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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.