tipos de riegos y diseño agronómico

Yefrin M. Chávez, IngDiseño de sistemas de riego

dimanche 12 mars 2017 1Asociación Guatemalteca de Exportadores - AGEXPORT-

(502) 5017-8640

@yefrin

/yefrinmagdony

yefrin.wordpress.com

Al menos que haya sido establecido de otra manera, todo eltexto articulado en esta publicación es de propiedad deAGEXPORT y el AUTOR. Cualquier reproducción, total o parcial,debe acreditarse.

Los derechos de autor se deben citar como sigue:

Tipos de riego, ETo y ETc. 2016 – 128. Chávez López, Y.M. Reproducido con la autorización deAsociación Guatemalteca de Exportadores.© (19 noviembre 2016). (AGEXPORT). Todos losderechos reservados. Si el material va a ser reproducido en una página web, la primera apariciónde "AGEXPORT" debe estar enlazada a http://organizaciondiha.com/

Todas las fotografías, gráficas, imágenes y texto publicados en éste material están sujetos a losderechos de autor y no pueden ser utilizadas sin autorización. Si usted está interesado en usarcualquiera de estos, por favor dirigirse a http://export.com.gt/contactenos/

dimanche 12 mars 2017 Asociación Guatemalteca de Exportadores - AGEXPORT-

Yefrin M. Chávez, Ing

Tipos de riego

st rreA Multipurpose PowerPoint Template

By AGEXPORT

Diagrama de flujo de un sistema de riego

dimanche 12 mars 2017 Asociación Guatemalteca de Exportadores - AGEXPORT- 5

Definir cultivoMedir área y

caudal

Definir área

a regar

Investigar

características

del suelo

Diseñoagronómico

Indicadores financierosCompetencia de

proveedores

Competencia de

prioridad de

proyectos

Implementación en campo

Investigar emisoresDiseño hidráulicoDiseño de equipoResumen de

materiales y equipoInvestigación de costos

1 2 3 4 5

10 9 8 7 6

11 12 13 14

*This slide is using Font Awesome

Elección método

de riego

(502) 5017-8640

@yefrin

/yefrinmagdony

1. Concepts essentials

El objetivo de los sistemas de riego es poner adisposición de los cultivos el agua necesaria para quecubra sus necesidades, complementando la recibidaen forma de precipitaciones.

Índice de área foliar

Fuente de figuras: WWF

Balance hídrico

Uso del agua por las plantas

ETo y ETc

Kc cultivos EFA

Kc para cultivos en la EFA Sololá

Frutales Huerto de frutales Flores

Porcentaje de

desarrollo

Hortalizas

LimónFrutales de hoja

caduca

Frutales de hoja

perenneRosas Papa

1 0.65 0.20 0.60 0.90 0 0.30

2 0.67 0.25 0.75 0.90 5 0.35

3 0.69 0.35 0.85 1.10 10 0.40

4 0.70 0.65 1.00 1.20 15 0.45

5 0.71 0.85 1.10 1.20 20 0.50

6 0.72 0.95 1.12 1.15 25 0.60

7 0.72 0.98 1.12 1.15 30 0.70

8 0.71 0.85 1.05 1.05 35 0.62

9 0.70 0.50 1.00 1.00 40 0.97

10 0.68 0.30 0.85 0.95 45 1.05

11 0.67 0.20 0.75 0.95 50 1.16

12 0.65 0.20 0.60 0.90 55 1.25

60 1.30

65 1.35

70 1.38

75 1.38

80 1.35

85 1.33

90 1.30

95 1.25

100 1.20

Datos calculados por el autor:

Kc cultivos EFA

Café Cítricos con cubierta viva

Kc Café generalCafé suelo

desnudo

Café suelo

cubiertoKc

Limón cubierta

del 70%

Limón cubierta

del 50%

Limón cubierta

del 20%

Kc in 1.05 1.10 1.10 Kc in 0.70 0.80 0.85

Kc med 0.90 0.95 0.95 Kc med 0.75 0.80 0.85

Kc fin 0.95 1.00 1.00 Kc fin 0.70 0.80 0.85

Zr (m) 0.90-1.50 1.50-2.50 0.70-1.00 Zr (m) 1.20-1.50 1.10-1.50 0.80-1.10

DPM 0.40 0.50 0.65 DPM 0.50 0.50 0.50

Altura máxima: 2-4 m Coníferas

Kc in 1.00

Kc med 1.00

Kc fin 1.00

Datos calculados por el autor:

Lamina de riego del ciclo completo de lechuga para las condiciones de la EFA Sololá

01-feb. 08-feb. 15-feb. 22-feb. 01-mar. 08-mar. 15-mar. 22-mar. 29-mar. 05-abr. 12-abr. 19-abr. 26-abr. 03-may. 10-may.

” dimanche 12 mars 2017

Asociación Guatemalteca de Exportadores - AGEXPORT- 20

sugerencias

DUDAScomentarios

(502) 5017-8640

@yefrin

/yefrinmagdony

Irrigation

efficiency

Uniformed y efficiency

Fuente de figuras: WWF

Uniformed y efficiency

Eficiencia de distribución

• Mide la pérdida que se produce entre la fuente abastecedora de agua

(embalse, canal principal , toma directa), hasta la entrega a los usuarios

de una zona o distrito de riego.

Agua ingresada (canales, tomas)

ED = * 100

Agua total disponible de abastecimiento

Eficiencia de Conducción

•Fugas o desbordes de acequias y canales

•Infiltración en el lecho de las mismas

Agua en cabecera cultivo

EC = * 100

Agua ing. en la toma o un punto determinado

Infiltración (hasta un 30 % suelos arenosos)

Eficiencia de Aplicación

• Mide la pérdida que se produce directamente en el cultivo en función de la cantidad

de agua aplicada y el momento de aplicación (Intervalo de riego)

Agua almac. zona de raíces

EAP = * 100

Agua aplicada

Eficiencia de Uso

• Riego tradicional (Superficie)

EU = (EAP * EC) / 100

• Ej. EAP = 60 % - EC = 90 % EU = (60 * 90 ) / 100 = 54 %

• Riego presurizado

EU = (EAP * CU) / 100

• Ej. EAP = 95 % - CU = 90 % EU = (95 * 90 ) / 100 = 86 %

Tipos de riego y modalidades

Riego por surcos

o a pie. Riego por aspersión

Riego localizado

Existen otrasmodalidades, quetienen los mismos

principios.

(502) 5017-8640

@yefrin

/yefrinmagdony

Riego por

aspersión

Yefrin M. Chávez, Ing.

Riego por aspersión

El objetivo del riego es aplicar el agua uniformemente sobre elárea deseada, dejándola a disposición del cultivo.

Objetivo del riego por aspersión es: Producir una lluviauniforme sobre toda la parcela y con una intensidad tal que elagua infiltre en el mismo punto donde cae.

En el proceso de descarga de agua desde un aspersor seforma un chorro a gran velocidad que se difunde en el aire enun conjunto de gotas, distribuyéndose sobre la superficie delsuelo.

INTRODUCCIÓN

• Uniformidad de aplicación independiente de las características del suelo

• Adaptable a diferentes láminas de riego y velocidades de infiltración

• Control preciso de las dosis (laminas pequeñas)

• No necesita nivelación

• Menor requerimientos de sistematización

• Adaptable a rotaciones de cultivos y riegos de socorro

• Permite la automatización, ahorro de mano de obra

• Control de heladas, fertirriego, aplicación de fitosanitarios

• Mayor superficie útil (acequia, canales), 100 % de Ef. de conducción

• Moja toda la superficie del suelo

VENTAJAS

• Mala uniformidad de aplicación por efecto del viento

• Altas inversiones y costos operativos

• Problemas sanitarios e interferencia con los tratamientos

• Problemas de la parte aérea del cultivo al utilizar aguas salinas o residuales.

DESVENTAJAS

CLASIFICACIÓN

Sistemas estacionarios

CULTIVO DE MELÓN MAÍZ

PASTO POTREROS

Sistemas estacionarios

CULTIVO DE MELÓN MAÍZ

PASTO POTREROS

Pivote Central¨Pivote central

Pivote central

• Toma de agua y energía en un mismo lugar

• Fácil automatización

• Facilidad de operación y mantenimiento

• Posibilidad de regar grandes áreas

• Elevada uniformidad de aplicación del agua

• Posibilidad de aplicación de fertilizantes y químicos con el agua de riego

Ventajas

• Deja sin regar 21% de la superficie en

comparación a parcelas cuadradas

• Intensidad de aplicación alta en el extremo

del lateral

• Mano de obra especializada para operación y

mantenimiento del sistema

• Mayor presión de trabajo en relación al lateral

de avance frontal.

Desventajas

Ala de avance frontalAla de avance frontal

• Pluviosidad no varia a largo del lateral.

• Menor pluviosidad que en el pívot

• Menor requerimiento de energía

• Menor perdidas de carga (63 % del pívot)

• Adaptable a parcelas cuadradas y rectangulares

• Longitud de parcela mínima 1000 a 1600 m

Ventajas

• Dificultades de instalación y funcionamiento al ser móvil la toma de agua y energía

• Manejo del sistema mas complejo.

Desventajas

Cañon autoenrollable

Ala sobrecarro

• Equipo de Bombeo

succión, bomba, motor, válvulas

• Tuberías de conducción

tuberías primarias y secundarias

• Tuberías laterales

• Emisores

aspersores

difusores fijos o toberas

• Accesorios

válvulas, hidrantes, reguladores de presión, elevador del aspersor

Componentes de un sistema de riego por aspersión

Sprinklers

Aspersor Nelson Aspersor Senninger

Aspersor de bronce con dos

boquillas y aspersor de plástico

Aspersor de gran caudal y alta presión

Clasificación de los aspersores

1) Velocidad de giro

a) giro rápido: 3 - 6 vueltas. min-1

uso en jardines, viveros, horticultura

b) giro lento : 0.5 -1 vuelta. min-1

mayor radio de mojado

mayor espaciamiento entre aspersores

uso general en agricultura

2) Mecanismo de giro

a) reacción

b) turbina

c) choque o “brazo oscilante”

Clasificación de los aspersores

3) Presión de trabajo

a) Baja Presión ( < 2.5 kg.cm-2, o 250 Kpa)

Boquillas < 4 mm de diámetro

Caudal < 1000 l.h-1

b) Medía Presión (2.5 - 4 kg.cm-2 o 250 - 400 Kpa)

1 o 2 boquillas de 4 a 7 mm de diámetro

Caudales 1000 – 6000 l.h-1

c) Alta Presión ( > 4 kg.cm-2 o 400 Kpa)

Aspersores de tamaño grande (cañones)

1,2 o 3 boquillas

Caudales 6m3.h-1 a 40m3.h-1, hasta 140 m3.h-1

Tubería

Tuberías de PVC

Plastico

Aluminio

Polietileno

Accesorios

Tubo de Riego Portátil

Buje de Reducción para

Salida de Aspersor Reducción Macho / Hembra

Salida para Aspersor

Empaque de Goma

(repuesto)

Adaptador Hembra

Tapa Macho Tapa Hembra Curva a 45°Curva a 90°

Válvula roscable

Curva de Nivelación

Te a 90° con Salida Hembra Pie de Apoyo para Accesorio

Válvula para Aspersor

Acople Rápido para Aspersor Adaptador Macho

Te de Maniobra para Válvula

Válvula con Te

Válvula para Línea de 3"

manómetro

Factores que afectan la uniformidad de aplicación del sistema

1) Modelo de reparto de agua del aspersor

2) Disposición y espaciamiento de los aspersores

3) Efecto del viento

Otros) Duración del riego

Vaina prolongadora( > 2 m/s)

Altura del aspersor

1-. Aplicación uniforme del agua

1) Modelo de reparto de agua por el aspersor

- Diseño del aspersor

- Tipo y número de boquillas

- Presión de trabajo

Aspersor 1 Aspersor 2

2-. Disposición de los aspersores

cuadrado rectangular triangular

12 9 6 3 0 3 6 9 12

Patrón de los aspersores individuales

Patrón de mojado del conjuntoLb

Ejercicio, encontrar la mejor

forma de disposición para su

situación

El espaciamiento entre aspersores es uno de los factores fundamentales en el diseño del sistema

Heerman y Kohl (1980) recomiendan las

siguientes separación entre aspersores

Marcos cuadrados y triangulares

60% del diámetro efectivo mojado

Marcos rectangulares

40 a 75 % del diámetro efectivo mojado

% de reducciónVelocidad del

viento (m/s)

10-12 4-6

18-20 8-9

25-30 10-11

3-. Efecto del viento

• Principal agente distorsionador de la uniformidad de reparto

• Perdidas del agua aplicada: evaporación

arrastre fuera del área regada

• La velocidad del viento se incrementa en función logarítmica con la altura

• Angulo de descarga: aspersor 25 º a 27 º

emisores (pivot, avance frontal) 7 º

• Menor efecto del viento en riegos nocturnos

• Mayor efecto en sistemas estacionarios y cañon

Velocidad del viento

Distorsión producida por el viento en el modelo de reparto de agua de un aspersor Naan trabajando con una boquilla de 3.5 mm de diámetro a 300 kPa con un tubo portaspersor de 1m.

Fuente: Von Bernuth y Seginer (1990)

Presión de trabajo

30 25 20 15 10 5 0 5 10 15 20 25 30

30 25 20 15 10 5 2.5 0 2.5 5 10 15 20 25 30

35 30 25 20 15 10 5 0 5 10 15 20 25 30 35

Presión

normal

Presión

Sistema semifijo con ramales móviles

Sistema semifijo con mangueras

Sistema fijo y aspersores móviles

Sistema fijo enterrado

Coeficiente de uniformidad según sistema de aspersión

Sistema CU (%)

Laterales móviles 70 a 86 %

Aspersión fija 70 a 88 %

Laterales autodesplazables 75 a 94 %

Cañones de riego 60 a 75 %

La falta de uniformidad en sistemas de riego a presión se debe a:

• Variación de fabricación de los emisores

• Diferencias de presión en la subunidad

• Envejecimiento y obstrucciones

Consideraciones para el diseño agronómico

1. Las diferentes posiciones deben tener el mismo o similar

número de aspersores.

2. Máxima utilización del sistema en un día.

3. La precipitación horaria no debe superar la Infiltración

básica al final de cada riego

4. Se procurará hacer de 2 a 4 posiciones por día

5. Riegos nocturnos

6. Laterales a nivel o descendentes

7. Presión de trabajo en función de recursos

8. En sistemas fijos, riego en bloques (>Hf, < evap. y deriva)

9. En sistemas móviles, el número de posiciones múltiplo

del número de hidrantes

Criterios de diseño de un equipo de riego por aspersión

1. Se debe aplicar una cantidad de agua tal que una

fracción “a” de la superficie total reciba por lo

menos la Lámina Neta

2. No puede existir escurrimiento, por lo tanto la

Intensidad de Precipitación no debe superar la

Velocidad de Infiltración.

3. Los caudales erogados por los diferentes

aspersores no deben variar en más de un 10% del

caudal nominal. Para ello la diferencia de presión

entre los mismos no debe superar el 20% de la

presión nominal.

4. La lámina aplicada debe ser uniforme en toda la

superficie, por lo que la separación entre emisores

no debe superar el 60% del diámetro mojado.

5. Debe tener los menores costos de inversión y

operativos, pero que permita cumplir con los

cuatro puntos anteriores.

Manejo del riego

CU , 90 %

El lateral debe realizar un movimiento de ida y vuelta entre los extremos de la parcela.

1) Riego continuo (Q y Pluviosidad menor, riego sobre suelo mojado)

2) Riego en una dirección y vuelta en vacío

Ejemplo diseño aspersión portátil

1. Datos del predio

Superficie – 540 x 360 m (aprox. 19.5 has)

Cultivo – Papa (40 cm de profundidad de arraigamiento)

Suelo – Franco limoso, V.inf. 8 mm/hora

Agua disponible – 50 mm (en los 40 cm)

Umbral de riego – 50% (-1 bar) - L.N. = 25 mm

Jornada de riego – 16 horas por día

ETc pico – 5.3 mm/día

Profundidad del agua en el pozo – 15 m (Nivel dinámico)

2. Elección del aspersor

Marca SIME modelo SILVER

Boquilla 6 mm; Pa 3 atm.; Q 2.30 m3/hora; alcance 15 m.

Ipp(18 x 18 m) = Q/A = 2300l/h / 324m2 =7.1 mm/hora

3. Estimación de la Eficiencia (Ea)

CU(Christiansen) – 90% (comparando con datos experimentales)

CU sistema =

CUs. = 88

CUs = 88; “a” = 90 EDa = 0.80

Ea = EDa * Pe = 0.80 * 0.90 = 0.72

Pn1*CU

271*90

4. Cálculo de la operación del riego

Frecuencia de riego

Fr. = LN / ETc = 25 mm / 5.3 mm/día = 4.7 días 5 días

LN ajustada 5.3 mm/día * 5 días = 26.5 mm U.R. ajustado = 26.5 / 50 = 53%

Lámina Bruta

L.B. = L.N. / Ef. = 26.5 / 0.72 = 36.8 mm

Tiempo de operación

T riego = L.B. / Ipp = 36.8 mm / 7.1 mm/hora = 5.2 horas

T operación = T riego + T cambios = 5.2 + 0.5 = 5.7 horas

Nº de posiciones por día

Nº pos. = Jornada / T operación = 16 horas/día / 5.7 horas/pos. = 2.8 pos/día

3 posiciones/día

Jornada ajustada = 5.7 horas/pos. * 3 pos./día = 17.1 horas/día

5. Cálculo del Nº mínimo de aspersores y laterales

Número de aspersores

Nº mín. = (Superficie) / (Nº pos.dia-1 *FR * Marco del aspersor)

Nº mín. = (540*360) / (3*5*18*18) = 40 aspersores

Distribución en el campo

180 m/lateral / 18 m/aspersor = 10 aspersores/lateral

Long. Lateral = Esp./2 + (Esp. * (n-1)) = 18/2 + (18 * 9) = 171 m

Número de laterales

40 aspersores totales / 10 asp./lat = 4 laterales

Número de posiciones por lateral

540 m / 18 m/pos = 30 * 2 = 60 posiciones

60 pos. / 4 lat. = 15 pos./lateral (5 días * 3 pos/día)

6. Diseño del lateral

Caudal = 2.300 l/h/asp * 10 asp./lat = 23.000 l/h/lat = 6,4 l/s

Criterio - Pérdidas <20% Pa 30 m * 0.20 = 6 m

Se selecciona una tubería del menor diámetro, tal que con un caudal de 6.4 l/s, una longitud de 171 m, y 10 salidas de agua, genere una pérdida de carga no superior a 6 m (considerando además la topografía).

7. Diseño del principal

Caudal = 6.4 * 4 = 25.6 l/s

Se selecciona en función de criterios económicos (costo de tubería vs. costo de bombeo)

8. Selección de la bomba

Se selecciona una bomba que erogue un caudal de 25.6 l/s, generando la presión suficiente para que los aspersores trabajen a 30 m, con una eficiencia adecuada.

Posición 1

Posición 2

Posición 3

Posición 4

Posición 5

Posición 6

Posición 7

Posición 8

Posición 9

Posición 10

Posición 11

Posición 12

Posición 13

Posición 14

Posición 15

Posición 8

PVC DN 110

PVC DN 125

PVC DN 63

” dimanche 12 mars 2017

Asociación Guatemalteca de Exportadores - AGEXPORT- 87

sugerencias

DUDAScomentarios

(502) 5017-8640

@yefrin

/yefrinmagdony

Elección del

tipo de sistema

de riego

Factores que favorecen a la elección del tipo de sistema de riego

Factores Riego de superficie Aspersión Riego localizado

Precio del agua bajo medio alto

Suministro de agua irregular regular continuo

Disponibilidad de agua abundante media limitada

Pureza del agua no limitante sin sólidos elevada

Capacidad de infiltración del suelo baja a media media alta cualquiera

Capacidad de almacenamiento del suelo alta media a baja no limitante

Topografía plana y uniforme relieve suave irregular

Sensibilidad al déficit hídrico baja moderada alta

Valor de la producción bajo medio alto

Coste de la mano de obra bajo medio alto

Coste de la energía bajo alto moderado

Disponibilidad de capital baja media a alta alta

Exigencia en tecnología limitada media a alta elevada

Elección del tipo de sistema de riego

Características Por surcoPivot

central

Avance

frontalCañón

aspersiónGoteo

Costo de equipamiento Bajo Alto Alto Alto Alto Alto

Mano de obra Alto Bajo Bajo Medio Medio Medio

Consumo de potencia Bajo Bajo Bajo Alto Medio Medio

Eficiencia de riego 50-60% 90% 90% 70-80% 75-85% 85-95%

Costos y eficiencia de los sistemas de riego

Comparación de principales indicadores/tipo de sistema de riego

Costo de equipamiento Mano de obra Consumo de potencia Eficiencia de riego

rcenta

Por surco

Pivot central

Avance frontal

Cañón

Mini-aspersión

Efficiency y uniformity

Riego por superficieEs muy variable en eficiencias, están desde el

45 y alcanzan en algunos casos hasta el

65%, en cuanto a la uniformidad varia, pero

alcanza valores menores a 60%.

Riego por aspersiónAlcanza hast un 85% de eficiencia, con un

manejo adecuado la uniformidad llega a

alcanzar hasta 90%.

Riego con pivote centralPuede alcanzar hasta un 92%

eficiencia, además la uniformidad cuando

está bien manejado alcanza hasta un 90-

Riego localizadoEl riego por goteo, alcanza eficiencias de

hasta 95% y la uniformidad puede llegar a

ser entre 92-96%.

Puntos claves de los sistemas de riego

Fase de gabinete medioDiseño agrónomico

Diseño hidráulico

Fase de gabinete final Construcción de indicadores financieros

Elección de proyectos a implementar

Fase de gabinete inicialMedición de caudal

Medición de terreno

Medición de infiltración

Merci beaucoup

Yefrin M. Chávez, Ingyefrin.wordpress.com

(502) 5017-8640

@yefrin

/yefrinmagdony

Al menos que haya sido establecido de otra manera, todo eltexto articulado en esta publicación es de propiedad deAGEXPORT y el AUTOR. Cualquier reproducción, total oparcial, debe acreditarse.

Los derechos de autor se deben citar como sigue:

Diseño de sistemas de riego 2016 – 128. Chávez López, Y.M. Reproducido con la autorización deAsociación Guatemalteca de Exportadores.© (19 noviembre 2016). (AGEXPORT). Todos losderechos reservados. Si el material va a ser reproducido en una página web, la primera apariciónde "AGEXPORT" debe estar enlazada a http://export.com.gt/

Todas las fotografías, gráficas, imágenes y texto publicados en éste material están sujetos a losderechos de autor y no pueden ser utilizadas sin autorización. Si usted está interesado en usarcualquiera de estos, por favor dirigirse a http://export.com.gt/contactenos/

tipos de riegos y diseño agronómico

Engineering

especificaciones riegos

riegos eletricos

prevension de riegos

convocatoria de riegos

programación de riegos

diapositivas riegos i

riegos de cultivo

riegos de internet

riegos prisci.mercy

manejo agronÓmico crucÍferas.docx

riegos psicosociales

curso riegos i

riegos laborales,polvos

los riegos electricos eee

riegos _ 1

3 clase riegos

Índice - riegos costasol

gestión de riegos

diapositivas riegos ii

riegos de jérica