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UNIVERSIDAD PERUANA UNION FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA E.A.P. DE INGENIERIA CIVIL

TRABAJO Riego por goteo Docente: Ing. Jose Pacori Pacori

Integrantes:

 Llanqui Choque Luisa Rosa  Quispe Chalco Elvis

Villa Chullunquiani Julio 2017

INDICE 1.

INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................ 3

2.

OBJETIVO ........................................................................................................................................... 4

3.

RIEGO POR GOTEO.......................................................................................................................... 4 3.1.

COMPONENTES DEL SISTEMA DE RIEGO POR GOTEO .................................................. 5

3.2.

VENTAJAS .................................................................................................................................. 6

3.3.

DESVENTAJAS .......................................................................................................................... 7

3.4.

COMPONENTES DE LA INSTALACION ................................................................................. 7

3.5.

CRITERIOS DE DISEÑO .......................................................................................................... 19

4.

CONCLUSION .................................................................................................................................. 32

5.

RECOMENDACIONES .................................................................................................................... 33

6.

BIBLIOGRAFÍA................................................................................................................................. 33

1. INTRODUCCIÓN El Sistema de Riego por Goteo, ha sido introducido en el agro peruano desde hace algunos años y fue adoptado debido a su alto grado de eficiencia ya que, con este sistema se logra minimizar las pérdidas por infiltración profunda y lo más importante, se reduce el escurrimiento superficial. Así, el agua aplicada es solamente la que el cultivo requiere para su crecimiento y producción. Con este sistema de riego se puede hacer producir mejor en los suelos o terrenos pedregosos o con contenido salino, lo que tal vez no sería factible de lograr con los sistemas. Con el Sistema de Riego por Goteo sólo se humedece una parte del suelo, de donde la planta podrá obtener el agua y los nutrientes que necesita e implica riegos más continuos. Estas características del riego por goteo nos dan una serie de ventajas tanto agronómicas como económicas.

2. OBJETIVO El objetivo de este trabajo es conocer en que consiste el Riego por Goteo, sus componentes, que tan eficiente puede llegar a ser además de considerar ventajas y desventajas, asimismo las consideraciones que debemos tener en cuenta para su diseño. 3. RIEGO POR GOTEO El riego por goteo, igualmente conocido bajo el nombre de «riego gota a gota», es la aplicación lenta del agua, en forma de gotas a través de dispositivos localizados a lo largo de la tubería, que se conocen con el nombre de goteros. este método de regadío es utilizado en las zonas áridas pues permite la utilización óptima de agua y abonos. La descarga de los emisores fluctúa en el rango de 2 a 4 litros por hora por gotero. Este método, utilizado con gran éxito en muchos países, garantiza una mínima pérdida de agua por evaporación o filtración, y es válido para casi todo tipo de cultivos. El agua aplicada por este método de riego se infiltra hacia las raíces de las plantas irrigando directamente la zona de influencia de las raíces a través de un sistema de tuberías y emisores (goteros), que incrementan la producción. Esta técnica es la innovación más importante en agricultura desde la invención de los aspersores en los años 1930.

3.1. COMPONENTES DEL SISTEMA DE RIEGO POR GOTEO a. Fuente de presión Puede ser una Bomba, o tal vez un estanque que se encuentre ubicado por lo menos 10 metros sobre el nivel del terreno a regar, o una red comunitaria de agua presurizada. b. Línea de presión Constituido por una tubería de PVC, cuyo diámetro depende del tamaño de la parcela a la que se le aplicará este tipo de riego y que permite conducir las aguas desde los pozos existentes o desde la bomba hacia los cabezales, presurizando en su recorrido el agua al ganar presión hidrodinámica gracias a la topografía del lugar al tener pendiente a favor. c. Cabezal de riego Constituido por accesorios de control y filtrado. Los cabezales constan básicamente de:  Válvula compuerta  Válvula de aire  Filtro de anillos  Arco de riego con válvula de bola d. Porta regantes Tubería de PVC que permite conducir el agua hacia cada uno de los laterales donde se instalarán las cintas de goteo. e. Emisores Constituidos por las Cintas de Goteo, que permiten emitir caudales de aproximadamente 1 a 2 litros por hora por cada gotero (ubicados cada 20cm, o más). Las cintas trabajan con presiones nominales de hasta 10 metros de columna de agua.

3.2. VENTAJAS  Ahorro del agua con relación a otros sistemas, por tener alta eficiencia (95%).  Humedece solamente parte del terreno, impidiendo el desarrollo de malezas.  Las raíces de las plantas se esfuerzan en seguir la masa húmeda.

 Facilidad de dosificación, planta por planta.  Se aplica abonos en forma localizada.  Mano de obra reducida. 3.3. DESVENTAJAS  Instalación inicial costosa.  Las tuberías dificultan las labores de cultivo.  El agua debe ser filtrada.  No es aplicable a todos los cultivos. 3.4. COMPONENTES DE LA INSTALACION a. Unidad de impulsión: puede estar conformado por equipo de bombeo o mediante gradiente topográfico. b. Cabezal de riego, que consta de sistema de fertilización, de sistema de filtrado y sus respectivos accesorios. c. Tubería principal. d. Tubería secundaria. e. Tubería terciaria. f. Tuberías laterales. g. Emisores. h. Accesorios. i. Dispositivos de regulación. j. Dispositivos de control.

a. Cabezal De Control Comprende un conjunto de aparatos que sirven para medir y filtrar el agua, comprobar la presión e incorporar los fertilizantes. Del cabezal de riego depende el éxito o fracaso del riego por goteo por lo que debe prestarse una gran importancia a su instalación.

b. Equipo De Filtración Sirven para retener impurezas, partículas, sólidos en suspensión que contienen el agua de riego y evitar que pasen al resto del sistema, para ello es importante tener los filtros adecuados En el riego por goteo se debe tener en cuenta la fuente de donde se toma el agua. En los depósitos de agua de cielo abierto (Lagos, Presas, ríos, manantiales, etc.) es común encontrar grandes cantidades de residuos de material orgánico. Las aguas subterráneas están generalmente libres de materia orgánica y sedimentos, pero pueden contener arena. Todas las fuentes de suministro de agua pueden contener sales que hacen que los pequeños orificios de los goteros, se tapen, Cuando el agua está muy contaminada por sólidos, es necesario colocar pre filtros antes que entren al cabezal. Los filtros pueden ser: 1) Filtros Primarios: a) Filtros de separación. - Este tipo de filtros es llamado hidro-ciclón, separan a las partículas de arena, cuyo diámetro es superior a 75 micras, la decantación se hace por movimiento rotacional; las pérdidas de carga suelen ser del orden de 3 a 7 mca. Las dimensiones del hidrociclon deben cumplir las relaciones siguientes: L = 5 a 8 * Dc De = 0.15 a 0.33 * Dc Ds = 0.15 a 0.30 * Dc Da = 0.15 a 0.20 * Dc I = 0.33 a 0.50 * Dc en hidrociclones pequeños I = 0.16 a 0.25 * Dc en hidrocicloes grandes Θ ≤45º

Datos especificos Diámetro Ciclón 3” 4” 6” 8” 16” 20” 24”

Diámetro. Entrada salida ¾” 1” 1.5” 2” 4” 5/6” 6”

Altura (cm) 37 53 64 75 170 205 227

Caudal(m3/hora) 0.5 - 3 1.5 - 7 3 - 13 5 - 20 30 - 80 70 - 150 70 - 220

b) Filtros de Arena.- Absorben partículas orgánicas tal como las algas bacterias, restos vegetales, sulfatos y arcillas, la limpieza de estos filtros se realiza en forma mecánica con la misma agua que se utiliza en el sistema (retro lavado) puede ser manual abriendo y cerrando llaves o automático, la pérdida de carga es de 4 a 6 m. El filtrado se realiza a través de una capa de arena, cuyo espesor no debe ser menor de 50 cm; se puede colocar toda la arena del mismo tipo o bien colocar una zona central de arena de la granulometría necesaria y encima o debajo de ellas capas de arena mas gruesa que deben tener un espesor mínimo de 15 cm, en este segundo método si bien es cierto que se realiza mejor filtrado pero al cabo cierto tiempo se mezcla. El diámetro efectivo de la arena debe ser igual al diámetro de paso de agua del gotero, el material mas comúnmente empleado es la arena silícea.

La unidad de filtrado es el mesh o sea el numero de orificios por pulgada lineal. La capacidad de filtrado viene dado por el caudal de agua que atraviesa la unidad de superficie filtrante (expresada en m3/h.m2 de superficie filtrante. Para el cálculo de la superficie filtrante el caudal debe aumentarse en un 20%, como margen de seguridad.

Capacidad de filtrado según granulometría de la arena

Arena

Tamaño (mm)

Fina Media Gruesa

0.4 - 0.8 0.8 - 1.5 1.5 - 3

Caudal (m3/hora/m2) 25 - 50 50 - 70 70 - 90

Velocidad (m/hora) 25 - 50 50 - 70 70 - 90

Ejemplo 1 Calcular la superficie filtrante para un riego por goteo, con un caudal de 80 m3/h y un diámetro mínimo de gotero de 0.90 mm. Solución: El tamaño de la arena debe ser igual al diámetro de paso del agua en el gotero, esta corresponde a una arena de tipo medio (tabla), esta arena corresponde una velocidad de agua dentro del filtro de 60 m/h y un caudal de 60 m3/h. m2 de superficie filtrante. 

superficie filtrante

𝑐𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙(𝑚3 /ℎ) 80 𝑚3 /ℎ 𝑆= → = 1.33 𝑚2 ⁄ 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑(𝑚 ℎ) 60 𝑚/ℎ



diámetro

4𝑆 4 ∗ 1.33 𝑚2 √ √ 𝐷= → = 1.30 𝑚 𝜋 𝜋

Se instala un filtro de 1.30 m de diámetro. Si se instala dos filtros cada uno de ellos tendrá una superficie filtrante de 1.33/2 = 0.66 m2.

4𝑆 4 ∗ 0.66 𝑚2 𝐷=√ → √ = 0.916699568847 𝑚 𝜋 𝜋

se instala dos filtros de 1 m de diámetro la limpieza del filtro se debe efectuar cuando la diferencia de presión entre la entrada y la salida del mismo sea de 2 mca. 2) Filtros secundarios: a) Filtros de malla. - Son filtros secundarios, se instalan inmediatamente después de los primarios, los elementos de filtración está compuesto por mallas, los cuales retienen partículas finas, su unidad es el mesh, que significa el número de abertura por pulgada lineal la perdida de carga esta entre 1 a 3 mca.

a.1) Diseño de filtro de malla En la elección del filtro de malla hay que determinar la superficie de la malla y el tamaño de los orificios, es decir su nº de mesh.

La superficie de la malla se calcula en función del caudal Q, incrementando en un 20% como margen de seguridad y en función de los valores de la velocidad Tabla 1: mallas de acero recomendado (criterio 1/7) Malla

Diámetro del gotero (mm)

Orificio menor que (micras) 214 178 143 128 114 100 86 71

1.5 1.25 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50

Nª de mesh 65 80 115 115 150 170 200 250

Tabla 2: Velocidad Real recomendada en filtros de malla Tamaño del orificio (micras)

Clase de agua

V (m/s)

300 - 125 300 - 125 125 - 75

limpia con algas cualquiera

0.4 - 0.9 0.4 - 0.6 0.4 - 0.6

Tabla 3: Caudal en los filtros de malla

V (m/s)

m3/h por m2 de área neta

m3/h por m2 de área total

0.4 0.6 0.9

1.44 2.16 3.24

446 670 1004

Ejemplo 2 Dimensionar un filtro de malla, para un caudal de 62.688 m3/h y goteros de diámetro mínimo de 0.8 mm De la tabla para un diámetro de gotero de 0.8 mm, se elige una malla de acero de 150 mesh, con un tamaño de orificio menor que 114 micras. O también 0.8/7 = 0.114 mm = 114 micras Superficie de filtro. El caudal incrementado en un 20%, es de Q = 75 m3/h, en la tabla 2, para un tamaño de orificio de 114 micras, la velocidad del agua debe estar comprendida entre 0.4 y0.6 m/s. Aceptando 0.4, la superficie efectiva o superficie neta (An = 0.30 At),

𝐴𝑛 =

75 = 0.052 𝑚 2 1440

 Area Total (At)

𝐴𝑡 =

0.052 = 0.17 𝑚 2 0.3

Se elige un filtro de Ø 4, en el que el cilindro filtrante un diámetro de 0.15 m y una longitud de 0.50 m, con una S = 0.24 m2 b) Filtro de anillos. - los elementos de filtración está compuesto por anillos, los cuales retienen partículas finas, los anillos se comprimen entre si, al roscase la carcasa, el filtrado se realiza al pasar el agua por los pequeños conductos entre dos anillos consecutivos, la perdida de carga oscila entre 1 a 3 mca, su unidad es el mesh

Código de colores, filtro de anillos código de colores código Mesh Micrón

40 400

80 200

120 130

140 100

200 55

600 20

c. Tuberías principales y secundarias Las longitudes están condicionadas por el tamaño y número de las unidades de riego. El diámetro de las tuberías tendrá que estar basado en criterios económicos. d. Tuberías Terciarias Las tuberías terciarias dentro de las unidades de riego son las que llevan el agua a las tuberías laterales. El material utilizado es el cloruro de polivinilo, PVC o polietileno de alta. e. Laterales Son líneas que están conectadas al emisor generalmente son de polietileno, el diámetro está comprendido entre 12, 16 y 20 mm. Existen en el mercado tuberías laterales con goteros incorporados. Las unidades de riego están constituidas por el terciario más los laterales tal como lo podemos apreciar en la siguiente figura:

Laterales A y B: unidad de riego

f.

Emisores Los emisores o goteros son los últimos puntos del sistema, estos se caracterizan por lo siguiente:  Descarga baja uniforme y constante (0.2 – 4 lit/h)  Su fabricación debe ser precisa  Debe ser económico y compacto  Resistente a la contaminación química y ambiental  Reducida pérdida de carga en el sistema de conexión. 

Clasificación y tipo de emisores Los emisores pueden ser: Goteros, tuberías porosas, mini aspersores o micro aspersores y difusores o microjet y nebulizadores, Cintas Goteros. – Son emisores colocados sobre el lateral, espaciados uniformemente, que descargan caudales menores de 4 lit/h. Existe una variedad de goteros, tales como: Goteros de largo recorrido, laberinto, orificio, tipo vórtice y autocompensantes Autocompensantes. – Son goteros que mantienen el caudal más o menos constante, aunque varíe la presión de entrada, dentro de un determinado rango de presión, al que se denomina intervalo de compensación. Son indicados para lugares donde hay grandes diferencias de presión debidas a desniveles topográficos (ejem. Tierras en laderas).

Tuberías Porosas. – En este tipo de tuberías el agua sale a través del material poroso, siendo muy sensible a las obstrucciones por carbonatos, el riego que se realiza con estas tuberías se conoce con el nombre de exudación la presión de trabajo es de 1-3 m.c.a. y a menos de 0.5 lit/hora/metro.

Micro aspersores. – Estos dispositivos se utilizan en suelos muy permeables, en los que el bulbo húmedo se desarrolla en forma longitudinal, los miro aspersores trabajan a presiones de 10 – 20 m.c.a. El radio de alcance varía de 1-5 m, con caudales de 20 – 1.50 lit/hora.

Difusores. – Se conoce con este nombre a los emisores que llevan una tobera no giratoria que pulveriza y distribuye el agua de riego.

Cintas de riego. – las cintas son fabricadas de polietileno y su durabilidad esta en relación con el espesor del material empleado, las cintas mas usadas tienen orificios cada 20 cm y descargan caudal de 5 l/hr/m. Ecuación General de Descarga. – El caudal que descargan los emisores están relacionados con la carga hidráulica, siendo su ecuación la siguiente:

𝑄 = 𝐾𝑑 ℎ 𝑥 Dónde: Q = Caudal del emisor en lit/hora Kd = Coeficiente de descarga, es característica de cada emisor, le da el fabricante h = Carga Hidráulica x = Exponente de descarga del emisor Para determinar Kd y x, se debe conocer la descarga de un gotero operando a dos diferentes presiones, el exponente x, se puede determinar por la siguiente relación: 𝑞1 𝑙𝑜𝑔 ( ) 𝑞2 𝑋= ℎ1 𝑙𝑜𝑔 (ℎ2) Conocido el valor de x se puede obtener el valor de Kd, despejando de la ecuación original. 𝑞 𝐾𝑑 = 𝑥 ℎ

Un emisor con x=0, su curva es horizontal, el caudal es constante e independiente de la presión. La curva de carga y descarga del emisor debe ser proporcionada por el fabricante.

Longitud máxima de laterales

En forma general del goteo se puede representar por la siguiente grafica

Bulbo de humedecimiento. – Cuando el agua es aplicada en forma de gotas, la humedad avanza en el espacio tridimensional mojado un volumen de suelo que tiene la forma de un bulbo y se conoce con el nombre de bulbo de humedecimiento tal como se puede apreciar en el siguiente esquema. El bulbo de humedecimiento en suelos arcillosos es redondo y en suelo arenoso es alargado.

3.5. CRITERIOS DE DISEÑO El diseño de cualquier sistema de riego, este compuesto por tres etapas: información básica, diseño agronómico y diseño hidráulico. Información Básica         

Plano topográfico. Superficie del proyecto. Tipo de suelo. Tipo de cultivo. Marco de plantación. Caudal total disponible. Calidad del agua de riego. Jornada de riego. Evapotranspiración potencial.

DISEÑO AGRONÓMICO El diseño agronómico se desarrolla en dos fases: cálculo del requerimiento hídrico y la determinación de la dosis de riego: lámina neta, lámina real, intervalo de riego. I.

Necesidades Netas de Riego. En la determinación de las necesidades netas del agua para riego localizado, el papel del suelo como almacén o reserva de agua es muy limitado. A efectos de diseño, las aportaciones por precipitación efectiva no se consideran, ya que dada la gran frecuencia de riego (diaria por lo general) resulta prácticamente imposible que llueva siempre entre dos intervalos d riego, tampoco se considera los aportes capilares, por lo tanto: 𝑵𝒏 = 𝐸𝑡𝑟 𝑵𝒏 = 𝑛𝑒𝑐𝑒𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑛𝑒𝑡𝑎𝑠 𝑬𝒕𝒓 = 𝐸𝑣𝑎𝑝𝑜𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑝𝑖𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑟𝑒𝑎𝑙 𝑜 𝑒𝑣𝑎𝑝𝑜𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑝𝑖𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑢𝑙𝑡𝑖𝑣𝑜 Las necesidades netas se corrigen mediante los siguientes coeficientes. 𝑵𝒏 𝑲𝟏 𝑲𝟐 𝑲𝟑

= = = =

𝐸𝑡𝑟 𝑥 𝐾1 𝑥 𝐾2 𝑥 𝑘3 𝑐𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑝𝑜𝑟 𝑙𝑜𝑐𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑐𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑝𝑜𝑟 𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑐𝑙𝑖𝑚á𝑡𝑖𝑐𝑎 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑝𝑜𝑟 𝑎𝑑𝑣𝑒𝑐𝑐𝑖ó𝑛

Coeficiente Corrector por Localización Se basa en considerar la fracción de área sombreada (FAS) por la planta con relación a la superficie del marco de plantación (o superficie ocupada por cada planta). 𝐹𝐴𝑆 =

𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑆𝑜𝑚𝑏𝑟𝑒𝑎𝑑𝑎 𝑆𝑢𝑝. 𝑚𝑎𝑟𝑐𝑜 𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛

La relación entre K1 y FAS viene dado por diversas fórmulas: 𝐾1 𝐾1 𝐾1 𝐾1

= = = =

1.34𝐹𝐴𝑆 0.1 + 𝐹𝐴𝑆 𝐹𝐴𝑆 + 0.5(1 – 𝐹𝐴𝑆) 𝐹𝐴𝑆 + 0.15(1 − 𝐹𝐴𝑆)

En la práctica se toma como valor de k1, la media de los valores intermedios, después de eliminar los dos valores extremos Coeficiente corrector por variación climática (k2) El valor de 𝐾2 = 1.15 𝑎 1.20 Coeficiente Corrector por advección (k3)

Necesidades totales de riego Las necesidades totales son mayores que las necesidades netas, ya que es preciso aportar cantidades adicionales para compensar las pérdidas causadas por percolación profunda, por salinidad y por uniformidad de riego. Para el cálculo de las necesidades de agua de riego, en riego localizado se puede utilizar el siguiente criterio: 𝑆𝑖 𝑅𝐿 < 0.1 𝑁𝑡 =

𝑁𝑛 𝐸𝑎

𝑆𝑖 𝑅𝐿 > 0.1 𝑁𝑡 =

𝑁𝑛 𝐸𝑎(1 − 𝑅𝐿)

𝑁𝑡 = 𝑁𝑒𝑐𝑒𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒𝑠 𝑁𝑛 = 𝑁𝑒𝑐𝑒𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑛𝑒𝑡𝑎𝑠 𝐸𝑎 = 𝐸𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑅𝑙 = 𝑅𝑒𝑞𝑢𝑒𝑟𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎𝑣𝑎𝑑𝑜 𝐿𝑅 =

𝐶𝐸𝑖 2𝐶𝐸𝑒

𝐶𝐸𝑖 = 𝐶𝑜𝑛𝑑𝑢𝑐𝑡𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑒𝑙é𝑐𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑖𝑒𝑔𝑜 𝐶𝐸𝑒 = 𝐶𝑜𝑛𝑑𝑢𝑐𝑡𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑒𝑙é𝑐𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑥𝑡𝑟𝑎𝑐𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 Dosis de Riego 

Lamina neta 𝑳𝒏 =

(𝐶𝑐 − 𝑃𝑚) 𝑈𝑟 ∗ 𝑃𝑟 ∗ 𝐷𝑎𝑝 ∗ %𝐴𝑚 100

𝑼𝒓 = 𝑢𝑚𝑏𝑟𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑟𝑖𝑒𝑔𝑜, 𝑒𝑠 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟 𝑑𝑒𝑙 50 % 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎 ú𝑡𝑖𝑙 % Área Mojada. – Generalmente se expresa en porcentaje, está dada por la relación: %𝑨𝒎 =

𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑚𝑜𝑗𝑎𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎 ∗ 100 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑞𝑢𝑒 𝑜𝑐𝑢𝑝𝑎 𝑢𝑛𝑎 𝑝𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎

La profundidad a la que deberá medirse el área mojada, debe ser a 30 cm de la superficie. Para cultivos permanentes, con amplia separación el valor del porcentaje de área mojada (% Am), está en un rango de 33 a 50 %, en cultivos tipo herbáceos de poco espaciamiento el valor de %Am puede llegar hasta el 70% o 80%

AREA TOTAL

AREA MOJADA

𝑷𝒐𝒓𝒄𝒆𝒏𝒕𝒂𝒋𝒆𝒅𝒆 𝒔𝒖𝒆𝒍𝒐 𝒎𝒐𝒋𝒂𝒅𝒐 =

𝑨𝒓𝒆𝒂 𝒎𝒐𝒋𝒂𝒅𝒂 ∗ 𝟏𝟎𝟎 𝑨𝒓𝒆𝒂 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍

Frecuencia de Riego 𝒇𝒓 =

𝐿𝑛 𝐸𝑡𝑐

𝑳𝒏 = 𝑓𝑟 ∗ 𝐸𝑡𝑐 Área Mojada por un Emisor. – El área mojada por un emisor generalmente se puede obtener mediante tablas o pruebas de campo. Utilización de tablas. - Su uso adolece de cierta exactitud. Tabla. - Diámetro mojado por un emisor de 4 lit/hora Profundidad de raíces y textura del suelo Profundidad = 0.80 Ligera media Pesada Profundidad = 0.80 Ligera media Pesada

Grados de estratificación del suelo Homogéneo

Estratificado

En capas

0.5 1 1

0.8 1.25 1.8

1.1 1.7 2

0.8 1.25 1.7

1.5 2.25 2

2 3 2.5

Prueba de Campo. – Esta prueba se debe realizar en el lugar donde se va a realizar el proyecto, con emisores estimados para ser utilizados, después de terminada la prueba se abre una calicata, se toma las medidas y se dibuja con exactitud la forma que toma el suelo mojado.

Traslape y Separación de Emisores. – En el riego por goteo es necesario que exista un traslape entre bulbos de humedecimiento, la fórmula de traslape es la siguiente:

𝑺=

𝑎𝑟 ; 𝑎 = 15 𝑎 30 % 100

La separación entre emisores, se obtiene por la siguiente fórmula:

𝑺 = 𝑟(

𝑎 ) ; 𝑟 = 𝑟𝑎𝑑𝑖𝑜 100

Eficiencia de Aplicación En un sistema de riego localizado, la pérdida de agua en la red de distribución es prácticamente nula, entonces el agua que sale por los emisores es la misma que llega a la parcela, por ello se puede definir la eficiencia de aplicación como el porcentaje de agua aplicada que es almacenada en la zona radicular y que está a disposición de la planta o sea es la relación entre el agua requerida en la zona radicular y el agua aplicada. Según Kéller (1978) para determinar la eficiencia de aplicación hay que distinguir dos casos: 1º Climas áridos:

Prof. de Raíces (m) < 0.75 0.75 – 1.50 > 1.50

Muy porosa Grava 0.85 0.90 0.95

Arenoso

Media

Franca

0.90 0.90 0.95

0.95 0.95 1.0

0.95 1.0 1.0

En riego por difusores o micro aspersores disminuir estos valores en 0.10

2º Climas Húmedos:

Prof. de Raíces (m) < 0.75 0.75 – 1.50 > 1.50

Muy porosa Grava 0.65 0.75 0.80

Arenosa

Media

Fina

0.75 0.80 0.90

0.85 0.90 0.95

0.90 0.95 1.10

Volumen real o Volumen bruto. – Es el volumen de agua que se aplica a cada planta en cada riego, este valor es útil para seleccionar el emisor.

𝑽𝒓 = 𝐿𝑟 𝑥 𝑆𝑝 𝑥 𝑆ℎ 𝐿𝑟 = 𝐿á𝑚𝑖𝑛𝑎 𝑟𝑒𝑎𝑙 𝑆𝑝 = 𝑆𝑒𝑝𝑎𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑝𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎𝑠 𝑆ℎ = 𝑆𝑒𝑝𝑎𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 ℎ𝑖𝑙𝑒𝑟𝑎𝑠

Tiempo de riego (Tr)

𝑻𝒓 =

𝑉𝑟 𝑒 ∗ 𝑞𝑎

𝑞𝑎 = 𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑚𝑖𝑠𝑜𝑟 𝑠𝑒𝑙𝑒𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑑𝑜 𝑉𝑟 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑟𝑒𝑎𝑙 𝑒 = 𝑛𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑚𝑖𝑠𝑜𝑟𝑒𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑝𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎

Descarga por árbol En los sistemas de riego por goteo, las descargas de los emisores son definidos por árbol en forma individual se puede encontrar mediante la siguiente expresión: 𝑸𝒂 =

𝐿𝑟(𝑆𝑝 ∗ 𝑆ℎ) ∗ 10 𝑡𝑟

𝑸𝒂: 𝑙𝑖𝑡/ℎ𝑜𝑟𝑎 𝑺𝒂: 𝑆𝑒𝑝𝑎𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑝𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎𝑠 (𝑚) 𝑺𝒉: 𝑆𝑒𝑝𝑎𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 ℎ𝑖𝑙𝑒𝑟𝑎𝑠 (𝑚) 𝒕𝒓 ∶ 𝐷𝑢𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑖𝑒𝑔𝑜 𝑒𝑛 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 𝑳𝒓 ∶ 𝐿á𝑚𝑖𝑛𝑎 𝑟𝑒𝑎𝑙 𝑒𝑛 𝑐𝑚

Profundidad del bulbo de humedecimiento (p) 0.85 𝑝𝑟 < 𝑝 < 1.15𝑝𝑟 Número de emisores por planta 𝒆>

𝑠𝑝 ∗ %𝐴𝑚 100 ∗ 𝐴𝑚 𝑒

𝑆𝑝 = 𝑆𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒 𝑜𝑐𝑢𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑝𝑜𝑟 𝑙𝑎 𝑝𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎 % 𝐴𝑚 = 𝑝𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑑𝑒 á𝑟𝑒𝑎 𝑚𝑜𝑗𝑎𝑑𝑎 𝐴𝑚𝑒 = á𝑟𝑒𝑎 𝑚𝑜𝑗𝑎𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑢𝑛 𝑒𝑚𝑖𝑠𝑜𝑟

COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD DE CAUDALES El coeficiente de uniformidad (CU), se utiliza para evaluar las instalaciones en funcionamiento y para el diseño de nuevas instalaciones. El caudal de los emisores puede variar por efectos de la presión, temperatura, obturaciones (físicas, biológicas o químicas) y por fallas en el diseño de los sistemas de riego, por lo que normalmente el caudal real difiere del caudal nominal (fabricante). Este coeficiente se puede determinar por la siguiente relación. 𝑪𝑼 =

𝑞25 ∗ 100 𝑞𝑎

𝑪𝑼 = 𝑐𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑢𝑛𝑖𝑓𝑜𝑟𝑚𝑖𝑑𝑎𝑑 (%) 𝒒𝟐𝟓 = 𝑐𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑠 𝑒𝑚𝑖𝑠𝑜𝑟𝑒𝑠 𝑞𝑢𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑖𝑡𝑢𝑦𝑒𝑛 𝑒𝑙 25% 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑚á𝑠 𝑏𝑎𝑗𝑜

𝒒𝒂 = 𝑐𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑡𝑜𝑑𝑜𝑠 𝑙𝑜𝑠 𝑒𝑚𝑖𝑠𝑜𝑟𝑒𝑠 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑖𝑑𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜𝑠

Tabla. Valores de Coeficiente de Uniformidad de Caudales

Funcionamiento Excelente Buena Aceptable Inaceptable

Coeficiente de Uniformidad (%) 90 – 100 80 – 90 70 – 80 < 70

Procedimiento para determinar el coeficiente de uniformidad de caudales.  

Seleccionar una sub unidad o sub sector representativo de todo el sistema de riego. Se elige un número determinado de emisores, se recomienda seleccionar 16 emisores, para ello se elige el lateral más cercano y el más lejano del inicio de la sub unidad. Entre ambos laterales se eligen otros dos laterales intermedios, ubicados a 1/3 y a 2/3m de la longitud

de la terciaria. En cada lateral se selecciona 4 emisores, siguiendo el mismo criterio, es decir el más cercano y el más alejado del inicio de cada lateral y dos emisores intermedios, tal como se aprecia en la figura.

 

Para realizar la evaluación del CUC se necesita una probeta graduada y un cronometro. Con los datos de descarga de los emisores se elabora la siguiente tabla. Posición del lateral

Primer Emisor Q (cc/min)

Emisor Emisor Ultimo 1/3 2/3 emisor Q (cc/min) Q (cc/min) Q (cc/min)

Lateral inicial 1/3 lateral 2/3 lateral Ultimo lateral 

Con los datos expresados el l/h, se calcula el coeficiente de uniformidad de la siguiente manera:

1. Ordenar los datos de menor a mayor (16 números) 2. Calcular el promedio de los 4 emisores de menor caudal. 𝑞25% =

𝑞1 + 𝑞2 + 𝑞3 + 𝑞4 4

3. Calcular el promedio del caudal de todos los emisores 𝑞𝑎 =

𝑞1 + 𝑞2 + 𝑞3 + 𝑞4 16

4. Determinación del coeficiente de uniformidad de caudal en porcentaje 𝐶𝑈 =

𝑞25% ∗ 100 𝑞𝑎

Para el diseño; el coeficiente de uniformidad aceptable, debe ser como mínimo 90%; este valor se obtiene aplicando la siguiente relación: 𝐶𝑈 = (1 −

1.27𝑐𝑣 𝑞𝑚𝑖𝑛 ) ∗ 100 √𝑒 𝑞𝑝𝑟𝑜𝑚

Dónde: 𝐶𝑢 = 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑢𝑛𝑖𝑓𝑜𝑟𝑚𝑖𝑑𝑎𝑑 (%) 𝑐𝑣 = 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎𝑐𝑖ó𝑛 = 0.05 𝑒 = 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑔𝑜𝑡𝑒𝑟𝑜𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑝𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎 𝑞𝑚𝑖𝑛 = 𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑚í𝑛𝑖𝑚𝑜 𝑞𝑢𝑒 𝑠𝑒 𝑝𝑢𝑒𝑑𝑒 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑟𝑎𝑟 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑓𝑢𝑛𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑠 𝑒𝑚𝑖𝑠𝑜𝑟𝑒𝑠 𝑑𝑒𝑏𝑖𝑑𝑜 𝑎 𝑙𝑎 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑚í𝑛𝑖𝑚𝑎.

𝑞 𝑝𝑟𝑜𝑚 = 𝑐𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑠 𝑒𝑚𝑖𝑠𝑜𝑟𝑒𝑠 La unidad de riego se considera a la línea terciaria con los laterales unidos. DISEÑO HIDRÁULICO En el diseño hidráulico se considera el dimensionamiento de las diferentes tuberías que componen el sistema en lo referente a diámetros, longitudes, caudales, presiones y velocidad. Las tuberías o mangueras que se utilizan como laterales en riego por goteo no se diseña sino se elige, por que en el mercado existe diámetros conocidos como son (12mm, 16mm, 20mm). Generalmente para el diseño se sigue el procedimiento de prueba y error debiendo probarse diferentes posibilidades. Los cálculos se realizan partiendo desde el final y avanzando hasta la fuente de agua. Tolerancia de presiones. – la variación de la carga permisible es la máxima variación de presiones permisible dentro de una unidad de riego, para que los emisores se encuentren trabajando con una uniformidad

igual a la, uniformidad de diseño seleccionada. Y viene definido por la siguiente ecuación: 𝛥ℎ𝑓 = 2.5 (𝑃. 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 – 𝑃. 𝑚í𝑛𝑖𝑚𝑎) 𝛥ℎ𝑓 = 𝑝é𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑝𝑒𝑟𝑚𝑖𝑠𝑖𝑏𝑙𝑒 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑟𝑖𝑒𝑔𝑜 𝑃. 𝑚𝑒𝑑 = 𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑠 𝑔𝑜𝑡𝑒𝑟𝑜𝑠 (𝑙𝑜 𝑑𝑎 𝑒𝑙 𝑓𝑎𝑏𝑟𝑖𝑐𝑎𝑛𝑡𝑒)

𝑃. 𝑚𝑖𝑛 = 𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑚í𝑛𝑖𝑚𝑎 Hidráulica de tuberías laterales Las tuberías laterales generalmente son de plástico flexible, PVC ó P.E de pequeño diámetro: 12, 16, ó 20 mm.

Tabla 5. Tubos de polietileno de baja densidad empleado para ramales de riego por goteo Diámetro nominal Diámetro interior Espesor de pared (mm) (mm) (mm) 12 10 1,0 16 13,6 1,2 18 15,5 1,25 20 17,4 1,3 Pérdida de carga por fricción

La fórmula más recomendable para el diseño de tuberías lisas y de diámetro pequeño es la de Darcy Weisbach. ℎ𝑓 = 𝑓

𝐿 𝑉2 ∗ ∗ 1000 𝐷 2𝑔

Donde: ℎ𝑓: 𝑝é𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑝𝑜𝑟 𝑓𝑟𝑖𝑐𝑐𝑖ó𝑛 (𝑚) 𝑓 ∶ 𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑓𝑟𝑖𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝐿 ∶ 𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑑𝑒 𝑡𝑢𝑏𝑒𝑟í𝑎 (𝑚) 𝐷 ∶ 𝑑𝑖á𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑡𝑢𝑏𝑒𝑟í𝑎 (𝑚𝑚)

𝑉 ∶ 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑡𝑢𝑏𝑒𝑟í𝑎 (𝑚/𝑠) 𝑔 ∶ 𝑎𝑐𝑒𝑙𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑔𝑟𝑎𝑣𝑒𝑑𝑎𝑑 (𝑚/𝑠𝑒𝑔2) Para tubos lisos 𝑓=

0.3164 0.32 ≅ 0.25 𝑅0.25 𝑅

3000 < 𝑅 < 105 Si definimos el gradiente de pérdida de carga con J se tiene. 𝐽=

ℎ𝑓 ∗ 100 𝐿

Reemplazando valores se tiene: 𝐽 = 7.89 ∗ 105 ∗ 𝐷−4.75 ∗ 𝑄1.75 𝐽 ∶ 𝑝é𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑎 (𝑚/𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑡𝑢𝑏𝑒𝑟í𝑎) 𝐷 ∶ 𝑑𝑖á𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑡𝑢𝑏𝑒𝑟í𝑎 (𝑚𝑚) 𝑄 ∶ 𝑐𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 (𝑙𝑖𝑡/𝑠𝑒𝑔) Pérdida de carga por conexión de emisores. – El emisor al ser instalado en la tubería lateral causa una obstrucción, provocando una pérdida de carga que depende del tamaño, tipo de conexión y del diámetro interno del lateral, esa pérdida de carga lo determinamos como: 𝑆𝑒 + 𝑓𝑒 𝐽 ’ = 𝐽( ) 𝑠𝑒 𝐽’ = 𝐺𝑟𝑎𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑝𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑙𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑙 𝑐𝑜𝑛 𝑒𝑚𝑖𝑠𝑜𝑟𝑒𝑠 𝐽 = 𝐺𝑟𝑎𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑝𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎. 𝑆𝑒 = 𝑆𝑒𝑝𝑎𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑒𝑚𝑖𝑠𝑜𝑟𝑒𝑠 (𝑚). 𝑓𝑒 = 𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑙𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑙 𝑐𝑢𝑦𝑎 𝑝𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒 𝑎 𝑙𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑖𝑑𝑎 𝑝𝑜𝑟 𝑙𝑎 𝑐𝑜𝑛𝑒𝑥𝑖ó𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑚𝑖𝑠𝑜𝑟. Cuando el lateral tiene salidas múltiples la pérdida de carga se determina con la siguiente expresión: 𝐻𝑓 = 𝐽’ ∗ 𝐹 ∗ 𝐿 𝐹 ∶ 𝑐𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛

Diseño del Lateral El diseño de las tuberías laterales comprende la determinación del caudal, la presión de entrada, longitud y las diferencias de presiones que ocurren en el lateral. a) Longitud del lateral. - En la longitud del lateral se presentan dos casos: cuando los laterales son alimentados por un punto intermedio o sea a ambos lados de la múltiple o terciaria y cuando el lateral es alimentado por un extremo llamado lateral simple. b) Caudal del Lateral. - El caudal del lateral se calcula por la siguiente expresión: 𝑞𝑙 = 𝑁𝑒 ∗

𝑞𝑎 3600

𝑞𝑙 = 𝑐𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑑𝑒𝑙 𝑙𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑙 𝑒𝑛 𝑙𝑖𝑡/𝑠𝑔 𝑞𝑎 = 𝑐𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑔𝑜𝑡𝑒𝑟𝑜 𝑜 𝑒𝑚𝑖𝑠𝑜𝑟 𝑒𝑛 𝑙𝑖𝑡/ℎ𝑜𝑟𝑎 𝑁𝑒 = 𝑛𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑚𝑖𝑠𝑜𝑟𝑒𝑠 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑙𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑙. c) Numero de laterales 𝑵=

𝑳𝒕 𝑺𝒍

𝑁 = 𝑛𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑙𝑒𝑠 𝐿𝑡 = 𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑡𝑒𝑟𝑐𝑖𝑎𝑟𝑖𝑎 𝑆𝑙 = 𝑠𝑒𝑝𝑎𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑙𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑙𝑒𝑠

d) Caudal del terciario 𝑸𝒕 = 𝑞𝑙 ∗ 𝑁 e) e) Cargas o presiones en el lateral. – La presión de entrada en un lateral alimentado por un extremo está dada por la siguiente expresión. 𝑷𝒎 = ℎ𝑎 + 0.75ℎ𝑓 ± 0.5𝑍 Donde: 𝑷𝒎 ∶ 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑎 𝑙𝑎 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑙𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑙 (𝑚) 𝒉𝒂 ∶ 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑙𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑙 (𝑚) NÚMERO Y TAMAÑO DE UNIDADES El número de unidades está dado por la siguiente expresión: 𝑁=

24𝐾𝑓𝑟 𝑡𝑟

𝑁 = 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝐾 = 𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑣𝑒𝑛𝑡𝑢𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠, 𝐾 = 0.9 𝐹𝑟 = 𝑓𝑟𝑒𝑐𝑢𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑖𝑒𝑔𝑜 𝑡𝑟 = 𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑖𝑒𝑔𝑜 La unidad de riego se puede dividir en sub unidades (As) 𝑨𝒔 =

𝐴𝑟 𝑛𝑁

𝐴𝑠 = á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑏 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑 𝐴𝑟 = á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑖𝑒𝑔𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 (ℎ𝑎) 𝑛 = 𝑖𝑛𝑑𝑖𝑐𝑎 𝑙𝑎𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑒𝑠 𝑒𝑛 𝑞𝑢𝑒 𝑠𝑒 𝑑𝑖𝑣𝑖𝑑𝑒 𝑒𝑙 á𝑟𝑒𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑟𝑖𝑒𝑔𝑜 Para el dimensionamiento de las unidades referente al largo y ancho Kéller propone las siguientes ecuaciones: 𝐿𝑒 = 𝐾1𝐴𝑠 0.45 𝐿𝑚 = 𝐾2𝐴𝑠 0.55

𝐿𝑒 = 𝐿𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑜𝑝𝑡𝑖𝑚𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑙𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑙 (𝑚) 𝐾1 = 1, 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑙𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑙𝑒𝑠 𝑎 𝑢𝑛 𝑠𝑜𝑙𝑜 𝑙𝑎𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚ú𝑙𝑡𝑖𝑝𝑙𝑒 𝐾1 = 0.685 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑙𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑙𝑒𝑠 𝑎 𝑎𝑚𝑏𝑜𝑠 𝑙𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚ú𝑙𝑡𝑖𝑝𝑙𝑒 𝐾2 = 0.73 𝐿𝑚 = 𝐿𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑜𝑝𝑡𝑖𝑚𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚ú𝑙𝑡𝑖𝑝𝑙𝑒

CAPACIDAD DEL SISTEMA

𝑄𝑠 =

1000𝑈𝑐𝐴𝑟 864𝑁𝐸𝑓𝑟

𝑄𝑠 = 𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 (𝑙/𝑠) 𝑈𝑐 = 𝑈𝑠𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑛𝑡𝑖𝑣𝑜 (𝑐𝑚/𝑑í𝑎) 𝐴𝑟 = Á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑖𝑒𝑔𝑜 (ℎ𝑎) 𝑁 = 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝐸𝑓𝑟 = 𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑖𝑒𝑔𝑜 Kéller propone la siguiente ecuación para calcular el caudal del sistema.

𝑄𝑠 = 10

𝐴𝑟 ∗ 𝑒 ∗ 𝑞𝑎 𝑁 ∗ 𝑠𝑝 ∗ 𝑠𝑟

𝑒 = 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑚𝑖𝑠𝑜𝑟𝑒𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑝𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎 𝑞𝑎 = 𝑐𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑚𝑖𝑠𝑜𝑟 𝑠𝑒𝑙𝑒𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑑𝑜 (𝑙/𝑠) 𝑠𝑝 = 𝑠𝑒𝑝𝑎𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑝𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎𝑠 (𝑚) 𝑠𝑟 = 𝑠𝑒𝑝𝑎𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 ℎ𝑖𝑙𝑒𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑝𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎𝑠 (𝑚) Para emisores uniformemente espaciados.

𝑄𝑠 = 10

𝐴𝑟 ∗ 𝑞𝑎 𝑁 ∗ 𝑠𝑝 ∗ 𝑠𝑙

𝑄𝑠 = 𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 (𝑚3/𝑠) 𝐴𝑟 = Á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑖𝑒𝑔𝑜 (ℎ𝑎) 𝑆𝑒 = 𝐸𝑠𝑝𝑎𝑐𝑖𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑒𝑚𝑖𝑠𝑜𝑟𝑒𝑠 (𝑚) 𝑆𝑙 = 𝐸𝑠𝑝𝑎𝑐𝑖𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑙𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑙𝑒𝑠 (𝑚) 𝑞𝑎 = 𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑚𝑖𝑠𝑜𝑟 (𝑙/𝑠) 𝐸𝑓𝑟 = 𝐸𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑖𝑒𝑔𝑜 4. CONCLUSION Se llegó a la conclusión de que el sistema de Riego por Goteo, es un sistema muy beneficioso para el sector agrícola, según datos obtenidos puede tener una eficiencia entre un 80% y 95% y esto dependerá de las consideraciones que tomemos en cuenta para su diseño, además posee más ventajas que desventajas por lo que supone ser una de las mejores opciones para su uso en riego.

5. RECOMENDACIONES 

Un sistema debe ser diseñado para satisfacer las necesidades de su cultivo mientras se adapta a las operaciones y prácticas cultivas requeridas en su campo para desarrollar y cosechar un cultivo.

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El efecto de un sistema de riego por goteo en su procedimiento de campo debe ser evaluados antes de que el sistema sea diseñado.

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Los distribuidores deben estar capacitados para proveerle de un sistema diseñado de la mejor manera, se debe buscar el soporte y los conocimientos de su proveedor antes de iniciar con su sistema de riego.

6. BIBLIOGRAFÍA 

Benites C 2005, Sistemas Hidráulicos de Riego, Peru, Edit. UNAS



Rosell C 1993, Irrigación, Peru, Colección del Ingeniero Civil.



Sanchez .C 2005, Sistemas de Riego, Perú, Edit. Ripalme.



Serruto R 1997, Riegos y Drenajes, Edit UNA,