Embed Size (px)
Citation preview
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
RIEGO POR ASPERSIÓN Y
MICROASPERSION
HUGO AMADO ROJAS RUBIO
RIEGO POR ASPERSIÓN
Y MICROASPERSION
Hugo Amado RojasRubio
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA
ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL
CAPITULO I
INTRODUCCIÓN
Es impreciso determinar el origen del riego por aspersión; sin embargo
se puede afirmar que la idea inicial haya surgido con la aparicion de las
primeras tuberías para la conducción del flujo a presion, factor indispensable
para su desarrollo y factibilidad.
Los regadíos existen desde la prehistoria, como los conocidos casos de
Mesopotamia (que aprovechaban las aguas del Tigris y del Eufrates). Egipto,
las del Nilo y China, las del Huang Ho. Todos ellos tenían en común
condiciones meteorológicas parecidas; tales como elevadas temperaturas en
verano, escasez de lluvias y crecidas de los ríos, motivadas por diferentes
factores impredecibles.
Sin embargo muchas de las zonas regadas en la antigüedad, no se han vuelto a
regar, debido a una deficiente utilización del agua, que ha convertido las areas
agrícolas en poco productivas, principalmente por salinización del suelo; lo que
demuestra la gran importancia que tiene un adecuado y eficiente manejo del
riego.
En nuestro País, las culturas andinas que florecieron en la costa y sierra,
practicaron el riego en forma extensiva, siempre y cuando lo permitieran el
medio geofísico y la disponibilidad del agua. Hoy en día, sin embargo, factores
como el crecimiento demográfico o el empleo de técnicas inapropiadas de riego
ponen en riesgo los recursos naturales. Frente a ello, el conocimiento e
implementacion de los sistemas modernos del riego presurizado contribuyen a
incrementar la eficiencia en la aplicación del agua y en la conservación del
recurso hidrico.
El agua es una cuestión de palpitante actualidad, creciendo la inquietud, a nivel
mundial, ante la limitación de las reservas existentes y el agotamiento
progresivo de los recursos naturales, muchas veces mal gestionados frente a
las demandas crecientes.
Ante el déficit del agua de lluvia a consecuencia de las variaciones estacionales
y del cambio climatico, las técnicas del riego, tiene como finalidad suministrar el
agua necesaria a los cultivos para su crecimiento y desarrollo, de tal forma que
no sufran pérdidas en la producción. Además produce unos efectos muy
beneficiosos al crear un ambiente favorable para el desarrollo de los cultivos,
provocando un microclima que disminuye la temperatura en épocas cálidas y
eleva en las frías.
CAPITULO II
PROPIEDADES HIDROFISICAS DE LOS SUELOS RELACIONADAS CON EL
RIEGO Y EL DRENAJE
El riego y el drenaje son actividades agrícolas íntimamente relacionadas a las
propiedades de los suelos, por ser estas las que rigen el movimiento del agua
en el suelo y su capacidad para retenerla. De lo anterior se deduce que para
regular eficientemente la humedad de los suelos en función de los rendimientos
de los cultivos, es imprescindible conocer las propiedades físicas de los suelos
y su relación con el movimiento y acumulación del agua. En este capitulo se
describe las propiedades importantes de estos y se tratan algunos conceptos
relacionados a la practica del riego.
TEXTURA
Al observar una porción de suelo se nota que esta constituida por particulas de
diferentes tamaños; la proporción en que estas particulas se encuentran no es
fija para todos los suelos, por lo cual las propiedades de estos varian
significativamente. La distribución relativa de estas particulas de diferentes
tamaños se denomina textura.
Existen diferentes clasificaciones de las particulas en cuanto a su
tamaño, en las que se establecen intervalos amplios para su
identificación textural. Se muestra a continuación una clasificacion
simple de las particulas de acuerdo con su diámetro:
Partícula Diámetro
en m
Arcilla 0-2
Limo 2-50
Arena 50
De acuerdo a la clasificacion anterior, se establece que la textura de un
suelo esta en funcion de los porcentajes que cada particula interviene
en la formación del suelo. Asi, se tiene los siguientes tipos de suelos:
Suelos arcillosos. Contienen como minimo un 40% de particulas con
diámetros entre 0 y 2 m. Según este valor, el suelo sera mas o menos
arcilloso.
Suelos limosos. Contienen como minimo un 80% de particulas con
diámetros entre 2 y 50 m. pero menos de 12% de arcilla.
Suelos arenosos. Presentan particulas de arena de 50 a 2000 m de
diámetro como fase predominante, mayor de un 70%.
Suelo franco o loam. Presenta menos del 52% de arena, de 28 a 50%
de limo y de 7 a 27% de arcilla.
Existe una variedad de categorías intermedias ademas de las
fundamentales señaladas, las cuales se expresan generalmente en un
triangulo textural.
ESTRUCTURA
El termino textura implica una clasificacion basada en el tamaño de las
particulas del suelo en forma individual, mientras que el termino estructura
enmarca la característica de conjunto que se obtiene por la disposición que
toman los elementos entre si. Al observar una muestra de suelo se
distinguen agregados de particulas que toman distintas formas(esfericas,
laminar, prismática, etc.), las que se denominan elementos estructurales.
En la clasificacion estructural, debe tenerse en cuenta tres grupos principales
que comprenden las características practicas mas importantes: granular,
continuia o masiva y fragmentaria.
GRANULAR. Forma en que se presentan las partículas libres entre sí, sin
constituir agregados importantes; en este caso se encuentran las arenas.
CONTINUA O MASIVA. Forma en que se presentan agregados de mayor o
menor tamaño que dan la impresión de una particula unica muy grande. De
acuerdo con el tipo de particula que componen estos agregados, existen
subdivisiones dentro de este grupo principal.
FRAGMENTARIA. Forma en que se encuentran las particulas, al igual que
en la categoría anterior, constituyendo agregados, pero estos se ven
separados por fisuras que determinan que el conjunto no se observe
compacto. Estos agregados pueden tener distintas apariencias: escamosa,
laminar, cubica, etc.
Las características estructurales del suelo tienen relacion con el posible
desarrollo radicular de las plantas. Estas características determinan la
variación de otras, por lo que existe relacion entre ellas y la aplicación del
riego. Así por ejemplo, la textura y la estructura de un suelo determinan la
porosidad; lo cual junto con otros factores determinan la capacidad de
retencion, y esta ultima a su vez los volúmenes de agua a aplicar en un
riego. Por esta razon deben estudiarse como un conjunto donde se obtengan
todas las relaciones posibles.
LA INFILTRACION
La infiltración se define desde el punto de vista hidrológico, como el proceso por el cual el agua penetra por la superficie del suelo y llega hasta sus capas inferiores. La infiltración desempeña un papel fundamental en los procesos de escorrentía como respuesta a una precipitación ocurrida en una cuenca; dependiendo de su magnitud, lluvias de iguales intensidades pueden producir caudales diferentes en el curso de un río. El conocimiento de la infiltración es fundamental el el diseño de los sistemas de riego y en el estudio de la recarga de los acuíferos. Existen muchos factores que controlan la infiltración en un área determinada, por lo que su estimación confiable es bastante difícil y es imposible obtener una relación única entre todos los parámetros que la condicionan. 8.2 FACTORES QUE AFECTAN LA INFILTRACION. Los principales factores que afectan la infiltración en un suelo pueden agruparse en los siguientes grupos:
Textura, estructura y condición del suelo
Características de la lluvia
Vegetación
Pendiente del terreno. 8.2.1 Textura, estructura y condición del suelo. Los parámetros que miden estos factores son la porosidad n, la granulometría, permeabilidad, forma de los granos y la humedad del suelo. - LA POROSIDAD. Está definida como:
Donde: Vv: volumen de vacíos VT: volumen total de la muestra.
El hecho de que un material sea poroso no significa necesariamente, que pueda tener una infiltración alta, para que esto se dé es necesario que los poros estén intercomunicados entre si, es decir que el material sea "permeable". La tabla 8.1 muestra la porosidad de algunos tipos de roca.
La porosidad se puede medir en el laboratorio o directamente en el campo. a) En laboratorio: Se introduce la muestra aislada por parafina o caucho en un líquido y se determina su volumen total V, figura 8.1.
Se seca la muestra a 105 - 110 grados centígrados hasta obtener peso constante y se determina el peso de la muestra seca P1.
La muestra se introduce nuevamente en agua hasta su saturación y se determina su peso P2
b) Medidas in situ. Aunque hay varios métodos para realizar estas medidas: diagrama neutrón, bombardeo del terreno con rayos gamma, velocidad del sonido, el mas común es inferir porosidades a través de medidas de resistividad del terreno, como se explica a continuación. Con excepción de las arcillas, los minerales usualmente presentes en el terreno son aislantes y la electricidad circula en el terreno por medio de la fase líquida. La resistividad es entonces, una función de la porosidad. Se define una factor de formación F así:
Si se usa el factor F, la geofísica propone la expresión de Archie para encontrar la porosidad total
donde C1 y m es un factor que depende de la cementación. Varía de
1.3 para las rocas no consolidadas a 2 por las calizas.
La fórmula se puede corregir si existen partículas arcillosas en
cantidades conocidas dentro de la roca (Marsily, 1986).
- LA GRANULOMETRÍA. La influencia de la forma de los granos y su
distribución en el suelo se mide por una curva acumulativa. Consiste en llevar
los datos de tamaño de grano a un diagrama semi-logarítmico, en el cual el eje
de las abscisas es en escala logarítmica y el eje de las ordenadas en escala
aritmética. Los tamaños de los diámetros de los granos se ordenan en valores
descendentes sobre el eje de las abscisas y en las ordenadas los porcentajes
acumulados, con respecto al peso total de la muestra que pasa a través de
cada tamiz. Esto da lugar a una curva descendente, También pueden tomarse
los porcentajes acumulados retenidos sobre cada tamiz, obteniéndose así una
curva ascendente como la de la figura 8.1
Para la interpretación de la curva, se pueden considerar dos aspectos
principales:
predominantes en el material: curvas situadas a la derecha indican materiales
gruesos como gravas o arenas gruesas.
te que permite saber la uniformidad del material: a mayor
pendiente más uniforme es la granulometría. el material correspondiente a la
curva 2, (figura 8.1) material no graduado, favorece más la infiltración que el
material correspondiente a la curva 1, material bien graduado.
además de permitir comparar unas curvas con otras, permiten igualmente
caracterizar la posición de la curva y el grado de homogeneidad de la
granulometría.
Dichos parámetros son los siguientes:
10 que es aquel para el cual el 10% del peso de
la muestra tiene un diámetro inferior.
60 diámetro para el cual el 60% del material tiene un
diámetro menor.
60/d10. La
granulometría es tanto más homogénea cuanto menor es este coeficiente, y
mientras más próximo esté a la unidad, mayor es la porosidad del material. Se
dice que la granulometría es uniforme cuando CU < 2 y variada o heterogénea
si CU >> 2.
- PERMEABILIDAD:
A partir de la ley de Darcy que establece que la velocidad de circulacion
- FORMA DE LOS GRANOS: Los suelos con granos redondeados favorecen
más la infiltración que suelos con granos angulosos.
Por esta razón para la construcción de filtros es norma utilizar material
de río, en vez del material de cantera, mucho más angulosos y por tanto menos
permeable.
Compactación. Cuando un suelo se compacta disminuye la porosidad
total y por ende la infiltración. Esta es una de las razones por las cuales campos
cultivados que soportan el paso de tractores y maquinaria agrícola tienen
menos infiltración, lo mismo sucede con los campos de pastoreo donde las
pisadas del ganado van compactando el suelo.
Contenido inicial de humedad del suelo.
Si el suelo tiene un porcentaje de humedad alto, la infiltración es menor
que si el suelo está seco. Por esta razón, láminas de lluvia no muy altas,
pueden producir crecientes significativas en épocas de invierno cuando el suelo
se encuentra saturado de humedad.
Un parámetro que mide la humedad es la capacidad de campo, que es
el grado de humedad de una muestra de suelo que ha perdido su agua gravífica
o agua que puede circular por efecto de la gravedad. La capacidad de campo
puede suponerse igual a la humedad equivalente. Esta corresponde al grado de
humedad de una muestra que se somete a una fuerza centrífuga 100 veces
superior a la de la gravedad (presión de 10 atmósferas aproximadamente)
durante un tiempo de unos 40 minutos.
El punto de marchitez. Otra medida del contenido de humedad del
suelo, es el contenido de agua existente en el suelo que no es potencialmente
aprovechable por la planta.
La poca agua que la planta adquiere, se debe a las fuerzas de succión
efectuada por las raices, lo cual incide en bajos rendimientos de producción de
cultivo. El punto de marchitez puede determinarse de manera similar a la de la
capacidad de campo en el laboratorio, sometiendo la muestra a una presión de
15 atmósferas y hallando después su grado de humedad. ( UNESCO, 1981).
La capacidad de campo y el punto de marchitez dependen obviamente
del tipo de suelo y de la vegetación. Para un tipo de suelo como el de la Figura
8.2, la capacidad de campo podria considerarse del 40.00 % y el punto de
marchitez el 22.00 % ( porcentajes respecto a una lámina infiltrada unitaria).
En el cálculo de la infiltración eficaz, definida como la lámina de agua
que alcanza la zona saturada; la capacidad de campo juega un papel muy
importante, ya que solo después de que el suelo alcance una humedad igual a
esta capacidad se produce una recarga hacia la capa saturada.
Se muestra a continuación en la tabla No los valores promedios de la
capacidad de campo, marchites permanente y velocidades de infiltración para
diferentes tipos de suelo.
Tabla No
Propiedades Hidrofísicas de los suelos relacionadas al riego
Textura del
suelo
Capacidad
de campo
(%)
Marchites
permanente
(%)
Humedad
disponible
(Dan) cm/m
Velocidad
infiltración
(I) cm/hr
Densidad
aparente
Arenoso 6-12 2-6 8 2.5-25 1.65
Franco
arenoso
10-18 4-8 12 1.3-7.6 1.60
Franco 18-26 8-12 17 0.8-2.0 1.40
Franco
arcilloso
23-31 11-15 19 0.25-1.5 1.35
Arcillo
arenoso
27-35 13-17 21 0.03-0.5 1.30
Arcilloso 31-39 15-19 23 0.1-0.9 1.25
8.2.2 Características de la lluvia.
Si la precipitación es muy intensa, las gotas de lluvia compactan el
terreno, disminuyendo la infiltración. Este efecto es disminuido por la
vegetación.
8.2.3 La vegetación.
La vegetación influye en la infiltración de muchas maneras: las raíces
de los arboles producen grietas en el suelo, favoreciendo la infiltración, además
el follaje protege el suelo contra el impacto de las gotas de lluvia, reduciendo el
efecto de compactación de éstas y evitando la erosión de la superficie del suelo.
También al disminuir la velocidad de escorrentía, por efecto o de los tallos y
troncos, la infiltración se incrementa y alcanza valores máximos en bosques
vírgenes; cuando el bosque se tala inmediatamente disminuye la infiltración y
aumenta la escorrentía superficial directa.
8.2.4 Pendiente del terreno.
Si el terreno es de pendiente pronunciada, el agua escurre rápidamente
y no hay infiltración o esta es muy reducida; al contrario de lo que sucede en
terrenos con pendientes suaves, donde los valores de infiltración adoptan
valores mucho mayores. Por esta razón, los mapas de relieve topografico
pueden usarse como un indicativo de las tasas de recarga, cuando se esta
estudiando el potencial de las capas acuíferas.
8.3 CAPACIDAD DE INFILTRACION.
La capacidad de infiltración es la cantidad de agua (en lámina) que el
suelo es capaz de absorber en la unidad de tiempo. Se expresa en mm/h.
Este proceso fué estudiado por primera vez por Horton en 1950.
Propuso la siguiente relación para determinar la capacidad de infiltración:
donde:
f: capacidad de infiltración en un tiempo t en mm/h.
fc: capacidad de equilibrio, que se da cuando el suelo está
completamente saturado en mm/h.
f0: capacidad inicial en mm/h
t: tiempo en horas
K: constante que representa la tasa de decrecimiento de esa capacidad.
Gráficamente esta ecuación tiene la forma mostrada por la figura 8.3.
Supóngase que al inicio de una tormenta el suelo está de tal manera seco, que
la capacidad de infiltración es mayor que la intensidad de la lluvia, esto implica
que toda la lluvia se infiltra. Con el tiempo, si la lluvia es lo suficientemente
intensa, el contenido de humedad del suelo aumenta hasta que se llega a la
saturación.
En este momento se empiezan a llenar las depresiones del terreno y se
originan "charcos", dando comienzo a la escorrentía superficial directa. A este
tiempo se le denomina "tiempo de encharcamiento". Si la lluvia continúa, f = fc,
esta capacidad de infiltración es equivalente a la conductividad hidráulica del
suelo.
Bajo las condiciones anteriores, el espesor de la capa saturada que en
el momento que se da el encharcamiento era muy delgada, aumenta a medida
que su límite inferior, llamado "frente húmedo", baja.
El área bajo la curva representa la profundidad del agua infiltrada
durante un intervalo de tiempo.
Una aproximación teórica al flujo en medios no saturados, está dada por
la ecuación de Richards (1931) la cual tiene la forma de:
donde:
: contenido de humedad en porcentaje
(): presión de succión capilar en cm.
K(): conductividad hidráulica no saturada en cm/s.
z: distancia bajo la superficie del terreno.
Resolver la anterior ecuación es dificil por las dificultades que se
presentan para la determinación de la conductividad hidráulica no saturada y la
presión de succión capilar. Philip (1957) resolvió la ecuación de Richards para
el caso donde la intensidad de la precipitación es mayor que que la capacidad
de infiltración del terreno. La ecuación de Philip tiene la forma de:
donde:
f: capacidad de infiltración en mm/h
F: lámina infiltrada en mm
A, B: constantes que dependen del tipo de terreno.
En 1911 Green y Ampt propusieron una ecuación para la capacidad de
infiltración de un suelo basada en la Ley de Darcy, que tiene la forma siguiente:
donde:
=n-i
i : humedad en el tiempo i.
K: conductividad hidráulica que varía con el tiempo.
F: Lámina infiltrada en un tiempo t.
La solución de esta ecuación se realiza por un método iterativo, donde
es necesario conocer para el tipo de suelo los valores de los parámetros K, y
;.
Puede entonces observarse que la principal dificultad de todas estas
ecuaciones es la estimación correcta de sus parámetros . Aun si estos se
pueden estimar, solo son representativos de pequeñas extensiones de terreno,
por lo que se han desarrollado métodos alternativos para medir la lámina
infiltrada.
8.5 MEDIDA DE LA INFILTRACION
La secuencia triple: entrada de agua, circulación y almacenamiento de
agua en el suelo, hacen que se presenten dificultades en la medida de la
infiltración de agua en una area determinada. Los diferentes factores que
afectan cada fase, producen múltiples combinaciones de parámetros que
impiden que haya una técnica generalizada para medir la infiltración. Sin
embargo pueden utilizarse tres metodologías generales para estimar la
infiltración en una cuenca:
Haciendo medidas directas en el campo por medio de infiltrómetros
Utilizando índices obtenidos de los hidrogramas de precipitación.
Por medio de métodos empíricos, tal como el propuesto por el Soil
Conservation Service.
8.5.1 Infiltrómetros.
Estos se usan en pequeñas áreas o cuencas experimentales. Cuando
hay gran variación en los suelos o en la vegetación, se divide en pequeñas
áreas uniformes y en cada una de ellas se realizan mediciones. Los
infiltrómetros son de dos tipos: tipo inundación y simuladores de lluvia.
8.5.1.1 Tipo inundación (Flooding type).
Son generalmente tubos abiertos en sus extremos, de
aproximadamente 30 cm de diámetro y 60 cm de longitud, enterrados en la
tierra, unos 50 cm, ver figura 8.4. Se suministra agua tratando de mantener el
nivel constante, luego se mide la cantidad de agua necesaria para esto durante
varios intervalos de tiempo, con lo que se puede conocer la razón de infiltración
del suelo. Se debe continuar con las mediciones hasta que se obtenga una
capacidad de infiltración aproximadamente constante. Las desventajas de este
tipo de medición son las siguientes:
El impacto de las gotas de lluvia en el terreno no es tenido en
cuenta
Al enterrar el tubo, se alteran las condiciones del suelo y los
resultados varían según el tamaño del tubo.
8.5.1.2 Simuladores de lluvia
En parcelas de 2 x 4 metros se simula artificialmente la lluvia por medio
de aspersores, que pueden controlar tanto la intensidad, duración y la lámina
total. Se mide la escorrentía superficial directa, y la lámina infiltrada se puede
hallar por medio de la ecuación de balance hídrico, así:
donde:
I: Altura de lamina que se infiltra
P: Altura de lamina de agua proporcionada por el aspersor
ESD: Lamina de escorrentía superficial directa.
Ejemplo 8.1
Los resultados de medidas de volumen de agua acumulado en funcion
del tiempo, hechas con un infiltrómetro para determinar la capacidad de
infiltración de un terreno se muestran en la tabla No . El diámetro del
infiltrómetro es de 35 cm. Determinar lo siguiente:
a) La capacidad de infiltración para los diferentes intervalos de
tiempo.
b) Los parámetros fo y fc de la ecuación de Horton.
Solución: A partir de los datos de la tabla de valores de tiempo y volumen de agua adicionada, se hallan los valores de la capacidad de infiltración para los diferentes intervalos de tiempo, teniendo en cuenta que el área del infiltrómetro es:
y la capacidad de infiltración se halla como:
Los valores de la capacidad de infiltración para los diferentes intervalos son entonces:
Si se grafican estos valores se obtiene la figura 8.5. De los resultados puede observarse que los valores de los parámetros de la ecuación de Horton son: fo= 0.16 cm/min fc=0.02 cm/min
8.5.2 Indices para estimar la infiltración
Muchos índices se usan para estimar la infiltración en una cuenca como
respuesta a una lámina precipitada. Estos hallan la infiltración utilizando los
hidrogramas y el hietograma de la tormenta correspondiente. El mas usado es
el índice . El índice se define como la intensidad media por encima del cual,
todo lo precipitado se transforma en escorrentía superficial directa El principio
en que se basa el método, es la separación en el hidrograma de la parte que
corresponde a la escorrentía superficial directa, del llamado flujo base. Este
valor expresado en lámina, debe ser igual al área por encima del índice en el
hietograma. Gráficamente puede verse en la Figura 8.6.
Para separar el flujo base de la escorrentía superficial directa existen
varios métodos:
a) La técnica más simple es dibujar una línea horizontal desde el punto
en el cual empieza a ascender el hidrograma, hasta el punto en el cual termina
y va a comenzar la llamada curva de recesión, cuyo comportamiento se
estudiará posteriormente. Ver Figura 8.7.
b) Un segundo método continúa la curva de recesión de A hasta C,
situado debajo del caudal pico, ver Figura 8.8. El punto B se encuentra a N días
después del pico, donde:
Donde A es el área en Km2.
c) Un tercer procedimiento prolonga la curva de recesión de B hasta un
punto F, situado debajo del punto de inflexión de la rama descendente.
Este punto se une luego con el punto A, inicio de la hidrógrafa. Ver
Figura 8.9.
Ejemplo 8.2
Una tormenta de 10 cm. produce una escorrentía superficial directa de
5.8 cm. Si se conoce la distribución de la tormenta, calcular el índice .
Solución:
El hietograma de la tormenta se presenta en la Figura 8.10.
Si se asume que hubo escorrentía superficial directa (ESD) durante 8
horas, la infiltración será:
y el índice
= 4.2/8 = 0.525 cm/h
Este valor implica que la lluvia de la primera hora y de la última no
contribuyan a la escorrentía. Se modifica entonces la duración de la ESD y se
toma como 6 horas. La infiltración será:
Con este valor calculamos la escorrentía:
La escorrentía total es la suma de los anteriores valores y es 5.8 cm, lo
que implica que el índice
PRNCPOS BASICOS DEL REGO
Cuando se va a diseñar un riego hay que tener en cuenta tres premisas
fundamentales:
1. El agua se debe captar, transportar y distribuir. En ciertos casos la
captación de agua ya se ha efectuado, recibiéndose una concesión
de agua.
2. La cantidad de agua disponible debe ser suficiente para cubrir las
necesidades de los cultivos. En este punto se debe tener en cuenta
la eficiencia del riego que se va instalar.
3. El regante debe ser capaz de manejarla adecuadamente.
Por lo general, en el diseño de los regadíos, se hace especial hincapié en
los dos primeros puntos, dejándose de lado el tercero, a pesar de su gran
importancia y de ser la causa de numerosos fracasos. Ello se puede
atribuir a la dificultad de aplicación en parcela cuando el diseño no tiene en
cuenta todos los condicionantes prácticos existentes, especialmente si
varían las unidades de riego.
Hay que destacar la gran importancia que tiene la formación del regante,
que debe conocer perfectamente su sistema de riego, con el fin de poder
obtener el máximo aprovechamiento del mismo.
Por ello en el diseño de los regadíos es necesario considerar muchos
aspectos de la formación y capacitacion del regante; que es una pieza
fundamental del riego. También se debe tener en cuenta el tamaño y tipo
de suelo de la parcela de riego. Todos estos factores deben influir en el
método y sistema de riego que se debe diseñar, acorde con las
condiciones reales existentes.
ELECCIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO
La elección del método de riego depende de los siguientes factores:
Topografía del terreno.
Características hidrofísicas del mismo.
Cantidad y calidad del agua.
Disponibilidad, precio y calificación de la mano de obra.
Función de producción y rendimiento económico del cultivo.
Inversión y costes de funcionamiento del riego elegido.
COMPONENTES DE UN SISTEMA POR ASPERSION
El riego por de riego presurizado consiste en aplicar gotas de agua -en
forma de lluvia más o menos intensa y uniforme- sobre el suelo, con el objeto de
que infiltre en el mismo punto donde cae, evitando la escorrentía superficial. El
riego por aspersión hace uso de emisores, como el de la figura 1, donde la
descarga de agua es inducida por la presión disponible en los laterales de riego
(tuberías donde van insertados los aspersores) .
Cuando el riego por gravedad es inaplicable, este método es ventajoso ya que
permite superar problemas de topografía, profundidad, erodabilidad y
disponibilidad de agua en bajos caudales.
El riego por aspersión se emplea en gran diversidad de cultivos y, por tratarse
de un método que tiene un porcentaje de cobertura total, se presta
especialmente para cultivos de alta densidad, como forrajeras o cereales, y para
cultivos hortícolas.
El agua debe ser aplicada a una intensidad tal que no supere la infiltración
mínima o básica del suelo. Además, la disposición de los rociadores debe
hacerse de manera que pueda lograrse una buena distribución del agua
aplicada. Para lograr esto, un sistema de riego por aspersión debe disponer de
una serie de componentes básicos:
Fuente de agua
Fuente de energía
Sistema de distribución del agua
Rociadores accesorios
figura 1
1. FUENTE DE AGUA
El riego por aspersión, para ser económicamente factible, requiere de un
caudal continuo, el cual puede provenir de una fuente superficial,
subterránea o combinada. La fuente de agua tiene gran influencia en el
diseño y operación del sistema. Las características mas influyentes son:
ubicación, calidad del agua, costo del agua y caudal.
2. FUENTE DE ENERGIA
El riego por aspersión requiere de relativamente altas presiones para su
funcionamiento. Esto puede lograrse utilizando bombas o aprovechando el
desnivel existente entre la fuente de agua y el terreno.
En la actualidad el problema energético es un tema que debe tratarse con
mucho cuidado y lógicamente afecta al riego por aspersión. En lo posible
procurar utilizar fuentes menos dependientes de combustibles fósiles. La
generación de energía por hidroelectricas u otras formas donde intervenga
el agua o el are parece ser la forma actual más conveniente.
3. SSTEMA DE DSTRBUCON DEL AGUA
El sistema de distribución del agua consiste básicamente en tuberías
principales y laterales. La tubería principal conduce el agua hacia los
laterales y estos contienen los aspersores.
La tubería principal puede ser fija o móvil superfcal o enterrada metálica o n
o metálica. En la actualidad; con el avance en la tecnóloga del riego; existe
una gran variedad de materiales y accesorios para la conducción del agua.
4. ROCADORES O ASPERSORES
Los dispositivos de aspersión o rocadores, son los elementos encargados
de aplicar el agua en forma de lluvia. Estos dispositivos pueden ser tuberías
perforadas, difusores fijos, toberas, boquillas o
aspersores, entre otros. Los aspersores pueden ser fijos o móviles de baja o
alta presión; y de diversos materiales.
5. ACCESOROS
La realizacion de un buen diseño de riego por aspersión requiere de la
utilizacion de cierto numero de accesorios que faciliten la conducción y
distribucion del agua as como tamben el control del sistema. Entre los
accesorios mas importantes podemos mencionar:
Conexiones (codos tees adaptadores reductores etc.)
Válvulas de control del flujo
Válvulas de purga y ventosas
Válvulas reguladoras de presión
Medidores de flujo y de presión
Sistemas de control
Filtros
Inyectores de fertlzantes etc.
III.- CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE RIEGO POR ASPERSIÓN
Los sistemas de riego por aspersión se pueden clasificar en dos grupos
generales:
III.1. Sistemas estacionarios: que permanecen en la misma posición
mientras dura el riego.
1. III.2. Sistemas mecanizados: que se desplazan mientras aplican el
agua de riego.
En la figura siguiente se muestra un esquema con un resumen de la
clasificación de los sistemas de aspersión.
III.1.1. SISTEMA MÓVIL
Es un sistema de riego por aspersión englobado dentro de la
clasificación de estacionario. En este caso, todos los elementos de la instalación
son móviles, incluso puede serlo el grupo de bombeo. Los ramales de riego
suelen ser de aluminio o de PVC y se instalan sobre la superficie del terreno.
Cuando acaba el riego de una postura, los ramales con los aspersores se
trasladan a la siguiente posición, requiriendo por ello una gran cantidad de
mano de obra para el riego.
Estos equipos suelen ser instalados para aplicar riego eventuales o
como soluciones de emergencia. Se compone de un grupo motobomba móvil
(puede ser accionado desde la toma de fuerza del tractor) que envía el agua a
una tubería en la que están colocados los aspersores. A veces, se acoplan a la
tubería unas mangueras al final de las cuales se encuentran los aspersores
sobre patines. De esta forma, los aspersores pueden ocupar diversas
posiciones de riego antes de que sea necesario mover la tubería. Este sistema
suele utilizarse en parcelas pequeñas o para aplicar riegos complementarios.
III.1.2. SISTEMA SEMIFIJO
En este sistema son fijos el grupo de bombeo y la red de tuberías
principales, que normalmente se encuentra enterrada. Esta tubería principal
suele ser de PVC o fibrocemento. De ella derivan los hidrantes en donde se
conectan los ramales de distribución (fijos o móviles), a los que se conectan los
ramales de riego, que son móviles. Estos ramales móviles deber ser fácilmente
transportables por lo que suelen ser de materiales ligeros y que soporten bien el
estar a la intemperie (aluminio, polietileno...). A los ramales se acoplan los
aspersores bien directamente, bien a través de unas mangueras. El uso de
mangueras disminuye el traslado de los ramales de riego ya que se puede regar
en varias posiciones antes de que sea necesario mover el ramal.
Esquema de un riego con aspersión semifija
III.1.3. SISTEMA FIJO
Todos los elementos de este sistema son fijos (bombeo, red de riego y
emisores), salvo en algunos casos donde los aspersores son desmontables y
van ocupando sucesivas posiciones a lo largo de los ramales de riego. La red
de riego puede instalarse únicamente para la campaña o ser permanente.
Dentro de los sistemas fijos se pueden distinguir dos tipo, los sistemas aéreos y
los enterrados.
Los sistemas fijos aéreos constan de una red de tuberías principales
enterradas y unos ramales de riego que se encuentran sobre el terreno. Estos
ramales pueden ser trasladados a otras parcelas o a otra zona de la misma en
función de la rotación de cultivos existente en la explotación.
Sistema de aspersión fijo enterrado.
Los sistemas fijos enterrados se denominan comúnmente cobertura
total enterrada y tienen toda la red de riego bajo la superficie del terreno. En
este caso, el diseño del marco de riego más adecuado tiene mucha importancia,
ya que no podrá ser modificado fácilmente. El marco de riego determina el
solape entre los círculos mojados por los emisores contiguos. El marco de riego
indica la distancia entre emisores de la misma línea, la distancia entre las líneas
y la disposición (rectangular o triangular). Por ejemplo, el marco 21x18T se
corresponde con una separación entre aspersores de 21 m, una separación
entre líneas de 18 m y una disposición triangular. Los marcos más usados son:
12x12R, 12x15R, 15x15R, 12x18R y 18x18R en rectángulo y 18x15T o 21x18T
en triángulo. En los últimos años se están realizando transformaciones en el
marco 18x18T, que dan buenos resultados aunque no es muy ortodoxo porque
los triángulos que este marco genera no son equiláteros, sino isósceles. Dicho
marco de riego depende de las características del terreno (pendiente,
irregularidades, tipo de suelo...), de la dirección del viento dominante, de la
precipitación media requerida del equipo de aspersión y de los emisores que se
desean instalar. En estos sistemas, al estar fijos todos sus componentes, el
cambio de sector de riego se realiza mediante apertura y cierre de válvulas, lo
que facilita la automatización del sistema. Las tuberías suelen ser de PVC o de
Polietileno y los tubos porta aspersores de acero o hierro galvanizado.
Esquema de riego con cobertura total con un sector de riego en funcionamiento.
III.2.1. CAÑONES DE RIEGO
El cañón motorizado de riego consta de un aspersor de gran alcance y
caudal (cañón) montado sobre un carro o patín y conectado al suministro de
agua mediante una manguera. Este sistema de riego utiliza aspersores rotativos
de gran tamaño, que funcionan con una elevada presión y forman gotas
bastante grandes. Son adecuados para dar riegos de apoyo a cultivos con bajas
necesidades de riego y es bastante utilizado para praderas de zonas semi-
húmedas.
III.2.2. PIVOTE
El Pivote forma parte de los sistemas de riego por aspersión
mecanizados. Es un ramal de riego con un extremo fijo, por el que recibe el
agua y la energía eléctrica, y otro móvil que describe un círculo girando
alrededor del primero. El equipo de riego se basa en el movimiento de una
tubería portaemisores que se apoya en unas torres automotrices. Estas torres
están dotadas de un motor eléctrico y dos ruedas neumáticas. La tubería, que
normalmente es de acero galvanizado, sirve junto con barras o cables, de
elemento resistente para vencer el vano entre torres. La distancia entre torres
va desde 35 a 75 m, aunque lo más normal son las torres de 38 m (tramo corto)
y 55 m (tramo largo). La longitud total del equipo varía de 60 a 800 m.
El centro pivote está formado por una estructura de acero en forma de
pirámide que va anclada en una zapata de hormigón. Sostiene un tramo vertical
de tubería que lleva una junta estanca, a base de anillos rozantes, que permite
el giro. A la parte superior de esta tubería va unida la tubería portaemisores
mediante un codo que puede girar libremente.
El recorrido del pivote lo controla un automatismo que suele estar instalado en
el centro pivote. Este mecanismo hace avanzar las torres de una en una y
dispone de un mecanismo de alineamiento que funciona de la siguiente manera:
En primer lugar comienza a avanzar en sentido circular la torre más alejada del
centro del equipo. Cuando el tramo más alejado del centro y el siguiente forman
un ángulo de unos 20º, el automatismo para el movimiento de la torre más
alejada y hace funcionar la siguiente. De esta forma se provoca una reacción en
cadena de avance que hace que, cuando todas las torres hayan realizado su
recorrido, el equipo se encuentre de nuevo alineado y se pueda volver a
comenzar con la serie de movimientos. La velocidad de avance del equipo se
regula actuando sobre el motor de la torre extrema, haciéndola funcionar en
fracciones de minuto. Esto hace que el avance sea "a saltos", excepto cuando
funciona al 100%, caso en el que la torre exterior no para. En este caso alcanza
una velocidad máxima de 1,5 – 1,8 m/min, e incluso 3 m/min cuando se trata de
equipos de gran longitud.
Esquema del avance de un pivote de dos tramos durante el riego
El equipo pivote riega una superficie de forma circular por lo que resulta
inevitable que, si la parcela no tiene esta forma, queden zonas sin regar.
Normalmente los pivotes riegan un circulo completo aunque también se instalan
para el riego de medio circulo. Si se desea regar la totalidad de la finca existen
varias opciones. La opción más común es poner en riego estas partes de la
finca con un sistema de cobertura total enterrada. Otra opción menos corriente
en los pivotes instalados en España es añadir en el equipo los dispositivos
llamados "de esquina". Estos dispositivos están formados por un alero
articulado de la tubería portaemisores que sólo se despliega y se pone en
funcionamiento al pasar sobre una de estas zonas (esquinas del campo) que de
otra forma quedarían sin regar.
III.2.3. LATERALES DE AVANCE FRONTAL
Este equipo es de estructura semejante al pivote. Consiste en un ramal
de riego montado sobre unas torres automotrices de dos ruedas que se
desplazan en sentido perpendicular al ramal de riego. Riega superficies de
forma rectangular.
Lateral de avance frontal.
La tubería portaemisores, los emisores y los sistemas de propulsión son
semejantes a los ya explicados en el apartado anterior. Sin embargo, la forma
de suministrar agua al equipo y el mecanismo de alineamiento presentan
diferencias respecto al equipo pivote. El suministro de agua se realiza
directamente desde una acequia o mediante una manguera flexible que es
arrastrada por el mismo equipo. En el segundo caso, se necesitan hidrantes
cada 200 ó 300 m, llevando la máquina una manguera de 115 ó 165 m. La
pérdida de carga en la manguera hace que necesite más energía en estos
montajes que en los de toma directa de un canal. Sin embargo, los de tubería
flexible pueden utilizarse en zonas con pendiente. En cuanto a la alineación de
la tubería, lo más importante en los laterales de avance frontal es que las torres
avancen siguiendo siempre la misma línea. Si se desviaran del recorrido
trazado, las ruedas ocasionarían daños al cultivo y el equipo se saldría de la
parcela. El avance rectilíneo y perpendicular a la línea de alimentación de agua
puede conseguirse de dos formas:
Mediante un cable enterrado en la parcela paralelo al movimiento de la
máquina y una antena instalada en el tramo central que recibe una
señal de radio. El cable forma un circuito cerrado, con una fuente de
energía y un oscilador. Si el tramo central, que lleva la antena guía, deja
de ser perpendicular al cable enterrado, manda una orden a una de las
torres extremas. Así, ésta reduce su velocidad hasta que se restablece
el alineamiento.
Mediante un cable tendido a unos 50 cm sobre el suelo a lo largo de la
línea de alimentación de agua. A este cable van "abrazados" dos
palpadores unidos al carro que detectan si la máquina se desvía. Un
inconveniente de este sistema puede ser el posible entorpecimiento al
acceso a la parcela ya que el cable se encuentra en todo el lateral y a
unos 60 cm de altura.
IV.- EMISORES EN LOS SISTEMAS DE RIEGO POR ASPERSIÓN
Existen numerosos tipos de emisores para los sistemas de riego por
aspersión. Cada uno de estos emisores tiene unas características de aplicación
de agua de riego que lo hacen más adecuado para uno u otro sistema. Los
principales tipos de emisores son los siguientes:
a) Tuberías perforadas:
Constituidas por tubos de diversos materiales provistos de orificios
calibrados a determinada distancia unos de otros y por los que se
impulsa agua a presión. Sólo son aplicadas en hortícolas.
b) Toberas pulverizadoras:
Las toberas pulverizadoras son los emisores que se instalan
normalmente en las máquinas de riego (pivotes y laterales de avance
frontal).Tienen un orificio calibrado por el que sale un chorro de agua.
Éste choca con un plato deflector situado en su trayectoria. Así se
consigue que el chorro se rompa en otros más pequeños que
distribuyen el agua uniformemente alrededor de él. Estos emisores se
utilizan a bajas presiones y tienen un alcance variable pero no muy
grande. Las toberas pulverizadoras se pueden clasificar en función del
plato deflector que rompe el chorro:
Toberas con plato deflector fijo: Son los emisores comúnmente
llamados "tipo spray". El plato deflector es fijo y su base puede ser lisa
(pulveriza el chorro de agua) o estriada (divide el chorro en tantas
partes como estrías tenga el plato).
Toberas con plato deflector móvil: Estos emisores están provistos de
un plato deflector que o bien gira sobre un eje o se mueve libremente.
Son emisores de llamados de "última generación" que incorporan
mejoras en la distribución del agua aplicada durante el riego en cuanto
a uniformidad se refiere.
Toberas pulverizadoras de plato fijo estriado (1) y de plato giratorio (2)
C) Aspersores giratorios:
Estos emisores se instalan en sistemas de riego móviles,
semifijos, fijos y en algunas de las máquinas de riego (aunque esta
última práctica está en desuso). Están constituidos por una o dos
boquillas, de tamaño variable (diámetro de 2 a 20 mm), que forman un
ángulo determinado con la horizontal. El número de boquillas instaladas
(una o dos) y el ángulo que forman con la horizontal influyen en la
calidad del riego, por lo que es necesario, antes de instalar un
determinado diseño, el conocer si es el más adecuado para las
condiciones climáticas de la parcela. El aspersor gira sobre su eje
vertical con lo que riega un círculo de radio igual al alcance del chorro.
Los aspersores giratorios pueden clasificarse según el
mecanismo que provoca el giro o según la presión a la que funcionan.
Según el mecanismo de giro pueden diferenciarse los siguientes tipos:
Aspersores de impacto o de brazo oscilante. El chorro golpea
intermitentemente un brazo oscilante el cual origina un movimiento
discontinuo del aspersor. El brazo recupera su posición inicial por medio
de muelles o contrapesos. Algunos de ellos tienen un dispositivo que
limita el área regada (aspersores sectoriales) y se utilizan en las lindes
para evitar el riego de zonas fuera de la parcela. Los aspersores de
impacto o de brazo oscilante son los que se encuentran instalados más
comúnmente .
Aspersores de impacto de giro completo (1) y sectorial (2). El aspersor sectorial
tiene un mecanismo que limita el ángulo de giro del aspersor.
Aspersores de reacción. Las boquillas están orientadas de modo que
la salida del agua provoque un movimiento de reacción que haga girar
el aspersor.
Aspersores de turbina. El chorro incide en una rueda con aspas cuyo
movimiento, mediante engranajes, se transmite al aspersor.
Según la presión de funcionamiento pueden ser:
Baja presión (200 kPa). Suelen arrojar un caudal inferior a 1.100
lt/hora. producen un riego muy uniforme, aún en condiciones de viento,
pero requieren un espaciamiento entre aspersores inferior a 12 m.
Media presión (200-400 kPa). Arrojan un caudal entre 1.000 a 6.000
lt/hora y se emplean en espaciamientos entre 12 y 24 m.
Alta presión (>400 kPa). Son los llamados cañones de riego, capaces
de arrojar hasta 200 m3/hora.
V.- APLICACIÓN DEL AGUA EN LOS SISTEMAS DE RIEGO POR
ASPERSIÓN MÁS FRECUENTES
El objetivo del riego por aspersión es conseguir una distribución uniforme del
riego. En los distintos sistemas de riego por aspersión este objetivo se consigue
estableciendo unos ramales con emisores en el campo que variando los
tiempos de riego en las distintas posturas o las velocidades de desplazamiento
del ramal, se logre una alta uniformidad del agua aplicada.
En las coberturas fijas de aspersión el solapamiento viene definido por el marco
de instalación de los aspersores. Estos aspersores distribuyen el agua de forma
que la zona del suelo que recibe más agua es la más cercana al aspersor. De
este modo, la distribución de la altura de agua aplicada por un aspersor
individual se puede asemejar a la forma de un cono. La aplicación uniforme de
agua en toda la superficie del campo se consigue mediante el solapamiento de
estas distribuciones individuales. Por este motivo, el marco de riego influye
enormemente en la posterior uniformidad del riego aplicado. Asimismo, la
velocidad del viento influye en la uniformidad del agua aplicada, en la medida
que desplaza las distribuciones individuales de los aspersores y modifica el
diseño de aplicación de agua original.
Esquema de la distribución adecuada del agua en sistemas con aspersores
(móvil, fijo y semifijo)
En las máquinas automotrices (pivote y lateral de avance frontal) el
espaciamiento entre boquillas en el ramal, su diámetro, tipo, altura sobre el
suelo y velocidad de desplazamiento del ramal determinan la uniformidad del
reparto de agua. Los laterales de avance frontal disponen de emisores del
mismo diámetro a lo largo de todo el ramal. En los pivotes, la distribución de los
emisores en el equipo es más compleja debido a su movimiento circular. Este
movimiento hace que el tiempo de aplicación de agua en un punto del terreno
vaya siendo cada vez menor a medida que nos alejamos del punto pivote. Dado
que todos los puntos tienen que recibir la misma cantidad de agua, será
necesario que la pluviometría aplicada sea mayor cuanto más lejos se
encuentra un punto del centro del equipo. Para conseguir una dosis homogénea
en toda el área regada por el pivote, el producto de la pluviometría media por el
tiempo en que cada punto de la parcela recibe agua debería ser constante a lo
largo del pivote e igual a la dosis media de riego aplicada.
En la figura siguiente se puede ver un esquema del área regada por los
cinco tramos, de 55 m cada uno, de un pivote. Conforme nos alejamos del
centro del equipo, los tramos del pivote han de regar más superficie en el
mismo tiempo (el primer tramo riega 1 ha y el último 8,6 ha). Para que toda la
superficie del terreno reciba la misma cantidad de agua los emisores de los
tramos más alejados del centro han de aplicar mayores pluviometrías. En la
Figura las pluviometrías mayores están representadas por colores más oscuros.
Esquema de una superficie de 23,8 ha regada por cinco tramos iguales
(55 m cada uno) de un pivote de 275 m de longitud
La uniformidad de distribución del agua aplicada por las máquinas automotrices
depende también de la separación entre emisores (suele ser aproximadamente
3 m) y del tipo de emisor instalado (tobera pulverizadora con plato móvil o fijo,
aspersor...) y de las velocidad del viento.
VI.- VENTAJAS E INCONVENIENTES DEL RIEGO POR ASPERSIÓN
FRENTE A SISTEMAS CON EL RIEGO POR SUPERFICIE
a) Ventajas:
En el riego por aspersión se necesita menos mano de obra que en el
riego por superficie.
No es necesaria la preparación y nivelación previa del suelo, tanto en
terrenos llanos como ondulados. Al suprimir la nivelación se disminuyen
los costes de inversión y se evita la pérdida de fertilidad del suelo.
Como no necesita canales, acequias y regueras, queda disponible para
el cultivo la mayor parte del terreno regable.
Se puede utilizar en una gran variedad de suelos, incluso en aquellos
que exigen riegos frecuentes y ligeros. Puesto que la cantidad de agua
aplicada únicamente es función del tiempo.
El riego por aspersión permite establecer calendarios de riego muy
perfeccionados ya que tenemos un perfecto control sobre la dosis
aplicada en cada riego y por tanto permite el ahorro de agua.
En las parcelas amuebladas con máquinas de riego por aspersión hay
una mayor posibilidad de mecanizar los cultivos, ya que se eliminan los
obstáculos propios del riego por superficie. Sin embargo en las
coberturas enterradas los aspersores pueden dificultar en cierta medida
la mecanización de los cultivos.
Se reduce la pérdida de elementos fertilizantes por lixiviación ya que se
puede adaptar la dosis de riego a las características del suelo de la
parcela.
El riego por aspersión se puede utilizar de un modo eficaz en la lucha
contra las heladas.
Se puede utilizar también para realizar fertilizaciones y tratamientos
fitosanitarios. La incorporación del fertilizante en el agua de riego
permite un fraccionamiento del abonado que es realmente eficaz para
conseguir un desarrollo óptimo del cultivo y evitar pérdidas de
fertilizantes.
Se adapta a la rotación de cultivos y a los riegos de socorro.
Es el método más eficaz para el lavado de sales aunque la energía
empleada en la aplicación encarece la operación.
Es muy eficaz para facilitar la nascencia de las plántulas en suelos
encostrados.
Se puede automatizar fácilmente.
b) Inconvenientes:
Puede producir interferencias sobre los tratamientos por el lavado de
los productos fitosanitarios que protegen la parte aérea del cultivo.
El riego por aspersión no puede utilizarse cuando se tienen aguas
salinas. Se originan problemas de salinidad en las hojas. Esto se debe
a que, al evaporarse el agua, aumenta la concentración de sales en la
superficie de las hojas de los cultivos.
Mala uniformidad en el reparto del agua por la acción de fuertes vientos.
Elevado costo de primera instalación (que es inversamente proporcional
a la superficie de riego) y gastos derivados del costo energético
necesario para dar presión al sistema. Sin embargo, esto se compensa
con la supresión de otros gastos (nivelación, construcción de acequias,
etc.).
En algunos cultivos y en algunas fechas la vegetación puede verse
perjudicada por un incremento de enfermedades criptogámicas.
También se puede dificultar la fecundación cuando se riega en época
de floración.
VII.- CON EL RIEGO LOCALIZADO
a) Ventajas:
Es más difícil que se obstruyan las boquillas de los aspersores que los
pequeños emisores del riego localizado.
Las dosis de fertilizantes, pesticidas y productos aplicados en el agua
de riego no necesitan un control tan preciso como en riego localizado.
Se obtienen mejores resultados en suelos pesados. En el riego por
goteo puede haber problemas por deficiente aireación o por dificultad
de un control de salinidad en superficie.
El riego por aspersión puede aplicarse en cultivos sembrados a altas
densidades.
b) Inconvenientes:
Las pérdidas por evaporación y arrastre son mayores que en riego
localizado. También pueden resultar importantes las pérdidas por
escorrentía superficial.
En el riego por aspersión, si el suelo es muy arcilloso y se aplican dosis
altas de riego, pueden presentarse problemas de aireación.
En el riego por aspersión no se pueden utilizar aguas con un alto índice
de salinidad.
En el riego localizado hay un mejor aprovechamiento de los fertilizantes
y productos aplicados en el riego.
En el riego por aspersión, el control sobre las malas hierbas no es tan
eficaz como en el riego localizado. Esto es debido a que en riego por
aspersión se moja toda la superficie del suelo y los calibres de los
equipos de filtrado mayores.
El riego por aspersión necesita en general más mano de obra que el
riego localizado.
VIII.- RECOMENDACIONES PARA EL MANEJO DEL RIEGO POR
ASPERSIÓN.
1. No regar con aguas salinas, ya que pueden producir fitotoxidad en la
parte aérea del cultivo.
2. No regar con viento alto, ya que la uniformidad de distribución del agua
aplicada disminuye considerablemente con el viento. Además, con altas
velocidades de viento, aumenta el porcentaje de pérdidas por
evaporación y arrastre (cantidad de agua que sale de los emisores pero
no llega a la superficie de la parcela al evaporarse o ser arrastrada por
el viento).
3. Aplicación de riegos nocturnos. El regar por la noche disminuye el valor
de las pérdidas por evaporación y arrastre ya que la velocidad del
viento y la temperatura del aire es menor que por el día. Para realizar
riegos nocturnos, lo más adecuado es automatizar el riego en la
parcela.
4. Realizar un mantenimiento adecuado de todos los elementos de la
instalación. En muchas ocasiones la falta de uniformidad de sistemas
de riego por aspersión es debida a: emisores obturados o rotos,
descensos de presión debidos a falta de limpieza en los filtros, etc.
5. Evitar limitaciones en el funcionamiento de la red de riego por
aspersión. Cuando se instale un sistema de riego por aspersión, el
regante debe estar informado de las limitaciones de manejo que tiene la
red diseñada en su parcela. En ocasiones, un intento de ahorro
económico en la instalación, disminuyendo el diámetro de las tuberías o
aumentando los marcos de riego de los aspersores, puede condicionar
a la larga el manejo que el regante vaya a hacer
DISEÑO DE UN SISTEMA DE RIEGO POR ASPERSIÓN
Adaptación del Riego por Aspersión:
a) Suelos; todo tipo de suelos con velocidad de infiltración mayor
de 0.5 cm/h, se adapta bien a los suelos arenosos y suelos de
poca profundidad que impiden realizar trabajos de nivelación
para la utilización de otros métodos.
b) Pendiente; en cualquier topografía, compatible con el cultivo.
Principalmente pendientes fuertes y topografía irregular.
360
IEEQ la
S
21
20104.0 PDQ
c) Espaciamiento entre laterales; es variable de 6.10 a
73.20 m, los más usuales son de 12.20 y 13.80 m, esto se debe
principalmente a los tramos estándar de tuberías que son de 6.10 y 9.15 m.
d) Espaciamiento de Aspersores; es variable de acuerdo a
las capacidades de los aspersores, desde 6.10 a 73.20 m, los más usuales
son de 12.20 m, influye también la velocidad del viento, de acuerdo a las
siguientes especificaciones:
Velocidad del viento
(Km/h)
Espaciamiento de aspersores en porcentaje del
diámetro de humedecimiento (DH)
0
Hasta 6
Hasta 8
Mayor de 8
65
60
60
30 – 20%DH
e) Presión de los aspersores; variable de acuerdo a: suelos,
cultivos, velocidades de infiltración, clima; desde 0.3515 Kg/cm2 (5 psi) a
8.44 Kg/cm2 (120 psi).
f) Rango de diámetros de humedecimiento; de 6.10 a
122.00 m.
g) Gasto de aspersores; se calcula con la siguiente ecuación:
Donde:
QS : gasto necesario en el aspersor, en Lt/seg.
Ea : espaciamiento entre aspersores
El : espaciamiento entre laterales
I : grado de infiltración, en cm/h.
h) Gasto teórico en los aspersores; se calcula con la
siguiente ecuación:
oo
r
HT
LAQ
13.26
fam PPP4
3
Donde:
Q : gasto en el aspersor (Lt/seg)
D : diámetro del aspersor (m)
P : presión en el aspersor (Kg/cm2)
Tanto el diámetro del aspersor, la capacidad del mismo, presión de
operación y diámetro de humedecimiento, viene dado en los catálogos
suministrados por el fabricante.
i) Gasto total del sistema; se calcula con la siguiente ecuación:
Donde:
Q : gasto (Lt/seg)
A : área (Ha)
Lr : lámina de riego máximos en intervalos críticos
(cm)
To : Tiempo de operación en intervalos de riego
crítico (días)
Ho : horas de presión
Los laterales se calculan de manera que:
Sean de tamaño uniforme
Las pérdidas de carga entre el primer y último tramo no sean mayores
de 20% de la presión de operación de los aspersores.
La presión necesaria al principio del lateral o principal se calculan:
itm HHH
Donde:
Pm : presión en el lateral (Kg/cm2 ó psi)
Pa : presión de operación de los aspersores (Kg/cm2
ó psi)
Pf : pérdidas de carga en el lateral (Kg/cm2 ó psi)
El diámetro del tubo principal se calcula con:
Gasto total a conducir
Diseño como conducto forzado
Variando diámetros de tubería para economizar el diseño
Selección de la Bomba:
De la gran cantidad de modelos, las más usadas son las bombas de turbina
con impulsor o rodete cerrado y eje horizontal. Las más económicas van
dotadas de un solo rodete o impulsor que toma el agua axialmente y la expele
por un lado. Si el agua se extrae de un pozo se puede usar una bomba de eje
vertical, esta se coloca sumergida en la masa de agua.
Para seleccionar una bomba se tomarán en cuenta los siguientes detalles:
a) Capacidad de Elevación.-
La bomba debe dar el caudal necesitado en el origen de la tubería principal, a
la altura manométrica calculada como la suma de todas las pérdidas de carga
que sufrirá la columna líquida. La figura siguiente expresa un sistema de
impulsión en la que Hs es la altura de aspiración que se debe comprobar por
cavitación. Las alturas de aspiración de hasta 3.00 m no necesitan
comprobación. La altura manométrica estará dada por:
Donde:
Hm : altura manométrica
Ht : altura de elevación teórica
Hi : pérdida en el interior de la bomba
baefm HHHHYYH 14
76
BB QH
P
De la figura se deduce que:
Donde:
Y4-Y1 : desnivel entre el chorro de agua y el espejo de agua crítico
en el pozo
Hf : pérdida de carga (fricción y locales) en tubería principal
He : pérdida de carga (fricción y locales) en el lateral más crítico
Ha : altura del elevado, soporte del aspersor
Hb : presión requerida en la boquilla que se convertirá en energía
cinética.
Potencia en el eje de la Bomba; se calcula con la
siguiente ecuación:
Donde:
P : potencia de la bomba, en HP.
QB : gasto propio de la bomba, en m3/seg.
HB : presión o carga de la bomba, en mca.
: peso específico del agua, en (Kg/m3).
: coeficiente de eficiencia de la bomba
b) Revoluciones de Funcionamiento; las bombas se construyen
habitualmente para 1450 rpm y 2900 rpm, o velocidades muy próximas que
corresponden a la de los ejes de dos motores eléctricos más corrientes,
descontando el resbalamiento. Cuando sobrepasamos las rpm marcadas por
el fabricante, producimos un deterioro rápido del eje de la bomba.
c) Tipo de montaje; la bomba puede acoplarse directamente al eje del
motor si ambas unidades llevan el mismo número de revoluciones. Si es
posible, es mejor adoptar una bomba monoblock, que consiste en un grupo
motobomba en el que la turbina se halla fijada directamente sobre el eje del
motor, y la carcasa de éste y la de la bomba es una sola.
Selección del Motor:
a) Térmicos o de combustión interna:
Hay de dos tipos:
Encendido por chispa; utiliza gasolina, gas de baja presión y
combustibles gaseosos naturales.
Encendido por compresión, sistema diesel; utiliza aceite pesado.
Por regla general, los motores de gasolina o los eléctricos monofásicos se
emplean cuando son necesarias potencias inferiores a 7.5 CV.
Para potencias entre 7.5 y 40 CV se emplean motores eléctricos trifásicos y de
gasolina; y para motores superiores a los 40 CV, los motores diesel son los
mas indicados.
b) Eléctricos:
Pueden funcionar durante largo tiempo sin que presente averías. Las ventajas
de éste tipo de motores radica en su duración, seguridad, facilidad de manejo
y bajo costo de mantenimiento.
Las variaciones del voltaje pueden hacer que los motores se quemen. Los
motores monofásicos no son corrientemente útiles para potencias superiores a
los 7.5 CV. En algunas zonas la energía trifásica no se puede obtener. El
motor ideal para el bombeo de agua para riego es el motor de inducción, de
rotor en cortocircuito a 60 ciclos, 220 a 440 voltios, de energía trifásica. La
velocidad angular normal es de 1740 rpm. El acoplamiento del motor a la
bomba es aconsejable siempre que sea posible, por que hace los costos
mínimos y el rendimiento máximo.
Costo de la Impulsión para Riego:
Los factores que determinan el costo anual de agua elevada son los
siguientes:
a. Interés de capital invertido inicialmente en la instalación.
b. Impuestos.
c. Depreciación de maquinaria y edificación.
d. Carburantes, energía y aceites lubricantes.
e. Mantenimiento.
EQUIPO DE RIEGO POR ASPERSIÓN
VIII. ASPERSORES
a) Definición: Son dispositivos que separan el líquido en gotas y las
distribuyen
en el campo en un circulo entero, o sólo en una parte del círculo.
Las diferencias entre la variedad de aspersores se encuentra
principalmente en
los siguientes aspectos:
- Presión de operación: varía entre 0.5 y 10 kg/cm2.
- Descarga: desde 0.6 hasta 10 litros por segundo para aspersores
que
funcionan con presiones bajas e intermedias. Para sistemas de
alta presión
la descarga es de más de 10 hasta 50 lit/seg.
- Diámetro del círculo que cubren: varía entre 10 y 80 m. Para
sistemas de
presiones bajas y entre 80 y 140 m para instalaciones de alta
presión.
- Tamaño del orificio: varía entre 3 y 20 mm de diámetro para
presiones
altas. Los datos técnicos vienen en catálogos de
fabricante.
b) Instalación.- La instalación general de los aspersores de presiones
bajas e
intermedias es como sigue:
1) Conexión del aspersor al lateral.
2) Parte giratoria del aspersor con la boquilla.
3) Brazo oscilante del aspersor.
4) Cangilón del brazo oscilante. Cuando el chorro de agua golpea el
cangilón, la fuerza del mismo impulsa el brazo hacia la izquierda, con
la fuerza del resorte.
5) Contrapeso y resorte. Cuando el brazo oscilante mueve a la izquierda,
el resorte absorbe la energía del movimiento y hace volver al brazo. El
brazo al regresar, golpea contra el puente y hace rotar la parte
giratoria con la boquilla.
c) Arreglo de los aspersores.- El aspersor no proporciona una
superficie uniformemente mojada. En general, la parte más alejada del
aspersor alcanza menor humedad. Además el arca cubierta tiene una
forma circular, que no permite un arreglo sin la superposición de las
superficies que riegan los aspersores adyacentes. Por esto, existen
tres tipos de arreglos de los aspersores:
Esquema de posición con
avance en cuadrado
Esquema de posición con
avance en triángulo
equilátero
Esquema de posición en
rectángulo.
IX. EJEMPLO DE APLICACIÓN
Se solicita diseñar un sistema de riego por aspersión para el lote de terreno
dado en
la figura.
Solución:
1. Previamente es necesario conocer o calcular lo siguiente:
- Lámina de riego para llevar a capacidad de campo (lámina neta
máxima): L = 5.7 cm
- En la zona no existe energía eléctrica.
- Máximo consumo de agua, en cm/día.- Se obtiene dividiendo el
mayor requerimiento neto de la cédula de cultivo entre el número de
días del respectivo mes. Para éste ejemplo se considera 0.38
cm/día.
- Área del terreno = 35.75 has.
- Eficiencia de aplicación = 80%
- Ib = 0.8 cm/hr
2. Se calcula luego el intervalo de riego (Irm)
Lámina de riego neta 5.7
Irm = = = 15 días.
Máximo consumo 0.38
Entonces, por mayor seguridad se regará cada 12 días para no llegar al
punto de
marchitez permanente.
3. Distribución del sistema en el terreno. -
Se considerará que las tuberías de transporte y distribución serán fijas y
las
laterales serán móviles.
Se puede utilizar un número de laterales según el avance del riego,
cubriendo por partes todo el lote. Esto conlleva a optimizar el diseño
mediante varias alternativas, de las cuales la mejor será aquella con
menor cantidad de tubos, menores dimensiones, etc.
Para éste ejemplo se presenta una de las alternativas:
a) Esquema de ubicación de
tubería principal y
distribución.- Se divide el
terreno en seis partes; tal
que el conjunto de
laterales se instalará y
desmontará seis veces.
b) Número de posiciones de los
laterales.- En cada una de las seis
partes del terreno, utilizando un
espaciamiento de laterales Ei = 18.30
m. Se tiene:
325m
= 17.76 posiciones
18.30m
Descontando dos extremos quedan 15.76 posiciones de laterales. Es decir
16 posiciones por un solo costado de la tubería de distribución.
4. Velocidad de aplicación óptima.
Se ha calculado que se regará cada 12 días todo el lote para no llegar al
punto de marchitez permanente.
El terreno se ha dividido en seis partes, cada parte de 325 x 183.3 m
cada una que
debe regarse en dos días.
Entonces para esa posibilidad el número de laterales será
16 posiciones
Nl= —————— = 8 laterales que trabajarán simultáneamente durante
dos días
2 días
en cada una de las seis partes del lote.
Veamos entonces, que grado de aplicación en cm/hr tienen los 8 laterales
para aplicar una lámina bruta de 5.7/0.8 = 7.13 cm, a 10 horas de riego
cada parte (éste número de horas se escoge por conveniencia).
Lámina de riego bruto
Grado de aplicación = —————————————
Número de horas de trabajo
713
I = —— = 0.713cm / hr,que comparado con la infiltración básica del suelo
(0.8 cm / hr),
10
resulta ser menor, garantizando la ausencia de escorrentía superficial.
5. Separación entre aspersores (Ea)
La más usual Ea =12.20 m (o según catálogo se puede obtener otro valor).
6. Gasto por aspersor:
Ea x El x I
Qa =
360
Qa = (12.20) (1.83) (0.1739) = 0.44 lt/seg = 1.58 m3/h
360
7. Selección del aspersor:
Se hace según catálogo del fabricante, donde se indica el tamaño de tobera,
presión de trabajo, alcance de humedecimiento y otras características.
8. Número de aspersores que trabajan simultáneamente (Nas):
Longitud lateral
Nas = ———————————— x Numero de laterales
Separación de aspersores
Nas = 183.3 m x 8 = 120 aspersores, que trabajarán
simultáneamente.
l2.2m
9. Gasto requerido por el sistema: (Q4)
Q+ = Qa x Nas
Q+ = (0.44 lit/seg.)(120) = 52.80 lit/seg. = 837 GPM
10. Selección de la tubería de transporte y distribución:
Midiendo la longitud mínima desde el punto de ubicación de la bomba hasta
el punto más distante dentro del terreno, observando la distribución del
sistema en el plano; en este caso es de 653 m; luego se propone un
diámetro comercial de tubería para calcular, la pérdida de energía; la misma
que se halla utilizando el nomograma
para determinar las pérdidas por fricción.
Entonces, con un diámetro de seis pulgadas; una clase de tubería de
aluminio portátil con uniones y para un caudal Q = 837 GPM se utiliza el
nomograma tomando un coeficiente Ks = 0.40 de Scobey.
Para este caso el nomograma arroja una pérdida de carga de 70 pies por
cada 1000 pies de longitud de tubería. La pérdida de carga será:
hf = 70 x 653m = 45.70 m.c.a.
1000
11. Selección de las tuberías laterales:
En cada parte de toma debe existir una carga de presión hm, = ha + 3 hf1
4
Donde:
hm = Carga de presión al principio del lateral
ha = Carga de presión de operación de los aspersores (según catálogo)
hf1 = Pérdida de carga en el lateral.
Según catálogo (Perrot-aspersor de la serie ZF 30), la presión en el aspersor
está dada en bar.
Para un caudal impulsado Qa=1.58 m3/hr (calculado) que en el catálogo es
de 1.63 m3/hr le corresponde una presión de 3.5 bar (35.7 m.c.a.), diámetro
de tobera 4.8 mm, densidad de lluvia 3.78 m/hr (menor que 0.731
calculable.) aceptable.
Equivalencias:
1 bar = 100 Kpa= 14.5 PSI
lkpa = 1 KN/m2
1PSI = 0.0703 Kg/cm2
Ibar = 1.0194 Kg/cm2 = 10.194 m.c.a.
Luego ha = 35.7 m.c.a.
La pérdida de carga hn = se calcula con el mismo método utilizado para la
tubería de transporte y distribución. Proponiendo un diámetro de tres
pulgadas; el caudal para un lateral se calcula según:
Q = (Gasto de aspersor) (número de aspersores del lateral)
Qi = (0.441ts/seg) 183.3m = 6.61 lis/seg= 104.77
G.P.M.
12.20
Si la clase de tubería del lateral es la misma que en el cálculo anterior,
utilizando el nomograma de Scobey:
43
hfl = — x 1833 mm = 7.9 m.c.a
1000
Por lo tanto:
3
hm = 35.7 + x 7.9 = 41.63 m.c.a.
4
12. Carga total en la bomba: Altura manométrica.
a) Carga de presión en el espesor más distante = 35.7 m.c.a. /
43
hfl = —— x 1833mm = 79 m.c.a
1000
Por tanto:
hm = 35.7+ 3 (79) = 41.63 m.c.a.
4
b) Perdida de carga en el lateral = 7.9 m.c.a.
c) Pérdida de carga en la línea principal = 45.7 m.c.a.
d) Elevación del aspersor = 0.3 m.c.a.
e) Altura de suspensión = 0.6 m.c.a
13. Potencia en el eje de la bomba:
(90.20)(5Z80)
HPe = = 83.55 Hp
(76)(0.75)
14. Potencia al freno necesario con el motor:
83.55
hpf = —— = 139.25 Hp
0.60
9.1 CÁLCULO HIDRÁULICO DEL RIEGO POR ASPERSIÓN
Tenemos los siguientes datos de diseño:
Lámina de riego : L=1.00 cm.(pasto)
Máximo consumo de agua : 0.51 cm/día
Área del terreno : 2.25 Has
Eficiencia de riego : 75%
Velocidad de infiltración básica:
Suelo arenoso : Ib=1.5 cm/hora
Uso Conjuntivo Máximo
Cultivo Clima Frío Clima Moderado Clima Caliente
mm/día LPM/Ha mm/día LPM/Ha mm/día LPM/Ha
Alfalfa
Algodón
Pasto
Granos
Papas
Acelgas
5.1
5.1
5.1
3.8
3.5
5.1
35.5
35.5
26.2
26.2
26.2
35.5
6.4
6.4
5.1
5.1
5.1
6.4
44.0
44.0
44.0
35.5
35.5
44.0
7.6
7.6
7.6
5.6
6.4
7.6
53.2
53.2
53.2
39.4
44.0
53.2
Láminas de Riego Requeridas para máxima producción y su
periocidad
Cultivo Lámina (mm) Periocidad (días)
Alfalfa
Algodón
Aguacate
Cebolla
Lechuga
Pasto
Papas
60 – 150
60 – 125
40 – 60
40 – 60
25 – 75
05 – 10
25 - 75
20 – 45
15 – 45
15 – 25
15 – 25
15 – 80
01 – 02
07 - 15
Se calcula luego el intervalo de riego (Irm)
Irm = Lámina de riego neta
máximo consumo
Irm = 1.00/0.51 2.00 días
Con este intervalo, el riego será cada dos (02) días para no llegar al punto
de marchitez permanente.
Distribución del Sistema en el Terreno
Se considerará que las tuberías de transporte y distribución serán fijos y
las laterales pueden ser fijas o móviles según requerimiento.
Espaciamiento entre las laterales: E1 = 10.00 mts.
Veamos entonces que grado de aplicación en cm/hora tienen las laterales
para aplicar una lámina bruta de 1.00/0.75=1.33cm a dos (02) horas de
riego cada parte.
Este número de horas se elige por conveniencia.
Grado de aplicación = Lámina de riego bruto
360
1 IEEQ a
a
segLtQa 22.0
360
66.000.1020.12
N° de horas de trabajo
I = 1.33/2 = 0.66 cm/h, que comparado con la infiltración básica del suelo
(1cm/h), resulta ser menor, garantizando la ausenciade escorrentía
superficial.
Separación entre aspersores (Ea)
La mas usual es Ea = 12.20 m.
Gasto por Aspersor (Qa)
Qa = 0.22 Lt/seg = 0.79 m3/h
Selección del Aspersor:
Se hace según catálogo del fabricante, donde se indica el tamaño de
tobera, presión de trabajo, alcance de humedecimiento y otras
características.
Número de aspersores que trabajan simultáneamente (Nas):
Nas = Longitud lateral x N° de laterales
Separación aspersores
Nas = 60 x 10 / 12.20 = 49.18 50 aspersores que trabajarán
simultáneamente.
1.1
9.1
387 D
UL
Kh s
f
Gasto requerido por el sistema:
Q = Qa x Nas = 0.22 x 50 = 11 Lt/seg = 174.35 GPM
Selección de la tubería de transporte y distribución:
Midiendo la longitud mínima desde el punto de ubicación de la bomba
hasta el punto más distante dentro del terreno, observando la distribución
del sistema en el plano; en este caso es de 550 m, luego se propone un
diámetro comercial de tubería para calcular la pérdida de energía.
Entonces con un diámetro de = 4”, una clase de tubería PVC fija con
uniones, y para un caudal Q = 174.35 GPM, utilizaremos la fórmula de
Scobey:
Donde:
hf : pérdida de carga producida en metros
L : longitud de la tubería, en metros
U : velocidad del agua, en m/s
D : diámetro interior de la tubería, en metros
Ks : coeficiente característico de la tubería
Q = V x A V = Q / A
V = 0.011 / ( x 0.102/4) = 1.40 m/seg
L = 550 m
U = 1.40 m/s
D = 0.10 m
Ks = 0.40
hf = 13.56 m
Selección de las tuberías laterales:
En cada parte de toma debe existir una carga de presión:
14
3fam hhh
Donde:
hm : carga de presión al principio del lateral
ha : carga de presión de operaciones (según catálogo)
hf1 : pérdida de carga en el lateral
Según catálogo en el aspersor (modelo 2045A MAXI-
PAWTM
), la presión en el aspersor está dada en BAR.
APLICACIONES
Aspersor destinado a pequeñas y medianas instalaciones
de riego automático residenciales y públicas. Estos
aspersores están pensados para trabajar a baja presión y
caudal.
CARACTERISTICAS
Altura de emergencia de 7,6 cm
Tobera de tipo bayoneta intercambiables, y codificadas por colores
5 toberas de caudal proporcional a la superficie regada + 2 toberas de
ángulo bajo
Cambio de toberas sin necesidad de herramientas
Brazo de impacto con doble contrapeso: rotación lenta que permite un
excelente alcance
Funcionamiento a baja presión y caudal
Sistema de impacto
Un sólo modelo para círculo completo o sectorial
Brazo «PJ™» anti-salpicaduras
Tornillo de ajuste del chorro
Junta limpiadora multifuncional
Palanca de inversión de giro que permite el riego sectorial
Doble entrada rosca hembra: ½” y ¾”
Mantenimiento por la parte superior del aspersor
Junta anti-drenaje SAM opcional.
ESPECIFICACIONES
Alcance : 6,7 a 13,7 metros
Presión : 1,7 a 4,1 bares
Caudal : 0,34 a 1,91 m3/h
Toma inferior rosca hembra doble : 1/2’’ y 3/4’’
Toma lateral hembra : 1/2’’
Angulo de trayectoria : 23° para las toberas N° 06, 07, 08, 10 y 12
11° para las toberas 07LA y 10LA
Toberas MPR: 06/roja, 07/negra, 08/azul, 10/amarilla, 12/beige
Toberas de ángulo bajo: 07LA/negra, 10LA/amarilla
MODELOS
2045A MAXI-PAW™
DIMENSIONES
Altura de cuerpo : 23,6 cm
Diámetro expuesto : 12,7 cm
Para un caudal impulsado Qa = 0.79 m3/h (calculado), que en el catálogo
es de 0.34 a 1.91 m3/h le corresponde una presión de 1.7 a 4.1 bares.
ha = 2.0 Bar ha = 19.74 mca
1.1
9.1
387 D
UL
Kh s
f
14
3fam hhh
)15.4(4
374.19 mh
La pérdida de carga hf1 se calcula con la misma fórmula anterior de
Scobey, proponiendo un diámetro de = 2”; el caudal para un lateral se
calcula según:
Q1 = gasto de aspersor x N° de aspersores del lateral
Q1 = 0.22 Lt/seg x 10 = 2.20 Lt/seg = 34.87 GPM
Donde:
hf : pérdida de carga producida en metros
L : longitud de la tubería, en metros
U : velocidad del agua, en m/s
D : diámetro interior de la tubería, en metros
Ks : coeficiente característico de la tubería
Q = V x A V = Q / A
V = 0.0022 / ( x 0.052/4) = 1.12 m/seg
L = 120 m
U = 1.12 m/s
D = 0.05 m
Ks = 0.40
hf1 = 4.15 m
Por lo que:
hm = 22.85 m
76BB QH
P
80.076
1000011.095.37
P
Carga Total en la Bomba (altura manométrica):
a. Carga de presión en el aspersor más distante: 19.74 m
hm = 22.85 m
b. Pérdida de carga en el lateral: 4.15 m
c. Pérdida de carga en la línea principal: 13.56 m
d. Elevación del aspersor: 0.20 m
e. Altura de suspensión: 0.30 m
Potencia en el eje de la Bomba:
P = 6.87 HP
Tomamos una potencia de bomba igual a 7.5 HP por ser una bomba
de potencia comercial.
