la superficie y el caudal aplicado. Para un caudal de 0.6 l/s se obtuvieron los siguientes valores de n: Características de las paredes Surco recién arado Surco asentado Surco con vegetación de 10 a 12 cm. Surco con vegetación de 40 a 50 cm.
Métodos de riego
Valor de n 0.048 0.038 0.038 0.081
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Procediendo a un riguroso análisis en riego superficial, el movimiento es no permanente y además la velocidad de infiltración es variable en función del tiempo. Ello complica el problema, dado el gran número de variables que intervienen en la hidráulica del riego por superficie y cuya enumeración ha sido realizada por Hansen (1960): 1. Caudal aplicado. 2. Velocidad de avance del agua sobre el terreno. 3. Longitud de la parcela 4. Tirante de agua 5. Velocidad de infiltración. 6. Pendiente del terreno. 7. Aspereza del terreno. 8. Peligro de erosión. 9. Forma del surco o de la melga. 10. Lámina de agua a aplicar. Al incorporarse un caudal constante a un surco o melga, el agua avanza primero a una velocidad considerable; pero a medida que se incrementa la superficie de infiltración disminuye lógicamente la velocidad de avance. En el gráfico siguiente se representa para diferente caudales, el espacio cubierto por el frente de agua en función del tiempo acumulado, o sea el tiempo de mojado tm. Las curvas de avance se hacen asintóticas con respecto al tiempo, cuando todo el caudal incorporado se ha infiltrado en el área mojada del cauce; en tal caso el frente de agua ya no progresa. Para este caso si se aplica la ecuación fundamental tiene: Q * t d * S,
Q d * s / t I S (Qreducido ) I * e * L
Fijando un determinado ancho de la melga o del espaciamiento de los surcos, e, es posible obtener la longitud total L, que cubrirá el avance del agua sobre la superficie: L Q/I E
I se asume como infiltración promedio que se obtiene de la curva de infiltración acumulada.
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