RIEGO POR ASPERSION.pdf

8/11/2019 RIEGO POR ASPERSION.pdf

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Mdulo 3

RIEGO POR ASPERSIN

Autores

Rafael Fernndez Gmez 1

Nicols A. Oyonarte Gutirrez1

Juan P. Garca Bernal 1

M del Carmen Yruela Morillo 1

Mercedes Milla Milla 1

Ricardo vila Alabarces 2

Pedro Gaviln Zafra 2

Produccin y Coordinacin

Vctor Ortiz Somovilla 2

Rafael Cano Lpez 2Ezequiel Guilln Hortal 2

Ricardo vila Alabarces 2

Manuel Lpez Rodrguez 2

Joaqun Berengena Herrera 2

Pedro Gaviln Zafra 2

Francisco Ortiz Berrocal 2

Melchor Guzmn Guerrero 1

Mara Antonia Cobacho Vargas 1

Nicols A. Oyonarte Gutirrez 1

1. Empresa Pblica para el Desarrollo Agrario y Pesquero de Andaluca S.A.

2. Consejera de Agricultura y Pesca. Direccin General de Investigacin y Formacin Agraria

MANUAL DE RIEGO PARA AGRICULTORES


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MANUAL DE RIEGO PARA AGRICULTORESMDULO3. RIEGO PORASPERSIN

JUNTA DE ANDALUCA. Consejera de Agricultura y Pesca

Direccin General de Investigacin y Formacin Agraria. Servicio de Formacin Agroalimentaria.

Empresa Pblica para el Desarrollo Agrario y Pesquero de Andaluca, S.A.Autores: Rafael Fernndez Gmez, Nicols A. Oyonarte Gutirrez, J uan P. Garca Bernal, M del Carmen Yruela Morillo,

Mercedes Milla Milla, Ricardo vila Alabarces, Pedro Gaviln ZafraDepsito Legal: CO-1460-99

I.S.B.N: 84-95083-06-XDiseo y Maquetacin: Ediciones Ilustres S.L. (Crdoba)

Impresin: Grficas Chamorro (Jan)


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Diciembre 99

Entre los factores que determinan que un sistema agrcolasea moderno se encuentra, sin lugar a dudas, la gestin quese haga del agua. La Consejera de Agricultura y Pesca, enel contexto de la modernizacin de la agricultura, estimpulsando y desarrollando acciones para mejorar la efi-ciencia de la utilizacin del agua en los regados de la

Comunidad Autnoma.Dentro de estas actuaciones, se encuentra el establecimien-to de servicios de asesoramiento al regante, entre los que seincluyen la formacin de agricultores, tcnicos y gestores delagua en el manejo de sus sistemas de riego, as como ladivulgacin de los resultados de sus experiencias.

La edicin de este Manual de Riego para Agricultores pro-porciona una herramienta adecuada, til e innovadora paraofrecer esa informacin a los regantes de manera eficaz. Suobjetivo es concienciar sobre los efectos de la agricultura de

regado en la disponibilidad de agua y en la sostenibilidaddel medio, as como potenciar el manejo correcto de los sis-temas de riego y el empleo de tcnicas adecuadas para lagestin del agua.

La realizacin de este manual didctico, se inscribe en laapuesta decidida que la Consejera de Agricultura y Pescaest haciendo para responder a la gran demanda de forma-cin especfica y adaptada a las necesidades concretas delos sectores productores y comercializadores andaluces.Adems, pretende mejorar el acceso de los agricultores a lainformacin y, con ello, elevar su capacidad de respuesta

ante los cambios.Y, siendo el agua en la agricultura andaluza un recurso irre-gular, limitado y estratgico, fuente de riqueza, diversifica-cin y empleo, se haca necesario contar con un materialdidctico, riguroso y moderno, que apoyar la planificacin yla gestin de su uso por parte de los agricultores andaluces.

Paulino Plata Cnovas


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Presentacin

La adecuada prctica del riego incide grandemente en una mayor disponibilidad de agua paralos regantes y en la mejora las producciones de sus cultivos, pero tambin, y no menos impor-tante, en la disminucin de la contaminacin de los sistemas hidrolgicos de los que se nutren elconjunto de la poblacin y espacios de alto inters ambiental. Por tanto, la mejora del riegoredundar en un mayor nivel y calidad de vida en los agricultores y del conjunto de la poblacin.

La importancia de un manejo adecuado del agua de riego est en el nimo de las administra-ciones pblicas, gestores del agua y regantes, pero son frecuentes las situaciones en las que las

prdidas de agua de riego son importantes. Este Manual de Riego para Agricultores intentacontribuir a mejorar esta situacin desde la formacin del regante. Con l se pretende poner alalcance del regante conocimientos sobre los fundamentos del riego y el manejo de diferentes sis-temas de riego.

En la elaboracin de este manual se ha perseguido la simplicidad y claridad, sin renunciar a lacalidad y el rigor. Abarca un gran nmero de cuestiones en torno al manejo del riego, desde ladecisin sobre cundo y cunto regar hasta la evaluacin bsica de instalaciones de riego, deforma que se puedan detectar sus deficiencias y buscar soluciones factibles. Se han eludidoaspectos complejos relacionados con el diseo de instalaciones, cuestin reservada para perso-nal cualificado, si bien se abordan criterios que debe conocer el agricultor para participar en eldiseo de su instalacin.

Componen el manual cuatro mdulos, en los que se abordan los fundamentos del riego (mdu-lo 1) y cada uno de los tipos de riegos: riego por superficie (mdulo 2), riego por aspersin(mdulo 3) y riego localizado (mdulo 4). Al final de cada captulo se incluyen unas preguntascon las que el usuario podr evaluar sus progresos. Se acompaa de un libro de ejercicios y demateriales de ayuda para el profesorado. Adems, se ha elaborado una versin en disco com-pacto, susceptible de ser utilizada en cualquier ordenador personal. De esta forma, el conjuntoes tambin utilizable en la enseanza a distancia.

El Manual de Riego para Agricultores es un material didctico que se ha elaborado dentro deun programa de actuaciones para la optimizacin del uso y gestin del agua de riego. Este pro-grama est siendo desarrollado por la Direccin General de Investigacin y Formacin Agrariade la Consejera de Agricultura (Junta de Andaluca) a travs de la Empresa Pblica para el

Desarrollo Agrario y Pesquero de Andaluca S.A. (D.a.p). Incluye, adems de la elaboracin dematerial didctico, el establecimiento de Servicios de Asesoramiento al Regante, la caracteriza-cin de Comunidades de Regantes y un extenso plan de formacin.

En la elaboracin del Manual de Riego para Agricultores, todo lo aprendido en el desarrollo deestas actuaciones ha sido utilizado. Por tanto, adems de los autores y las personas que lo hanproducido y coordinado, queremos mencionar a otras personas de D.a.p. que han contribuido asu realizacin: Jos Bellido Gonzlez, Isabel Gonzlez de Quevedo, Ana Salas Mndez, JuanCarlos MartnLoeches Snchez, Ftima Moreno Prez, Javier Msig Prez, Benito SalvatierraBellido, Daro Reina Gimnez, Antonio Romero Lpez, Paula Trivio Tarradas y Salvador LpezGracia.

Equipo de Trabajo


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AGRADECIMIENTOS

Cuando se abord la elaboracin de este material didctico para la formacindel regante, buscamos reunir la claridad y sencillez con el necesario rigor, deforma que el resultado fuera mucho ms que un recetario de aplicacin dudo-sa en circunstancias variables. Con este fin, se haca precisa la colaboracin conuniversidades y centros pblicos de investigacin con amplia experiencia en laciencia y tcnica del riego, adems de los propios de la Consejera deAgricultura y Pesca. En este mbito se enmarcan los acuerdos con la UnidadDocente de Hidrulica y Riegos de la Universidad de Crdoba y el Instituto deAgricultura Sostenible de Crdoba (C.S.I.C).Tambin ha realizado aportacionesLuciano Mateos Iiguez (C.S.I.C.). Estos acuerdos son continuacin de la cola-boracin permanente entre la Empresa Pblica para el Desarrollo Agrario yPesquero de Andaluca y los centros de produccin cientfica.

A las personas y entidades mencionadas queremos agradecer su aportacin.

Adems, se ha contado tambin con la colaboracin de empresas fuertementeimplantadas en la agricultura de riego.

AZUD, S.A.Avda. Las Amricas, parcela 6/6. P. I. Oeste

30169 SAN GINS (MURCIA)

HIDRULICAS H.M.T., S.A.Pol. Ind. Ramass. C/ Barcelons, 14-16

08520 LES FRANQUESES DEL VALLS (BARCELONA)

IRRIMN-MONDRAGN, S.A.P.I. Mediterrneo. C/ Fila, P-8

46550 ALBUIXECH (VALENCIA)

MANUFACTURAS ARANZBAL, S.A.BOMBAS ITURApartado 41

20800 Zarauz (GUIPZCOA)

PIVA MOTOR, S.A.Alcalde Miguel Castao, 63

24080 LEN

RAIN BIRDC/ San Vicente, 3 B

28220 MAJADAHONDA (MADRID)

RIEGOS DEL DUERO, S.A.Ctra. Adanero-Gijn, 150. 5

47410 OLMEDO (VALLADOLID)

TECNIRRIEGOS, S.A.P. I. Las Quemadas, Parcela 23-C

14014 CRDOBA

VALMONT, S.A.Ctra. Mejorada del Campo a Velilla de S. Antonio, Km. 0.64

28840 MEJORADA DEL CAMPO (MADRID)

VYRSAAvda. Pueyo, 112

22400 MONZN (HUESCA)


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Unidad Didctica 1. CONCEPTOS BSICOS DEL RIEGO A PRESIN

(ASPERSIN Y LOCALIZADO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1.1 Introduccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1.2 Conceptos generales: caudal, presin y prdidas de carga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121.3 Elevacin del agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

1.4 Tipos de bombas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

1.5 Prestaciones de las bombas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

1.6 Potencia del motor que acciona una bomba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

1.7 Criterios bsicos de seleccin de un grupo de bombeo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

Autoevaluacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

Unidad Didctica 2. FUNDAMENTOS BSICOS DEL RIEGO POR ASPERSIN.

TIPOS DE SISTEMAS Y COMPONENTES. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

2.1 Introduccin. Descripcin del mtodo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

2.2 Ventajas e inconvenientes del riego por aspersin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

2.3 Red de distribucin. Piezas especiales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

2.4 Aspersores y distribucin del agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

2.5 Clasificacin de los sistemas de aspersin. Criterios para su eleccin. . . . . . . . . . . . . 44

Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Autoevaluacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

Unidad Didctica 3. CRITERIOS DE DISEO DEL RIEGO POR ASPERSIN . . . . . . . . . . . 53

3.1 Introduccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

3.2 Diseo agronmico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

3.3 Diseo hidrulico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66Autoevaluacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

ndice


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Mdulo 3. Riego por Aspersin10

Unidad Didctica 4. EVALUACIN DE INSTALACIONES DE RIEGO POR ASPERSIN . . . . 69

4.1 Introduccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

4.2 Evaluacin de los componentes de la instalacin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

4.3 Evaluacin de la uniformidad del riego. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

4.4 Evaluacin de las prdidas por evaporacin y arrastre del viento . . . . . . . . . . . . . . . 76

4.5. Eficiencia de Aplicacin ptima del sistema de riego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

4.6. Evaluacin del manejo del riego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

Autoevaluacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

Unidad Didctica 5. MEJORA DEL MANEJO DEL RIEGO POR ASPERSIN . . . . . . . . . . . . 87

5.1 Introduccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

5.2 Mantenimiento y reposicin de componentes del sistema. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

5.3 Manejo durante el riego. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

Autoevaluacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

Unidad Didctica 6. REDES COLECTIVAS DE RIEGO A PRESIN

(ASPERSIN Y LOCALIZADO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 996.1 Introduccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

6.2 Descripcin de las redes colectivas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

6.3 Elementos de medida y control en las redes colectivas a presin . . . . . . . . . . . . . . 105

Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

Autoevaluacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

Respuestas a las Autoevaluaciones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

Glosario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

Bibliografa


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UNIDADDIDCTICA

CONCEPTOS BSICOS DELRIEGO A PRESIN(ASPERSIN Y LOCALIZADO)1

1.1 Introduccin

En la actualidad son tres los mtodos de riego utilizados en agricultura: superficie, localizado yaspersin. En el riego por superficie el agua discurre sobre el suelo aprovechando la fuerza de gra-vedad y la pendiente de la parcela en su caso, sin necesidad de dotar al agua de presin. En elcaso del riego localizado y del riego por aspersin, es necesario suministrar al agua una ener-ga determinada para que sta circule por las tuberas a presin.

Cuando el agua de riego circula o se encuentra almacenada en balsas, embalses, canales, ros, etc.,y estos se encuentran situados a un nivel suficientemente alto con respecto a la parcela de riego,el agua, conducida por una red de distribucin cerrada, adquiere una determinada presin. sta se

debe a la energa que tiene por la propia diferencia de altura con respecto a la parcela.

Figura 1. a) La presin del agua es consecuencia de la diferencia de altura entre el lugar de origen y el

de uso; b) La presin necesaria en la red es suministrada por un sistema de bombeo.

En caso de que el agua no se encuentre en estas condiciones, por ejemplo si la parcela de riegoest a mayor altura que el lugar donde se encuentra almacenada e incluso al mismo nivel, sernecesario suministrarle una energa para que alcance la presin necesaria para circular

por toda la red de riego y salir por los emisores con una presin tal que garantice su buen funcio-namiento.


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Lo ms habitual es que ocurra este segundo caso, siendo los equipos o sistemas de bombeoaquellos elementos de la instalacin que aportan la energa necesaria para suministrar elcaudal de agua requerido a la presin necesaria para hacer funcionar los emisores correctamente.

1.2 Conceptos generales: caudal, presin y prdidas decarga

CAUDAL

Se define el caudal como la cantidad de agua que pasa por una conduccin o tubera en un

tiempo determinado. Los caudales se miden principalmente en las siguientes unidades:

litros/segundos (L/s)

litros/hora (L/h)

metros cbicos/hora (m3/h)

Para pasar de una unidad a otra, basta multiplicar o dividir por las cantidades que se indican a con-tinuacin:

EJEMPLO

Por un ramal de aspersin circula un caudal de 0.85 litros/segundo. A cuntos metros3/hora equi-vale dicho caudal?

Segn la tabla anterior, para pasar de litros/segundo a metros3/hora basta multiplicar por 3.6:

litros metros cbicos0.85 x 3.6 =3.06 segundo hora

Para pasar de a

litros/segundo litros/hora multiplicar por 3.600

litros/segundo metros3/hora multiplicar por 3.6

litros/hora litros/segundo dividir por 3.600

litros/hora metros3/hora dividir por 1.000

metros3/hora litros/segundomultiplicar por 1.000

y dividir por 3.600

metros3/hora litros/hora multiplicar por 1.000



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No es habitual que el agricultor mida el caudal instantneo de agua que circula por sus conduccio-nes. En general, el caudal slo se mide en grandes instalaciones o puestos de control de zonas rega-bles para llevar un control del funcionamiento de la red. Para realizar estas medidas, suelen emple-

arse caudalmetros electromagnticos y de ultrasonidos, muy precisos pero caros, cuyo uso slose justifica en los casos mencionados.

Sin embargo, es preciso y muy til que el agricultor mida el volumen de agua que ha pasado porciertos lugares de la red y tener as control del agua aplicada con el riego. Para ello, lo ms habituales instalar contadores volumtricos.

PRESIN

Los sistemas de riego localizado y aspersin estn basados en la conduccin del agua desde un puntode almacenamiento hasta los emisores, discurriendo durante todo el trazado o red de distribucin

dentro de unas tuberas cerradas. Para que el agua llegue a todos los puntos de emisin, es preci-so que circule con una determinada presin. De esta forma, se podr superar la diferencia dealtura a la que est situada la parcela, vencer el rozamiento con las paredes de las tuberas y los dis-tintos elementos que componen el sistema (uniones, codos, tes, vlvulas, reguladores, etc.) y hacerfuncionar correctamente los emisores (en riego por aspersin los aspersores).

La presin se puede definir como la fuerza ejercida sobre una superficie determinada. En refe-rencia al agua que circula en una tubera, la presin es la fuerza que ejerce el agua sobre las pare-des de sta y los distintos elementos que componen el sistema.

Las principales unidades en que se mide la presin del agua en una conduccin o tubera son lassiguientes:

Atmsferas (atm)

Kilogramos/centmetro cuadrado (kg/cm2), usualmente conocida por el trmino kilos

Metros de columna de agua (m.c.a.)

Megapascales (MPa)

En sistemas de riego a presin, localizado y aspersin, las presiones suelen indicarse en kilos aun-

que es frecuente que las casas comerciales indiquen las caractersticas de funcionamiento de susequipos en otras unidades. La relacin existente entre las ms frecuentes es:

La presin suele medirse utilizando manmetros, bien instalados permanentemente en el

punto de medida o bien colocndolos puntualmente en los lugares deseados mediante las denomi-nadas tomas manomtricas.

1 atm = 1 kg/cm2 = 10 m.c.a. = 0.1 MPa

13UD 1. Conceptos Bsicos del Riego a Presin (Aspersin y Localizado)


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Una forma muy prctica de medir la presin con la que el agua sale por los aspersores es colocan-do un manmetro en la boquilla o boquillas. La lectura del manmetro indicar si el aspersorest funcionando a la presin adecuada y, en consecuencia, est aplicando el agua segn lo deseado.

Figura 2. Medida de la presin en la boquilla de un aspersor utilizando un manmetro.

EJEMPLO

Un manmetro aplicado a la boquilla de un aspersor indica un valor de 2.7 kg/cm2. A cuntos m.c.a.

equivale dicha presin?

Teniendo en cuenta que 1kg/cm2 equivale a 10 m.c.a., para saber cuantos m.c.a. son 2.7 kg/cm2

basta multiplicar ese valor por 10.

Kg2.7 x 10 =27 m.c.a.

cm2

PRDIDAS DE CARGAA medida que el agua dotada de presin circula por las tuberas y atraviesa los distintos elementosdel sistema va perdiendo parte de dicha presin debido al rozamiento. A esta prdida de presin sele denomina prdida de carga, y se expresa en las mismas unidades que la presin, normalmenteen metros de columna de agua (m.c.a.).

Las prdidas de carga en el sistema dependen principalmente de los siguientes condicionantes:

Dimetro interior de la tubera, teniendo en cuenta que a menor dimetro la prdida de cargaes mayor para el mismo caudal circulante.

Longitud de la tubera, sabiendo que a mayor longitud de la tubera tambin es mayor la pr-dida de carga para el mismo dimetro y caudal circulante.



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En la fase de aspiracin el agua se eleva desde su nivel hasta el eje de la bomba, siendo con-ducida por la tubera de aspiracinen la que la bomba realiza el vaco con el fin de que el aguasuba por ella. Se recomienda que la altura existente entre el nivel del agua aspirada y el centroo eje de la bomba, denominada altura geomtrica de aspiracin (Ha), no sea superior a 7metros.

Figura 4. Representacin esquemtica de las alturas de aspiracin e impulsin en la elevacin del agua.

En la fase de impulsin el agua es conducida desde la bomba hasta su destino final, mediantela tubera de impulsin. La bomba debe elevar el agua hasta el punto ms alto de la instalaciny adems darle la presin necesaria para que salga por los emisores.

A la altura existente entre el centro o eje de la bomba y el punto ms alto de la tubera de impul-sin se denomina altura geomtrica de impulsin. Sumando a sta la altura de presin nece-saria en el lugar ms lejano al sistema de bombeo (presin de trabajo del emisor), la resultantese denomina altura manomtrica de impulsin (Hi).

EJEMPLO

Un agricultor tiene instalado un lateral de aspersin en su cultivo de maz. La longitud de los tubosportaaspersores es de 1.5 metros, mientras que la diferencia de nivel existente entre la bomba y el

punto mas alto del terreno es de 17 metros (dato que se ha obtenido mediante consulta de un planode curvas de nivel).

Sabe que la presin de funcionamiento de los aspersores es de 2 kilos, es decir, 20 m.c.a. o 20metros de elevacin. Cul es la altura manomtrica de impulsin (Hi)?

La altura geomtrica de impulsin es la altura vertical que hay entre el centro (eje) de la bomba yel punto ms alto de la instalacin. Por tanto, a los 17 metros que hay de desnivel entre la bombay el punto ms alto del terreno hay que sumarle la longitud del tubo portaaspersor:

Altura geomtrica de impulsin =17 +1.5 =18.5 metros (m.c.a.)

La altura manomtrica de impulsin es la suma de la geomtrica ms la presin necesaria en los

aspersores. Por tanto, Hi es:18.5 +2 =20.5 metros (m.c.a.)



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Debido a las prdidas de cargaque se producen en las tuberas y elementos singulares y especiales,es necesario sumar la altura por prdidas de carga (Hp) a la suma de la altura geomtrica deaspiracin y a la manomtrica de impulsin. En la prctica y por razones de seguridad, el valor Hpsuele incrementarse en un 20 % (simplemente multiplicando las prdidas de carga por 1.2).

EJEMPLO

Se ha determinado que la prdida de carga en la red de distribucin de un sistema de riego por asper-sin, desde el sistema de bombeo hasta el aspersor ms lejano es de 3 m.c.a. De esta forma, la altu-ra por prdidas de carga a considerar para determinar la elevacin del agua sera:

3 x 1.2 =3.6 m.c.a.

Finalmente, la altura total de elevacin denominada altura manomtrica total (Ht), es la suma delas alturas anteriores, Ha (geomtrica de aspiracin), Hi (manomtrica de impulsin) y Hp (prdidasde carga). La altura manomtrica total es un dato imprescindible para calcular la potencia nece-saria del motor.

Figura 5. Representacin esquemtica de la altura manomtrica total.

1.4 Tipos de bombas

Actualmente existe gran variedad de bombas utilizadas para dotar al agua de la energa necesariapara ser impulsada y llegar hasta su destino. Las que se utilizan ms comnmente en agricul-tura son las denominadas turbomquinas, en las que se produce un aumento de la velocidad

Ht = Ha + Hi + Hp



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del agua provocada por el movimiento giratorio de un elemento denominado rodete o impulsor,formado por palas.

Si el agua entra en el rodete por el centro y es impulsada en la direccin radial debido a la fuerza

centrfuga, la bomba se denomina centrfuga, mientras que si entra por el centro del rodete y laimpulsa en la misma direccin que trae en la aspiracin, se denomina axial.

Figura 6. Esquema del funcionamiento de una bomba: a) centrfuga; b) axial.

En cualquiera de los dos casos, el rodete de la bomba es accionado por un motor elctrico o unmotor de combustin acoplado a ella, que es el encargado de proporcionar la energa necesariapara el giro. Al conjunto formado por una bomba y un motor acoplado a ella se le denomina grupomotobomba, y en caso de utilizar motor elctrico se le denomina grupo electrobomba.

Figura 7. Grupo motobomba. Pueden observarse la tubera de aspiracin, la tubera de impulsin y en la

parte derecha, el enganche a la toma de fuerza de un tractor.



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En estas ltimas bombas, la velocidad de giro puede ser de 1.450 o 2.900 r.p.m. (revoluciones porminuto). La eleccin de la primera velocidad asegura una mayor duracin del grupo motobombaaunque supone una inversin ligeramente mayor, pero que con el tiempo supone un ahorro.

En funcin de la disposicin del eje de la bomba, se diferencian bombas de eje horizontal y bom-bas de eje vertical.

BOMBAS DE EJE HORIZONTAL

Se utilizan generalmente para elevar aguas superficiales (embalses, canales, etc.) o de pozospoco profundos (preferentemente de 5 a 10 metros).

Figura 8. Bomba de eje horizontal.

Se sitan por encima del nivel de la superficie del agua, debindose mantener constantemente llenala tubera de aspiracin. La operacin de llenado de la tubera de aspiracin hasta el eje de la bombase denomina cebado. Para evitar que la tubera se vace durante el funcionamiento e incluso des-pus de la parada de las bombas, se coloca en la parte final de dicha tubera una vlvula de pie.

A veces, cuando la vlvula de pie cierra mal o la tubera de aspiracin tiene alguna rotura, se pro-duce entrada de aire y se descarga dicha tubera. En cualquier caso el grupo sigue funcionando perono aspira agua, pudindose llegar a quemar la bobina del motor por falta de refrigeracin e inclusoa gripar la bomba.

En cualquier caso, si se pretende conseguir un correcto funcionamiento y el mximo rendimiento dela bomba, es muy importante reducir al mximo la altura geomtrica de aspiracin, no debiendo sersuperior a 7 metros.

A la salida de la bomba es conveniente disponer una vlvula de control del flujo de agua, de mari-

posa o de compuerta, una vlvula de retencin para evitar que el agua retroceda y provoqueque la bomba gire en sentido contrario, y a continuacin una ventosa.



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BOMBAS DE EJE VERTICAL

Se utilizan generalmente para bombear agua de pozos que normalmente son estrechos y pro-fundos, por lo que tienen una forma estrecha y alargada de manera que puedan trabajar en perfo-

raciones de dimetros reducidos. Debido a su forma, es necesario colocar rodetes de pequeo tama-o, lo que en ocasiones obliga a disponer varios acoplados en serie para conseguir la altura mano-mtrica total deseada.

En los grupos verticales propiamente dichos, la bomba se encuentra sumergida en el agua mien-tras que el motor se sita en la superficie, realizndose la transmisin mediante un eje que a vecestiene una gran longitud y que se instala dentro de la tubera de impulsin. La longitud de este eje estlimitada debido al gran nmero de cojinetes necesarios para la sujecin del eje de la transmisin.

Figura 9. Grupo electrobomba de eje vertical. Figura 10. Distintos tipos de

Puede observarse el motor bombas sumergidas o bombas buzo.

situado fuera del agua y el eje de impulsin.

Cuando los pozos son profundos (incluso ms de 200 metros), es necesario recurrir a los gru-pos motobombas sumergibles o grupos buzo, los cuales se caracterizan por tener tanto labomba como el motor bajo agua. Constan de un motor elctrico aislado por una coraza y colocadoen la base del cuerpo de la bomba, sostenidos ambos por la tubera de impulsin.

1.5 Prestaciones de las bombas

En una instalacin de riego se pueden utilizar una o varias bombas dependiendo de la altura mano-mtrica totalnecesaria y de las caractersticas tanto de las bombas como de la instalacin.



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Cada tipo de bomba individualmente puede ofrecer distintas prestaciones dependiendo de la rela-cin entre la altura manomtrica total (Ht) que pueda ofrecer y el caudal (Q) que suminis-tra para cada altura. Sin embargo, cuando en una instalacin se utilizan varias bombas, las presta-ciones que pueden suministrar conjuntamente son distintas dependiendo del tipo de agrupamientoque se utilice, en paralelo o en serie, que a su vez estar condicionado por las necesidades de lainstalacin.

Figura 11. Esquema de agrupamiento de bombas: a) en paralelo; b) en serie.

BOMBAS EN PARALELO

Se suelen colocar las bombas en paralelo cuando se necesita un caudal muy variable o bien sepretende disminuir el riesgo por falta de servicio por avera de una bomba. Cada una de lasbombas puede funcionar por separado, suministrando cada una de ellas el caudal que le correspon-da, pero todas las bombas deben dar la misma altura manomtrica total.

Figura 12. Electrobombas instaladas en paralelo.



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Cuando cada una de las bombas funciona en solitario, proporciona el caudal deseado a una altura

determinada. Sin embargo, cuando funcionan varias a la vez se est elevando un caudal igual a la

suma de los caudales que cada una de ellas suministra por separado , pero a la misma altu-

ra manomtrica que de forma independiente.

Figura 13 a. Prestaciones de bombas en paralelo, Figura 13 b. Prestaciones de bombas en paralelo,funcionando slo la bomba 1. funcionando slo la bomba 2.

Figura 13 c. Prestaciones de bombas en paralelo, funcionando ambas bombas a la vez.



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Por ejemplo se justificara instalar un grupo de bombeo en paralelo en una parcela donde se van aregar dos cultivos diferentes, cuyas fases de desarrollo no coinciden en el tiempo. Ser preciso dis-poner de mayor o menor caudal segn la poca del ao y la fase de desarrollo de cada cultivo.

BOMBAS EN SERIE

Su instalacin est justificada cuando es necesario dotar al sistema de riego de una presinmayor (por ejemplo al cambiar de un sistema de riego localizado a aspersin) o bien se requiereuna gran altura manomtrica total. En el grupo de bombeo, la impulsin de una bomba es laaspiracin de la siguiente y as sucesivamente dependiendo del nmero de bombas que constituyael grupo.

Mediante este sistema se consigue obtener una altura manomtrica total que es la suma delas alturas que proporciona cada bomba por separado, mientras que el caudal que sumi-nistran trabajando conjuntamente es el mismo que suministrara cada una de ellas independien-temente.

Figura 14 a. Prestaciones de bombas en serie, Figura 14 b. Prestaciones de bombas en serie,

funcionando slo la bomba 1. funcionando ambas bombas a la vez.

Cuando hay una o ms bombas trabajando en serie no tienen porque estar trabajando cons-tantemente, ya que puede ocurrir que slo se necesite una reelevacin del agua en momentos

determinados. En estos casos se disponen en un circuito que pueda ser aislado de la red principalcuando se desee.



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1.6 Potencia del motor que acciona una bomba

El motor es el encargado de suministrar la energa necesaria a la bomba para poder elevar el cau-dal a una altura manomtrica determinada. Para poder suministrar la energa necesaria a la bomba,el motor requiere una determinada potencia que se puede calcular fcilmente (en caballos devapor, CV) aplicando la siguiente expresin:

Tanto el rendimiento de la bomba como el del motor son datos suministrados por el fabricante y susvalores estn en torno a 0.7 - 0.9.

Adems de en caballos de vapor (CV) es muy frecuente expresar la potencia necesaria del motor enKilovatios (kW). Para calcular la potencia en Kilovatios se utiliza la expresin:

EJEMPLO

Se desea suministrar a un equipo de riego por aspersin un caudal de 6 litros/segundo. La alturamanomtrica total requerida en la bomba es de 45.9 m.c.a, es decir, 45.9 metros.

Suponiendo que el rendimiento de la bomba es 0.78 y el del motor 0.89, cul es la potencia delmotor en Caballos de Vapor (CV) y en Kilovatios (kW) necesaria para que la instalacin funcionecorrectamente?

Para calcular la potencia expresada en CV, se utiliza la siguiente expresin:

Caudal (L/s) x Alt. manomtrica total (Ht) (metros) 6 x 45.9P = ==5.28 CV

75 x Rendimiento bomba x Rendimiento motor 75 x 0.78 x 0.89

Para calcular la potencia expresada en kW, se usa la expresin:

Caudal (L/s) x Alt. manomtrica total (Ht) (metros) 6 x 45.9P =0.0098 x =0.0098 x =3.88 kWRendimiento bomba x Rendimiento motor 0.78 x 0.89

Caudal (L/s) x Alt. manomtrica total (Ht) (metros)Potencia (Kilovatios, kW) = 0.0098

Rendimiento bomba x Rendimiento motor

Caudal (L/s) x Alt. manomtrica total (Ht) (metros)Potencia (caballos de vapor, CV) =

75 x Rendimiento bomba x Rendimiento motor



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1.7 Criterios bsicos de seleccin de un grupo de bombeo

A la hora de realizar la seleccin de una bomba para una instalacin de riego se plantean numero-sas posibilidades tanto de tipo tcnico como de tipo econmico. Es preciso tener en cuenta ciertasrecomendaciones, entre las que se pueden destacar las siguientes:

La procedencia del agua de riego puede ayudar a decidir que tipo de bomba se ha de insta-lar, de tal manera que:

Si el agua procede de embalses o canales, la bomba que se suele instalar generalmente es detipo centrfuga de eje horizontal.

En caso de que el agua provenga de pozos poco profundos (5-7 metros) tambin se aconseja

instalar bombas centrfugas de eje horizontal, aunque tambin es factible instalar una bombade eje vertical.

Cuando la toma de agua se realiza de pozos de profundidades medias, se justifica la eleccinde una bomba vertical. Para pozos de profundidades mayores la eleccin ira dirigida haciabombas sumergidas o bombas buzo(incluso para ms de 200 metros).

En cualquier caso, la bomba ir accionada por un motor elctrico o bien de combustin segn sedisponga o no de corriente elctrica en la finca.

Una vez decidido el tipo de bomba o grupo de bombeo que se vaya a instalar, se han de deter-minar las prestaciones que stas deben suministrar al sistema. Para ello se ha calculadopreviamente el caudal (Q) necesario y la altura manomtrica total(Ht), y en funcin de estos dosdatos se elige la bomba en cuestin. Es habitual sobredimensionar las bombas un 20 % para pre-ver disminuciones del rendimiento como consecuencia de su uso. Como ser difcil encontrar enel mercado una bomba con las caractersticas requeridas, se debe elegir aquella que suministrepor exceso.

El motor que acciona la bomba debe de ser el adecuado, para lo cual se calcular la potenciarequerida por la bomba para elevar el agua y se elegir el motor en funcin de esa poten-cia, siendo adecuado aquel que la suministre por exceso.



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En sistemas de riego por tuberas cerradas a presin es necesario dotar al agua de

una energa para que circule por las mismas hasta salir por los emisores. Caudal, pre-

sin y prdidas de carga son tres conceptos bsicos para entender el funcionamien-

to de un sistema de riego a presin.

Por lo general es necesario suministrar al agua una energa de forma artificial, usan-

do para ello los equipos de bombeo con los que se aporta la energa necesaria para

suministrar el caudal de agua requerido a la presin necesaria, permitiendo el correc-to funcionamiento de los emisores. La presin que ha de suministrarse a un sistema

de riego est representada por la altura manomtrica total (Ht), que es la suma de

la altura de geomtrica de aspiracin (Ha), la altura manomtrica de impulsin (Hi)

y la altura por prdidas de carga (Hp) incrementada en un 20 %.

Las bombas ms utilizadas en agricultura son las hidrulicas accionadas por un

motor elctrico o uno de combustin. Segn la disposicin del eje de rotacin se

diferencian las bombas de eje horizontal (usadas preferentemente si la captacin serealiza desde canal o embalse) y las de eje vertical y sumergidas (si se toma el agua

de pozo).

El grupo de bombeo puede estar formado por varias bombas que podrn instalarse

en paralelo cuando el caudal necesario es muy variable, o en serie cuando es nece-

sario dotar a la instalacin de una mayor presin.



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1. Una de las unidades en que se expresa habitual-mente el caudal es en:

a) Atmsferas (atm)b) Metros de columna de agua (m.c.a.)c) Litros/segundo (L/s)d) Metros cbicos (m3)

2. En referencia a las bombas hidrulicas utilizadas

normalmente en agricultura, suelen actuar endos fases:

a) Succin y expulsinb) Aspiracin y expulsinc) Succin y expiracind) Aspiracin e impulsin

3. La prdida de presin que se produce a medidaque el agua a presin circula por las tuberas yatraviesa los distintos elementos del sistema

debido al rozamiento se denomina:a) Presin de rozamientob) Rozamiento de cargac) Prdidas de presind) Prdidas de carga

4. Los grupos motobombas sumergibles o gruposbuzo se caracterizan por tener:

a) El motor situado en la superficie y la bombasumergida en el agua

b) El motor y la bomba sumergidos en el aguac) La bomba en la superficie y el motor sumer-

gido en el aguad) El motor y la bomba ambos en superficie

5. Cules son las principales unidades en que seexpresa la potencia de un motor?

a) Kilovatios y Caballos de Vaporb) Kilovatios y centmetros cbicosc) Voltios y Watios

d) Watios y Caballos

6. La altura de elevacin o altura manomtrica total

es suma de las siguiente alturas:

a) Altura de succin, impulsin y aspiracinb) Altura de aspiracin, intrusin y prdidas de

carga

c) Altura de aspiracin, impulsin y prdidas decarga

d) Altura de succin, expulsin y prdidas de

carga

7. Si las necesidades de caudal de una instalacinde riego son muy variables, lo ms recomenda-

ble es instalar varias bombas agrupadas:

a) En serieb) En paralelo

c) En oblicuo

d) En superposicin

8. Para evitar que la tubera de aspiracin se vacedurante el funcionamiento o despus de la para-

da de las bombas, qu tipo de vlvula se debe

instalar en el extremo de dicha tubera?

a) Vlvula de pie

b) Vlvula volumtrica

c) Vlvula de ventosad) Vlvula de retencin

9. En un conjunto de bombas colocadas en serie y

trabajando a la vez, la altura manomtrica total

que suministra el conjunto es:

a) La diferencia entre cada una de las que sumi-

nistran las bombas por separadob) La de la bomba que proporciona menor altu-

ra manomtrica total

c) La suma de cada una de las que suministranlas bombas por separado

d) La de la bomba que proporciona mayor altu-

ra manomtrica total

27UD 0.UD 1. Conceptos Bsicos del Riego a Presin (Aspersin y Localizado)


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UNIDADDIDCTICA

FUNDAMENTOS BSICOS DELRIEGO PORASPERSIN. TIPOS DE SISTEMAS YCOMPONENTES2

2.1 Introduccin. Descripcin del mtodo

El riego por aspersin es un mtodo mediante el cual el agua se aplica sobre la totalidad dela superficie del suelo en forma de lluvia, utilizando para ello una red de riego que permiteconducir el agua con la presin adecuada hasta los elementos encargados de aplicarla, los asper-sores.

La red de distribucin del agua est formada por conducciones cerradas que llevan el agua a pre-sin hasta los aspersores; el agua sale de ellos a gran velocidad y cae en forma de lluvia sobreel terreno, donde se infiltrar pasando desde la superficie del suelo hasta capas cada vez ms pro-fundas, quedando as a disposicin del cultivo. La cantidad de agua que se infiltra, ser mso menos homognea segn sean las caractersticas fsicas del suelo y las propias caractersticas defuncionamiento de los aspersores.

Figura 1. Riego por aspersin.


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En un sistema de riego por aspersin bien diseado no debe producirse escorrenta, es decir, cadagota de agua debe infiltrarse en el mismo punto donde cae. Adems, el tamao de las gotas produ-cidas por los aspersores debe ser tal que no provoque erosin al caer al suelo. Cuanto mayor sea

el tamao de la gota, con mayor energa llegar al suelo y en consecuencia la erosin podr sermayor.

Una vez que el agua ha salido por el aspersor queda fuera de control y a merced de las condi-ciones climticas. El viento es el elemento que tiene mayor influencia en la distorsin del chorrode agua pulverizada haciendo que el agua se distribuya irregularmente sobre el suelo, lo que reper-cute disminuyendo la uniformidad de aplicacin del agua y por tanto el desarrollo homogneodel cultivo.Tambin influye en la cantidad de agua que llega al suelo la evaporacindirecta ensituaciones de ambiente muy clido y seco, ya que las gotas de agua pueden evaporarse antes dellegar a caer al suelo. Aunque estas prdidas de agua no suelen ser muy importantes, es convenien-te tener en cuenta el tamao de la gota puesto que cuando son muy pequeas se evaporan fcil-mente. Las prdidas por evaporacin afectan ms a la uniformidad de aplicacin que al rendimien-to del sistema de riego.

2.2 Ventajas e inconvenientes del riego por aspersin

VENTAJAS DEL MTODO

Las ventajas del riego por aspersin se fundamentan principalmente en dos aspectos: uno, el controldel riego slo est limitado por las condiciones climticas; y dos, la uniformidad de aplicacin delagua es independiente de las caractersticas del suelo.

Permite regar terrenos ondulados o poco uniformes sin necesidad de una nivelacin o pre-paracin previa del mismo, al contrario de lo que ocurre en riego por superficie.

Figura 2. Con el riego por aspersin se pueden regar en terrenos ondulados con cierta pendiente.



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Se aprovecha ms la superficie de cultivo ya que no hay que destinar parte del suelo a cana-les y acequias. Adems, el riego por aspersin puede ser utilizado en una gran variedad desuelos, incluso en aquellos muy ligeros o de textura arenosa que exigen riegos cortos y frecuen-

tes. Es un mtodo de riego que se adapta muy bien a las primeras fases de desarrollo de los

cultivos, sobre todo durante la germinacin de las semillas, donde son necesarios riegos ligerospero frecuentes. Esto ocurre en algunos cultivos tales como zanahoria, remolacha, etc. Tambines un mtodo muy til para dar riegos de socorro y especialmente eficaz en la lucha con-tra heladas.

Figura 3. El riego por aspersin es especialmente til durante

las primeras fases de desarrollo del cultivo, por ejemplo en la germinacin.

Es el mtodo de riego ideal para realizar un lavado de sales, ya que tienden a desplazarse juntocon el agua hasta capas profundas del suelo quedando fuera del alcance de las races.

Hay una mayor posibilidad de mecanizacin de los cultivos, ya que se eliminan los obstcu-los propios del riego por superficie. Unicamente en el caso de sistemas con tuberas en superficiedurante la campaa de riegos dificultara esta mecanizacin.

Posibilita la aplicacin junto con el agua de riego de sustancias fertilizantes y algunos trata-mientos qumicos y permite cierto grado de automatizacin.

Se adapta a la rotacin de los cultivos, siempre y cuando el diseo de la red de distribucinse realice para el cultivo que tenga mayores necesidades de agua.

31UD 2. Fundamentos Bsicos del Riego por Aspersin. Tipos de Sistemas y Componentes


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La red de distribucin es el conjunto de tuberas que llevan el agua desde la toma de agua en laparcela hasta los aspersores situados las distintas unidades y subunidades de riego. Est formadapor la red principal o de alimentacin, que distribuye el agua por la parcela y los ramales deaspersin, que derivan de los anteriores y conducen el agua hasta los aspersores.

En riego por aspersin es muy frecuente que los ramales de aspersin sean mviles y tomen aguadesde diversos puntos distribuidos a lo largo de la tubera de alimentacin, trasladndolos de un sitioa otro. As, se van regando franjas de suelo de forma consecutiva hasta que se completa latotalidad de la parcela.

Figura 5. Posturas de riego en sistemas de aspersin.

En estos casos, la unidad de riego corresponde a la superficie asociada a cada ramal de aspersin yla operacin de riego se denomina postura. Igualmente, al cambio del ramal de un sitio a otrose llama cambio de postura, y lo habitual es que se rieguen varias posturas simultneamente paraque el tiempo empleado en completar la parcela no sea demasiado largo.

Dependiendo de la movilidad de las tuberas, la red de distribucin se puede clasificar en:



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Fija: Las tuberas abarcan la totalidad de la superficie que se vaya a regar. A su vez puedeser temporal (las tuberas se colocan sobre la superficie del suelo despus de la siembra o plan-tacin y se suelen quitar algo antes de la recoleccin. En muchas ocasiones la red puede ser un

obstculo para la mecanizacin y organizacin de los trabajos en la parcela) o permanente (lastuberas estn permanentemente enterradas y slo estn sobre el suelo los tubos portaaspersores).

Figura 6. Sistema de aspersin fijo temporal.

Este tipo de red de distribucin se justifica cuando por las caractersticas del suelo y/o del cultivolos riegos deben ser frecuentes.

Mvil: Todas las tuberas de la red de distribucin, tanto las correspondientes a la red prin-cipal como a los ramales de aspersin, se van trasladando a medida que se va regando. Estesistema est especialmente indicado cuando el suministro del agua es por medio de canales o ace-quias.

Mixta: La red principal suele ser fija, estando las tuberas enterradas o sobre el suelo, mien-tras que los ramales de aspersin se van trasladando de una postura de riego a otra.

Como es lgico, cuanto ms fija sea la red de distribucin ms se encarecer la inversin inicialpero menores sern los costes de explotacin del sistema.

CARACTERSTICAS DE LAS TUBERAS

Tuberas para sistemas mviles

Han de ser de materiales ligeros, siendo los ms frecuentes el aluminio y acero galvanizado, aun-que tambin se utilizan de PVC y polietileno.

Cuando se utilizan tuberas metlicas, stas suelen tener una longitud de 3, 6 (lo ms usual), 9 o12 metros, y se unen entre s mediante distintos dispositivos teniendo en cuenta que las uniones

deben cumplir las siguientes condiciones: Deben poder realizarse con rapidez.



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Deben ser estancas, es decir deben evitar cualquier fuga de agua.

Deben permitir una cierta holgura para que los elementos consecutivos puedan formar un peque-o ngulo y se adapten a la superficie del terreno.

Los dimetros de las tuberas de los ramales de aspersin suelen oscilar entre 2 y 6 pulgadas(50 - 150 milmetros) y pueden soportar presiones en torno a los 10 kilogramos/centmetro cua-drado (kg/cm2, trmino conocido usualmente como kilos). Normalmente son de aluminio,material ligero y resistente a la corrosin aunque menos resistente a los choques y golpes que elacero galvanizado.

La unin de los tubos que integran un ramal se realiza mediante un sistema de acoplamiento rpi-do por medio de uniones mecnicas o hidrulicas.

Uniones mecnicas: La estanqueidad se consigue comprimiendo un aro de goma situado entre los

extremos de los dos tubos contiguos a travs de un cierre de palancas que los une fuertemente.

Uniones hidrulicas: La estanqueidad se consigue mediante una junta de doble labio (en formade U). La presin del agua acta sobre los dos labios de la U apretando uno de ellos contra elextremo macho y el otro contra el extremo hembra, siendo suficientemente estanca cuando dichapresin supera los 0.5 kilos. Dispone de un cierre o pestillo que evita que la presin sepa-re los tubos permitindoles adems una cierta holgura.

Figura 7. Unin hidrulica entre dos ramales de aspersin.

Su acople ha resultado defectuoso ya que se aprecian importantes fugas de agua.

Las tuberas de PVCson muy ligeras, tienen baja rugosidad y permiten un fcil montaje y repara-cin. Sin embargo son muy frgiles, por lo que unido a su deterioro por la accin de la luz solar sue-len instalarse enterradas. Los dimetros ms normales de uso estn comprendidos entre 25 y 300milmetros y suelen estar constituidas por tubos de 5 a 9 metros de longitud unidos con un pega-mento especial.



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Las tuberas de polietileno son flexibles lo que permite su manejo en rollos con grandes longitu-des de tuberas (50 - 200 metros). Estn indicadas para pequeos dimetros (16 - 200 mm), sien-do las uniones ms usadas las de tipo manguito.

Las principales caractersticas de las tuberas de polietileno son poseer una gran flexibilidad, facili-dad de montaje, bajo nmero de juntas y gran resistencia a las cargas. Debido a su alto precio, sesuelen utilizar slo en dimetros pequeos y para riegos donde no sea frecuente el movimiento delos ramales de aspersin.

Tuberas para sistemas fijos

Se emplea principalmente PVC, fibrocemento, acero, fundicin, hormign y plstico, siendo en laactualidad los materiales ms utilizados el fibrocemento y PVC.

Las tuberas de fibrocemento presentan ventajas tales como su menor coste para dimetrosintermedios (200 - 400 mm), gran resistencia a agentes fsicos y algunos qumicos, baja rugosi-dad, no se suelen formar incrustaciones, cierta flexibilidad en las uniones y fcil reparacin. Comoinconvenientes destacan su gran fragilidad, por lo que se debe de extremar el cuidado en eltransporte y la puesta en obra; adems, desde el punto de vista econmico, resultan competiti-vas para dimetros muy grandes.

PIEZAS ESPECIALES

Para el montaje de la red de distribucin y el adecuado funcionamiento de los ramales de aspersiny de los aspersores se utilizan una serie de accesorios denominados en general piezas especiales. Losms usuales son los siguientes:

Portaaspersores

Son los elementos de unin entre el aspersor y el ramal de aspersin . Generalmente cons-tan del tubo portaaspersor, el acoplamiento o enlaces rpido y un estabilizador para mantener eltubo y el aspersor en posicin vertical.

El tubo portaaspersor se fabrica en acero galvanizado, aluminio y cada vez ms en material pls-tico rgido. Su longitud es variable y depende de la altura del cultivo que se vaya a regar; as, lostubos ms utilizados son de 0.25-0.5-1-1.5 y 2 metros de longitud. Los dimetros comercialesde estos tubos estn comprendidos entre 0.5 y 1 pulgadas (19-25 mm).

En instalaciones con terrenos muy ondulados es conveniente utilizar reguladores de presin quegaranticen presiones uniformes en los aspersores; estos reguladores van instalados en el interiordel tubo portaaspersor.

Los acoplamientos o enlaces rpidos se utilizan con objeto de facilitar la conexin y desconexindel tubo portaaspersor al ramal de aspersin y hacer posibles dichas operaciones sin detener el

funcionamiento de la instalacin, lo cual permite tambin revisar los aspersores o bien trasla-darlos a otro ramal.



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Figura 8. Tubo portaaspersor dotado de un acople rpido al ramal de aspersin.

Para evitar las oscilaciones del tubo durante el riego se emplean unas placas o soportes estabi-

lizadores que evitan o reducen su movimiento. Adems, en caso de que el tubo portaaspersor sea

de gran longitud es necesario recurrir al empleo de los llamados trpodeso cohetescon obje-to de mantener el tubo en posicin vertical.

Figura 9. Tubo portaaspersor en el que se observa el estabilizador.



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Tes, cruces, codos, reducciones y tapones finales de tuberas

Son piezas que se utilizan en las derivaciones, cambios de direccin, cambios de dimetros y extre-mos de las tuberas. Se fabrican de los mismos materiales y dimetros que los tubos de los ramales

de aspersin.

Tomas o bocas de riego

Estas piezas son conocidas tambin como hidrantes, y constituyen el elemento de conexin entreel ramal de aspersin y la tubera que lo abastece.

Figura 10. Toma o boca de riego, tambin denominada hidrante.

Elementos de medida y control

En toda instalacin deben existir diferentes elementos para medir fundamentalmente el caudal deagua que pasa por un lugar determinado, el volumen de agua que ha circulado y la presin. Paraello se emplean respectivamente los caudalmetros, los contadores volumtricos y los man-metros, existiendo en el mercado gran variedad en funcin del intervalo de medida, material defabricacin, etc.

Asimismo, son muy recomendables determinados elementos de control tanto del caudal como de la

presin. Es aconsejable, cuando la topografa lo requiera, instalar reguladores de presin ala entrada de las unidades o subunidades de riego para conseguir presiones homogneas entoda la instalacin, especialmente si el terreno es ondulado y existen diferencias de altura conside-rables entre distintos puntos de la parcela.

2.4 Aspersores y distribucin del agua

Los aspersores son los elementos de la instalacin de riego por aspersin encargados de distribuir

el agua en forma de lluvia sobre la superficie del suelo. Son elementos provistos de una o msboquillas montadas sobre un cuerpo central, por las que sale el agua a presin. El movimiento gira-



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torio del aspersor es provocado por la presin del agua que, al salir, se dispersa en forma de gotasmojando una superficie ms o menos circular, cuyo alcance depende de la presin del agua y del tipode aspersor.

La distribucin del agua sobre la superficie regada por un aspersor no es uniforme, por lo que paraconseguir la mayor uniformidad posible han de disponerse los aspersores lo suficientemente prxi-mos entre s de tal forma que se produzca un solapeentre ellos.

TIPOS DE ASPERSORES

En general, los diferentes tipos de aspersores pueden agruparse atendiendo a distintos aspectos:

Segn el mecanismo de giro se clasifican en:

Aspersores de impacto: Son los ms utilizados en agricultura. El giro se consigue mediante el

impulso del chorro del agua sobre un brazo oscilante que se desplaza y vuelve a su posicin ini-cial gracias a un muelle recuperador. Cuando el brazo vuelve a su posicin original, golpea elcuerpo del aspersor provocando un ligero giro del mismo. La velocidad de giro es relativamentepequea, por lo que se les considera aspersores de giro lento.

Figura 11. Aspersor circular de impacto en cultivo de zanahorias.

Figura 12. Componentes de un aspersor de impacto tpico.



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Los aspersores de impacto pueden disponer de una o varias boquillas, una de las cuales,denominada boquilla motriz, produce el chorro que impacta sobre el brazo mvil. El material uti-lizado en su construccin es latn o bronce, aunque tambin se fabrican de plstico de altaresistencia al desgaste por rozamiento.

Aspersores de turbina o engranaje: Su giro es continuo empleando la presin del agua a supaso por un mecanismo de engranajes que va unido al cuerpo del aspersor. En general son asper-sores de gran tamao que trabajan con altas presiones y suministran caudales elevados. Su usoest bastante limitado en agricultura, estando ms difundidos en jardinera.

Figura 13. Aspersor emergente de turbina o engranajes. Figura 14. Esquema de un aspersor de impacto

con dispositivo emergente. Este tipo de aspersores

son muy utilizados en jardinera para

no ser vistos mientras no riegan.

Aspersores rotativos o de reaccin: Poseen una o varias boquillas orientadas de forma quela reaccin al cambio de direccin del movimiento del agua produce la rotacin del aspersor. Suuso es muy frecuente en jardinera, horticultura, viveros, etc. pero no son utilizados en agricultu-ra extensiva.

Segn el rea mojada se clasifican en:

Aspersores circulares: Son aquellos que mojan una superficie de terreno de forma circu-lar. Son de este tipo los que se colocan en el interior de la parcela a regar.

Aspersores sectoriales: Son aquellos que tienen la opcin de girar slo en un sector cir-cular en lugar de realizar el crculo completo. Estn indicados especialmente en los bordes delas parcelas donde es preciso regar esquinas y laterales.

Estn dotados de un tope que se grada dependiendo de la zona a regar, el cual provoca el retor-no del aspersor y su giro en sentido contrario. Actualmente existen en el mercado aspersores sec-



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toriales con un ngulo de trabajo ya preestablecido (90, 180, 270, etc.) y otros en los que elgiro se regula de 0 a 360.

Figura 15. Aspersor tipo sectorial situado en un vrtice de la parcela.

Figura 16. Disposicin tpica de los aspersores sectoriales en una parcela de forma irregular.

Segn la presin de trabajo se clasifican en:

De baja presin: Los ms usuales son los de impacto, que suelen trabajar a presiones menoresde 2.5 kg/cm2 (kilos). Por lo general tienen una sola boquilla de un dimetro de salida infe-rior a 4 milmetros, y generan un caudal inferior a 1.000 litros/hora.

Suelen utilizarse en jardinera y para riegos de hortalizas, siendo tambin eficaces para riego defrutales donde se usan aspersores con un reducido ngulo de salida para no mojar la copa de losrboles. Son muy adecuados para marcos de riegorectangulares o en cuadrado con una separa-cin de 12 metros; para marcos triangulares la separacin ms utilizada es de 15 metros.



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De media presin: Son aspersores que trabajan a una presin comprendida entre 2.5 y 4kg/cm2. Suelen llevar una o dos boquillas con un dimetro comprendido entre 4 y 7 milmetros,pudiendo suministrar caudales entre 1.000 y 6.000 litros/hora. Suelen utilizarse en marcosdesde 12x12 metros a 24x24 metros, lo que indica que el alcancedel aspersor puede variar de12 a 24 metros.

De alta presin: Son aspersores cuya presin de funcionamiento es superior a los 4 kg/cm2.Suelen ser de gran tamao, ms conocidos como caones, y pueden tener una, dos o tresboquillas. El caudal del aspersor puede variar entre 6.000 y 40.000 litros/hora, aunque los gran-des caones pueden llegar a los 200.000 litros/hora (200 metros cbicos/hora).

DISTRIBUCIN DEL AGUA SOBRE EL SUELO

El proceso de distribucin del agua aplicada por cada aspersor no es uniforme en toda la superficie

regada por l, sino que la cantidad de agua que cae en cada sitio vara en funcin de la distan-cia al aspersor. En general, la zona ms prxima al aspersor recibe ms cantidad de agua, dismi-nuyendo a medida que aumenta la distancia.

Cada tipo de aspersor origina una distribucin del agua que depende principalmente del tamao dela boquilla, de la dispersin del chorro del agua, de la presin de trabajo y de las condiciones deviento.

La presin afecta de tal manera que cuando es demasiado baja, las gotas son demasiados grandesy la distribucin es muy poco uniforme. Cuando la presin es demasiado alta, el agua se pulverizaen gotas muy finas y caen muy cerca del aspersor.

Figura 17. Efecto de la presin del agua en el aspersor en la distribucin de la lluvia generada.

El viento es uno de los principales elementos que distorsiona el perfil de distribucin del aspersor, detal forma que a mayor velocidad del viento mayor distorsin del chorro de agua. Por ello es



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muy til conocer los vientos dominantes de la zona a la hora de seleccionar el marco de riego (dis-tancia que existe entre dos aspersores contiguos del mismo ramal de aspersin y entre dos ramales).

Para lograr una mayor uniformidad de aplicacin de la lluvia provocada por los aspersores es nece-

sario que exista un solape de las superficies regadas por los aspersores cercanos entre s. Por estarazn, la eleccin del marco de riego es fundamental.

Los marcos de riegoms habituales son: marco cuadrado o real, en rectngulo y en tringulo otresbolillo.

Figura 18. a) Marco cuadrado o real; b) Marco rectangular; c) Marco triangular o al tresbolillo.

Los siguientes valores de separacin entre aspersores y ramales de aspersin son los ms reco-mendados para cada tipo de marco de riego:

En disposiciones o marcos en cuadrado y triangular (tresbolillo), la separacin entre losaspersores y ramales de aspersin debe ser el 60 % del dimetro mojado.

En disposiciones o marcos rectangulares la separacin entre ramales debe ser el 75 % del di-metro mojado y el 40 % del dimetro entre aspersores de un ramal.

Figura 19 a. Separacin recomendada entre Figura 19 b. Separacin recomendada entre

aspersores y ramales de aspersin en marco cuadrado. aspersores y ramales de aspersin en marco triangular.



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Figura 19 c. Separacin recomendada entre aspersores y ramales de aspersin en marco rectangular.

2.5 Clasificacin de los sistemas de aspersin. Criteriospara su eleccin

TIPOS DE SISTEMAS DE RIEGO POR ASPERSIN

Los sistemas de aspersin suelen clasificarse segn el grado de movilidad de los diversos compo-nentes que integran el sistema. De esta manera se facilita la comprensin de su funcionamiento y

adems se ofrece una mejor idea acerca de los costos necesarios e inversiones a realizar. De forma

general los costes de inversin se incrementan y los requerimientos de mano de obra disminuyen a

medida que aumenta el nmero de elementos fijos del sistema.

Los sistemas de aspersin se clasifican en dos grupos: sistemas estacionarios y sistemas de des-

plazamiento continuo.



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Sistemas estacionarios

Son aquellos que permanecen fijos mientras riegan. A su vez se pueden clasificar en mviles,semifijos y fijos.

MVILES: Son aquellos en los que todos los elementos de la instalacin son mviles: tube-ras primarias, secundarias y terciarias, si las hubiera, ramales de aspersin, portaaspersores yaspersores.Tambin el equipo de bombeo puede ser mvil, normalmente accionado por un motorde combustin conectado a la toma de fuerza de un tractor, que se va desplazando.

Figura 20. Esquema de un sistema mvil de aspersin.

Normalmente estos equipos suelen usarse en parcelas pequeas o para dar riegos comple-mentarios.Tambin se usan en parcelas de mayor tamao por requerir una inversin inicial redu-cida, aunque su uso tiende a ser cada vez menor debido al problema que suponen las fugas deagua en las conexiones de las tuberas. Se estima que en parcelas de gran tamao tales fugaspueden suponer entre un 10 y un 15 % del agua aplicada con el riego.

Los inconvenientes ms destacables son que tienen un elevado coste de explotacin (mano deobra para realizar los cambios de posturas, transporte de tuberas, etc.), problemas en el cambio

de postura (ya que es preciso programar bien el resto de tareas que requiere el cultivo) y proble-mas en el manejo de los elementos que componen el sistema (aspersores torcidos, ramales malalineados, etc.).

SEMIFIJOS: Son aquellos que normalmente tienen fijos el equipo de bombeo y la red de tube-ras principales, las cuales suelen ir enterradas.Tambin en caso de existir tuberas secundariasy terciarias, iran enterradas. Pueden ser a su vez:

de tubera mvil, cuando el ramal de aspersinse cambia de toma o boca de riegocon loscambios de posturas de riego. Es frecuente que los ramales lleven directamente acoplados losaspersores o bien ir dotados de mangueras que desplazan a los aspersores una determinadadistancia (30 a 45 metros) pudindose realizar varias posturas de riego sin necesidad de cam-biar el ramal de aspersin.



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Figura 21. Sistema de aspersin semifijo con mangueras desplazables.

de tubera fija, cuando el ramal est enterrado en el suelo y al cambiar de postura se mue-ven los portaaspersores y aspersores

FIJOS: Son aquellos sistemas que mantienen inmviles todos los elementos que componenla instalacin. Son sistemas de cobertura total, en los que los aspersores mojan toda la super-ficie que compone una unidad de riego. Se pueden diferenciar:

sistemas fijos permanentes, que son los que mantienen fijos todos sus elementos durante

la vida til de la instalacin, por lo que todas las tuberas deben estar enterradas.Requieren mucho cuidado y vigilancia en las operaciones de preparacin de suelo y durantela campaa de cultivo con objeto de no daar las tuberas y los tubos portaaspersores. Sonmuy usuales en jardinera.

sistemas fijos temporales, los cuales se instalan al principio de la campaa de riego y seretiran al final de la misma, lo que implica que los ramales y sus tuberas de alimentacin seencuentran sobre la superficie del terreno.

Es preciso tener precaucin al instalar aspersores de bajo caudal cuando se emplean sistemas de

cobertura total. Con frecuencia, la presin de trabajo de dichos aspersores pulveriza demasiado elagua y se originan uniformidades muy bajas.

Sistemas de desplazamiento continuo

Son aquellos sistemas que se encuentran en movimiento mientras aplican el agua. Los msusuales son los pivotes, los laterales de avance frontal y los caones enrolladores.

PIVOTES O PVOT: Son equipos de riegos autopropulsados que estn constituidos fundamen-talmente por una estructura metlica (ala de riego) que soporta la tubera con los emisores. Lamquina gira alrededor de un extremo fijo (punto pivote), por donde recibe el agua y la

corriente elctrica y en donde se sitan los elementos de control. El ala describe un crculo osector circular girando alrededor del extremo fijo, y sobre ella se sitan los aspersores, mien-



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de riego son terrenos llanos y suelos ligeros (de textura arenosa), llegndose a obtener una efi-ciencia de aplicacinen torno al 80 - 85 %.

LATERALES DE AVANCE FRONTAL: Este sistema es ms conocido como ranger y su estructura es

semejante a la del sistema pvot. Consiste en un ala de riego que se desplaza frontalmenteregando superficies de forma rectangular. Uno de los extremos del ala sirve de captacin deagua y energa elctrica, es autopropulsado y provoca el avance del ala de riego.

Figura 23. Sistema de riego lateral de avance frontal o ranger.

Las tomas de agua y electricidad han de ser mviles lo cual ocasiona mayor dificultad de instala-cin y funcionamiento, y adems requieren una mayor inversin que el pvot, siendo su manejo

algo ms complicado.

CAONES DE RIEGO: Utiliza aspersores de impacto de gran tamao, denominados caones, quetrabajan a altas presiones y mojan grandes superficies de terreno.Van instalados sobre uncarro o patn adaptable a distintas anchuras y alturas, segn lo requiera el cultivo, y conectado alsuministro de agua mediante una manguera. El equipo siempre riega hacia atrs con respecto alsentido de avance, consiguindose de esta manera que se desplace sobre suelo seco.

La modalidad ms usada es la de caones enrolladores, constituidos por un can instala-do sobre un carro o patn con ruedas arrastrado por la propia manguera, que se enrolla en un tam-bor accionado por la propia presin del agua.

Figura 24. Can de riego tipo enrollador.



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Los caones pueden regar bandas de ms de 100 metros de anchura y hasta 500 metrosde largo. Estos sistemas estn indicados para climas y cultivos en donde la lluvia permite espa-ciar los riegos, o bien donde se necesitan riegos de apoyo. Los cultivos que mejor se adaptan aeste sistema de riego son aquellos que cubren una gran proporcin de superficie de suelo.

El riego con caones ofrece la ventaja de que se requiere una inversin inicial baja con rela-cin a la superficie regada, sin embargo necesitan una elevada presin de trabajo (normal-mente entre 4 y 10 kg/cm2). Adems, el impacto de grandes gotas sobre el cultivo y el suelopuede ser perjudicial para el cultivo, sobre todo cuando ste se encuentra en germinacin, fase ini-cial de desarrollo o floracin. Por ltimo, son sistemas muy afectados por el viento, debido a lagran altura y longitud que alcanza el chorro de agua, lo que supone uniformidad de aplicacinms baja que otros sistemas de aspersin.

CRITERIOS PARA SU ELECCIN

Para elegir un tipo de sistema de riego u otro, se recomienda tener en cuenta las siguientes consi-deraciones:

Actualmente se tiende a utilizar sistemas de baja presin que permitan el riego nocturno (pormenor evaporacin, velocidad del viento y coste energtico) y sean de fcil manejo y automati-zacin. En caso de grandes superficies, el pvot es el sistema que mejor se adapta.

Cuando el tamao de la parcela es pequeo o bien de forma irregular, los mejores sistemas quese adaptan son los fijos.

La tendencia a utilizar los sistemas semifijos cada vez es menor debido a que, aunque la inver-sin inicial es inferior que en los sistemas fijos, las necesidades en mano de obra son elevadas.

Los laterales de avance frontal (rangers) son muy adecuados para parcelas rectangulares degran longitud, consiguindose una alta uniformidad de riego con baja presin, pero requierenmayor inversin que los pvots y un manejo ms complicado.

El sistema pvot, debido a su movilidad, adaptabilidad a diferentes condiciones de parcelas ycultivos y a la utilizacin de bajas presiones, est sustituyendo en gran medida a los caones deriego. Sin embargo, stos requieren menor inversin que los pvots y son de ms fcil manejoy mantenimiento.



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El mtodo de riego por aspersin es aquel en el que el agua se distribuye en forma

de lluvia sobre la superficie del terreno tras circular a travs de conducciones cerra-

das a presin y salir por los aspersores, elementos encargados de distribuirla sobre

el terreno.

La red de distribucin est constituida por tuberas y elementos o piezas especiales

que pueden ser de distintos materiales, dimetros, etc. Puede tener un mayor o

menor grado de movilidad, clasificndose en fija, mvil y mixta. En general el sis-tema se encarece cuanto ms fija sea la red de distribucin.

Los aspersores son aquellos elementos de la instalacin encargados de distribuir el

agua sobre el terreno en forma de lluvia. Estos se clasifican atendiendo al mecanis-

mo de giro (de impacto, turbina y rotativos), segn el rea mojada (circulares y sec-

toriales) y segn la presin de trabajo (de baja, media y alta presin). Cada tipo se

adapta mejor a unas condiciones determinadas de tamao de la parcela y tipo de

cultivo.

Los sistemas de aspersin se clasifican atendiendo al grado de movilidad de los

diversos componentes que integran el sistema. Normalmente se distinguen los sis-

temas estacionarios (mviles, semifijos y fijos) y los sistemas de desplazamiento

continuo (pivotes o pvots, laterales de avance frontal o rangers y caones enro-

lladores).



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1. En referencia al mtodo de riego por aspersin, indi-car cul de las siguientes afirmaciones es cierta:

a) En general, el riesgo de provocar enfermedades

es muy bajo

b) Es un mtodo que se adapta muy bien a las

condiciones extremas de viento

c) Permite regar superficies de terrenos muy ondu-

lados o poco uniformes

d) Slo permite regar suelos de textura arcillosa

2. En la red de distribucin, cuando las tuberas queforman la red principal son fijas, lo ms habitual es

que se empleen los siguientes materiales:

a) Fibrocemento y PVC

b) Polietileno

c) Aluminio

d) PVC y aluminio

3. En un ramal de aspersin de aluminio formado portubos de 6 metros de longitud, la unin de las

tuberas se consigue mediante uniones:

a) Estancas y neumticas

b) De rosca y embutidas

c) Mecnicas y neumticas

d) Mecnicas e hidrulicas

4. Cuando el agua circula por el tubo portaaspersor ysale por el aspersor, provoca un movimiento que

hace oscilar el tubo; para evitar este movimiento se

debe tomar la siguiente medida:

a) Utilizar soportes estabilizadores (picas, trpodes)

b) Se reduce la altura del tubo portaaspersorc) Se reduce la presin del agua para evitar el

movimiento

d) Se utilizan aspersores de menor caudal

5. En una parcela, uno de los ramales de aspersin seencuentra ubicado en la linde de una carretera.

Qu tipo de aspersor instalara?

a) Circular

b) De engranajes

c) Sectorial

d) Pvot

6. Los aspersores de alta presin conocidos comocaones, se utilizan principalmente en las

siguientes condiciones:

a) En suelos arcillosos de baja velocidad de infil-

tracin

b) Cuando el cultivo es muy pequeo o se encuen-

tra en germinacin

c) Cuando se dispone al menos de una presin de

trabajo de 1.5 kg/cm2

d) En climas y cultivos donde la lluvia permiteespaciar los riegos, o bien donde se necesitan

riegos de apoyo

7. Los sistemas de aspersin de desplazamiento con-tinuo integran principalmente

a) Sistemas pvots, rangers y caones enrolla-

dores

b) Sistemas fijos y desplazables

c) Sistemas permanentes y rotator

d) Sistemas estacionarios y de desplazamiento

lateral

8. El tamao de la gota emitida por un aspersor puedeinfluir en:

a) La evaporacin directa que se produce en la pul-

verizacin del chorro del agua a la salida del

aspersor

b) Erosin sobre el terreno

c) Daos en el cultivo

d) a, b y c son correctas

9. En general se puede afirmar de un sistema de riegopor aspersin que:

a) Se aprovecha peor el terreno que en el riego por

superficie

b) En caso de tener que dar riegos de lavado de

sales, este mtodo no es tan eficaz como el riego

por superficie

c) Se utiliza de un modo eficaz en la lucha contra

heladas

d) Es muy adecuado para evitar problemas de sali-

nidad en la parte area de las plantas



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UNIDADDIDCTICA

CRITERIOS DE DISEO DELRIEGO PORASPERSIN3

3.1 Introduccin

El diseo de una instalacin de riego por aspersin es de gran importancia porque permitir cono-

cer la capacidad del sistema y su adaptacin para el riego de determinados cultivos.

El proceso de diseo de una instalacin de riego por aspersin comienza reuniendo informa-

cin de tipo agronmico acerca del tipo de suelo, cantidad y calidad de agua, clima y cultivos,

as como sobre la topografa y dimensiones de la zona a regar.Tambin habr que considerar la

capacidad del agricultor para soportar el coste de la instalacin y su explotacin, la viabilidad para

realizar las tcnicas de cultivo, y la posibilidad de formacin para el manejo de la instalacin.

Con toda esta informacin se definirn las caractersticas generales del sistema y se proceder a la

planificacin y el clculo hidrulico (dimetros de tuberas, caudales, presiones, caractersticas

del sistema de bombeo, etc.), de acuerdo con las limitaciones de tipo econmico, de mano de obra

y del entorno.

Aunque sea una divisin muy artificial y demasiado esquemtica, se pueden considerar dos fases

en el proceso de diseo: el diseo agronmico, con el que se determina la cantidad de agua que

requiere el cultivo en las pocas de mximas necesidades, el tiempo de riego, etc.; y el diseo

hidrulico que permitir determinar las dimensiones de los componentes de la instalacin, deforma que se pueda suministrar el agua necesaria en pocas de mxima necesidad.


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3.2 Diseo Agronmico

NECESIDADES DE RIEGO

En la Unidad Didctica 6 del Mdulo 1 Fundamentos del Riegose describe el proceso para la esti-macin de las necesidades de riego. A continuacin slo se tratarn ciertas consideraciones a teneren cuenta cuando se estime la cantidad de agua que requieren los cultivos con fines de diseo.

El cultivo consume agua para poder desarrollarse adecuadamente, lo que permitir obtener altasproducciones y calidades. Las necesidades de agua de los cultivos se consideran representadas porla evapotranspiracion (ET), que incluye por una parte el agua que los cultivos extraen del sueloa travs de las races y pasa a la atmsfera a travs de las hojas, y por otra la evaporacin directa

desde el suelo.

El clculo de la evapotranspiracin se realiza a partir de la denominada evapotranspiracin dereferencia (ETr), que recoge principalmente la influencia del clima, y del coeficiente de cultivo(Kc)que depende de cada cultivo y su estado de desarrollo.

Figura 4. Representacin esquemtica del clculo de la Evapotranspiracin (ET).

Los valores de evapotranspiracin de referencia (ETr) se dan en milmetros al da (mm/da) y nor-malmente proceden de valores medios mensuales. Sin embargo, habr das o grupos de das en los

que los valores de ETr sern mayores que estas medias mensuales, y por tanto sern mayores lasnecesidades de riego.

55UD 3. Criterios de Diseo del Riego por Aspersin


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La instalacin de riego deber suministrar a los cultivos el agua correspondiente a las necesidadesde riego en los periodos en que dichas necesidades son mximas. Por esto, para el diseo de las ins-talaciones de riego por aspersin, los valores de ETr procedentes de medias mensuales deben mul-tiplicarse por 1.15 cuando se piense regar cada seis o diez das en plena campaa deriego, que ser en general una buena prctica. Si se dispone de valores de ETr procedentes demedias de 10 das, podrn utilizarse directamente con fines de diseo.

EJEMPLO

Los valores medios mensuales de ETr son, en milmetros/da:

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov DicETr 1 2 3 4 5 6 7 6 5 4 3 2

Los valores de la ETr que habr que considerar a efectos de diseo se calculan multiplicando por 1.15,es decir:

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

ETr 1.2 2.3 3.5 4.6 5.8 6.9 8.1 6.9 5.8 4.6 3.5 2.3

Como se observa, es suficiente utilizar un solo decimal en los valores de ETr.

Con la instalacin de riego tendrn que regarse los diferentes cultivos que en el mismo ao o enaos diferentes se quieran implantar. Por tanto, para el clculo de la instalacin debe considerarsela ETr en cada mes multiplicada por 1.15, y los coeficientes de cultivo (Kc) para cada cultivo y fasede desarrollo.

Se calcularn as numerosos valores de ET y se elegir el mayor de los obtenidos para el dise-o de la instalacin de riego. Este valor mximo de ET se denomina evapotranspiracin dediseo (ETd).

EJEMPLO

Con un sistema de riego por aspersin se van a regar dos cultivos: maz y zanahoria (siempre habrque considerar ms posibilidades, pero a efectos el ejemplo se limitar a estos dos cultivos). Lasfechas de siembra sern: zanahoria 15 de octubre; maz: 1 de marzo.

Teniendo en cuenta los valores de la ETr calculados en el ejemplo anterior y los coeficientes de cul-tivo respectivos, la ET de cada cultivo en cada mes ser:



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Maz


ETr 1.2 2.3 3.5 4.6 5.8 6.9 8.1 6.9 5.8 4.6 3.5 2.3

Kc - - 0.25 0.5 0.75 1.0 1.2 1.2 0.6 - - -

ET 0 0 1.0 2.3 4.4 6.9 9.7 8.3 3.5 0 0 0

Zanahoria


ETr 1.2 2.3 3.5 4.6 5.8 6.9 8.1 6.9 5.8 4.6 3.5 2.3

Kc 0.5 0.75 1.0 1.1 1.2 0 - - - 0.25 0.35 0.45

ET 0.6 1.7 3.5 5.1 7.0 0 0 0 0 1.15 1.2 1.0

Cada valor de ET se ha calculado multiplicando la evapotranspiracin de referencia (ETr) por el coe-ficiente de cultivo (Kc):

ET =ETr x Kc

As, por ejemplo, para el cultivo del maz en el mes de Mayo, la ET obtenida es 5.8 x 0.75 =4.4 mil-metros/da; para el cultivo de zanahoria, durante el mes de Noviembre ET es 3.5 x 0.35 =1.2 mil-metros/da.

La evapotranspiracin de diseo (ETd) ser el mayor valor de todos los calculados, es decir, ETd =9.7,la correspondiente al mes de Julio en maz.

Si para el diseo de la instalacin se eligiera un valor menor, por ejemplo, ETd =7, se podran cubrirlas necesidades de la zanahoria en todo su ciclo y gran parte del ciclo del maz. Sin embargo se corre-ra el grave riesgo de que el maz sufriera falta de agua en los meses de Julio y Agosto, con lo cualse reducira sin duda la produccin de forma importante.

La ET de diseo representa las necesidades netas de riegomximas, esto es, la cantidad deagua que necesita el cultivo para no disminuir su desarrollo en periodos de mxima necesidad. Esfundamental que el cultivo est bien suministrado de agua en estos periodos para obtener la mxi-ma produccin.

Una vez obtenidas las necesidades netas de riego, ser preciso obtener las necesidades brutas deriego, es decir, la cantidad de agua que hay que aplicar para que, restndo las prdidas que se oca-sionan durante el riego (principalmente la escorrentay la filtracin profunda, ver Unidad Didctica4 del Mdulo 1 Fundamentos del Riego) el cultivo disponga de la que necesita. Para calcular lasnecesidades brutas basta dividir las necesidades netas de riego entre la eficiencia de aplicacindelriego:

Necesidades netas de riego

Necesidades brutas de riego = x 100Eficiencia de aplicacin

57UD 3. Criterios de Diseo del Riego por Aspersin


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EJEMPLO

En el proceso de diseo de una instalacin de riego por aspersin se sabe que la evapotranspiracin

de diseo (ETd) es 9.7. Si se estima que la eficiencia de aplicacin del sistema es 85 %, las necesi-dades brutas de riego durante la poca de mxima demanda sern:

9.7Necesidades brutas de riego (mximas) = x 100 =11.4 milmetros/da

85

MARCO DE LOS ASPERSORES

El marco es la separacin entre los aspersores del mismo ramal de aspersin y entre dosramales consecutivos, y determina el solape entre las zonas regadas por aspersores contiguos. Con

el objetivo de conseguir una lluvia uniforme se elegir conjuntamente el tipo de aspersor y el marco,tratando de evitar que las zonas ms alejadas de los aspersores reciban menos agua.

Los marcos ms frecuentes son el cuadrado, el rectangular y el triangular o al tresbolillo. La super-ficie del suelo que riega cada aspersor segn cada uno de estos marcos est determinada porla distancia entre aspersores y ramales, de forma que:

Marco cuadrado:

Superficie = Distancia entre aspersores x Distancia entre ramales = Da x Da

Las distancias entre aspersores y ramales ms utilizadas son: 12 x 12, 15 x 15 y 18 x 18.

Figura 5. Representacin esquemtica de la superficie que riega cada aspersor para

a) marco cuadrado; b) marco rectangular; c) marco triangular o al tresbolillo.

Marco rectangular:

Superficie = Distancia entre aspersores x Distancia entre ramales = Da x Dr

Las distancias ms frecuentes entre aspersores y ramales son respectivamente: 12 x 15, 12 x 18 y15 x 18.



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Marco triangular:

Superficie = Distancia entre aspersores x Distancia entre ramales = Da x Dr

Las distancias ms utilizadas son: 18 x 15 y 21 x 18 respectivamente.Con cualquiera de los marcos, las distancia mayores pueden presentar mayores problemas deaplicacin del agua cuando hay viento, pues aunque el alcance de los aspersores sea suficienteel chorro se ver ms alterado.

EJEMPLO

En el diseo de una instalacin de riego por aspersin se establece un marco cuadrado con separa-cin entre asperso

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