Contenido INTRODUCCIÓN............................................................ ................................................................................... .............................................. ........................... 2 DISEÑO DE SISTEMAS DE RIEGO POR ASPERSIÓN ........................................... ............................................... 3 1. DEFINICIÓN .......................................... ................................................................ ............................................ ........................................ .................. 3 1.1. Ventajas e inconvenientes. ............................. .................................................... .............................................. ........................... 3 1.1.1. 1.1.2.
Aspersores ........................................... ................................................................. ............................................ ................................. ........... 4 Clasificación de los aspersores .......................................... ................................................................. ........................... 4
2. El agua ..................................................... ........................................................................... ............................................. ........................................ ................. 5 3. Clasificación de los sistemas de aspersión ...................................... ............................................................ ...................... 6 4. Diseño Agronómico............................................ .................................................................. ............................................ ............................. ....... 6 4.1. Cálculo de las necesidades de agua de los cultivos ........................................ ........................................ 7 Diseño hidráulico ............................ ................................................... ............................................. ............................................ ............................... ......... 10 BIBLIOGRAFÍA ............................................ .................................................................. ............................................ .......................................... .................... 11 Conclusiones.......................................................... ................................................................................ .............................................. .................................. ........... 11
Figuras Figura 1, Aspersor ......................................................... ............................................................................... ............................................. ............................. ...... 4 Figura 2, Clasificación de los sistemas de riego por aspersión ...................................... .......................................... 6 Figura 3, Cultivos regados por aspersores........................................... .................................................................. ............................. ...... 6 Figura 4, Coeficiente de cultivo Kc .......................................... ................................................................. ........................................ ................. 7 Figura 5, Necesidades Netas.......................................... ................................................................ ............................................ ............................. ....... 7 Figura 6, Perdidas de Carga en el Ramal............................................. Ramal.................................................................... ........................... .... 10
Tablas Tabla 1, Valores para Ea% ........................................ .............................................................. ............................................ ................................. ........... 8 Tabla 2, Parámetros para el diseño de riego por aspersión .................................... .............................................. .......... 9
INTRODUCCIÓN
El riego por aspersión comenzó hace tres siglos cuando se inventó la bomba hidráulica accionada por vapor el cual fue remplazada posteriormente por motores eléctricos. Hoy en día es el método más generalizado y uno de los que ofrece mayor eficiencia de riego, superado únicamente por el riego por goteo y el riego por exudación. El presente trabajo “DISEÑO DE SISTEMAS DE RIEGO POR ASPERSIÓN” es una recopilación de información de diferentes autores, en el cual se presentaran sus definiciones y diseño de estos aparatos, así como también su implementación en las parcelas destinadas al cultivo. “El agua es la fuerza motriz de toda la naturaleza”
Leonardo Da Vinci.
DISEÑO DE SISTEMAS DE RIEGO POR ASPERSIÓN 1. DEFINICIÓN Este método de riego implica una lluvia regular y homogénea sobre la parcela con el objetivo de que el agua se infiltre en el mismo punto donde cae (Tarjuelo Martín-Benito, 1995) Tanto los sistemas de aspersión como los de goteo utilizan dispositivos de emisión o descarga en los que la presión disponible en el ramal induce un caudal de salida La diferencia entre ambos métodos radica en la magnitud de la presión y en la geometría del emisor. (Pillsbury, 1968)
1.1. Ventajas e inconvenientes. Enumeramos las principales ventajas: 1.- Puede adaptarse a dosis de riego tanto grandes como pequeñas. 2.- Puede ser utilizado en terrenos heterogéneos. 3.- No necesita nivelaciones, adaptándose a topografías onduladas, lo que permite conservar la fertilidad natural del suelo. 4.- Se adapta a la rotación de cultivos y a los riegos de socorro. 5.- Dosifica de forma rigurosa los riegos ligeros. 6.- Pueden conseguirse altos grados de automatización, con el consiguiente ahorro de mano de obra a costa normalmente de una mayor inversión. 7.- En algunas modalidades permite el reparto de fertilizantes y tratamientos fitosanitarios, así como la lucha antihelada. 8.- Evita la construcción de acequias y canales, aumentando la superficie útil a la vez que es más cómodo y de más fácil manejo que el riego por superficie. Una enumeración de los principales inconvenientes puede ser: 1.- Mala uniformidad en el reparto por la acción de los vientos. 2.- Los principales problemas suelen ser de carácter económico por las altas inversiones iniciales y los elevados costes de mantenimiento y funcionamiento (energía). También hay que hacer reparaciones todos los años.
Las limitaciones vienen sobre todo en fuertes vientos, pendientes excesivas y riego bajo o sobre árboles.
1.1.1. Aspersores Es un aparato el cual transforma un flujo de agua en un rocío que simula una lluvia uniforme usado para fines de riego. Pueden llevar una o dos boquillas cuyos chorros forman ángulos de 25º a 28º con la horizontal para tener un buen alcance y que el viento no los distorsione
Figura 1, Aspersor
en exceso. (Gurovich, 1985)
Fuente VYRSA
1.1.2. Clasificación de los aspersores
Según la velocidad de giro o
Giro rápido (> 6 vueltas/minuto)
o
De uso en jardinería, horticultura, etc.
Giro lento (de ¼ a 3 vueltas/minuto)
De uso general en agricultura.
Nota: Para una misma presión, los de giro lento consiguen mayor alcance que los de giro rápido, permitiendo espaciar más los aspersores
Según el mecanismo de giro o
De reacción
o
De turbina
o
La inclinación del orificio de salida origina el giro. El chorro incide sobre una turbina que origina el giro.
De impacto
El chorro incide sobre un brazo con un muelle que hace girar al aspersor de manera intermitente.
Según la presión de trabajo o
De baja presión (< 2,5 kg/cm2 o 250 KPa)
o
De media presión (2,5-4 kg/cm2 o 250-400 Kpa)
o
De alta presión (>4 kg/cm2 o 400 kPa)
2. El agua El proceso de aplicación de agua de un aspersor consiste en un chorro de agua a gran velocidad que se dispersa en el aire en un conjunto de gotas, distribuyéndose sobre la superficie del terreno. (Gurovich, 1985) Si se excede en la aplicación del riego por aserción se producirá escorrentía. Si las gotas son demasiado grandes pueden dañar el cultivo. El viento puede generar modificaciones del perímetro de incidencia del aspersor.
La aplicación uniforme del agua depende principalmente de: •
La disposición de los aspersores en el campo (marco de riego)
•
El “modelo” de reparto de agua del aspersor Diseño del aspersor
• Número de boquillas Presión de trabajo •
Viento
•
Altura del aspersor
•
Colocación de reguladores de presión
•
Duración del riego
3. Clasificación de los sistemas de aspersión
Figura 2, Clasificación de los sistemas de riego por aspersión Fuente: OCWUS Universidad de Sevilla
4. Diseño Agronómico Es una parte fundamental del proyecto de riego, donde hay que tener en cuenta gran número de condicionantes (Tarjuelo Martín-Benito, 1995): Suelo, Clima, Cultivos, etc.
Figura 3, Cultivos regados por aspersores
El diseño agronómico se divide en los siguientes pasos:
4.1.Cálculo de las necesidades de agua de los cultivos Necesidades netas.- Calculo de las necesidades netas de agua que necesitara el cultivo para desarrollarse. = ×
Figura 5, Necesidades Netas
Figura 4, Coeficiente de cultivo Kc
Eficiencia de aplicación.- Sera la eficiencia que posea el sistema de riego. Tabla 1, Valores para Ea%
= × ×
EDa: Eficiencia de distribución para un cierto porcentaje (a) de área adecuadamente regada
Pe: Proporción efectiva de agua emitida por los aspersores que llega al suelo
Pd: Proporción de agua descargada por los aspersores respecto al total bombeada por el sistema
Sistema de riego Pe %
Sistemas semifijos, ramales móviles 88 % – 90 %
Sistema fijo, en bloques 90 % – 92 %
Pivot central 93 % – 96 %
Cañones 94 % – 96 %
Tabla 2, Parámetros para el diseño de riego por aspersión
Dosis neta (Dn). = ( − ) × × × × ""
CC y PM: en tanto por 1 en peso (θg)
DPM: Déficit Permisible de Manejo
da: densidad aparente (T/m3)
z: profundidad de las raíces (mm)
P: En caso de que solo se moje una fracción de suelo (% mínimo de suelo mojado en tanto por 1)
Unidades Dn (mm)
Intervalo de riego (IR). =
IR se ajusta a un número entero
Diseño hidráulico Variación de caudal de los aspersores < 10% = ×
X tiende a 0.5
Figura 6, Perdidas de Carga en el Ramal
Longitud de las mangueras (en su caso) y posición Nº teórico de aspersores
Nº real de aspersores Presión en la boca de riego (PBR)
BIBLIOGRAFÍA Gurovich, L. A. (1985). Fundamentos y diseño de sistemas de riego . Costa Rica: IICA. Holzapfel, E. A. (2007). Análisis técnico-económico para selección de aspersores. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental , 557-563. Pillsbury, A. F. (1968). El empleo del riego por aspersión. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación. Tarjuelo Martín-Benito, J. M. (1995). El riego por aspersión y su tecnología. Madrid: Mundi-Prensa.
Conclusiones.
