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ficha de riego

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SISTEMA DE RIEGO<br />

LOCALIZADO<br />

(Goteo-Microaspersión)<br />

“SECRETARÍA DE AGRICULTURA,<br />

GANADERÍA,<br />

DESARROLLO RURAL,<br />

PESCA Y ALIMENTACIÓN”<br />

Subsecretaría <strong>de</strong> Desarrollo Rural<br />

Dirección General <strong>de</strong> Apoyos para el Desarrollo Rural”


2<br />

1. INTRODUCCIÓN<br />

Los sistemas <strong>de</strong> <strong>riego</strong> presurizados tienen<br />

como objetivo satisfacer las necesida<strong>de</strong>s<br />

hídricas <strong>de</strong>l cultivo, en el momento a<strong>de</strong>cuado y<br />

en la cantidad necesaria, aplicando el agua <strong>de</strong><br />

manera eficiente y uniforme, para que la<br />

mayor parte <strong>de</strong> esta que<strong>de</strong> disponible en la<br />

zona radicular <strong>de</strong>l cultivo.<br />

Los sistemas <strong>de</strong> <strong>riego</strong> localizado permiten<br />

distribuir el agua <strong>de</strong> manera localizada,<br />

manteniendo un nivel a<strong>de</strong>cuado y constante<br />

<strong>de</strong> humedad en el suelo, <strong>de</strong> tal forma que esta<br />

que<strong>de</strong> disponible en la zona radicular <strong>de</strong> la<br />

planta. Son una opción para disminuir las<br />

pérdidas <strong>de</strong> agua en los sistemas agrícolas, ya<br />

que al implementar este tipo <strong>de</strong> sistemas se<br />

pue<strong>de</strong> tener una eficiencia en el uso <strong>de</strong>l agua<br />

hasta <strong>de</strong>l 90%.<br />

El presente trabajo presenta los elementos y<br />

criterios necesarios para el diseño <strong>de</strong><br />

proyectos <strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong> <strong>riego</strong> localizado<br />

(goteo y/o microaspersión), con el fin <strong>de</strong><br />

realizar un mejor aprovechamiento <strong>de</strong>l agua <strong>de</strong><br />

las fuentes <strong>de</strong> almacenamiento <strong>de</strong> las obras<br />

contempladas en la Conservación y Uso<br />

Sustentable <strong>de</strong> Suelo y Agua (COUSSA). Con<br />

esto se conseguirá un reparto uniforme <strong>de</strong>l<br />

agua y realizar el dimensionamiento más<br />

económico <strong>de</strong> la infraestructura hidráulica para<br />

conducir y distribuir el agua.<br />

SISTEMA DE RIEGO LOCALIZADO<br />

2. DEFINICIÓN<br />

El <strong>riego</strong> es la aplicación oportuna y uniforme <strong>de</strong><br />

agua a un perfil <strong>de</strong>l suelo para reponer en éste,<br />

el agua consumida por los cultivos entre dos<br />

<strong>riego</strong>s consecutivos.<br />

El <strong>riego</strong> localizado consiste en la aplicación <strong>de</strong><br />

agua sobre la superficie <strong>de</strong>l suelo o bajo este,<br />

utilizando tuberías a presión y diversos tipos <strong>de</strong><br />

emisores, <strong>de</strong> manera que solo se moja una<br />

parte <strong>de</strong>l suelo. La aplicación <strong>de</strong>l agua es<br />

directamente en la zona <strong>de</strong> raíces en intervalos<br />

cortos <strong>de</strong> tiempo, <strong>de</strong> acuerdo con las<br />

necesida<strong>de</strong>s hídricas <strong>de</strong> los cultivos y con la<br />

capacidad <strong>de</strong> retención <strong>de</strong> humedad <strong>de</strong>l suelo.<br />

Se pue<strong>de</strong>n clasificar según el caudal que<br />

proporcionan los emisores <strong>de</strong> <strong>riego</strong>: <strong>riego</strong> por<br />

goteo en los que el gasto por punto <strong>de</strong> emisión<br />

o metro lineal <strong>de</strong> manguera es inferior a los 20<br />

lph y <strong>riego</strong> por microaspersión en los que el<br />

gasto <strong>de</strong> emisión es inferior a los 200 lph.<br />

3. OBJETIVO<br />

Suministrar el agua <strong>de</strong> manera localizada <strong>de</strong> tal<br />

forma que esta que<strong>de</strong> disponible en la zona<br />

radicular <strong>de</strong> la planta, manteniendo un nivel<br />

a<strong>de</strong>cuado y constante <strong>de</strong> humedad en el suelo<br />

para el buen <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong>l cultivo.


4. VARIANTES TECNOLÓGICOS DEL<br />

RIEGO LOCALIZADO<br />

Sistemas <strong>de</strong> <strong>riego</strong> por goteo: emplean<br />

emisores para <strong>de</strong>positar el agua solo en<br />

la superficie <strong>de</strong> suelo próximo a la<br />

planta.<br />

Sistemas <strong>de</strong> <strong>riego</strong> por cintilla: mismo<br />

principio que los sistemas <strong>de</strong> <strong>riego</strong> por<br />

goteo, salvo que el patrón <strong>de</strong> mojado<br />

tien<strong>de</strong> a ser una franja humedad.<br />

Sistemas <strong>de</strong> <strong>riego</strong> por microaspersión:<br />

distribuyen el agua <strong>de</strong> <strong>riego</strong> en aquellas<br />

zonas don<strong>de</strong> el gotero no garantiza<br />

cubrir.<br />

4.1. SELECCIÓN DEL SISTEMA DE<br />

RIEGO<br />

La selección y diseño <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong> está<br />

en función <strong>de</strong> las características propias <strong>de</strong><br />

cada sitio (clima, suelo, cultivo, fuente <strong>de</strong> agua,<br />

entre otros), que son parte fundamental en el<br />

diseño agronómico e hidráulico <strong>de</strong>l sistema.<br />

Una buena selección <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong><br />

permitirá obtener una alta uniformidad <strong>de</strong><br />

emisión y como consecuencia aumentar la<br />

eficiencia <strong>de</strong> aplicación durante la operación<br />

<strong>de</strong>l sistema. Una mala selección <strong>de</strong>l método y<br />

sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong> provocará gran<strong>de</strong>s<br />

dificulta<strong>de</strong>s para su diseño y su operación.<br />

Alta presión<br />

4.1.1. Factores que afectan la selección <strong>de</strong>l<br />

método <strong>de</strong> <strong>riego</strong><br />

Los principales factores que intervienen en la<br />

selección <strong>de</strong>l método <strong>de</strong> <strong>riego</strong> por gravedad o<br />

presurizado son: las características <strong>de</strong>l cultivo,<br />

la textura <strong>de</strong>l suelo, la topografía, la calidad <strong>de</strong>l<br />

agua, la velocidad <strong>de</strong>l viento. A continuación se<br />

<strong>de</strong>scribe la relación <strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> estos<br />

factores con el método <strong>de</strong> <strong>riego</strong>.<br />

a) Características <strong>de</strong>l cultivo<br />

El método <strong>de</strong> <strong>riego</strong> seleccionado y diseñado<br />

para un predio, <strong>de</strong>be satisfacer la <strong>de</strong>manda<br />

máxima <strong>de</strong> agua <strong>de</strong> los cultivos. Los cultivos en<br />

hileras se pue<strong>de</strong>n regar con los sistemas <strong>de</strong><br />

aspersión y goteo. Los frutales se pue<strong>de</strong>n regar<br />

con sistemas <strong>de</strong> goteo o microaspersión. Se<br />

presentan ventajas relativas en condiciones<br />

especiales, como el caso <strong>de</strong> las hortalizas <strong>de</strong><br />

alto valor económico regadas con sistemas <strong>de</strong><br />

goteo, por la facilidad <strong>de</strong> aplicar agroquímicos<br />

y <strong>riego</strong> con alta uniformidad; así como el <strong>riego</strong><br />

<strong>de</strong> frutales con sistemas <strong>de</strong> microaspersión.<br />

Cuadro 1. Clasificación <strong>de</strong> los sistemas <strong>de</strong> <strong>riego</strong><br />

parcelarios con base en el nivel <strong>de</strong> presión<br />

requerida en el emisor o hidrante (CONAGUA,<br />

2002).<br />

Cobertura<br />

parcial <strong>de</strong>l<br />

terreno<br />

SISTEMA DE RIEGO PARCELARIO<br />

Localizado<br />

0.5 a 2.5<br />

kg/cm²<br />

Goteo<br />

0.5 a 1.3<br />

kg/cm 2<br />

Microaspersión<br />

1.3 a 2.5<br />

kg/cm 2<br />

Superficial<br />

Enterrado<br />

Microaspersión<br />

Borboteo<br />

3


4<br />

b) Textura <strong>de</strong>l suelo<br />

Para seleccionar el método <strong>de</strong> <strong>riego</strong> que<br />

permita un manejo eficiente <strong>de</strong>l agua es<br />

necesario conocer la textura <strong>de</strong>l suelo para<br />

<strong>de</strong>terminar la velocidad con que el agua se<br />

infiltra en el suelo, así como su capacidad <strong>de</strong><br />

retención <strong>de</strong> humedad. Ambas variables<br />

<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>n <strong>de</strong> la textura <strong>de</strong>l suelo tal como se<br />

presenta en el Cuadro 2<br />

En suelos con velocidad <strong>de</strong> infiltración básica<br />

alta (mayor <strong>de</strong> 4.0 cm/h), los métodos <strong>de</strong> <strong>riego</strong><br />

por aspersión y goteo permiten obtener<br />

fácilmente altas eficiencias. En suelos con<br />

velocidad <strong>de</strong> infiltración básica media (<strong>de</strong> 1 a 2<br />

cm/h) se pue<strong>de</strong> emplear cualquier método <strong>de</strong><br />

<strong>riego</strong>.<br />

Con el <strong>riego</strong> presurizado se pue<strong>de</strong>n aplicar<br />

láminas <strong>de</strong> <strong>riego</strong> pequeñas con intervalos<br />

cortos <strong>de</strong> tiempo; como los suelos <strong>de</strong> baja<br />

capacidad <strong>de</strong> retención sólo pue<strong>de</strong>n recibir<br />

láminas pequeñas <strong>de</strong> <strong>riego</strong>, este método se<br />

adapta a este tipo <strong>de</strong> suelos.<br />

Cuadro 2. Velocidad <strong>de</strong> infiltración básica y capacidad <strong>de</strong> retención <strong>de</strong> humedad en el suelo.<br />

TEXTURA DEL SUELO Y TAMAÑO DE PARTÍCULAS<br />

VELOCIDAD DE INFILTRACIÓN<br />

BÁSICA (cm/hr)<br />

HUMEDAD APROVECHABLE<br />

(mm/cm)<br />

Textura muy gruesa: arenas gruesas (1 a 2 mm) Mayor a 10.0 0.3 – 0.6<br />

Textura gruesa: arenas gruesas, arenas finas y arenas<br />

arcillosas (0.5 a 1.0 mm)<br />

5.5 – 10.0 0.5 - 0.8<br />

Textura mo<strong>de</strong>radamente gruesa: arenas arcillosas y<br />

franco arenoso (0.25 a 0.50 mm)<br />

4.0 – 5.5 0.6 – 0.8<br />

Textura media: franco, franco arenoso, franco arcilloso<br />

(0.10 a 0.25 mm)<br />

2.0 – 4.0 1.0 – 2.0<br />

Textura mo<strong>de</strong>radamente fina: franco arcilloso, arcilla,<br />

arcilla arenosa (0.01 a 0.05 mm)<br />

1.0 – 2.0 1.3 – 2.1<br />

Textura fina: arcilla, arcilla limosa (menor <strong>de</strong> 0.01 mm) 0.5 – 1.0 1.4 – 1.8<br />

c) Pendiente <strong>de</strong>l terreno<br />

La pendiente afecta la selección <strong>de</strong>l método <strong>de</strong><br />

<strong>riego</strong>, ya que influye en la velocidad <strong>de</strong><br />

<strong>de</strong>splazamiento <strong>de</strong>l agua sobre la superficie <strong>de</strong>l<br />

suelo y en los problemas <strong>de</strong> erosión. Si la<br />

pendiente general es ligera (menor <strong>de</strong> 1.5%),<br />

se pue<strong>de</strong> emplear cualquiera <strong>de</strong> los tres<br />

métodos <strong>de</strong> <strong>riego</strong> subsuperficial, superficial o<br />

presurizado. En terrenos con pendiente<br />

pronunciada (mayor <strong>de</strong> 1.5%), se recomienda<br />

usar métodos presurizados, <strong>de</strong>bido al fácil<br />

control <strong>de</strong>l agua.<br />

4.1.2. Proceso <strong>de</strong> selección <strong>de</strong>l método <strong>de</strong><br />

<strong>riego</strong><br />

Para una a<strong>de</strong>cuada selección <strong>de</strong>l método <strong>de</strong><br />

<strong>riego</strong> es necesario realizar una discriminación<br />

<strong>de</strong> los factores anteriores. Es posible utilizar los<br />

primeros factores (cultivo, textura, pendiente y


viento) para hacer una selección <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong><br />

<strong>riego</strong>. El Cuadro 3 muestra estos factores para<br />

la selección <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong> (gravedad o<br />

presurizado).<br />

Los factores más importantes que se <strong>de</strong>ben<br />

consi<strong>de</strong>rar para la selección y el diseño <strong>de</strong> los<br />

sistemas <strong>de</strong> <strong>riego</strong> presurizado son: el cultivo, la<br />

textura, la topografía, la forma y tamaño <strong>de</strong>l<br />

terreno, la calidad <strong>de</strong>l agua, la velocidad <strong>de</strong>l<br />

viento, el clima y el costo <strong>de</strong>l sistema.<br />

Cuadro 3. Factores que afectan la selección <strong>de</strong>l<br />

método <strong>de</strong> <strong>riego</strong>.<br />

FACTOR OPCIÓN<br />

Hileras<br />

SISTEMA DE RIEGO<br />

Cultivo<br />

Cobertura<br />

total<br />

Árbol<br />

Gravedad/presurizado<br />

Arenoso Presurizado<br />

Textura Franco Gravedad/presurizado<br />

Arcilloso Gravedad<br />

Pendiente 0


Goteros<br />

Los goteros pue<strong>de</strong>n ser: orificios en la pared <strong>de</strong><br />

la tubería, conductos <strong>de</strong> trayectoria larga con<br />

cambios <strong>de</strong> dirección, vórtices, combinaciones,<br />

y otras formas geométricas para generar<br />

turbulencia en el flujo y pérdidas <strong>de</strong> energía.<br />

Los goteros pue<strong>de</strong>n tener un dispositivo para<br />

regular la presión y suministrar gasto<br />

constante.<br />

Se usan generalmente en tuberías regantes o<br />

cintillas para cultivos en hileras, formando<br />

franjas <strong>de</strong> hume<strong>de</strong>cimiento a lo largo <strong>de</strong>l<br />

cultivo.<br />

Microaspersores<br />

Son orificios con <strong>de</strong>flectores para suministrar<br />

agua en forma <strong>de</strong> lluvia, existen<br />

microaspersores con piezas fijas y móviles;<br />

pue<strong>de</strong>n tener dispositivo <strong>de</strong> regulación <strong>de</strong><br />

presión para terrenos ondulados. Los patrones<br />

<strong>de</strong> mojado <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>n <strong>de</strong>l tipo <strong>de</strong> aspersor y<br />

<strong>de</strong>flector que se usen.<br />

Se usan en cultivos <strong>de</strong> frutales, en floricultura,<br />

<strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> inverna<strong>de</strong>ros y en almácigos.<br />

6<br />

5.1.2. Tuberías<br />

Tuberías regantes<br />

Las tuberías regantes son aquellas que tienen<br />

integrados los emisores para <strong>riego</strong> y<br />

suministran el agua a los cultivos. Se clasifican<br />

hidráulicamente como tuberías con salidas<br />

múltiples. Las pérdidas <strong>de</strong> carga en las tuberías<br />

con salidas múltiples se calculan con el gasto<br />

total que entra en la tubería y se le aplica el<br />

coeficiente <strong>de</strong> salidas múltiples<br />

correspondiente al número <strong>de</strong> emisores que<br />

tiene la tubería.<br />

Se consi<strong>de</strong>ra que la diferencia <strong>de</strong> gastos, entre<br />

el primer y el último emisor, no <strong>de</strong>be ser<br />

mayor que el 10% <strong>de</strong>l gasto <strong>de</strong>l último emisor.<br />

En <strong>riego</strong> localizado, la diferencia <strong>de</strong>be ser entre<br />

el último emisor y el primero <strong>de</strong> la sección <strong>de</strong><br />

<strong>riego</strong>.<br />

Tuberías distribuidoras o distribuidores<br />

Los distribuidores son las tuberías que<br />

suministran el agua a las tuberías regantes y<br />

funcionan como tuberías con salidas múltiples.<br />

Tienen pérdidas <strong>de</strong> energía por fricción y<br />

localizadas en las uniones <strong>de</strong> las regantes y en<br />

las conexiones <strong>de</strong> tubos <strong>de</strong>l distribuidor. De<br />

acuerdo con los sistemas <strong>de</strong> <strong>riego</strong> pue<strong>de</strong>n ser<br />

<strong>de</strong> policloruro <strong>de</strong> polivinilo (PVC) o aluminio.<br />

Tuberías <strong>de</strong> conducción<br />

Son el conjunto <strong>de</strong> tuberías que permiten<br />

conducir el agua <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la fuente <strong>de</strong><br />

abastecimiento hasta las secciones <strong>de</strong> <strong>riego</strong>.<br />

Generalmente funcionan como tuberías<br />

simples, con pérdidas <strong>de</strong> carga por fricción y<br />

acci<strong>de</strong>ntes en accesorios. Para el diseño se<br />

toman en cuenta los <strong>de</strong>sniveles <strong>de</strong>l terreno,<br />

como carga hidráulica potencial. Las tuberías<br />

<strong>de</strong> conducción generalmente son <strong>de</strong> PVC (con<br />

diámetros <strong>de</strong> 100, 125 y 160 mm), <strong>de</strong> fierro y<br />

asbesto-cemento.


5.1.3. Sección <strong>de</strong> <strong>riego</strong><br />

Sección <strong>de</strong> <strong>riego</strong><br />

El conjunto <strong>de</strong> tuberías regantes, conexiones y<br />

distribuidores regulados por una unidad <strong>de</strong><br />

control autónoma es una sección <strong>de</strong> <strong>riego</strong>. En<br />

la Figura 1 se presenta el esquema <strong>de</strong> una<br />

sección <strong>de</strong> <strong>riego</strong>. Las secciones <strong>de</strong> <strong>riego</strong> <strong>de</strong>ben<br />

suministrar el agua al cultivo con diferencias <strong>de</strong><br />

gasto entre emisores, menor <strong>de</strong>l 10% que<br />

generalmente correspon<strong>de</strong> a una diferencia <strong>de</strong><br />

presiones entre esos emisores, <strong>de</strong>l 21% <strong>de</strong> la<br />

carga <strong>de</strong> operación.<br />

Figura 1. Sección <strong>de</strong> <strong>riego</strong> y unidad <strong>de</strong> control<br />

autónoma.<br />

Unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> control autónomas<br />

Las unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> control autónomas consisten<br />

en accesorios y conexiones para supervisar y<br />

controlar la presión y el gasto <strong>de</strong> operación <strong>de</strong><br />

una sección <strong>de</strong> <strong>riego</strong>. Deben funcionar<br />

in<strong>de</strong>pendientes <strong>de</strong> las otras secciones. Los<br />

componentes son: niples, codos, válvulas <strong>de</strong><br />

cierre y <strong>de</strong> regulación <strong>de</strong> presión, manómetros<br />

y accesorios hidráulicos necesarios para su<br />

instalación.<br />

5.1.4. Cabezal <strong>de</strong> control<br />

El cabezal <strong>de</strong> control tiene como funciones: a)<br />

controlar y medir el gasto y la presión <strong>de</strong>l<br />

sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong>; b) dosificar los agroquímicos<br />

y c) filtrar el agua. Para cumplir sus funciones,<br />

los cabezales <strong>de</strong> control se componen <strong>de</strong><br />

equipo control, dosificador <strong>de</strong> agroquímicos,<br />

filtros y accesorios. En seguida se <strong>de</strong>scriben<br />

algunos <strong>de</strong> estos dispositivos y accesorios.<br />

Equipos <strong>de</strong> control<br />

Los sistemas <strong>de</strong> <strong>riego</strong> presurizado tienen<br />

equipos <strong>de</strong> control formados con dispositivos<br />

para regular su funcionamiento hidráulico. Los<br />

dispositivos son: medidores <strong>de</strong> gasto, válvulas<br />

<strong>de</strong> control y seguridad, y manómetros.<br />

Dosificadores <strong>de</strong> agroquímicos<br />

Son equipos que sirven para aplicar<br />

fertilizantes, fungicidas, herbicidas y soluciones<br />

para prevenir taponamientos en los goteros y<br />

en las tuberías. Pue<strong>de</strong>n ser: bombas<br />

inyectoras, inyectores por succión e inyectores<br />

por dilución. Pue<strong>de</strong>n emplear energía eléctrica<br />

o hidráulica.<br />

Filtros<br />

Son dispositivos que sirven para retener<br />

partículas en suspensión que pue<strong>de</strong>n taponar<br />

7


el sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong>. Consisten en una pared<br />

separadora cuyos poros o áreas <strong>de</strong> paso son<br />

más pequeños que las partículas que se <strong>de</strong>ben<br />

separar. El agua, al pasar por el filtro, genera<br />

una pérdida <strong>de</strong> carga. Conforme se ensucia o<br />

se va acumulando material que no pasa por el<br />

filtro, se reduce el área <strong>de</strong> paso <strong>de</strong>l agua y se<br />

aumenta la pérdida <strong>de</strong> carga por lo que <strong>de</strong>ben<br />

lavarse con frecuencia.<br />

Accesorios<br />

Son dispositivos que sirven para hacer<br />

conexiones entre las partes <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong><br />

<strong>riego</strong>. Pue<strong>de</strong>n ser: coples, niples, reducciones,<br />

ampliaciones, codos, tees, etc. Todos generan<br />

pérdidas localizadas <strong>de</strong> carga hidráulica.<br />

8<br />

5.2. VENTAJAS Y DESVENTAJAS<br />

5.2.1. Ventajas<br />

Ahorra agua, al minimiza las perdidas por<br />

conducción y aplicación.<br />

Disminuye la mano <strong>de</strong> obra necesaria para<br />

la explotación <strong>de</strong> los sistemas. Por tratarse<br />

<strong>de</strong> un sistema estacionario, un obrero<br />

pue<strong>de</strong> aten<strong>de</strong>r hasta 120 has; a<strong>de</strong>más<br />

permite <strong>de</strong> una forma relativamente fácil<br />

la automatización.<br />

Aumenta el rendimiento <strong>de</strong>l cultivo por<br />

unidad <strong>de</strong> área.<br />

Permite llevar a cabo las labores <strong>de</strong><br />

fertilización junto al <strong>riego</strong> y reduce las<br />

malas hierbas en las calles.<br />

Pue<strong>de</strong> ser utilizado en topografía<br />

acci<strong>de</strong>ntada.<br />

Ahorra energía en comparación con la<br />

aspersión <strong>de</strong> carga media<br />

5.2.2. Desventajas<br />

Requiere que se filtre el agua para evitar<br />

taponamiento en los emisores.<br />

Requiere la presencia <strong>de</strong> personal<br />

calificado para dirigir y controlar la<br />

explotación <strong>de</strong>l sistema en forma directa.<br />

Incremento <strong>de</strong> los costos <strong>de</strong> inversión<br />

inicial en comparación con otros sistemas.<br />

Algunos <strong>de</strong> los elementos <strong>de</strong>l sistema<br />

pue<strong>de</strong>n ser susceptibles al ataque <strong>de</strong> los<br />

roedores.<br />

5.3. TIPOS DE RIEGO LOCALIZADO<br />

5.3.1. Goteo puntual<br />

En los sistemas <strong>de</strong> <strong>riego</strong> por goteo, los<br />

emisores usualmente se colocan sobre la<br />

superficie <strong>de</strong>l suelo, o bien enterrados. La<br />

aplicación <strong>de</strong>l agua <strong>de</strong> <strong>riego</strong> es por medio <strong>de</strong><br />

gotas. La distribución <strong>de</strong>l agua <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l suelo<br />

con este tipo <strong>de</strong> emisores está en función <strong>de</strong> la<br />

textura <strong>de</strong>l suelo, por lo que el número <strong>de</strong><br />

goteros requeridos <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> las<br />

características físicas <strong>de</strong>l suelo.<br />

Figura 2. Riego por goteo puntual.


Un sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong> por goteo, consta <strong>de</strong> una<br />

fuente <strong>de</strong> abastecimiento y bomba, seguidos<br />

<strong>de</strong> una red principal, subprincipal, laterales y<br />

emisores (Figura 33). La línea principal es la<br />

línea primaria para la conducción <strong>de</strong> agua a las<br />

diferentes zonas <strong>de</strong> <strong>riego</strong>. Dentro <strong>de</strong> cada zona<br />

Figura 3. Componentes <strong>de</strong> un sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong> por goteo.<br />

En los goteros <strong>de</strong> emisión puntual, el patrón <strong>de</strong><br />

mojado se asemeja a la forma <strong>de</strong> un disco<br />

sobre el suelo. El espaciamiento entre<br />

emisores varía <strong>de</strong> 0.5 a 1.0 m, <strong>de</strong>pendiendo <strong>de</strong>l<br />

alcance capilar <strong>de</strong>l agua en el suelo; los<br />

espaciamientos menores entre goteros<br />

aumentan mucho su costo <strong>de</strong> adquisición.<br />

El diseño <strong>de</strong> una unidad, en un sistema <strong>de</strong><br />

<strong>riego</strong> por goteo para una óptima uniformidad<br />

existen usualmente un número <strong>de</strong><br />

subunida<strong>de</strong>s. Las subunida<strong>de</strong>s pue<strong>de</strong>n consistir<br />

<strong>de</strong> 1 a 5 ha (1.5 a 11.5 acres), mientras que una<br />

zona consiste <strong>de</strong> 10 a 50 ha (50 a 115 acres).<br />

<strong>de</strong> emisores es muy importante, porque una<br />

vez que los emisores, laterales y subprincipales<br />

han sido seleccionados, es muy poco el control<br />

que se pue<strong>de</strong> tener sobre el flujo.<br />

Los goteros <strong>de</strong> gastos pequeños se usan en<br />

suelos franco-arcillosos y francos y los <strong>de</strong><br />

gastos gran<strong>de</strong>s en los suelos franco-arenosos y<br />

arenosos. Se usan los <strong>de</strong> carga hidráulica<br />

menor para terrenos planos y a nivel, y los<br />

9


emisores <strong>de</strong> cargas hidráulicas mayores se<br />

usan en terrenos <strong>de</strong>snivelados o con<br />

pendientes no uniformes.<br />

5.3.2. Goteo con Cinta regante<br />

En los goteros <strong>de</strong> emisión continua o cintas <strong>de</strong><br />

<strong>riego</strong>, el patrón <strong>de</strong> mojado tien<strong>de</strong> a ser una<br />

franja húmeda continua, ya que el<br />

espaciamiento entre emisores es muy<br />

pequeño, menor <strong>de</strong> 0.50 m.<br />

Las cintas duran <strong>de</strong> uno a dos ciclos <strong>de</strong> cultivo,<br />

ya que se fabrican en espesores más <strong>de</strong>lgados<br />

que las utilizadas en sistema <strong>de</strong> goteros y en<br />

consecuencia su costo <strong>de</strong> adquisición es<br />

menor.<br />

Figura 4. Riego por cintilla.<br />

Las cintas plásticas <strong>de</strong> goteo se usan para<br />

cultivos <strong>de</strong> hortalizas o anuales, tienen<br />

duración <strong>de</strong> seis meses a tres años, mientras<br />

que las tuberías <strong>de</strong> polietileno <strong>de</strong> pared gruesa,<br />

con goteros insertados o construidos en la<br />

pared se usan para cultivos perennes y duran<br />

generalmente más <strong>de</strong> cinco años.<br />

10<br />

Si el sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong> es para la producción <strong>de</strong><br />

hortalizas, pue<strong>de</strong> convenir instalar un sistema<br />

<strong>de</strong> <strong>riego</strong> <strong>de</strong> vida útil corta. También <strong>de</strong>ben<br />

consi<strong>de</strong>rarse los sistemas preventivos <strong>de</strong><br />

taponamiento contra sólidos en suspensión,<br />

precipitación <strong>de</strong> sales y presencia <strong>de</strong> bacterias<br />

y algas que sean <strong>de</strong> vida útil corta o baratos. En<br />

cambio, si el cultivo es perenne, conviene<br />

adquirir tuberías regantes con emisores <strong>de</strong><br />

vida útil larga, con la mayor área hidráulica<br />

posible, con un sistema <strong>de</strong> filtrado a<strong>de</strong>cuado y,<br />

a<strong>de</strong>más, consi<strong>de</strong>rar las técnicas preventivas<br />

necesarias, <strong>de</strong> acuerdo con la clase <strong>de</strong>l agua y<br />

los riesgos <strong>de</strong> taponamiento locales.<br />

5.3.3. Microaspersión<br />

En el sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong> por microaspersión, el<br />

agua se suministra mediante emisores que la<br />

dispersan en el suelo cerca <strong>de</strong>l tronco <strong>de</strong> los<br />

árboles frutales, hume<strong>de</strong>ciendo la zona <strong>de</strong><br />

raíces. El diámetro o alcance <strong>de</strong> mojado se<br />

distribuye sobre una superficie relativamente<br />

gran<strong>de</strong>.<br />

Este tipo <strong>de</strong> emisores moja una superficie<br />

<strong>de</strong>finida por su radio <strong>de</strong> mojado, que es<br />

relativamente gran<strong>de</strong> comparada con los<br />

goteros, se tiene la ventaja <strong>de</strong> que no <strong>de</strong>pen<strong>de</strong><br />

<strong>de</strong> las características hidráulicas <strong>de</strong>l suelo para<br />

hume<strong>de</strong>cer la porción <strong>de</strong> la zona <strong>de</strong> raíces. En<br />

la Figura 5 se presenta un sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong> por<br />

microaspersión.


Figura 5. Riego por microaspersión.<br />

El microaspersor se <strong>de</strong>be seleccionar para<br />

evitar encharcamientos y escurrimientos. Son<br />

sistemas que aplican caudales entre 16 y 200<br />

lph, por punto <strong>de</strong> emisión. En este sistema el<br />

aire es el principal medio <strong>de</strong> propagación.<br />

5.3.4. Vida útil<br />

La vida útil <strong>de</strong> los sistemas <strong>de</strong> <strong>riego</strong> localizado<br />

está en función <strong>de</strong> varios factores, entre los<br />

que se pue<strong>de</strong>n mencionar el manejo,<br />

mantenimiento, condiciones climáticas,<br />

presencia <strong>de</strong> roedores, calidad <strong>de</strong>l material,<br />

entre otros. En el siguiente cuadro se indica los<br />

rangos <strong>de</strong> vida útil <strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> los sistemas<br />

<strong>de</strong> <strong>riego</strong> localizado.<br />

Cuadro 6. Vida útil <strong>de</strong> sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong><br />

localizado.<br />

VIDA ÚTIL DEL SISTEMA DE RIEGO LOCALIZADO<br />

Goteo 2 – 3 años<br />

Cintilla 1 – 2 años<br />

Microaspersión 3 – 5 años<br />

En el<br />

5.4. ADAPTABILIDAD Y<br />

LIMITACIONES<br />

Cuadro 8 se presenta la adaptabilidad <strong>de</strong> los<br />

principales tipos <strong>de</strong> sistemas localizados que<br />

existen, así como los factores que <strong>de</strong>ben <strong>de</strong><br />

consi<strong>de</strong>rarse a la hora <strong>de</strong> elegir alguno <strong>de</strong> ellos.<br />

A la hora <strong>de</strong> elegir un <strong>de</strong>terminado tipo <strong>de</strong><br />

sistema localizado es importante consi<strong>de</strong>rar<br />

cada una <strong>de</strong> las ventajas que ofrece cada uno.<br />

Dichas ventajas se presentan en el Cuadro 9.<br />

También es <strong>de</strong> vital importancia consi<strong>de</strong>rar las<br />

limitaciones que pue<strong>de</strong>n presentar los sistemas<br />

localizados a la hora <strong>de</strong> su uso, en el Cuadro 7<br />

se presentan estas limitaciones.<br />

6. NFORMACIÓN PRELIMINAR DE<br />

DISEÑO<br />

La compilación <strong>de</strong> información es el primer<br />

paso en el proceso <strong>de</strong> diseño <strong>de</strong> un sistema <strong>de</strong><br />

<strong>riego</strong>. Existen varias <strong>de</strong>cisiones a consi<strong>de</strong>rar<br />

durante el diseño <strong>de</strong> un sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong>, por<br />

lo que la calidad <strong>de</strong> la información, su<br />

disponibilidad <strong>de</strong> manera oportuna y<br />

confiabilidad es indispensable para la selección<br />

<strong>de</strong> la mejor alternativa viable para las<br />

condiciones técnicas, económicas y sociales <strong>de</strong>l<br />

proyecto.<br />

6.1. DATOS METEOROLÓGICOS<br />

La disponibilidad y confiabilidad <strong>de</strong> datos sobre<br />

las variables meteorológicas: temperatura,<br />

11


humedad relativa, velocidad <strong>de</strong>l viento,<br />

radiación solar y precipitación son básicas para<br />

estimar con precisión los requerimientos <strong>de</strong><br />

<strong>riego</strong> <strong>de</strong> los cultivos <strong>de</strong> una zona. Entre mayor<br />

cantidad <strong>de</strong> datos meteorológicos se tengan <strong>de</strong><br />

una zona, mayor certidumbre se tendrá en la<br />

estimación <strong>de</strong> las <strong>de</strong>mandas hídricas <strong>de</strong> los<br />

cultivos, principalmente los valores críticos<br />

asociados a los periodos <strong>de</strong> máxima <strong>de</strong>manda.<br />

Dos datos importantes obtenidos para estimar<br />

las <strong>de</strong>mandas máximas <strong>de</strong> <strong>riego</strong> <strong>de</strong> los cultivos<br />

son: evapotranspiración <strong>de</strong> referencia y<br />

precipitación efectiva, los métodos <strong>de</strong><br />

12<br />

estimación <strong>de</strong> dichos parámetros se abordan<br />

en la <strong>ficha</strong> “Estimación <strong>de</strong> las <strong>de</strong>mandas <strong>de</strong><br />

consumo <strong>de</strong> agua”. La evapotranspiración <strong>de</strong><br />

referencia usualmente se calcula usando datos<br />

climáticos. Dependiendo <strong>de</strong> las variables<br />

climáticas y su frecuencia disponible es el tipo<br />

<strong>de</strong> ecuación a utilizar, su complejidad y<br />

exactitud <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> los datos disponibles.<br />

Cuadro 8. Adaptabilidad <strong>de</strong> los diferentes tipos <strong>de</strong> sistemas localizados, <strong>de</strong> acuerdo a los principales<br />

factores que se <strong>de</strong>ben consi<strong>de</strong>rar para la selección.<br />

FACTORES GOTEROS CINTA DE RIEGO MICROASPERSORES<br />

Cultivo<br />

Agua<br />

Suelo<br />

Topografía<br />

Cultivos en hileras con<br />

espaciamiento entre<br />

goteros mayor <strong>de</strong> 0.5 m.<br />

Taponamiento <strong>de</strong> las<br />

tuberías al regar con agua<br />

con altos contenidos <strong>de</strong><br />

carbonatos y sales.<br />

Suelos con velocidad <strong>de</strong><br />

infiltración básica <strong>de</strong> media<br />

a alta, mayor <strong>de</strong> 3.0 cm/h.<br />

Terrenos planos u<br />

ondulados con pendiente<br />

general hasta <strong>de</strong>l 5%.<br />

Clima Áridos y semiáridos.<br />

Viento<br />

No afecta la eficiencia <strong>de</strong><br />

distribución.<br />

Cultivos en hileras.<br />

Cualquier cultivo que<br />

rentabilice la inversión.<br />

Taponamiento <strong>de</strong> las<br />

tuberías al regar con agua<br />

con altos contenidos <strong>de</strong><br />

carbonatos y sales.<br />

Suelos con velocidad <strong>de</strong><br />

infiltración básica <strong>de</strong> media<br />

a alta, mayor <strong>de</strong> 3.0 cm/h.<br />

Terrenos planos u<br />

ondulados con pendiente<br />

general hasta <strong>de</strong>l 5%.<br />

Áridos, semiáridos y<br />

subhúmedos.<br />

No afecta la eficiencia <strong>de</strong><br />

distribución.<br />

Frutales en hileras.<br />

Taponamiento <strong>de</strong> las tuberías al<br />

regar con agua con altos contenidos<br />

<strong>de</strong> carbonatos y sales.<br />

Texturas <strong>de</strong> media a arenosa<br />

(ligera) con velocidad <strong>de</strong> infiltración<br />

básica <strong>de</strong> media a alta, mayor <strong>de</strong><br />

3.0 cm/h.<br />

Terrenos planos y ondulados, en<br />

zonas <strong>de</strong> lomerío con pendiente<br />

hasta <strong>de</strong>l 10%.<br />

Áridos y semiáridos.<br />

Afecta la uniformidad <strong>de</strong><br />

distribución <strong>de</strong>l agua en suelo.


Cuadro 9. Ventajas <strong>de</strong> los principales sistemas localizados.<br />

GOTEROS CINTA DE RIEGO MICROASPERSORES<br />

Riegos frecuentes con<br />

pequeñas cantida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> agua,<br />

<strong>de</strong> manera tal que el suelo<br />

este siempre húmedo.<br />

Se pue<strong>de</strong> aprovechar el agua<br />

las veinticuatro horas <strong>de</strong>l día<br />

sin necesidad <strong>de</strong> supervisión<br />

continua.<br />

Los intervalos entre <strong>riego</strong>s y<br />

cantidad <strong>de</strong> agua pue<strong>de</strong>n<br />

ajustarse a las condiciones <strong>de</strong>l<br />

suelo y <strong>de</strong>l cultivo.<br />

Se aplica solo el agua<br />

necesaria por las raíces.<br />

Control <strong>de</strong> las malezas al<br />

hume<strong>de</strong>cer el suelo en forma<br />

localizada.<br />

Se suministra<br />

dosificadamente, fertilizantes<br />

y pesticidas solubles en agua.<br />

Optimización <strong>de</strong>l tiempo<br />

mientras se riega.<br />

Minimización <strong>de</strong> la costra<br />

superficial.<br />

Disminuye el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong><br />

enfermeda<strong>de</strong>s fungosas.<br />

Sistema <strong>de</strong> alta eficiencia a<br />

pesar <strong>de</strong> que las condiciones<br />

no sean las a<strong>de</strong>cuadas.<br />

Menor costo que otros<br />

sistemas por goteo.<br />

Menor carga <strong>de</strong> presión para<br />

su funcionamiento.<br />

Fácil instalación y remoción.<br />

Cuadro 10. Limitaciones <strong>de</strong> los principales sistemas localizados.<br />

Caudales importantes a baja<br />

presión (15 a 20 mca).<br />

Economía <strong>de</strong>l agua, ya que el<br />

área bajo <strong>riego</strong> representa <strong>de</strong>l<br />

40 a 70% <strong>de</strong> la superficie total<br />

<strong>de</strong> la plantación.<br />

Control <strong>de</strong> las malezas al<br />

hume<strong>de</strong>cer el suelo en forma<br />

localizada.<br />

Flexibilidad en el diámetro <strong>de</strong><br />

cobertura al intercambiar<br />

boquillas.<br />

Fácil conversión a sistemas <strong>de</strong><br />

<strong>riego</strong> por goteo.<br />

Fácil control <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong><br />

<strong>riego</strong>, ya que hay mayor<br />

visibilidad.<br />

Flexibilidad en la disposición<br />

<strong>de</strong>l microaspersor.<br />

Uso para contrarrestar los<br />

efectos <strong>de</strong> las heladas.<br />

Uso para control <strong>de</strong> la<br />

humedad y temperatura en<br />

inverna<strong>de</strong>ros.<br />

Menor costo que <strong>riego</strong> por<br />

aspersión.<br />

GOTEROS CINTA DE RIEGO MICROASPERSORES<br />

Alto costo <strong>de</strong> inversión.<br />

Especial cuidado en el filtrado<br />

<strong>de</strong>l agua y mantenimiento <strong>de</strong><br />

los goteros.<br />

Alto coeficiente <strong>de</strong> variación<br />

Falta <strong>de</strong> uniformidad.<br />

Uso simultaneo <strong>de</strong> filtros <strong>de</strong><br />

arena y malla fina para evitar<br />

la obstrucción <strong>de</strong> los orificios.<br />

Alto costo <strong>de</strong> inversión.<br />

Crecimiento <strong>de</strong> malezas sobre<br />

los microaspersores.<br />

Averías mecánicas.<br />

La Fauna pue<strong>de</strong> ser dañina.<br />

Necesaria filtración.<br />

13


14<br />

GOTEROS CINTA DE RIEGO MICROASPERSORES<br />

6.2. TOPOGRAFÍA DE TERRENO<br />

El proyecto <strong>de</strong> sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong> <strong>de</strong>berá<br />

contemplar un levantamiento topográfico <strong>de</strong> la<br />

parcela para obtener información planimétrica y<br />

altimétrica, indicando: área, lin<strong>de</strong>ros, fuente <strong>de</strong><br />

abastecimiento, obstáculos (ríos, canales,<br />

drenes, caminos, carreteras, vías <strong>de</strong> ferrocarril,<br />

barrancas, construcciones, etc.) y curvas <strong>de</strong> nivel.<br />

Un plano <strong>de</strong>tallado <strong>de</strong> la topografía <strong>de</strong>l terreno<br />

es requerido, sobre todo en terrenos<br />

<strong>de</strong>snivelados para estimar la variabilidad<br />

potencial <strong>de</strong> las presiones y los correspondientes<br />

gastos <strong>de</strong> los emisores. La pendiente <strong>de</strong>l terreno<br />

es útil para <strong>de</strong>finir la ubicación <strong>de</strong> tuberías, el<br />

sentido <strong>de</strong> flujo y <strong>de</strong>tectar posibles problemas<br />

durante la aplicación <strong>de</strong>l agua. Se <strong>de</strong>berá<br />

<strong>de</strong>terminar el nivel <strong>de</strong> espejo <strong>de</strong> agua con<br />

respecto al nivel <strong>de</strong>l terreno para conocer la<br />

carga disponible <strong>de</strong> diseño.<br />

Interferencia por el viento.<br />

Figura 6. Límites y curvas <strong>de</strong> nivel <strong>de</strong>l terreno.<br />

6.3. FUENTE DE ABASTECIMIENTO<br />

Es necesario conocer la disponibilidad <strong>de</strong> agua <strong>de</strong><br />

la fuente <strong>de</strong> abastecimiento, especialmente<br />

durante los periodos <strong>de</strong> máxima <strong>de</strong>manda <strong>de</strong> los<br />

cultivos. Los datos mínimos que hay que conocer<br />

<strong>de</strong> la fuente <strong>de</strong> abastecimiento son: localización,<br />

el caudal o gasto disponible y por utilizar, el<br />

tiempo durante el cual se pue<strong>de</strong> disponer <strong>de</strong> la<br />

fuente (horas por día y días por mes) y calidad<br />

<strong>de</strong>l agua.<br />

6.3.1. Localización<br />

La ubicación altimétrica y planimétrica <strong>de</strong> la<br />

fuente permite <strong>de</strong>terminar la carga hidráulica<br />

disponible o necesaria para el sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong>,<br />

así como los requerimientos <strong>de</strong> línea <strong>de</strong><br />

conducción, dispositivos <strong>de</strong> seguridad y<br />

operación.


6.3.2. Variabilidad estacional <strong>de</strong>l gasto<br />

Se <strong>de</strong>be conocer la variación estacional <strong>de</strong>l gasto<br />

disponible en la fuente <strong>de</strong> abastecimiento, para<br />

analizarlo en función <strong>de</strong>l gasto requerido y<br />

<strong>de</strong>terminar la capacidad <strong>de</strong>l sistema. Si el gasto<br />

<strong>de</strong> la fuente es menor que la capacidad <strong>de</strong>l<br />

sistema para un plan <strong>de</strong> cultivos <strong>de</strong>finido, se<br />

<strong>de</strong>be ajustar el plan al gasto disponible. Muchas<br />

veces se requiere <strong>de</strong> un estanque para<br />

almacenar el agua cuando la cantidad y<br />

oportunidad <strong>de</strong>l suministro <strong>de</strong> la fuente no<br />

coinci<strong>de</strong> con lo <strong>de</strong>mandado por los cultivos a<br />

través <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong>.<br />

6.3.3. Volumen disponible<br />

El volumen disponible <strong>de</strong>fine la cantidad <strong>de</strong> agua<br />

total que se pue<strong>de</strong> extraer <strong>de</strong> la fuente. El plan<br />

<strong>de</strong> cultivos <strong>de</strong>be adaptarse no sólo al gasto sino<br />

también al volumen total disponible <strong>de</strong> la fuente<br />

<strong>de</strong> abastecimiento.<br />

6.3.4. Calidad <strong>de</strong>l agua<br />

Se requieren realizar varios análisis <strong>de</strong>l agua <strong>de</strong><br />

<strong>riego</strong> <strong>de</strong> la fuente para <strong>de</strong>terminar su factibilidad<br />

para el <strong>riego</strong>. Entre los análisis recomendables se<br />

encuentra la estimación <strong>de</strong> los minerales<br />

disueltos y sólidos suspendidos, concentración<br />

<strong>de</strong> iones tóxicos y la conductividad eléctrica <strong>de</strong><br />

varias muestras <strong>de</strong>l agua. Los sólidos<br />

suspendidos <strong>de</strong>finen el tipo <strong>de</strong> filtrado en un<br />

sistema localizado. Para <strong>riego</strong> por goteo, don<strong>de</strong><br />

el taponamiento <strong>de</strong> goteros es crítico para<br />

obtener una buena uniformidad, se <strong>de</strong>ben<br />

estimar las concentraciones <strong>de</strong> sales solubles<br />

para incluir recomendaciones <strong>de</strong> mantenimiento<br />

<strong>de</strong>l sistema. Altas concentraciones <strong>de</strong> sales en el<br />

agua <strong>de</strong> <strong>riego</strong> pue<strong>de</strong>n provocar el taponamiento<br />

<strong>de</strong> goteros. Concentraciones <strong>de</strong> algunos<br />

elementos, como boro y cloro en cítricos,<br />

pue<strong>de</strong>n ser tóxicos a los cultivos, aún en bajas<br />

concentraciones. En la Figura 7 se presenta una<br />

clasificación <strong>de</strong>l agua para <strong>riego</strong>.<br />

Figura 7. Clasificación <strong>de</strong>l agua para <strong>riego</strong> (USDA,<br />

1956).<br />

La interpretación <strong>de</strong> estas categorías es la<br />

siguiente:<br />

C1: Salinidad baja. Pue<strong>de</strong> utilizarse en todos<br />

o casi todos los suelos y cultivos.<br />

C2: Salinidad media. Se pue<strong>de</strong> utilizar con un<br />

mo<strong>de</strong>rado lavado.<br />

C3: Salinidad alta. No pue<strong>de</strong> utilizarse en<br />

suelos con drenaje <strong>de</strong>ficiente, se requiere un<br />

15


16<br />

control <strong>de</strong> la salinidad mediante lavado y<br />

selección <strong>de</strong> cultivos tolerantes a la<br />

salinidad.<br />

C4: Salinidad muy alta. No son apropiadas<br />

para el <strong>riego</strong>, salvo en circunstancias muy<br />

especiales, suelos muy permeables con buen<br />

drenaje, exceso <strong>de</strong> agua para un buen<br />

lavado y cultivos muy tolerantes.<br />

S1: Alcalinidad baja. Pue<strong>de</strong> utilizarse en<br />

todos o casi todos los suelos<br />

S2: Alcalinidad media. Se pue<strong>de</strong> utilizar en<br />

suelos <strong>de</strong> textura gruesa o ricos en materia<br />

orgánica, con una buena permeabilidad.<br />

Pue<strong>de</strong>n dar problemas en suelos arcillosos.<br />

S3: Alcalinidad alta. Sólo se pue<strong>de</strong> utilizar en<br />

suelos sueltos, bien drenados, con un<br />

intenso lavado y ricos en materia orgánica o<br />

yeso.<br />

S4: Alcalinidad muy alta. Ina<strong>de</strong>cuada para el<br />

<strong>riego</strong>, salvo cuando su salinidad es baja o<br />

media y el calcio <strong>de</strong>l suelo es aprovechable o<br />

se realice el enyesado.<br />

6.4. CARACTERIZACIÓN DEL SUELO<br />

Es importante caracterizar el suelo para<br />

<strong>de</strong>terminar las restricciones en la aplicabilidad <strong>de</strong><br />

los sistemas <strong>de</strong> <strong>riego</strong>. La caracterización <strong>de</strong>l suelo<br />

con fines <strong>de</strong> diseño consiste en <strong>de</strong>finir los<br />

siguientes aspectos: propieda<strong>de</strong>s fisicoquímicas,<br />

capacidad <strong>de</strong> almacenamiento y retención <strong>de</strong><br />

humedad, capacidad <strong>de</strong> infiltración, tipo <strong>de</strong> suelo<br />

existente en el terreno (clasificación),<br />

profundidad <strong>de</strong>l nivel freático y grado <strong>de</strong><br />

salinidad.<br />

Deben <strong>de</strong>scribirse cualitativa y<br />

cuantitativamente las características y<br />

propieda<strong>de</strong>s más importantes <strong>de</strong>l suelo, como<br />

son: textura, estructura, pH, <strong>de</strong>nsidad aparente,<br />

capacidad <strong>de</strong> campo, punto <strong>de</strong> marchitamiento<br />

permanente, capacidad máxima <strong>de</strong><br />

almacenamiento, cationes y aniones y pruebas<br />

<strong>de</strong> velocidad <strong>de</strong> infiltración; información que<br />

conjuntamente con la caracterización química<br />

<strong>de</strong>l agua y la relativa a los cultivos permitirá<br />

<strong>de</strong>finir la calidad agronómica <strong>de</strong>l agua <strong>de</strong> <strong>riego</strong>.<br />

6.4.1. Propieda<strong>de</strong>s fisicoquímicas <strong>de</strong> los<br />

suelos<br />

Existen algunas propieda<strong>de</strong>s fisicoquímicas <strong>de</strong><br />

interés durante el diseño <strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong> <strong>riego</strong>;<br />

entre las más importantes: <strong>de</strong>nsidad aparente,<br />

textura, estructura, pH, concentración <strong>de</strong><br />

aniones y concentración <strong>de</strong> cationes.<br />

Textura: La textura <strong>de</strong>termina la capacidad<br />

<strong>de</strong> almacenamiento <strong>de</strong>l agua y su<br />

movimiento <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l suelo, y <strong>de</strong>fine la<br />

proporción relativa <strong>de</strong> arena, arcilla y limo<br />

como componentes principales <strong>de</strong>l suelo. La<br />

cantidad <strong>de</strong> arena, limo y arcilla pue<strong>de</strong> ser<br />

obtenida con el método <strong>de</strong> la pipeta o <strong>de</strong>l<br />

hidrómetro <strong>de</strong> Bouyoucos. Con el triángulo<br />

<strong>de</strong> texturas que se presenta en la Figura 8,<br />

se <strong>de</strong>termina el grupo textural <strong>de</strong>l suelo. Un<br />

segundo método es al tacto, basado en la<br />

plasticidad que presenta la fracción <strong>de</strong> arcilla<br />

al añadirle agua.


Figura 8. Triángulo <strong>de</strong> texturas <strong>de</strong>l suelo USDA<br />

(1972).<br />

Estructura: La estructura <strong>de</strong>fine el arreglo o<br />

disposición <strong>de</strong> las partículas <strong>de</strong> arena, arcilla<br />

y limo, e influye en la velocidad <strong>de</strong><br />

infiltración, drenaje y aireación y <strong>de</strong>sarrollo<br />

<strong>de</strong> las raíces, afectando así la productividad<br />

<strong>de</strong>l suelo y las labores <strong>de</strong> cultivo.<br />

Densidad aparente: La <strong>de</strong>nsidad aparente es<br />

la relación entre el peso <strong>de</strong>l suelo seco y el<br />

volumen total que ocupa, incluyendo los<br />

poros. Valores mayores a los presentados,<br />

indica que los suelos tienen problemas <strong>de</strong><br />

compactación y bajos contenidos <strong>de</strong> materia<br />

orgánica y en consecuencia problemas <strong>de</strong><br />

infiltración.<br />

pH: El pH expresa la actividad <strong>de</strong>l ión<br />

hidrógeno o el grado <strong>de</strong> aci<strong>de</strong>z y alcalinidad<br />

<strong>de</strong> un suelo. Se realiza una mejor absorción<br />

<strong>de</strong> los nutrientes si el pH es neutro o<br />

ligeramente ácido. Su valor se pue<strong>de</strong><br />

<strong>de</strong>terminar con el potenciómetro o con<br />

papel indicador. La clasificación <strong>de</strong>l suelo en<br />

base a este parámetro se muestra en el<br />

Cuadro 11.<br />

Cuadro 11. Clasificación <strong>de</strong>l suelo en base al pH.<br />

SUELO PH<br />

Extremadamente ácido Menos <strong>de</strong> 4.5<br />

Muy fuertemente ácido 4.5--5.0<br />

Fuertemente ácido 5.1--5.5<br />

Medianamente ácido 5.6--6.0<br />

Ligeramente ácido 6.1--6.5<br />

Neutro 6.6--7.3<br />

Ligeramente alcalino 7.7--7.8<br />

Mo<strong>de</strong>radamente alcalino 7.9--8.4<br />

Fuertemente alcalino 8.5--9.0<br />

Muy fuertemente alcalino más <strong>de</strong> 9.0<br />

Conductividad eléctrica: La conductividad<br />

eléctrica (CE) <strong>de</strong>l extracto <strong>de</strong> saturación<br />

permite conocer la concentración total <strong>de</strong><br />

sales solubles, aprovechando la propiedad<br />

<strong>de</strong> las sales <strong>de</strong> conducir la energía eléctrica.<br />

Actualmente se expresa más comúnmente<br />

en <strong>de</strong>cisiemen por metro.<br />

Iones solubles: Los iones solubles que<br />

generalmente se <strong>de</strong>terminan son:<br />

carbonatos (CO3), bicarbonatos (HCO3),<br />

cloruros (Cl), sulfatos (SO4), sodio (Na),<br />

potasio (K), calcio (Ca) y magnesio (Mg),<br />

expresados en miliequivalentes por litro.<br />

6.4.2. Capacidad <strong>de</strong> almacenamiento y<br />

retención <strong>de</strong> humedad <strong>de</strong> los suelos<br />

La capacidad <strong>de</strong> almacenamiento y <strong>de</strong> retención<br />

<strong>de</strong> humedad <strong>de</strong>l suelo disponible para las<br />

plantas, se obtiene <strong>de</strong>terminando las constantes<br />

<strong>de</strong> humedad a capacidad <strong>de</strong> campo y a punto <strong>de</strong><br />

17


marchitamiento permanente, así como su<br />

<strong>de</strong>nsidad aparente. Dichas variables <strong>de</strong>berían<br />

estimarse, preferentemente a través <strong>de</strong><br />

muestras <strong>de</strong> suelo, mediante los métodos<br />

gravimétricos, o estimándolas a partir <strong>de</strong> las<br />

clases texturales <strong>de</strong>l suelo.<br />

El Cuadro 12 presenta los valores <strong>de</strong> los<br />

parámetros físicos para las diferentes texturas<br />

<strong>de</strong>l suelo. Los valores entre paréntesis <strong>de</strong>finen el<br />

rango usual <strong>de</strong> valores. Existen varias ecuaciones<br />

que permiten estimar las constantes <strong>de</strong><br />

humedad i <strong>de</strong> campo (θCC) y El punto <strong>de</strong><br />

marchitamiento permanente (θPMP) a partir <strong>de</strong><br />

los porcentajes <strong>de</strong> las clases texturales <strong>de</strong> arena,<br />

arcilla y limo.<br />

Cuadro 12. Parámetros <strong>de</strong>l suelo con fines <strong>de</strong> <strong>riego</strong><br />

para cada textura <strong>de</strong>l suelo, adaptados <strong>de</strong>: Rawls y<br />

Brakensiek (1983) y Marshall y Holmes (1988).<br />

TEXTURA<br />

DEL SUELO<br />

Arena<br />

Arena<br />

franca<br />

Franco<br />

arenoso<br />

Franco<br />

Franco<br />

limoso<br />

18<br />

DENSIDAD<br />

APARENTE<br />

(g/cm 3 )<br />

1.7<br />

(1.6-1.8)<br />

1.6<br />

(1.55-1.65)<br />

1.5<br />

(1.40-1.60)<br />

1.4<br />

1.35-1.50<br />

1.3<br />

(1.25-1.35)<br />

Limo 1.2<br />

Franco<br />

arcillo<br />

arenoso<br />

Franco<br />

arcilloso<br />

1.4<br />

1.35<br />

(1.3-1.4)<br />

ΘCC<br />

(cm 3 /cm 3 )<br />

PARÁMETROS<br />

ΘPMP<br />

(cm 3 /cm 3 )<br />

ΘS<br />

(cm 3 /cm<br />

3 )<br />

HFS *<br />

(cm)<br />

KS **<br />

(cm/<br />

hr)<br />

0.07 0.04 0.41 2 15<br />

0.12<br />

(0.11-<br />

0.13)<br />

0.17<br />

(0.14-<br />

0.20)<br />

0.25<br />

(0.20-<br />

0.30)<br />

0.27<br />

(0.22-<br />

0.32)<br />

0.28<br />

(0.25-<br />

0.30)<br />

0.24<br />

(0.19-<br />

0.29)<br />

0.33<br />

(0.28-<br />

0.38)<br />

0.06<br />

(0.04-<br />

0.08)<br />

0.09<br />

(0.05-<br />

0.13)<br />

0.13<br />

(0.09-<br />

0.17)<br />

0.13<br />

(0.07-<br />

0.19)<br />

0.42 4 10<br />

0.45 12 2.9<br />

0.47<br />

(0.45-<br />

0.50)<br />

0.53<br />

25<br />

(18-<br />

30)<br />

30<br />

(16-<br />

42)<br />

1.5<br />

0.09 0.5 35 0.8<br />

0.15<br />

(0.12-<br />

0.19)<br />

0.19<br />

(0.17-<br />

0.21)<br />

1<br />

0.42 12 2<br />

0.48<br />

(0.44-<br />

0.51)<br />

38<br />

(24-<br />

54)<br />

Franco 1.2 0.37 0.2 0.49 60 0.15<br />

0.4<br />

TEXTURA<br />

DEL SUELO<br />

DENSIDAD<br />

APARENTE<br />

(g/cm 3 )<br />

ΘCC<br />

(cm 3 /cm 3 )<br />

PARÁMETROS<br />

ΘPMP<br />

(cm 3 /cm 3 )<br />

ΘS<br />

(cm 3 /cm<br />

3 )<br />

HFS *<br />

(cm)<br />

KS **<br />

(cm/<br />

hr)<br />

arcillo<br />

(0.34- (0.17-<br />

(40limoso<br />

0.39) 0.24)<br />

80)<br />

Arcilla<br />

arenosa<br />

1.4<br />

0.33<br />

(0.25-<br />

0.40)<br />

0.24<br />

(0.19-<br />

0.29)<br />

0.42<br />

(0.40-<br />

0.44)<br />

25<br />

(10-<br />

25)<br />

0.5<br />

Arcilla<br />

limosa<br />

1.1<br />

0.42<br />

(0.39-<br />

0.45)<br />

0.28<br />

(0.24-<br />

0.32)<br />

0.48 100 0.05<br />

Arcilla 1 0.45 0.36 0.49 100 0.05<br />

* Para fines prácticos, la capilaridad se pue<strong>de</strong><br />

consi<strong>de</strong>rar equivalente a la succión en el frente<br />

<strong>de</strong> hume<strong>de</strong>cimiento (h fs ). θ s es el contenido <strong>de</strong><br />

humedad a saturación.<br />

** Es la conductividad hidráulica a saturación<br />

(Ks), su valor es menor a la infiltración básica.<br />

Para fines <strong>de</strong> diseño <strong>de</strong>l <strong>riego</strong>, esta última se<br />

podría consi<strong>de</strong>rar igual a la conductividad<br />

hidráulica a saturación.<br />

6.4.3. Capacidad <strong>de</strong> infiltración <strong>de</strong> los suelos<br />

La infiltración se <strong>de</strong>fine como el proceso por<br />

medio <strong>de</strong>l cual el agua pasa a través <strong>de</strong> la<br />

superficie y se distribuye en los estratos <strong>de</strong>l<br />

suelo. La infiltración <strong>de</strong>l suelo se obtiene a partir<br />

<strong>de</strong> pruebas <strong>de</strong> infiltración. Una estimación <strong>de</strong> las<br />

características <strong>de</strong> la infiltración se pue<strong>de</strong> apoyar<br />

<strong>de</strong> tablas en función <strong>de</strong> las clases texturales. El<br />

Cuadro 13 presenta valores <strong>de</strong> la infiltración<br />

básica para algunos tipos <strong>de</strong> suelo.<br />

A la lámina <strong>de</strong> agua que se ha infiltrado a un<br />

tiempo dado se le conoce como infiltración<br />

acumulada (I).


Cuadro 13. Velocidad <strong>de</strong> infiltración básica <strong>de</strong>l<br />

agua y capacidad <strong>de</strong> retención en el suelo.<br />

TEXTURA DEL SUELO Y<br />

TAMAÑO DE PARTÍCULAS<br />

VELOCIDAD<br />

DE<br />

INFILTRACIÓN<br />

BÁSICA (cm/h)<br />

HUMEDAD<br />

APROVECH<br />

ABLE<br />

(mm/cm)<br />

Textura muy gruesa: arenas<br />

gruesas ( 1 a 2 mm)<br />

Textura gruesa: arenas<br />

> 10.0 0.3 - 0.6<br />

gruesas, arenas finas y<br />

arenas arcillosas (0.5 a 1.0<br />

mm)<br />

Textura mo<strong>de</strong>radamente<br />

5.5 - 10.0 0.5 - 0.8<br />

gruesa: arenas arcillosas y<br />

franco arenoso (0.25 a 0.50<br />

mm)<br />

Textura media: franco,<br />

4.0 - 5.5 0.6 - 0.8<br />

franco arenoso, franco<br />

arcilloso (0.10 a.25 mm)<br />

Textura mo<strong>de</strong>radamente<br />

2.0 - 4.0 1.0 - 2.0<br />

fina: franco arcilloso, arcilla,<br />

arcilla arenosa (0.01 a .05<br />

mm)<br />

1.0 - 2.0 1.3 - 2.1<br />

Textura fina: arcilla, arcilla<br />

limosa (menor <strong>de</strong> .01 mm)<br />

0.5- 1.0 1.4 - 1.8<br />

La velocidad con que se infiltra el agua, llamada<br />

velocidad o tasa <strong>de</strong> infiltración instantánea (i), es<br />

<strong>de</strong> gran importancia en el diseño y operación <strong>de</strong><br />

un sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong>. La velocidad <strong>de</strong> infiltración<br />

para tiempos largos se le conoce como<br />

infiltración básica. La velocidad <strong>de</strong> infiltración<br />

básica es importante para seleccionar el gasto <strong>de</strong><br />

los emisores. El sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong> <strong>de</strong>be aplicar el<br />

agua a una tasa menor a la infiltración básica; en<br />

caso contrario se presentaran escurrimientos<br />

superficiales afectando la uniformidad y<br />

eficiencia <strong>de</strong>l <strong>riego</strong>.<br />

6.5. CARACTERÍSTICAS DEL CULTIVO<br />

El plan <strong>de</strong> cultivos viables es el padrón <strong>de</strong><br />

cultivos que se planea sembrar en la zona <strong>de</strong><br />

<strong>riego</strong> <strong>de</strong>finido en función <strong>de</strong>l clima, tipo <strong>de</strong> suelo,<br />

ciclo agrícola, latitud y altitud <strong>de</strong>l lugar, etc. El<br />

tipo y variedad propuesta para cada cultivo <strong>de</strong>l<br />

plan <strong>de</strong>finirán la cantidad <strong>de</strong> agua requerida por<br />

el sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong>. El traslape <strong>de</strong> los ciclos<br />

fenológicos <strong>de</strong> los cultivos permitirá <strong>de</strong>finir la<br />

época <strong>de</strong> máxima <strong>de</strong>manda, la cual es <strong>de</strong> gran<br />

importancia en el diseño <strong>de</strong>l sistema. Conocer a<br />

<strong>de</strong>talle el plan <strong>de</strong> cultivos viable permitirá<br />

acoplar la oferta <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong> con las<br />

<strong>de</strong>mandas <strong>de</strong> los cultivos y así reducir el riesgo<br />

<strong>de</strong> estrés hídrico <strong>de</strong> los cultivos al subestimar la<br />

capacidad <strong>de</strong>l sistema. Una sobreestimación <strong>de</strong>l<br />

sistema también es negativa en términos <strong>de</strong><br />

costos y operación, al sobrestimar las<br />

capacida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> los componentes <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong><br />

<strong>riego</strong>.<br />

7. DISEÑO DE SISTEMAS DE RIEGO<br />

LOCALIZADO<br />

7.1. DISEÑO DE SISTEMAS DE RIEGO<br />

POR GOTEO<br />

7.1.1. Diseño agronómico<br />

Antes <strong>de</strong> realizar el diseño <strong>de</strong> un sistema <strong>de</strong><br />

<strong>riego</strong> por goteo, es necesario <strong>de</strong>terminar y<br />

especificar alguna información <strong>de</strong>l cultivo, <strong>de</strong>l<br />

efecto <strong>de</strong>l clima, <strong>de</strong>l suelo y <strong>de</strong>l <strong>riego</strong><br />

propiamente dicho. Algunos factores que se<br />

mencionaran serán los siguientes: Porcentaje <strong>de</strong><br />

suelo mojado, lámina <strong>de</strong> <strong>riego</strong>,<br />

evapotranspiración <strong>de</strong>l cultivo, coeficiente <strong>de</strong><br />

19


uniformidad, intervalo y tiempo <strong>de</strong> <strong>riego</strong>, así<br />

como las unida<strong>de</strong>s operacionales.<br />

Porcentaje <strong>de</strong> suelo mojado<br />

El porcentaje <strong>de</strong> suelo mojado (P), se <strong>de</strong>fine<br />

como el área mojada en relación con el área<br />

total <strong>de</strong> cultivo. Estos porcentajes son<br />

recomendados <strong>de</strong> acuerdo a la precipitación <strong>de</strong>l<br />

lugar. Tentativamente, se recomienda para<br />

cultivos ampliamente espaciados, porcentajes<br />

superiores al 20% en zonas <strong>de</strong> alta precipitación<br />

y suelos <strong>de</strong> textura media o arcillosa don<strong>de</strong> los<br />

<strong>riego</strong>s son amplios durante los periodos <strong>de</strong><br />

sequia, que generalmente son cortos. Para zonas<br />

<strong>de</strong> baja precipitación se recomienda un P mayor<br />

al 33%.<br />

Estimación <strong>de</strong>l volumen <strong>de</strong> suelo mojado<br />

Este valor se pue<strong>de</strong> obtener <strong>de</strong> manera directa<br />

utilizando una prueba <strong>de</strong> campo con los goteros<br />

que se usaran y en las condiciones <strong>de</strong> suelo y<br />

clima <strong>de</strong>l lugar <strong>de</strong> proyecto. De otra forma, se<br />

pue<strong>de</strong>n utilizar tablas.<br />

Prueba <strong>de</strong> campo<br />

Es el método más directo y simple con fines <strong>de</strong><br />

diseño. El equipo necesario para realizar la<br />

prueba es:<br />

20<br />

Depósito para agua <strong>de</strong> 100l <strong>de</strong> capacidad.<br />

Soporte para elevar el <strong>de</strong>pósito con el fin <strong>de</strong><br />

dar la carga requerida o utilizar una<br />

motobomba.<br />

De 3 o 5 m <strong>de</strong> tubería <strong>de</strong> polietileno <strong>de</strong> 16<br />

mm <strong>de</strong> diámetro.<br />

Emisores <strong>de</strong> flujo turbulento.<br />

Un filtro pequeño <strong>de</strong> mallas.<br />

Uso <strong>de</strong> tablas<br />

Cuando no es posible realizar una prueba <strong>de</strong><br />

campo, se recurre al uso <strong>de</strong> las tablas generadas<br />

por los experimentos que investigadores han<br />

realizado obteniendo datos medios. Karmell y<br />

Keller (1975), presentan una tabla que permite<br />

conocer el porcentaje <strong>de</strong> suelo mojado (P) para<br />

un lateral simple, utilizando como datos <strong>de</strong><br />

entrada, el caudal <strong>de</strong>l gotero, textura <strong>de</strong>l suelo y<br />

separación entre laterales. A<strong>de</strong>más, proporciona<br />

la separación entre emisores.<br />

Cálculo <strong>de</strong>l porcentaje <strong>de</strong> área hume<strong>de</strong>cida (P)<br />

Para aumentar el valor <strong>de</strong> P o para aplicar más<br />

apropiadamente el agua <strong>de</strong> acuerdo al marco <strong>de</strong><br />

plantación, es necesario utilizar varias<br />

disposiciones <strong>de</strong> los laterales y emisores. A<br />

continuación se presentan varios casos en los<br />

que se utilizan formulas para calcular el valor <strong>de</strong><br />

P.<br />

Cálculo en doble lateral<br />

Consiste en colocar dos líneas laterales por cada<br />

hilera <strong>de</strong> plantas. El valor <strong>de</strong> P se obtiene<br />

mediante la siguiente fórmula:<br />

Don<strong>de</strong>:<br />

: %<br />

: Separación entre hileras <strong>de</strong> plantas, m.<br />

(1)


: Separación más pequeña entre pares <strong>de</strong><br />

laterales.<br />

= 100%.<br />

: Separación mayor entre laterales, calculada<br />

con la expresión: , en m.<br />

Cálculo en zig-zag y cola <strong>de</strong> cochino<br />

Esta disposición se utiliza mas en <strong>riego</strong> <strong>de</strong><br />

arboles y consiste en colocar la línea lateral<br />

alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> la planta con los goteros necesarios<br />

para aplicar la cantidad <strong>de</strong> agua requerida y el P<br />

<strong>de</strong>seado en el caso <strong>de</strong> zig-zag. Para la disposición<br />

en cola <strong>de</strong> cochino es <strong>de</strong>rivar <strong>de</strong> la línea lateral<br />

un pedazo <strong>de</strong> manguera <strong>de</strong>l mismo diámetro con<br />

los goteros necesarios espaciados.<br />

Para calcular el P en estos casos, se utiliza la<br />

siguiente expresión:<br />

Don<strong>de</strong>:<br />

: Número <strong>de</strong> puntos <strong>de</strong> emisión por árbol<br />

: Separación entre puntos <strong>de</strong> emisión (cuadro<br />

2), m<br />

: Ancho <strong>de</strong> faja hume<strong>de</strong>cida. Se obtiene con el<br />

cuadro 2, para un valor <strong>de</strong> P=100%, en m<br />

: Espaciamiento entre arboles, en m<br />

: Espaciamiento entre hileras <strong>de</strong> arboles, en m<br />

Cálculo en emisores con salidas múltiples<br />

Cuando se utilizan disposiciones <strong>de</strong> laterales con<br />

emisores <strong>de</strong> salidas múltiples, los puntos <strong>de</strong><br />

emisión pue<strong>de</strong>n espaciarse para lograr los<br />

mismos resultados obtenidos utilizando doble<br />

lateral.<br />

Lámina <strong>de</strong> <strong>riego</strong><br />

Para conocer la lamina <strong>de</strong> <strong>riego</strong> que se va aplicar<br />

a un terreno con <strong>riego</strong> por goteo, se <strong>de</strong>be<br />

consi<strong>de</strong>rar el valor <strong>de</strong> P con el fin <strong>de</strong> <strong>de</strong>finir<br />

únicamente las áreas que fueron mojadas y por<br />

otro lado, la humedad a la cual se <strong>de</strong>sea que se<br />

aplique el siguiente <strong>riego</strong>, conocido como punto<br />

crítico en <strong>riego</strong> por gravedad y aspersión. Lo<br />

anterior equivale a la lámina <strong>de</strong> aplicación<br />

media. Se pue<strong>de</strong> expresar como sigue:<br />

(<br />

)<br />

(3)<br />

Don<strong>de</strong>:<br />

: Lámina media aplicada por <strong>riego</strong>, en cm.<br />

: Capacidad <strong>de</strong> campo, en %.<br />

: Punto <strong>de</strong> marchitamiento permanente, en<br />

%.<br />

: Punto crítico al cual se preten<strong>de</strong> dar los<br />

<strong>riego</strong>s. Es el valor <strong>de</strong> humedad aprovechable a la<br />

cual se establece dar el <strong>riego</strong>, en <strong>de</strong>cimal.<br />

: Densidad aparente relativa, adimensional.<br />

: Profundidad <strong>de</strong>l suelo que se <strong>de</strong>sea mojar, en<br />

cm.<br />

: Porcentaje <strong>de</strong> área hume<strong>de</strong>cida.<br />

Evapotranspiración <strong>de</strong>l cultivo (tablas)<br />

Para el cálculo <strong>de</strong> la evapotranspiración <strong>de</strong>l<br />

cultivo en terrenos con sistemas <strong>de</strong> <strong>riego</strong> por<br />

goteo, se pue<strong>de</strong>n utilizar formulas empíricas<br />

21


asadas en diferentes datos climáticos. Para<br />

diseño y manejo <strong>de</strong> <strong>riego</strong> localizado, es aceptable<br />

utilizar los datos <strong>de</strong>l tanque evaporímetro tipo<br />

“A”.<br />

Para diseño es muy aceptable la siguiente<br />

fórmula:<br />

22<br />

0.7*Ev<br />

(4)<br />

Don<strong>de</strong>:<br />

: Evapotranspiración diaria, en mm.<br />

: Evaporación diaria <strong>de</strong>l tanque “A”, en mm.<br />

De otra forma se recomienda consultar la <strong>ficha</strong><br />

técnica “Estimación <strong>de</strong> las <strong>de</strong>mandas <strong>de</strong><br />

consumo <strong>de</strong> agua”.<br />

Intervalo y tiempo <strong>de</strong> <strong>riego</strong><br />

Para un diseño <strong>de</strong> <strong>riego</strong> localizado, se obtiene el<br />

intervalo para los días <strong>de</strong> mayores necesida<strong>de</strong>s<br />

<strong>de</strong>l cultivo.<br />

Don<strong>de</strong>:<br />

: Intervalo entre <strong>riego</strong>s, en días.<br />

: Lámina máxima aplicada, en cm.<br />

: Evapotranspiración <strong>de</strong>l mes <strong>de</strong> máxima<br />

<strong>de</strong>manda, en cm/día.<br />

El intervalo <strong>de</strong> <strong>riego</strong> en este método, fluctúa<br />

entre 1 y 3 días.<br />

Si el intervalo <strong>de</strong> <strong>riego</strong> se <strong>de</strong>ja fijo durante todo<br />

el ciclo vegetativo <strong>de</strong>l cultivo, entonces. Se <strong>de</strong>be<br />

consi<strong>de</strong>rar como variable el tiempo <strong>de</strong> <strong>riego</strong>, ya<br />

que las necesida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l cultivo son diferentes en<br />

cada etapa <strong>de</strong>l ciclo vegetativo.<br />

El tiempo <strong>de</strong> <strong>riego</strong> (Tr), <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la lámina <strong>de</strong><br />

<strong>riego</strong> que se requiere aplicar y <strong>de</strong>l caudal medio<br />

<strong>de</strong>l emisor. Al expresar la lamina <strong>de</strong> <strong>riego</strong> en mm<br />

y consi<strong>de</strong>rando el porcentaje <strong>de</strong> área<br />

hume<strong>de</strong>cida, se <strong>de</strong>termina el volumen <strong>de</strong> agua<br />

que se aplica en dicha área y se divi<strong>de</strong> entre el<br />

caudal medio, obteniendo la siguiente expresión:<br />

̅<br />

Don<strong>de</strong>:<br />

: En horas.<br />

: En mm.<br />

: Separación entre goteros, en m.<br />

: Separación entre laterales, en m.<br />

̅: En lph.<br />

7.1.2. Cálculos agronómicos previos<br />

Con la información obtenida, se inicia una serie<br />

<strong>de</strong> tanteos que permiten <strong>de</strong>finir las incógnitas<br />

<strong>de</strong>l diseño agronómico. La proposición que se<br />

acepta es la que satisface las siguientes<br />

relaciones:<br />

Don<strong>de</strong>:<br />

Profundidad mojada = Profundidad <strong>de</strong><br />

raíces*k : (k=0.9 a 1.2).<br />

Área que se <strong>de</strong>sea mojar por planta =<br />

Área que moja un emisor * número <strong>de</strong><br />

emisores por planta o m 2 .<br />

.


: Necesidad <strong>de</strong> agua, en l/planta/día o mm/día.<br />

: Intervalo entre <strong>riego</strong>s, días.<br />

: Volumen <strong>de</strong> agua aplicado por emisor, en<br />

litros.<br />

: Numero <strong>de</strong> emisores por planta o m 2 .<br />

Disposición <strong>de</strong> laterales.<br />

7.1.3. Tiempo <strong>de</strong> aplicación, Ta (h/día)<br />

El tiempo <strong>de</strong> aplicación <strong>de</strong>l agua <strong>de</strong> <strong>riego</strong>, se<br />

<strong>de</strong>termina con la siguiente expresión:<br />

̅<br />

Don<strong>de</strong>:<br />

: Dosis total <strong>de</strong> <strong>riego</strong>, en l/planta/día o<br />

mm/día.<br />

̅: Caudal nominal medio <strong>de</strong>l emisor, en lph.<br />

Si Dp se expresa en mm/día, se <strong>de</strong>ben realizar las<br />

conversiones correspondientes paraqué Ta siga<br />

expresada en h/día.<br />

7.1.4. Tiempo disponible para el <strong>riego</strong>, td<br />

(h/día)<br />

Se recomienda elegir unas 20 horas, <strong>de</strong>jando las<br />

4 restantes para el mantenimiento, recarga <strong>de</strong><br />

abono y margen <strong>de</strong> seguridad para prevenir<br />

posibles fallas <strong>de</strong> la instalación. A mayor tiempo<br />

disponible para <strong>riego</strong>, menores serán los costos<br />

<strong>de</strong> mantenimiento y operación.<br />

7.1.5. Unida<strong>de</strong>s operacionales (N)<br />

El número <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s operacionales se calcula<br />

mediante la siguiente relación:<br />

El valor <strong>de</strong> N <strong>de</strong>be ser entero, por lo que es<br />

necesario redon<strong>de</strong>ar y en base a esto recalcular<br />

td o Ta;<br />

7.1.6. Caudal medio ajustado <strong>de</strong>l emisor ( ̅)<br />

Al modificar el Ta se altera el caudal medio, por<br />

lo que se <strong>de</strong>be conocer el ajuste que requerirá<br />

<strong>de</strong>l caudal <strong>de</strong>l emisor para cumplir con las<br />

nuevas condiciones.<br />

̅<br />

Para aceptar el ajuste es necesario que se<br />

cumpla la siguiente relación:<br />

| ̅ ̅| ̅<br />

Si no se cumple dicha condición, se modificaran<br />

cualquiera <strong>de</strong> las variables que intervienen <strong>de</strong><br />

manera individual o combinados.<br />

7.1.7. Caudal <strong>de</strong>l sistema (m 3 /h)<br />

Sera el caudal que se maneje a la salida <strong>de</strong>l<br />

cabezal:<br />

̅<br />

Don<strong>de</strong>:<br />

A: Superficie total a regar, en ha.<br />

Sp: Separación entre plantas en una misma<br />

hilera, en m.<br />

23


Sr: Separación entre hileras <strong>de</strong> plantas, en m.<br />

7.2. DISEÑO DE SISTEMAS DE RIEGO<br />

POR MICROASPERSIÓN<br />

7.2.1. Diseño agronómico<br />

El cálculo agronómico <strong>de</strong> un sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong><br />

localizado consiste en seleccionar el emisor para<br />

<strong>de</strong>terminar el tiempo <strong>de</strong> operación <strong>de</strong>l sistema,<br />

así como la superficie máxima factible <strong>de</strong><br />

beneficiarse con el sistema. A continuación se<br />

presenta la secuencia <strong>de</strong> cálculo para<br />

<strong>de</strong>terminar las variables involucradas en el<br />

cálculo agronómico <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong><br />

localizado.<br />

Litros por día por árbol (LPD)<br />

El cálculo <strong>de</strong> los litros <strong>de</strong> agua consumidos por<br />

árbol en un día se calcula con la siguiente<br />

expresión:<br />

Don<strong>de</strong>:<br />

LPD: litros por día por árbol, litros.<br />

k: coeficiente <strong>de</strong> cobertura <strong>de</strong> la plantación,<br />

<strong>de</strong>cimal.<br />

Sa: separación entre árboles, m.<br />

Sh: separación entre hileras <strong>de</strong> árboles, m.<br />

UC: uso consuntivo, mm/día.<br />

Ef: eficiencia <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong>, <strong>de</strong>cimal.<br />

La eficiencia <strong>de</strong> <strong>riego</strong> se calcula con la siguiente<br />

ecuación:<br />

24<br />

Don<strong>de</strong>:<br />

Ec: eficiencia <strong>de</strong> conducción, 95% en<br />

conducciones entubadas.<br />

Ea: eficiencia <strong>de</strong> aplicación, en función <strong>de</strong>l clima<br />

<strong>de</strong>l lugar don<strong>de</strong> se implementara el sistema <strong>de</strong><br />

<strong>riego</strong>.<br />

Gasto <strong>de</strong>l sistema<br />

El gasto <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong> se calcula con la<br />

siguiente expresión:<br />

Don<strong>de</strong>:<br />

TRd: tiempo <strong>de</strong> <strong>riego</strong> por día, horas.<br />

LPD: litros por día por planta, litros.<br />

NTA: número total <strong>de</strong> árboles.<br />

Qs: gasto total <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong>, lps.<br />

El gasto <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong> calculado, <strong>de</strong>be ser<br />

menor que el gasto disponible. Cuando suce<strong>de</strong> lo<br />

contrario, se <strong>de</strong>be modificar el tiempo <strong>de</strong> <strong>riego</strong><br />

por día <strong>de</strong> tal forma que siempre se cumpla la<br />

condición <strong>de</strong> suficiencia <strong>de</strong>l gasto disponible.<br />

Marco <strong>de</strong> plantación<br />

El marco <strong>de</strong> plantación <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong>l cultivo. Del<br />

marco <strong>de</strong> plantación se <strong>de</strong>fine el área <strong>de</strong><br />

influencia <strong>de</strong>l emisor, la separación <strong>de</strong><br />

emisores y la separación <strong>de</strong> mangueras o<br />

tuberías.


Selección <strong>de</strong>l microaspersor<br />

El gasto requerido por árbol se <strong>de</strong>termina con la<br />

siguiente ecuación:<br />

Don<strong>de</strong>:<br />

qs: gasto requerido por árbol, lph.<br />

LPD: litros por día por árbol, litros.<br />

TRs: tiempo <strong>de</strong> <strong>riego</strong> por posición, horas.<br />

Una vez calculado el gasto requerido por árbol,<br />

con este valor se busca en los catálogos <strong>de</strong><br />

proveedores el microaspersor que satisfaga las<br />

condiciones y funcionamiento requeridos,<br />

indicando el mo<strong>de</strong>lo, gasto y presión <strong>de</strong><br />

operación.<br />

Número <strong>de</strong> árboles por sección<br />

Es necesario conocer el número total <strong>de</strong> árboles<br />

por sección <strong>de</strong> <strong>riego</strong> para posteriormente<br />

calcular el número <strong>de</strong> secciones que se van a<br />

manejar en todo el sistema. Para ello se usa la<br />

siguiente expresión:<br />

Don<strong>de</strong>:<br />

NAs : número <strong>de</strong> árboles por sección.<br />

Qs : gasto <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong>, lps.<br />

qs : gasto <strong>de</strong>l emisor, lph.<br />

Área <strong>de</strong> influencia <strong>de</strong>l emisor (Ainf)<br />

Es el área que <strong>de</strong>be cubrir el emisor, en función<br />

<strong>de</strong>l marco <strong>de</strong> plantación o <strong>de</strong> la separación <strong>de</strong><br />

emisores y la separación <strong>de</strong> tuberías o<br />

mangueras portaemisores.<br />

Ainf = Se * Sl<br />

Don<strong>de</strong>:<br />

Ainf: área <strong>de</strong> influencia <strong>de</strong>l emisor (m 2 ).<br />

Se: separación <strong>de</strong> emisores (m).<br />

Sl: separación entre líneas (m).<br />

Área hume<strong>de</strong>cida (Ahum)<br />

Es la superficie cubierta por el cultivo, en la<br />

cual se realiza el proceso evapotranspirativo;<br />

esta es el área que se preten<strong>de</strong> hume<strong>de</strong>cer con<br />

el emisor, <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong>l gasto <strong>de</strong>l emisor, <strong>de</strong> la<br />

textura <strong>de</strong>l suelo y <strong>de</strong>l marco <strong>de</strong> plantación <strong>de</strong>l<br />

cultivo.<br />

Ahum = Fl * Ainf<br />

Don<strong>de</strong>:<br />

Ahum: área <strong>de</strong> influencia <strong>de</strong>l emisor (m 2 ).<br />

Fl: factor <strong>de</strong> área hume<strong>de</strong>cida (adm).<br />

Este factor es un cociente que resulta <strong>de</strong> dividir<br />

el área cubierta por el cultivo entre el Ainf<br />

ajustando el cociente por un coeficiente.<br />

En los sistemas <strong>de</strong> microaspersión, en los que el<br />

microaspersor hume<strong>de</strong>ce sólo una parte <strong>de</strong>l<br />

marco <strong>de</strong> plantación <strong>de</strong> los árboles, Fl varía <strong>de</strong>l<br />

0.8 a 1.0.<br />

Requerimiento <strong>de</strong> <strong>riego</strong> <strong>de</strong> diseño (RRdd)<br />

El requerimiento <strong>de</strong> <strong>riego</strong> <strong>de</strong> diseño (RRdd)<br />

correspon<strong>de</strong> a la época <strong>de</strong> máxima <strong>de</strong>manda <strong>de</strong>l<br />

cultivo. La <strong>de</strong>manda máxima se presenta cuando<br />

25


la combinación <strong>de</strong> Eto y <strong>de</strong> Kc generan el valor<br />

más gran<strong>de</strong> <strong>de</strong> Etr durante todo el año. Esta<br />

<strong>de</strong>manda máxima se presenta solamente una vez<br />

al año, durante un periodo <strong>de</strong> tiempo corto (en<br />

general menor <strong>de</strong> diez días). A pesar <strong>de</strong> que este<br />

intervalo <strong>de</strong> tiempo es muy corto, el sistema <strong>de</strong><br />

<strong>riego</strong> <strong>de</strong>be tener la capacidad suficiente para<br />

satisfacer la <strong>de</strong>manda máxima. Por esta razón, el<br />

RRdd se hace igual a la <strong>de</strong>manda máxima.<br />

El cálculo <strong>de</strong>l RRdd consiste en utilizar la<br />

evapotranspiración <strong>de</strong> referencia máxima<br />

(Etomáx) en combinación con el coeficiente <strong>de</strong>l<br />

cultivo máximo (Kcmáx); <strong>de</strong> esta forma, pue<strong>de</strong><br />

resultar un sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong> con una capacidad<br />

ligeramente sobrada, pero se garantiza el<br />

abastecimiento <strong>de</strong> agua para la condición más<br />

crítica <strong>de</strong> operación. El RRdd se calcula con la<br />

siguiente ecuación:<br />

RRdd = Etmáx * Kcmáx + LL<br />

Volumen bruto (Vb)<br />

Para calcular el volumen bruto que <strong>de</strong>be<br />

aplicar cada emisor es necesario <strong>de</strong>terminar<br />

primero la lámina bruta.<br />

Volumen requerido por la planta para satisfacer<br />

su <strong>de</strong>manda evapotranspirativa, <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la<br />

Lrb y <strong>de</strong>l Ahum.<br />

Vb = Lrb * Ahum<br />

Don<strong>de</strong>:<br />

Vb: volumen bruto proporcionado por el emisor<br />

(l/día).<br />

Lrb: lámina <strong>de</strong> <strong>riego</strong> bruta (mm/día).<br />

26<br />

Ahum: es el área que <strong>de</strong>be hume<strong>de</strong>cer el emisor<br />

(m 2 ).<br />

• Lámina <strong>de</strong> <strong>riego</strong> bruta (Lrb)<br />

Don<strong>de</strong>:<br />

Lrb: lámina <strong>de</strong> <strong>riego</strong> bruta (mm/día).<br />

Lrn: lámina <strong>de</strong> <strong>riego</strong> neta (mm/día).<br />

Ea: eficiencia <strong>de</strong> aplicación parcelaría (adm).<br />

Ec: eficiencia <strong>de</strong> conducción parcelaría (adm).<br />

La lámina <strong>de</strong> <strong>riego</strong> bruta Lrb es la lámina que<br />

<strong>de</strong>be aplicar el sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong> para garantizar<br />

la lámina neta, consi<strong>de</strong>rando su propia eficiencia<br />

<strong>de</strong> aplicación y <strong>de</strong> conducción.<br />

Tiempo <strong>de</strong> <strong>riego</strong> (Tr)<br />

Tiempo que <strong>de</strong>be operar el emisor para<br />

proporcionar el volumen bruto, consi<strong>de</strong>rando<br />

su propio gasto <strong>de</strong> emisión (qe). El Tr <strong>de</strong>pen<strong>de</strong><br />

<strong>de</strong> Vb y <strong>de</strong> qe, a<strong>de</strong>más es uno <strong>de</strong> los parámetros<br />

que permiten seleccionar a qe.<br />

Don<strong>de</strong>:<br />

Tr: tiempo <strong>de</strong> operación <strong>de</strong>l emisor (h).<br />

Vb: volumen bruto requerido por la planta<br />

(l/día).<br />

qe: gasto <strong>de</strong> operación <strong>de</strong>l emisor (l/h/día).


Intensidad <strong>de</strong> aplicación (Ia)<br />

Don<strong>de</strong>:<br />

Ia: intensidad <strong>de</strong> aplicación (cm/h).<br />

Ahum: área hume<strong>de</strong>cida (m 2 ).<br />

qe: gasto <strong>de</strong>l emisor.<br />

Esta intensidad <strong>de</strong> aplicación correspon<strong>de</strong> a la<br />

velocidad con que el agua penetra en suelo, es<br />

función <strong>de</strong>l área hume<strong>de</strong>cida y <strong>de</strong>l gasto <strong>de</strong>l<br />

emisor; la Ia se emplean para seleccionar el gasto<br />

<strong>de</strong>l emisor. Para elegir un emisor en particular,<br />

su Ia <strong>de</strong>be ser menor que la infiltración básica<br />

<strong>de</strong>l agua en el suelo; con objeto <strong>de</strong> que toda el<br />

agua penetre en el suelo, evitándose así<br />

encharcamientos en la superficie.<br />

Unidad <strong>de</strong> <strong>riego</strong> (AUR)<br />

Está integrada por la superficie que se pue<strong>de</strong><br />

regar en forma simultánea; esta superficie<br />

<strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong>l gasto disponible para el sistema <strong>de</strong><br />

<strong>riego</strong> (Qs) y <strong>de</strong> la Ia <strong>de</strong>l emisor. En la AUR todos<br />

los emisores operan en forma simultánea; por lo<br />

tanto, el tiempo <strong>de</strong> operación <strong>de</strong> la unidad <strong>de</strong><br />

<strong>riego</strong> es el tiempo <strong>de</strong> operación <strong>de</strong>l emisor. La<br />

AUR generada a partir <strong>de</strong> la Ia <strong>de</strong>be ser múltiplo<br />

<strong>de</strong> superficie total <strong>de</strong>l sistema, con objeto <strong>de</strong> que<br />

todas las AUR sean <strong>de</strong> igual tamaño y <strong>de</strong> esta<br />

forma se pueda simplificar la operación <strong>de</strong>l<br />

sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong>.<br />

Don<strong>de</strong>:<br />

AUR: superficie <strong>de</strong> la unidad <strong>de</strong> <strong>riego</strong> (ha).<br />

Qs: gasto disponible para el sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong> (l/s).<br />

Ia: intensidad <strong>de</strong> aplicación (cm/h).<br />

Número <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> <strong>riego</strong> (Nu)<br />

El número <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s que se pue<strong>de</strong>n regar en<br />

un día <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong>l tiempo <strong>de</strong> operación <strong>de</strong>l<br />

emisor (Tr) y <strong>de</strong>l tiempo <strong>de</strong> operación <strong>de</strong>l<br />

sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong> (To). To <strong>de</strong>be ser menor <strong>de</strong> 22<br />

horas al día, con objeto <strong>de</strong> que el sistema tenga<br />

un margen <strong>de</strong> al menos <strong>de</strong> dos horas diarias,<br />

para reparaciones o mantenimiento. Este<br />

tiempo <strong>de</strong> operación resulta favorable en<br />

condiciones <strong>de</strong> gasto <strong>de</strong> <strong>riego</strong> limitado o para<br />

que el costo <strong>de</strong> adquisición <strong>de</strong>l sistema sea más<br />

económico.<br />

Don<strong>de</strong>:<br />

Nu: número <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> <strong>riego</strong> que operan al<br />

día.<br />

To: tiempo <strong>de</strong> operación <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong> (h).<br />

Tr: tiempo <strong>de</strong> operación <strong>de</strong>l emisor (h).<br />

Superficie total <strong>de</strong>l sistema (AT)<br />

Se obtiene integrando la superficie <strong>de</strong> cada una<br />

<strong>de</strong> las unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> <strong>riego</strong>.<br />

AT = AUR * Un<br />

Numero <strong>de</strong> secciones (NSR)<br />

Cuando el gasto disponible no es suficiente para<br />

regar toda la superficie <strong>de</strong> <strong>riego</strong>, se proce<strong>de</strong> a<br />

seccionar. A<strong>de</strong>más <strong>de</strong> darle un mejor manejo al<br />

27


sistema y minimizar el costo total <strong>de</strong>l proyecto.<br />

Para seccionar el área <strong>de</strong> <strong>riego</strong> se usa la siguiente<br />

relación:<br />

Don<strong>de</strong>:<br />

NSR: número <strong>de</strong> secciones <strong>de</strong> <strong>riego</strong>.<br />

NTA: número total <strong>de</strong> árboles en todo el terreno.<br />

NAS: número <strong>de</strong> árboles por sección.<br />

Se <strong>de</strong>ben realizar los ajustes <strong>de</strong> acuerdo a la<br />

distribución <strong>de</strong> las parcelas en el plano <strong>de</strong> tal<br />

manera que se rieguen parcelas completas por<br />

sección. Todo esto, <strong>de</strong> acuerdo a la geometría<br />

<strong>de</strong>l terreno y al patrón <strong>de</strong> siembra.<br />

Gasto por sección (Qsec)<br />

Para saber cuántas secciones se pue<strong>de</strong>n regar<br />

con el gasto disponible, se <strong>de</strong>be proce<strong>de</strong>r a<br />

calcular el gasto que cada sección ocupa. El gasto<br />

por sección se calcula con la siguiente expresión:<br />

Intervalo entre <strong>riego</strong>s (Ir)<br />

Para el caso <strong>de</strong> un sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong> localizado, el<br />

valor <strong>de</strong>l intervalo <strong>de</strong> <strong>riego</strong> se obtiene para los<br />

días <strong>de</strong> mayores necesida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l cultivo<br />

(Martínez Elizondo, 1991). Para esto se utiliza la<br />

siguiente ecuación:<br />

Don<strong>de</strong>:<br />

I Intervalo entre <strong>riego</strong>s, en días.<br />

28<br />

: Lamina máxima aplicada o disponible sin<br />

bajar <strong>de</strong>l punto crítico, en mm.<br />

: Evapotranspiración <strong>de</strong>l cultivo<br />

corregido, <strong>de</strong>l mes <strong>de</strong> máxima <strong>de</strong>manda, en<br />

mm/día.<br />

Normalmente, el intervalo entre <strong>riego</strong>s en este<br />

tipo <strong>de</strong> sistemas, fluctúa <strong>de</strong> 1 a 3 días, lo que<br />

implica que el agua esta fácilmente disponible en<br />

el suelo y como consecuencia para el cultivo en<br />

un máximo rendimiento.<br />

Tiempo <strong>de</strong> <strong>riego</strong> por sección<br />

En <strong>riego</strong> localizado, este parámetro <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />

la lámina <strong>de</strong> <strong>riego</strong> que se <strong>de</strong>sea aplicar y <strong>de</strong>l<br />

caudal medio <strong>de</strong>l emisor.<br />

Para el cálculo <strong>de</strong> este parámetro se recomienda<br />

el uso <strong>de</strong> la siguiente ecuación:<br />

̅<br />

Don<strong>de</strong>:<br />

: Tiempo <strong>de</strong> <strong>riego</strong>, en horas.<br />

: Lamina <strong>de</strong> <strong>riego</strong> que se <strong>de</strong>sea aplicar, en mm.<br />

̅: Caudal medio <strong>de</strong>l emisor, en lph.<br />

: Separación entre emisores, en m.<br />

: Separación entre laterales, en m.<br />

7.3. PROGRAMA DE RIEGO<br />

(GOTEO/MICROASPERSIÓN)<br />

Es importante contar con un programa <strong>de</strong> <strong>riego</strong>,<br />

a<strong>de</strong>cuado al tipo <strong>de</strong> cultivo y zona geográfica,<br />

para tener un mejor control en la aplicación y


frecuencia <strong>de</strong>l <strong>riego</strong> en los cultivos. Comúnmente<br />

se dispone <strong>de</strong> un calendario <strong>de</strong> <strong>riego</strong> para cada<br />

cultivo y así evitar problemas <strong>de</strong> estrés hídrico<br />

por la aplicación inoportuna en la frecuencia <strong>de</strong><br />

los <strong>riego</strong>.<br />

Actualmente, existen programas <strong>de</strong> cómputo<br />

que realizan estos cálculos y arrojan un<br />

calendario <strong>de</strong> <strong>riego</strong> listo para ser aplicado a un<br />

cultivo en específico. Tales programas son el<br />

Raspawin creado por el <strong>de</strong>partamento <strong>de</strong><br />

irrigación <strong>de</strong> la Universidad Autónoma Chapingo<br />

y le Cropwat generado por la FAO. Ambos<br />

programas trabajan con una interfase muy<br />

amigable. De igual forma se pue<strong>de</strong> elaborar un<br />

calendario <strong>de</strong> <strong>riego</strong> a mano paso a paso, en el<br />

libro <strong>de</strong> RASPA <strong>de</strong> René Martínez Elizondo se<br />

explica una metodología fácil <strong>de</strong> enten<strong>de</strong>r para<br />

elaborar en Excel un calendario <strong>de</strong> <strong>riego</strong>.<br />

7.4. DISEÑO GEOMÉTRICO<br />

(GOTEO/MICROASPERSIÓN)<br />

Consiste en <strong>de</strong>cidir dón<strong>de</strong> se colocarán los<br />

emisores; <strong>de</strong>spués se establece la dirección y<br />

longitud <strong>de</strong> los laterales y los distribuidores;<br />

finalmente se hace el trazo <strong>de</strong> las líneas <strong>de</strong><br />

conducción. En esta etapa, influye mucho la<br />

experiencia e imaginación <strong>de</strong>l proyectista.<br />

El costo total <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong>, tanto <strong>de</strong><br />

adquisición como en operación, tiene una gran<br />

<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> la propuesta <strong>de</strong> disposición que<br />

se haga <strong>de</strong>l mismo. Entonces, dada la gran<br />

importancia que tiene esta etapa en el proyecto<br />

<strong>de</strong> un sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong> a presión, se dan a<br />

continuación algunas sugerencias generales<br />

sobre el particular.<br />

7.4.1. Disposición <strong>de</strong> líneas laterales<br />

En la medida <strong>de</strong> lo posible, las líneas<br />

laterales <strong>de</strong>ben ser instaladas<br />

perpendicularmente a la dirección <strong>de</strong><br />

máxima pendiente <strong>de</strong>l terreno, con la<br />

finalidad <strong>de</strong> disminuir la variación <strong>de</strong> presión<br />

en los emisores.<br />

La dirección <strong>de</strong> las hileras <strong>de</strong> plantas en un<br />

cultivo, muchas veces <strong>de</strong>termina la dirección<br />

<strong>de</strong> las líneas laterales <strong>de</strong>bido a economía <strong>de</strong><br />

mano <strong>de</strong> obra y facilida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> movimiento<br />

<strong>de</strong> maquinaria y equipo en la parcela.<br />

Para cultivos <strong>de</strong> ciclo corto, como hortalizas,<br />

normalmente se coloca una línea lateral por<br />

una o por dos hileras <strong>de</strong> cultivo, con<br />

emisores espaciados <strong>de</strong> tal manera que se<br />

genere una faja mojada continua.<br />

Para árboles frutales, normalmente se<br />

emplea una (microaspersión y goteo<br />

puntual) o dos líneas laterales (goteo<br />

puntual) por hilera <strong>de</strong> árboles o una línea<br />

lateral con cola <strong>de</strong> cochino, en zig-zag o<br />

emisores con salidas múltiples por hilera <strong>de</strong><br />

árboles (goteo puntual).<br />

El uso correcto <strong>de</strong>l número <strong>de</strong> emisores<br />

reduce las pérdidas por filtración profunda<br />

aumentando la eficiencia <strong>de</strong> aplicación <strong>de</strong>l<br />

agua.<br />

29


7.4.2. Disposición <strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong> <strong>riego</strong><br />

localizado<br />

30<br />

Siempre que sea viable, el cabezal <strong>de</strong> control<br />

<strong>de</strong>be ser instalado <strong>de</strong> modo que la longitud<br />

<strong>de</strong> la línea principal sea la menor posible y,<br />

en la parte más elevada <strong>de</strong>l terreno, <strong>de</strong><br />

modo que exista la menor variación <strong>de</strong><br />

presión en la entrada <strong>de</strong> las líneas laterales.<br />

La longitud <strong>de</strong> las líneas laterales y <strong>de</strong> las<br />

tuberías terciarias (secundarias) está<br />

limitada por las dimensiones <strong>de</strong> la parcela y<br />

por la pérdida <strong>de</strong> carga permisible en cada<br />

una <strong>de</strong> ellas.<br />

Sl<br />

Sp<br />

Se<br />

Sh<br />

Sl S1<br />

Sl


Figura 9. Disposiciones <strong>de</strong> líneas laterales en relación<br />

con las hileras <strong>de</strong> cultivo, en proyectos <strong>de</strong> <strong>riego</strong><br />

localizados.<br />

31


32<br />

Figura 10. Disposición <strong>de</strong> líneas laterales y tuberías<br />

principales, en proyectos <strong>de</strong> <strong>riego</strong> localizados.<br />

7.5. DISEÑO HIDRÁULICO<br />

(GOTEO/MICROASPERSIÓN)<br />

En el diseño hidráulico se <strong>de</strong>termina en primer<br />

lugar la subunidad <strong>de</strong> <strong>riego</strong>, don<strong>de</strong> se tiene en<br />

cuenta la tolerancia <strong>de</strong> presiones y caudales,<br />

perdidas <strong>de</strong> carga, diámetros <strong>de</strong> tuberías, etc.<br />

Posteriormente se diseña la unidad <strong>de</strong> <strong>riego</strong>, el<br />

trazado y diámetros <strong>de</strong> tuberías primarias y<br />

secundarias y el cabezal <strong>de</strong> <strong>riego</strong>.<br />

En general se diseña <strong>de</strong> tal manera que las<br />

unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> <strong>riego</strong> que constituyen una<br />

operación estén ubicadas en sectores separados<br />

a fin <strong>de</strong> equilibrar presiones y dividir los caudales<br />

para emplear menor diámetro en las tuberías.<br />

7.5.1. Diseño <strong>de</strong> la tubería lateral<br />

La tubería lateral es la que lleva los emisores y<br />

por lo tanto, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el punto <strong>de</strong> vista hidráulico,<br />

se comporta como una tubería con salidas<br />

múltiples. Las líneas laterales pue<strong>de</strong>n ser<br />

pareadas, es <strong>de</strong>cir, que la tubería terciaria se<br />

ubica en un punto intermedio <strong>de</strong> la línea lateral o


simple que se extien<strong>de</strong>n en una sola dirección<br />

<strong>de</strong>s<strong>de</strong> la tubería terciaria.<br />

En este caso se explicara el diseño para laterales<br />

que se extien<strong>de</strong>n en una sola dirección <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la<br />

terciaria. Las variables consi<strong>de</strong>radas se <strong>de</strong>scriben<br />

a continuación.<br />

El <strong>de</strong>snivel queda <strong>de</strong>finido como:<br />

Don<strong>de</strong>:<br />

d: Desnivel.<br />

L: Longitud <strong>de</strong>l lateral, m.<br />

I: Pendiente, m/m.<br />

El caudal <strong>de</strong>l lateral Ql, se <strong>de</strong>termina con la<br />

siguiente expresión:<br />

La carga <strong>de</strong> presión inicial <strong>de</strong> la línea lateral está<br />

dada por:<br />

La carga <strong>de</strong> presión mínima está dada por la<br />

ecuación:<br />

Por tanto la diferencia <strong>de</strong> presión máxima es:<br />

Don<strong>de</strong>:<br />

: Presión a la entrada <strong>de</strong>l lateral, m.<br />

Presión media, m.<br />

: Perdida <strong>de</strong> carga por fricción en el lateral, m.<br />

: Desnivel, m.<br />

: Presión mínima en el lateral, m.<br />

: Diferencia <strong>de</strong> presión entre el punto <strong>de</strong><br />

presión mínima y el final cerrado, m.<br />

: Diferencia <strong>de</strong> presión <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el origen hasta<br />

el punto <strong>de</strong> presión mínima, m.<br />

7.5.2. Diseño <strong>de</strong> la tubería terciaria<br />

Para el cálculo <strong>de</strong> la tubería se asume que la<br />

presión inicial calculada para la línea lateral,<br />

correspon<strong>de</strong> a la presión media <strong>de</strong> la línea<br />

terciaria. A partir <strong>de</strong> esta presión se calcula la<br />

presión <strong>de</strong> entrada a la tubería terciaria Hti, y la<br />

presión mínima en la misma, Htmin. La condición<br />

que se <strong>de</strong>be cumplir es:<br />

Las tuberías terciarias pue<strong>de</strong>n ser <strong>de</strong> diámetros<br />

constantes o telescopiadas. Para el primer caso<br />

se usa la ecuación <strong>de</strong> Hazen Williams para la<br />

<strong>de</strong>terminación <strong>de</strong>l diámetro, en el caso <strong>de</strong> las<br />

terciarias telescopiadas se sigue un<br />

procedimiento más complicado que no se<br />

explicará en este documento.<br />

7.5.3. Diseño <strong>de</strong> la tubería secundaria<br />

El diseño consiste en seleccionar el diámetro<br />

apropiado y se revisa por tramos, ya que en cada<br />

uno <strong>de</strong> ellos las condiciones <strong>de</strong> caudal, carga<br />

requerida y topografía son diferentes. Otra<br />

característica <strong>de</strong> esta tubería es el hecho <strong>de</strong> que<br />

no se tienen salidas <strong>de</strong> agua entre los tramos que<br />

se analizan. Para cada tramo se pue<strong>de</strong>n<br />

seleccionar uno o varios diámetros <strong>de</strong> acuerdo al<br />

criterio que se utilice que pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>r <strong>de</strong><br />

aspectos hidráulicos y/o económicos.<br />

33


Para cada tramo se <strong>de</strong>be conocer la perdida por<br />

fricción para varios diámetros, <strong>de</strong> tal manera que<br />

se tengan las alternativas <strong>de</strong> selección<br />

suficientes.<br />

Existen varios métodos para seleccionar los<br />

diámetros <strong>de</strong> las tuberías secundarias, los cuales<br />

se basan en pérdidas <strong>de</strong> carga permisibles, límite<br />

<strong>de</strong> velocidad o en aspectos económicos. Los<br />

métodos son los siguientes:<br />

Método <strong>de</strong> la pérdida <strong>de</strong> carga unitaria<br />

Consiste en seleccionar los diámetros <strong>de</strong> las<br />

tuberías estableciendo un límite <strong>de</strong> manera que<br />

las pérdidas no excedan una pérdida <strong>de</strong> carga<br />

por unidad <strong>de</strong> longitud. Se menciona 1 psi por<br />

cada 100 ft, también 2 m por cada 100 m, que<br />

son prácticamente proporcionales. La<br />

recomendación para tuberías <strong>de</strong> conducción es<br />

que este valor esté entre 1.5 y 2.0 m <strong>de</strong> pérdida<br />

por cada 100 m.<br />

Método <strong>de</strong> la velocidad permisible<br />

La velocidad <strong>de</strong>l agua en la tubería <strong>de</strong>be estar<br />

comprendida entre 0.6 y 3.0 m/s. Velocida<strong>de</strong>s<br />

inferiores a este rango significan tuberías muy<br />

gran<strong>de</strong>s y caras, y se favorece la formación <strong>de</strong><br />

sedimentos. Por otra parte, a velocida<strong>de</strong>s<br />

superiores a 3.0 m/s se producen pérdidas <strong>de</strong><br />

carga <strong>de</strong>masiado altas y se ocasiona un <strong>de</strong>sgaste<br />

interno <strong>de</strong> la tubería reduciendo su duración.<br />

Dentro <strong>de</strong> los límites <strong>de</strong> velocida<strong>de</strong>s<br />

mencionados se encuentra el óptimo que<br />

minimiza los costos, por lo cual se recomienda<br />

usar el criterio <strong>de</strong> velocidad que esté entre 1.5 y<br />

2.0 m/s.<br />

34<br />

Método <strong>de</strong>l porcentaje<br />

Este método consiste en seleccionar tuberías <strong>de</strong><br />

tal manera que las pérdidas <strong>de</strong> carga no<br />

sobrepasen <strong>de</strong>l 10% al 20% <strong>de</strong> la presión <strong>de</strong><br />

entrada a un bloque <strong>de</strong> <strong>riego</strong>. Este<br />

procedimiento da tuberías <strong>de</strong> diámetros<br />

gran<strong>de</strong>s, con el consecuente encarecimiento <strong>de</strong><br />

la red.<br />

Método <strong>de</strong> comparación <strong>de</strong> costos<br />

Para este método se obtienen los costos fijos<br />

anuales, es <strong>de</strong>cir, el costo <strong>de</strong> las tuberías<br />

anualizadas, para lo que se requiere conocer la<br />

vida útil <strong>de</strong> éstas. Por otro lado, se obtiene el<br />

costo <strong>de</strong> la energía en un año. Estos datos se<br />

obtienen para varios diámetros y se selecciona<br />

aquél que minimice la suma <strong>de</strong> ambos costos.<br />

El método recomendado aquí es el <strong>de</strong> la<br />

velocidad permisible. En general se obtienen<br />

re<strong>de</strong>s económicas y el procedimiento resulta<br />

cómodo para utilizarse. Sin embargo, es<br />

importante el criterio <strong>de</strong>l diseñador para<br />

a<strong>de</strong>cuarlo a las condiciones particulares <strong>de</strong>l<br />

proyecto.<br />

7.5.4. Diseño <strong>de</strong> la tubería Principal<br />

Para el diseño <strong>de</strong> la línea <strong>de</strong> conducción o<br />

tubería principal, se sigue el mismo<br />

procedimiento y métodos <strong>de</strong>scritos para el<br />

diseño <strong>de</strong> la tubería secundaria.


7.6. PLANOS FINALES<br />

De acuerdo a la Norma NMX-O-177-SCFI-2002<br />

“LINEAMIENTOS GENERALES PARA PROYECTOS<br />

DE SISTEMAS DE RIEGO LOCALIZADO”, para la<br />

presentación <strong>de</strong> los planos finales se <strong>de</strong>ben<br />

consi<strong>de</strong>rar los siguientes puntos, que <strong>de</strong>ben<br />

conformar un proyecto ejecutivo, <strong>de</strong> manera que<br />

facilite su revisión y asegure su correcta<br />

construcción y operación.<br />

Los planos <strong>de</strong>l proyecto <strong>de</strong>ben contener, al<br />

menos, la siguiente información:<br />

Cuadro <strong>de</strong> datos técnicos.<br />

Unida<strong>de</strong>s empleadas; <strong>de</strong>ben ser acor<strong>de</strong>s con<br />

la norma oficial mexicana NOM-008-SCFI, en<br />

caso <strong>de</strong> utilizar otras unida<strong>de</strong>s colocarlas<br />

entre paréntesis.<br />

Escalas gráficas y numéricas a<strong>de</strong>cuadas a lo<br />

que se <strong>de</strong>see presentar.<br />

Cuadro <strong>de</strong> i<strong>de</strong>ntificación <strong>de</strong>l plano.<br />

Simbología utilizada.<br />

Notas necesarias.<br />

Firmas y fechas <strong>de</strong> los responsables <strong>de</strong><br />

diseño, revisión y autorización <strong>de</strong> acuerdo<br />

con la norma mexicana NMX-R-048-SCFI.<br />

Plano general <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong> <strong>de</strong>be<br />

contener:<br />

Poligonal <strong>de</strong>l sitio <strong>de</strong>l proyecto.<br />

Topografía <strong>de</strong> la superficie <strong>de</strong> proyecto.<br />

Líneas <strong>de</strong> conducción, laterales y<br />

portalaterales, indicando longitud, diámetro,<br />

gasto y nomenclatura <strong>de</strong> la tubería.<br />

Distribución <strong>de</strong> secciones <strong>de</strong> <strong>riego</strong>.<br />

Válvulas <strong>de</strong> seccionamiento, seguridad y<br />

accesorios, <strong>de</strong> acuerdo con los símbolos, con<br />

su correspondiente nomenclatura y<br />

referencia <strong>de</strong> cruceros.<br />

Planos <strong>de</strong> cruceros o croquis <strong>de</strong> instalación:<br />

En los planos <strong>de</strong> cruceros se <strong>de</strong>be indicar:<br />

tubería, conexiones, piezas especiales,<br />

válvulas y accesorios, empleados en la<br />

instalación <strong>de</strong>l crucero así como la lista <strong>de</strong><br />

material y notas que marquen condiciones<br />

específicas <strong>de</strong> construcción y operación.<br />

8. INSTALACIÓN, OPERACIÓN Y<br />

MANTENIMIENTO<br />

8.1. INSTALACIÓN DEL SISTEMA DE<br />

RIEGO<br />

La instalación <strong>de</strong> un sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong> es la<br />

culminación <strong>de</strong> un buen proceso <strong>de</strong> diseño<br />

<strong>de</strong>tallado que incluye todas las especificaciones<br />

<strong>de</strong> los materiales a utilizarse.<br />

En resumen las activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> instalación para<br />

sistemas <strong>de</strong> <strong>riego</strong> localizado son:<br />

8.1.1. Trazo <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong> conducción<br />

Este apartado incluye los siguientes puntos:<br />

a) Disposición y estacado.<br />

b) Determinación <strong>de</strong> direcciones <strong>de</strong> regante.<br />

Se ubica la fuente <strong>de</strong> abastecimiento, puntos <strong>de</strong><br />

control, trazo <strong>de</strong> las líneas principales y<br />

secundarias alineándolas con las hileras <strong>de</strong><br />

plantas en caso <strong>de</strong> que la plantación ya exista. Se<br />

<strong>de</strong>terminan las líneas <strong>de</strong> centro <strong>de</strong> las zanjas<br />

35


para las tuberías <strong>de</strong>l sistema y los límites <strong>de</strong> los<br />

bloques <strong>de</strong> <strong>riego</strong> en don<strong>de</strong> se cortará la línea<br />

regante. Se ubica la fuente <strong>de</strong> abastecimiento,<br />

lugar <strong>de</strong> filtración, posición <strong>de</strong> válvulas y puntos<br />

<strong>de</strong> control.<br />

Figura 11. Trazo <strong>de</strong> líneas guía.<br />

8.1.2. Sistema <strong>de</strong> filtros y válvulas <strong>de</strong> control<br />

Se <strong>de</strong>ben <strong>de</strong> realizar las siguientes activida<strong>de</strong>s<br />

para la instalación <strong>de</strong> filtros y sistema <strong>de</strong> control.<br />

a) Excavación.<br />

b) Construcción <strong>de</strong> base <strong>de</strong> concreto.<br />

c) Instalación <strong>de</strong> equipo.<br />

Se <strong>de</strong>berá construir una base <strong>de</strong> concreto para la<br />

instalación <strong>de</strong>l equipo <strong>de</strong> filtración, elementos <strong>de</strong><br />

tuberías, válvulas <strong>de</strong> control <strong>de</strong> presión y/o<br />

caudal, medidores <strong>de</strong> agua, etc.<br />

36<br />

Figura 12. Sistema <strong>de</strong> filtros y válvulas <strong>de</strong> control.<br />

8.1.3. Tendido <strong>de</strong> líneas principales y<br />

secundarias<br />

Las activida<strong>de</strong>s que se llevan a cabo en el<br />

tendido <strong>de</strong> líneas son las siguientes:<br />

a) Excavación <strong>de</strong> zanja.<br />

b) Distribución <strong>de</strong> tuberías en el campo.<br />

c) Instalación <strong>de</strong> línea <strong>de</strong> conducción y<br />

elementos <strong>de</strong> seguridad en línea<br />

principal.<br />

d) Instalación <strong>de</strong> líneas secundarias y<br />

conexión <strong>de</strong> salidas para regantes.<br />

e) Construcción <strong>de</strong> atraques.<br />

f) Instalación <strong>de</strong> sistemas secundarios <strong>de</strong><br />

control y conexiones sobre secundaria.<br />

g) Pruebas <strong>de</strong> presión y hermeticidad.


h) Relleno <strong>de</strong> zanja.<br />

La tubería principal o línea <strong>de</strong> conducción es la<br />

que está formada por tuberías <strong>de</strong> mayor<br />

diámetro en todo el sistema y es la que conduce<br />

el gasto total con que se alimenta. El material<br />

más común para lineas <strong>de</strong> conducción es el<br />

Policloruro <strong>de</strong> vinilo (PVC), manejado en<br />

diferentes diámetros y presiones <strong>de</strong> trabajo. Se<br />

manejan series inglesa y métrica, ambas<br />

clasificaciones se basan en la presión <strong>de</strong><br />

operación <strong>de</strong> cada tubería y se le asiganan claves<br />

para i<strong>de</strong>ntificarlas.<br />

Figura 13. Tubería PVC serie métrica.<br />

Las tuberias se pegan con resiltol para PVC y se<br />

alojan en zanjas. La excavación <strong>de</strong> dichas zanjas<br />

<strong>de</strong>be hacerse <strong>de</strong> acuerdo con las dimensiones<br />

que se indican en el plano, y en la Figura 14 y en<br />

el Cuadro 14 se presentan algunas<br />

recomendaciones. Cuando las zanjas esten<br />

conformadas se coloca la tubería en el fondo<br />

cuidando las especificaciones <strong>de</strong> diseño e<br />

instalación <strong>de</strong> cada unos <strong>de</strong> los elemento que<br />

intervienen y accesorios <strong>de</strong> seguridad<br />

correspondientes.<br />

Figura 14. Dimensiones <strong>de</strong> la zanja según diámetro<br />

<strong>de</strong> la tubería.<br />

Figura 15. Zanja en planta para la tubería.<br />

Cuadro 14. Recomendaciones <strong>de</strong> ancho y<br />

profundidad <strong>de</strong> zanja.<br />

DIÁMETRO<br />

EXTERIOR<br />

(cm)<br />

150-200 mm<br />

TIPO DE MATERIAL<br />

DEL TUBO<br />

B<br />

D<br />

ANCHO<br />

DE LA ZANJA<br />

B (cm)<br />

Plantilla D/2 Relleno inicial Relleno final<br />

H<br />

PROFUNDIDAD<br />

DE LA ZANJA<br />

H (cm)<br />

3.2 PVC, polietileno 40 45 55<br />

5 PVC, polietileno 40 45 55<br />

37


DIÁMETRO<br />

EXTERIOR<br />

(cm)<br />

38<br />

TIPO DE MATERIAL<br />

DEL TUBO<br />

ANCHO<br />

DE LA ZANJA<br />

B (cm)<br />

PROFUNDIDAD<br />

DE LA ZANJA<br />

H (cm)<br />

5.6 PVC, polietileno 40 45 65<br />

6.3 PVC, polietileno 40 50 65<br />

7 PVC, polietileno 45 55 65<br />

8 PVC, polietileno 45 55 70<br />

10 PVC, polietileno 50 60 70<br />

11 PVC, polietileno 50 60 70<br />

14 PVC, polietileno 50 60 75<br />

PVC, PVC (baja presión),<br />

16<br />

polietileno<br />

PVC, PVC (baja presión),<br />

20<br />

polietileno<br />

PVC, PVC (baja presión),<br />

25<br />

polietileno<br />

50 70 75<br />

65 70 80<br />

65 75 80<br />

Los dispositivos <strong>de</strong> control y seguridad <strong>de</strong><br />

sistema se conforma por unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> control <strong>de</strong><br />

sección, los cuales son dispositivos que divi<strong>de</strong>n a<br />

cada una <strong>de</strong> las secciones, siendo estas la<br />

conexión entre la tubería principal y la tubería<br />

distribuidora. Su principal función es la <strong>de</strong><br />

controlar la entrada <strong>de</strong>l agua a la sección.<br />

Las unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> control son marcos <strong>de</strong> tubería<br />

que salen <strong>de</strong> la tubería principal a la superficie,<br />

don<strong>de</strong> se coloca una válvula angular o mariposa,<br />

la cual sirve como válvula <strong>de</strong> seccionamiento,<br />

(Figura 16).<br />

Figura 16. Válvulas <strong>de</strong> seccionamiento en cruceros.<br />

Los elementos <strong>de</strong> protección <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong><br />

<strong>riego</strong> son válvulas <strong>de</strong> admisión-expulsión <strong>de</strong> aire,<br />

las cuales permiten la entrada y expulsión <strong>de</strong>l<br />

aire que atrapado en la tubería en <strong>de</strong>presiones o<br />

en elevaciones <strong>de</strong>l terreno, que pue<strong>de</strong>n provocar<br />

la disminución <strong>de</strong>l área <strong>de</strong> flujo, estas también se<br />

<strong>de</strong>ben colocar en el cabezal <strong>de</strong> <strong>riego</strong>.


Figura 17. Válvula <strong>de</strong> admisión y expulsión <strong>de</strong> aire<br />

y <strong>de</strong>talle <strong>de</strong> armado <strong>de</strong> válvula hidrante.<br />

Para fijar las tuberias al terreno que las ro<strong>de</strong>a, se<br />

requieren atraques. Los atraques consisten en<br />

bloques <strong>de</strong> concreto formados por una parte <strong>de</strong><br />

cemento, dos <strong>de</strong> arena y cinco <strong>de</strong> grava. Los<br />

atraques se hacen en los cambios <strong>de</strong> dirección<br />

(codos, tees, cruces), en los cambios <strong>de</strong> diámetro<br />

(reducción), en las terminales (tapones y tapas) y<br />

en válvulas, en las cuales el esfuerzo se<br />

<strong>de</strong>sarrolla al cerrarlas.<br />

Figura 18. Formas <strong>de</strong> colocar los atraques.<br />

En caso <strong>de</strong> que sea necesario instalar líneas<br />

secundarias, por el tamaño <strong>de</strong> la superficie <strong>de</strong><br />

<strong>riego</strong>, se hará conforme a la disposición <strong>de</strong><br />

material y condiciones <strong>de</strong>l terreno.<br />

Figura 19. Instalación <strong>de</strong> cabezales secundarios.<br />

Una vez instalada la línea <strong>de</strong> conducción y<br />

secundaria, es necesario realizar la prueba <strong>de</strong><br />

presión con el objeto <strong>de</strong> verificar la hermeticidad<br />

<strong>de</strong>l sistema y la resistencia a la presión <strong>de</strong><br />

trabajo en las condiciones normales <strong>de</strong><br />

operación. El propósito <strong>de</strong> la prueba <strong>de</strong> presión<br />

es localizar posibles <strong>de</strong>fectos en los materiales o<br />

en la hechura (mano <strong>de</strong> obra) y por lo tanto<br />

permitir una reparación apropiada. Una vez que<br />

el sistema pasa la prueba sin que haya fugas <strong>de</strong><br />

agua, se proce<strong>de</strong> a tapar la tubería con el<br />

material producto <strong>de</strong> la excavación libre <strong>de</strong><br />

piedras.<br />

8.1.4. Tendido <strong>de</strong> laterales<br />

Esta actividad consta <strong>de</strong> los siguientes puntos:<br />

a) Tendido y conexión manual.<br />

b) Inserción <strong>de</strong> emisores.<br />

Esta etapa tiene lugar <strong>de</strong>spués que toda la red <strong>de</strong><br />

alimentación y distribución <strong>de</strong> agua está lista<br />

para operar y los campos han sido preparados.<br />

39


Se tien<strong>de</strong>n los laterales, <strong>de</strong>spués se corta las<br />

puntas <strong>de</strong>jando una longitud adicional al surco y<br />

estacar el extremo libre al suelo. El lateral <strong>de</strong>be<br />

ten<strong>de</strong>rse flojo, dado que se contrae <strong>de</strong> noche y a<br />

bajas temperaturas. Conectar los laterales a los<br />

elevadores usando los coples e inserciones<br />

correspondientes. Una vez que se han conectado<br />

los laterales se pue<strong>de</strong>n retirar las estacas.<br />

Figura 20. Armado <strong>de</strong> microaspersor completo y<br />

conexión a línea regante.<br />

40<br />

Figura 21. Inserción <strong>de</strong> inicial y conexión <strong>de</strong><br />

regantes a línea secundaria.<br />

8.1.5. Recomendaciones <strong>de</strong> operación<br />

Antes <strong>de</strong> iniciar la operación formal <strong>de</strong> sistema<br />

<strong>de</strong>berán <strong>de</strong> lavarse perfectamente todas las<br />

tuberías sin colocar los tapones.<br />

En la unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> control <strong>de</strong> sección, <strong>de</strong>be<br />

cuidarse <strong>de</strong> que las partes <strong>de</strong> las unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />

control <strong>de</strong> sección estén en buen estado y<br />

funcionando, especialmente las válvulas <strong>de</strong><br />

control y las válvulas <strong>de</strong> admisión y expulsión <strong>de</strong><br />

aire. En cuanto a las válvulas <strong>de</strong> seccionamiento<br />

<strong>de</strong>be cuidarse que cierren totalmente y que no<br />

fuguen, las válvulas <strong>de</strong> admisión y expulsión <strong>de</strong><br />

aire <strong>de</strong>ben revisarse verificando que la pelota<br />

admita la entrada y salida <strong>de</strong> aire.


Las unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> control <strong>de</strong> sección se<br />

recomienda que por lo menos una vez por<br />

temporada se le dé una pasada <strong>de</strong> pintura <strong>de</strong><br />

aceite <strong>de</strong> color blanco, especialmente a las<br />

partes <strong>de</strong> PVC.<br />

8.1.6. Procedimientos finales<br />

Los procedimientos finales que se <strong>de</strong>ben seguir<br />

son:<br />

a) Lavado <strong>de</strong>l sistema principal.<br />

b) Lavado <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong> secundarias.<br />

c) Pruebas hidráulicas y <strong>de</strong> uniformidad <strong>de</strong><br />

<strong>riego</strong>.<br />

En esta etapa final, todo el sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong> se<br />

pone en marcha verificando todos los<br />

dispositivos mecánicos que intervienen en su<br />

funcionamiento, se verifica el sistema <strong>de</strong><br />

fertilización si existe, el sistema <strong>de</strong> retrolavado<br />

<strong>de</strong> filtros (automático o manual), el plan <strong>de</strong><br />

<strong>riego</strong>, a<strong>de</strong>más, se verifica la presión a la entrada<br />

<strong>de</strong> cada bloque <strong>de</strong> <strong>riego</strong> y al final <strong>de</strong>l mismo,<br />

también se evalúa el caudal <strong>de</strong> los emisores.<br />

Llevando un estricto control sobre cada una <strong>de</strong><br />

las etapas <strong>de</strong>scritas se asegura un a<strong>de</strong>cuado<br />

funcionamiento <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong> para que<br />

opere tal como se proyectó.<br />

8.2. OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO<br />

DEL SISTEMA DE RIEGO<br />

La operación <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong> compren<strong>de</strong> las<br />

activida<strong>de</strong>s necesarias para establecer un<br />

a<strong>de</strong>cuado control en el manejo <strong>de</strong> los métodos y<br />

equipos utilizados, con base en las<br />

especificaciones <strong>de</strong>l diseño agronómico e<br />

hidráulico. La operación completa <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong><br />

<strong>riego</strong> consiste en lo siguiente:<br />

a) La programación o elaboración <strong>de</strong><br />

calendarios <strong>de</strong> <strong>riego</strong>s que cumplan con<br />

los requisitos <strong>de</strong>l diseño agronómico.<br />

b) La distribución <strong>de</strong> gastos y presiones <strong>de</strong><br />

<strong>riego</strong> en toda la superficie <strong>de</strong>l proyecto.<br />

c) La operación <strong>de</strong> los componentes, como<br />

son: la fuente <strong>de</strong> abastecimiento, el<br />

sistema <strong>de</strong> filtrado, <strong>de</strong> inyección <strong>de</strong><br />

agroquímicos, accesorios <strong>de</strong> seguridad,<br />

<strong>de</strong> medición y <strong>de</strong> control <strong>de</strong> gastos y<br />

presiones en diferentes puntos <strong>de</strong> la red.<br />

La operación <strong>de</strong> un sistema <strong>riego</strong> <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> las<br />

características propias <strong>de</strong> cada sistema en<br />

particular, <strong>de</strong> las especificaciones <strong>de</strong> diseño <strong>de</strong>l<br />

proyecto y <strong>de</strong>l ajuste en la operación propia <strong>de</strong><br />

cada usuario, <strong>de</strong> acuerdo con sus criterios y<br />

costumbres, siempre y cuando no se<br />

contraponga con las indicaciones <strong>de</strong>l proyecto.<br />

El mantenimiento <strong>de</strong>l sistema se hace revisando<br />

el correcto funcionamiento <strong>de</strong> cada una <strong>de</strong> sus<br />

partes. En este sentido, es recomendable hacer<br />

un lavado <strong>de</strong> los filtros al final <strong>de</strong> cada <strong>riego</strong><br />

(aunque éstos estén limpios), para que no se<br />

consoli<strong>de</strong>n materiales retenidos por períodos<br />

prolongados, al no estar en uso, los manómetros<br />

<strong>de</strong> los filtros <strong>de</strong>ben ser controlados<br />

periódicamente durante el <strong>riego</strong> con el fin <strong>de</strong><br />

<strong>de</strong>tectar problemas en el sistema.<br />

41


8.2.1. Control <strong>de</strong> presión en la red <strong>de</strong> <strong>riego</strong><br />

Introducir un manómetro en el extremo <strong>de</strong> un<br />

lateral y verificar si la presión está correcta. La<br />

lectura <strong>de</strong>be ser <strong>de</strong> 10 mca para <strong>riego</strong> por goteo,<br />

15 a 20 metros <strong>de</strong> columna <strong>de</strong> agua (mca) para<br />

microaspersión y <strong>de</strong> 7 a 10 mca para cinta. En el<br />

caso <strong>de</strong> aspersión poner el manómetro en el<br />

lugar <strong>de</strong>l aspersor. Este control <strong>de</strong>be realizarse<br />

en dos puntos <strong>de</strong> cada sector, por lo menos una<br />

vez al mes.<br />

Figura 22. Revisiones <strong>de</strong> presiones <strong>de</strong><br />

funcionamiento <strong>de</strong> la red <strong>de</strong> <strong>riego</strong>.<br />

8.2.2. Control <strong>de</strong> <strong>de</strong>scarga <strong>de</strong> emisores<br />

Con un recipiente <strong>de</strong> volumen conocido, calcular<br />

el volumen horario entregado por emisor.<br />

Realizar el chequeo en varios emisores. Para ello<br />

se escoge una o varios bloques <strong>de</strong> <strong>riego</strong>. Si es<br />

uno, se elegirá el que trabaje en las condiciones<br />

más difíciles. En la unidad se toman cuatro líneas<br />

laterales y <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> cada línea, cuatro plantas,<br />

repartidas uniformemente a lo largo <strong>de</strong> ella: una<br />

situada al comienzo, una a un tercio <strong>de</strong>l origen,<br />

otra a dos tercios <strong>de</strong>l origen y otra al final <strong>de</strong> la<br />

línea. Se afora el gotero o los goteros que tenga<br />

cada planta y el coeficiente <strong>de</strong> uniformidad se<br />

<strong>de</strong>termina con la ecuación.<br />

42<br />

Don<strong>de</strong>:<br />

qmin: Media <strong>de</strong> los cuatros aforos más bajos.<br />

qmedio: Media total.<br />

CU: Coeficiente <strong>de</strong> uniformidad.<br />

Con este procedimiento se conoce el caudal<br />

medio y el coeficiente <strong>de</strong> uniformidad que es un<br />

índice <strong>de</strong> la homogeneidad <strong>de</strong> la <strong>de</strong>scarga. Si los<br />

coeficientes obtenidos son inferiores al 85% y<br />

disminuyen en el tiempo, habrá que buscar las<br />

causas <strong>de</strong> la pérdida <strong>de</strong> uniformidad y tratar <strong>de</strong><br />

resolverlas. Este procedimiento se pue<strong>de</strong> hacer<br />

una vez al año.<br />

8.2.3. Control <strong>de</strong> válvulas<br />

Revisar válvulas, especialmente las <strong>de</strong> aire. Si la<br />

válvula no cierra cuando le correspon<strong>de</strong>, pue<strong>de</strong><br />

significar una obstrucción en los microtubos, una<br />

rotura <strong>de</strong> membrana, falta <strong>de</strong> presión en la red o<br />

partículas en la membrana que impi<strong>de</strong> que<br />

cierre.<br />

8.2.4. Lavado <strong>de</strong> la red <strong>de</strong> <strong>riego</strong><br />

La presencia <strong>de</strong> algas y microorganismos, sólidos<br />

en suspensión y sólidos tales como hierro,<br />

manganeso o calcio que precipitan, constituyen<br />

un problema potencial, el cual <strong>de</strong>be ser<br />

prevenido con un a<strong>de</strong>cuado mantenimiento <strong>de</strong>l<br />

sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong>.<br />

Un lavado rápido <strong>de</strong> la red consiste en abrir las<br />

válvulas <strong>de</strong> lavado, ubicadas al final <strong>de</strong> las<br />

secundarias, <strong>de</strong>jando correr el agua por uno o


dos minutos mientras se esté regando. De igual<br />

forma, se van abriendo grupos <strong>de</strong> unos cinco<br />

laterales por bloque hasta que el agua salga<br />

limpia.<br />

Figura 23. Lavado <strong>de</strong> regantes.<br />

En el Cuadro 15 se presenta un resumen <strong>de</strong> las<br />

labores que <strong>de</strong>ben realizarse al inicio, durante y<br />

al término <strong>de</strong> la temporada <strong>de</strong> uso <strong>de</strong> equipos <strong>de</strong><br />

<strong>riego</strong> localizado, para mantenerlos en buenas<br />

condiciones <strong>de</strong> operación durante toda su vida<br />

útil.<br />

Cuadro 15. Secuencias <strong>de</strong> labores <strong>de</strong> mantenimiento y limpieza <strong>de</strong> equipos <strong>de</strong> <strong>riego</strong> localizado.<br />

FILTROS<br />

VÁLVULAS<br />

TUBERÍAS<br />

EMISORES<br />

Equipo Término Inicio Durante<br />

INYECTOR DE FERTILIZANTES<br />

Drenar el agua <strong>de</strong>l equipo <strong>de</strong><br />

filtración <strong>de</strong>spués <strong>de</strong>l lavado.<br />

Inspeccionar los filtros<br />

internamente por cualquier<br />

<strong>de</strong>terioro.<br />

Revisar conexiones eléctricas. Observar que la filtración sea buena.<br />

Revisar controles automáticos.<br />

En los filtros <strong>de</strong> arena, cuando la<br />

diferencia <strong>de</strong> presión entre los<br />

manómetros <strong>de</strong> entrada y salida <strong>de</strong>l<br />

agua sea igual o mayor a 5 mca., se<br />

efectuará automáticamente el<br />

retrolavado o se <strong>de</strong>berá efectuar<br />

manualmente accionando la válvula.<br />

Terminar el <strong>riego</strong> diario con una limpieza<br />

<strong>de</strong> los filtros <strong>de</strong> arena y malla, <strong>de</strong> tal<br />

forma que éstos que<strong>de</strong>n limpios.<br />

Vaciar todas las válvulas. Inspeccionar válvulas automáticas. Verificar operación <strong>de</strong> las válvulas.<br />

Dejar todas las válvulas abiertas.<br />

Cuando el sistema <strong>de</strong> <strong>riego</strong> aún<br />

esté funcionando, marcar<br />

roturas en la red <strong>de</strong> <strong>riego</strong>.<br />

Drenar líneas principales,<br />

secundarias y laterales.<br />

Abrir todas las válvulas.<br />

Inspeccionar tubería en general.<br />

Aprovechar <strong>de</strong> cambiar emisores<br />

rotos o con algún problema.<br />

Verificar el funcionamiento <strong>de</strong> las<br />

válvulas.<br />

Revisar operación <strong>de</strong>l sistema.<br />

Revisar visualmente obstrucciones,<br />

daños u otros signos <strong>de</strong> <strong>de</strong>terioro.<br />

Lubricar según recomendación <strong>de</strong>l<br />

fabricante.<br />

Limpiar tuberías, hacer correr el agua<br />

por ellas todas las veces que sea<br />

necesario.<br />

Abrir grupos <strong>de</strong> cinco laterales hasta que<br />

el agua salga limpia.<br />

En caso <strong>de</strong> persistir algún problema,<br />

llamar al servicio técnico especializado.<br />

Revisar mensualmente la <strong>de</strong>scarga y<br />

presión <strong>de</strong> operación.<br />

Revisar obstrucción y daños por lo<br />

menos una vez en la temporada.<br />

Dejar marcados los emisores rotos para<br />

cambiarlos al final <strong>de</strong> la temporada.<br />

Lavar bien y verificar el equipo. Revisar cualquier obstrucción. Lavar y vaciar el estanque <strong>de</strong>spués <strong>de</strong><br />

Revisar válvulas. Revisar funcionamiento general.<br />

cada uso.<br />

43


44<br />

Equipo Término Inicio Durante<br />

9. BIBLIOGRAFÍA Y FUENTES<br />

CONSULTADAS<br />

Revisar visualmente conexiones<br />

eléctricas. Revisar dosificación.<br />

Prevenir cualquier corrosión.<br />

Ángeles M. V. et al., 2002. Elementos básicos<br />

<strong>de</strong> <strong>riego</strong> presurizado para productores:<br />

microirrigación. Departamento <strong>de</strong> Irrigación,<br />

UACh. Texcoco, Estado <strong>de</strong> México, México.<br />

CNA. Manual para la elaboración y revisión<br />

<strong>de</strong> proyectos ejecutivos <strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong> <strong>riego</strong><br />

parcelario.<br />

Ángeles, M. V., 2000. Diseño agronómico <strong>de</strong><br />

sistemas <strong>de</strong> <strong>riego</strong> presurizado (aspersión,<br />

microaspersión y goteo). Departamento <strong>de</strong><br />

Irrigación, UACh. Texcoco, Estado <strong>de</strong> México,<br />

México.<br />

NMX-O-177-SCFI-2002, Lineamientos<br />

generales para proyectos <strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong><br />

<strong>riego</strong> localizado.<br />

Fontova, D. M., (2001). Ingeniería <strong>de</strong> <strong>riego</strong>.<br />

Ed. “Félix Varela”. Cuba.<br />

Martínez, E. R., 2004. Diseño agronómico <strong>de</strong>l<br />

<strong>riego</strong>. X Curso Internacional <strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong><br />

<strong>riego</strong>. Departamento <strong>de</strong> irrigación, UACh.<br />

Texcoco, Estado <strong>de</strong> México, México.<br />

http://smn.cna.gob.mx/in<strong>de</strong>x.php?option=c<br />

om_content&view=article&id=103&Itemid=<br />

80<br />

http://www.rregar.com/in<strong>de</strong>x.php?/informa<br />

cion-tecnica-<strong>de</strong>-<strong>riego</strong>/clasificacion-yseleccion-<strong>de</strong>-los-sistemas-<strong>de</strong>-<strong>riego</strong>.html<br />

ELABORARON:<br />

Dr. Demetrio S. Fernán<strong>de</strong>z Reynoso<br />

Dr. Mario R. Martínez Menes<br />

Ing. Osiel López Velasco<br />

Ing. Hilario Ramírez Cruz<br />

Ing. Bulmaro Luis Martínez<br />

Ing. Ma. Clara Elena Mendoza González<br />

Para comentarios u observaciones al<br />

presente documento contactar a la<br />

Unidad Técnica Especializada (UTE) COUSSA<br />

www.coussa.mx<br />

Dr. Mario R. Martínez Menes<br />

mmario@colpos.mx<br />

Dr. Demetrio S. Fernán<strong>de</strong>z Reynoso<br />

<strong>de</strong>metrio@colpos.mx<br />

Teléfono: (01) 595 95 5 49 92<br />

Colegio <strong>de</strong> Postgraduados, Campus<br />

Montecillo, México.

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