Área neta regable

4
4.1
Area neta regable
E/ caudal de diseño del sistema
En las zonas Altoandinas al que se dirige esta guía, el agua es un recurso escaso y
normalmente se presenta en forma de pequeñas fuentes o manantiales, en rios y
quebradas. Donde no hay nevados que alimentan las fuentes naturales de agua, existen
casi siempre fuertes fluctuaciones de caudal entre la estaciun lluviosa y la época de estiaje.
Las áreas que se pueden regar con estas fuentes dependen en gran medida del flujo base,
es decir el caudal que permanece después de algunos meses en que no se han recargado
los acuíferos. Un indicador para la potencialidad de las fuentes de sostener determinado
área con riego es su caudal de estiaje (meses Agosto a Noviembre).
Es necesario analizar de cada fuente cuáles son sus otros usos, a parte del riego.
Véase la ficha de evaluación de la pre-factibilidad de un proyecto de riego por aspersión,
anexo 1. Hay que tomar en cuenta el plan de cultivos que se proponen los agricultores, y
analizar cómo la cédula de los cultivos se relaciona con la disponibilidad de agua en los
diferentes épocas del año.
En MayolJunio, cuando terminan las lluvias y empieza la campaña de riego, los
caudales son todavía altos. En los meses de Agostolsetiembre, los caudales bajan hasta su
mínimo, limitando el área a regar al mínimo también. Entre Octubre y Febrero se realiza la
campaña grande con el agua de lluvia. En esta época el riego suplementario se aplica en
periodos cuando las lluvias se ausentan (los llamados veranillos).
Para los sistemas de riego por aspersión alimentados por fuentes de agua con
mucha fluctuación podemos tomar como caudal de diseño los medidos a pocos meses de
haberse ausentadas las lluvias (Junio - Julio para el caso de Cajamarca). O podemos tomar
entre 1,2 y 1,3 veces los caudales mínimos de estiaje. Así aprovecharemos la mayor
disponibilidad hidrica en Mayo-Julio y durante los veranillos en época de lluvias. Pero no
debemos sobre dimensionar demasiado el sistema, ya que esto aumenta los costos y no se
puede permitir que una infraestructura costosa quede subabastecida con agua durante la
mayor parte del año. Hay que tener en cuenta también que al inicio de la época de estiaje
por lo general la demanda de agua aun no es muy fuerte.
La decisión sobre el dimensionamiento del sistema en función al caudal mínimo de
estiaje medido, deberá ser tomada en diálogo con los futuros beneficiarios y con juicio,
analizando la utilización del agua de riego en las diferentes épocas del año, los costos, etc.
4.2
El área total regable
El área regable del sistema esta dada por:
A=
Q
(Ha)
M,
A = Area regable (Ha)
Q = Caudal (11s)
M, = Módulo de riego (Ilslha)
1 Ejemplo:
Con los datos de/ ejemplo de/ mpifu/o3, tenemos un? fuente de agua que es 700%
utihiab/epara riego y fiene en setiembre un caudal de 2,5 /s. Se acuerda
dimensionar e/ sistema para un muda/ 20%mayor a/ caudai mínimo medido. E/
área a regar sería dado por
Caudal de úisefio:
Q = 2,s + 20% = 3 11s
A =
3
= 6,5 Ha.
0,46
4.3
E/ área regab/e por parcela
Una vez determinado el área total que se podrá regar con el caudal disponible, se tendrán
que fijar las áreas netas de cada usuario. Hay varias formas para determinar la distribución
del area total regable entre usuarios, de los cuales podemos mencionar los tres variantes
más relevantes:
La forma equitativa, en que cada usuario regara el mismo área. Eso se aplica cuando
cada uno de los usuarios tiene mucho más terreno de lo que se puede regar con el
caudal disponible.
La forma proporcional, de acuerdo al area total que tiene cada uno: Se aplica cuando el
área que puede regarse con el caudal disponible se aproxima al área total regable de los
agricultores.
La forma limitativa: Se irriga todo el área de las parcelas hasta un cierto tope definido por
el area regable con el caudal disponible. Recomendable cuando hay grandes diferencias
en las áreas de las parcelas.
Cuadro 8. Ejemplo de las tres formas para distribuir el área a regar
Cuando el caudal de la fuente es tan pequeño que no se justifica economicamente su
distribución por parcelas dispersas, existe la opción de establecer de una parcela comunal
donde se concentra el area regada para el grupo de usuarios previsto. Sin embargo se debe
advertir que este tipo de solución es complejo socialmente, en teminos de quién dará el
terreno, quienes son responsables para el mantenimiento del equipo, que se hará con la
cosecha, etc.
5
5.1
Lámina e intervalo de riego y selección de aspersores
El intervalo y la dotación de riego
Tenemos que saber aquí con que tipo de suelo contamos (textura), que profundidad
tiene, y hasta qué profundidad van las raíces del cultivo.
El agua disponible en el suelo se expresa en porcentaje de volumen del suelo, y
varia con el estado de humedecimiento del mismo. Los dos extremos son:
Capacidad de campo: El suelo contiene todo el agua que puede fijar en sus poros
mediante las fuerzas capilares. Este estado coincide con la humedad de un suelo, un día
después de haber sido irrigado abundantemente
Punto de marchitez permanente: El suelo contiene tan poco agua que las plantas sufren
un estado de marchitez irreversible.
El volumen de agua entre estos dos extremos se llama Agua Aprovechable (AA), y
constituye el agua que teóricamente esta a la disposición de las plantas. Este volumen de
agua disponible varia considerablemente con el tipo de suelo. Cuadro 10 da valores para 3
tipos: suelos arcillosos, limosos y arenosos.
Del Agua Aprovechable, solamente una parte es fácilmente aprovechable para el
cultivo: La Fracción de Agua Rápidamente Aprovechable (FARA, ver Cuadro 9). Si el agua
en el suelo es agotado pasando este punto, se esperan impactos negativos en la producción
del cultivo, por condiciones de estres hídrico en las plantas.
Cuadro 9: Datos sobre profundidad de raices de cultivos en media estación y la Fracción de Agua
~ a ~ i d a m e n t e ' ~ ~ r o vble
ech
(FARA).
a
CULTIVO
Alverja
Alfalfa
Caña de azucar
Cebada
Cebolla
Col
Espinaca
Frijol
Lechuga
Legumbres
Maíz
Papa
Pasto
Pimiento
Trigo
Zanahoria
Fuentes: Do
1 PROFUNDIDAD
RAICES (m)
0,45-0,60
1,5
0,451,O5
i,25
013
0,60
0,60-0,90
0,451-0,60
O, 15-O,45
014
0,6-0,9
0,6-0,9
0,3-0,75
O,75
-n>3mm/día
0,35
0,55
0,65
0,55
0,25
0,45
02
0,45
0,3
02
0,55
0,25
03
0,25
0,75-f ,O5
0,55
0,45-0,60
0,35
mbos y Pruitt, 191 ; Bos y otros,
Cuadro 10:Capacidad de retención de agua de diferentes tipos de suelo
TIPO DE SUELO
Agua Aprovechable (AA)
Arcilloso
14%
Limoso
6%
Arenoso
Fuente: Dooren 10s y Pruitt, 1977
La cantidad de agua que una planta puede extraer del suelo es determinada por la
profundidad de sus raices en milímetros, el agua aprovechable (AA) del suelo, la fracción
de esta agua rápidamente aprovechable por el cultivo (FARA) y la evapotranspiración. Esta
cantidad es expresada en una lámina de agua, (LARA, Lámina de Agua Rápidamente
Aprovechable), y generalmente tiene la dimensión de mm.
CUIDADO: Si el suelo es menos profundo que los valores en el cuadro 9, se toma
como profundidad de raices la profundidad del suelo!
LARA = Prof.raíces(mm) * AA * FARA
El intervalo máximo de riecio (R
I ),
es el tiempo máximo permisible entre dos riegos,
en días, (antes de que el cultivo puede sufrir un estrés hídrico), y depende de la lamina que
evapora la planta por día (L,) y la cantidad de agua que puede extraer del suelo (LARA).
Esta dado por:
IR,,
(días) = LARA (mm)
L, (rnmldía)
La dotación neta de riego D, (en mm) es la lámina de agua que se requiere dar al
suelo cuando el cultivo ha extraído la fracción de agua rápidamente aprovechable (FARA)
de su zona de raices. Una dotación mas grande significa una perdida de agua, por que
significa que el nivel de humedad en la zona de raices superará la capacidad de campo, y
parte del agua percolará por debajo de la zona de raíces
Por lo general, D, es igual a LARA (ambos en mm), específicamente cuando el
intervalo de riego escogido es igual al máximo permisible. Si el intervalo de riego adoptado
es de menos días, entonces D, = L, * IREa,.Por ejemplo, si calculamos un intervalo de riego
de 17 días, puede ser practico (y prudente) seleccionar un intervalo de riego de 14 días. La
dotación neta sera igual a 14 * t,.
La dotación bruta de riego Db(en mm) es mayor que la dbtación neta (D,) porque
parte de la lamina de riego aplicado es perdida como consecuencia de la desuniformidad de
la Iámina aplicada, y otros factores:
Eff,, = Eficiencia de aplicación (65-75% para riego por aspersión, 85-90%
para riego por goteo)
Para los pequeños sistemas a que se refiere esta guía, y dado el hecho que las
conducciones y distribuciones serán generalmente entubadas, se asume que las principales
perdidas ocurrirán a nivel de parcela, justamente en la aplicación del agua al cultivo. Por eso
se considera que la eficiencia de aplicación prácticamente equivale a la eficiencia total del .
sistema.
La dotación bruta Db tiene que ser asegurado por los aspersores que tienen una
intensidad de precipitación P (mmlhora), y eso determina el tiempo de rieno, es decir las
horas que los aspersores tienen que estar en una sola posición.
En parcelas con diferentes cultivos la solución más practica es de adoptar el intervalo
mas ccirto de los calculados para los diferentes cultivos.
Ejemplo:
Con el ejemplo del capítulo 3, para el caso de la papa la LAmina neta L, sera dado por:
L, papa = K, papa ETP = 0,83 3 = 2,5 mmldía (Cuadro 7)
Entonces L, papa 5 3mmldia
+ FARA papa = 0,3 (Cuadro 9)
Suponiendo un suelo limoso de 0,75 m de profundidad, donde las raíces de papa llegan a 0,6
m (600 mm), la cantidad de agua que el cultivo de la papa puede extraer del suelo sin sufrir
signos de estress esta dado por:
LARA papa = prof. Raíces papa x AA lirnoso x FARA papa
= 600
O,l4 O,3 = 25 mm.
El inten/alo máximo de riego, usando los datos anteriores, es de:
IR,,, = LARA
=
25mm
= 10 dias
L, Papa
2,5 mmldia
Para los otros dos cultivos del mismo ejemplo se calculan de la misma manera intervalos de:
(Col) 600 0, 14 O, 6 = 19 días; y (alfalfa) 750 * 0, 14 * O, 7 = 27 días.
O,9 * 3
0,86 * 3
Se puede optar por regar toda la parcela cada 7 O días, o por una rotación más compleja de
diferentes intervalos para diferentes cultivos.
Si la dotación neta D, para papa es de 25 mm., se tiene que saber la eficiencia de aplicación
del riego para conocer la dotación bruta Db.Suponiendo una eficiencia de aplicación 70%)
esta última sera de 25 / 0,7 = 35,7 mm.
El Tiem~ode rieao: Depende básicamente del tipo de aspersor. Si el aspersor seleccionado
tuviera una intensidad de precipitación de 4 mm/hora, el tiempo de riego seria 3 3 7 / 4 = 8,9
horas. En este caso se tomarían 8 horas (dos cambios de aspersores por 24 horas), y el
intervalo de riego se corregirá a: (8 * 4 0,70)/ 2,5 = 9 dias.
5.2
Velocidad básica de infiltración (VBI)
La mejor manera de determinar la velocidad básica de infiltración VBI es mediante
mediciones en situ, utilizando por ejemplo un cilindro infiltrometro o el método del surco
infiltrornetro. Para mas informacibn, véase "Necesidades hidricas de los cultivos1',Soto
Hoyos, 7997.
Algunos datos indicativos y referenciales sobre la taza de infiltración de diferentes
tipos de suelos presenta el cuadro siguiente:
Cuadro 11: Velocidades de infiltración típicas
1 Textura del suelo
Arena
Franca
Limosa
Franco arcilloso
Arcillo
1 Velocidad básica de
Infiltración (mmlhora)
50
53
La seleccibn del aspersor
La elección del tipo de aspersor a aplicar en un sistema de riego por aspersión está
sujeta a varios factores:
Velocidad básica de infiltración: la intensidad de precipitación del aspersor, expresada en
mmlhora, no debe superar la velocidad básica de infiltración del suelo, para evitar
escorrentia.
El tamaño de las parcelas: En parcelas grandes se puede aplicar aspersores con un
diametro mojado grande, mientras que en parcelas pequeñas se deben aplicar
aspersores con diámetros mojados pequeños que pueden adecuarse mas fácilmente al
área de la parcela. Además se puede aplicar aspersores sectoriales que son ajustables
para que irrigan solo el sector deseado de un círculo completo.
Tipo de cultivos: Si la parcela será dedicada a hortalizas con rotaciones muy estrechas,
sera conveniente un aspersor con un diámetro pequeño (micro aspersores) para poder
ajustar el riego a las necesidades de cada parte de la parcela.
Presiones de trabajo disponibles: para condiciones de la sierra se quiere aspersores que
puedan trabaja trabajar en un rango largo, desde presiones de 1 atm. hasta 4 3 atm.
Ocurrencia de vientos fuertes (ver párrafo 3.3).
Existe una gama larga de modelos de aspersores, adaptados a diferentes
condiciones del terreno, cultivos, características del sistema, etc. Sin embargo, no todos los
tipos se adaptan igualmente a las condiciones específicas del riego presurizado con los
desniveles naturales del terreno, que es el tipo sistema que nos concierne aquí. Los
siguientes criterios pueden servir para hacer una selección entre los modelos presentes en
el mercado:
Material de confección: Existen aspersores de bronce y de plástico. Aunque el bronce es
más duradero, las marcas conocidas (VYR, Naan, Rainbird, Nelson, etc.) tienen
aspersores de plástico de alta calidad que también resisten un gran numero de horas de
funcionamiento. Aspersores de bronce requieren por lo general una presión minima de 2
a 2,5 Bar (20 a 25 metros de carga de agua), lo que limita su aplicación para sistemas
presurizadas por gravedad. Aspersores de plástico son mas ligeros y pueden funcionar
aún con 10m de carga de agua.
Las conexiones de aspersores varían de 1/2" a 1" , y los aspersores pueden tener 1 o 2
boquillas. l o s aspersores de %" y de 1" tienen boquillas y diámetros de humedecimiento
mayores, y funcionan con una presión mínima de 2 Bar. Sólo se recomienda cuan63 las
áreas a regar son grandes (> 2,5 has) y los desniveles suficientes para asegurar una
presión de 2 Bar en todo el sector de riego. Aspersores con 2 boquillas emiten caudales
mayores en un mismo diámetro mojado, por lo tanto sus intensidades de precipitación
son mas altos que aspersores de una boquilla y esto es menos apropiado para zonas de
ladera donde ocurren riesgos de erosión. Para nuestros sistemas escogeremos
preferiblemente aspersores de l/z" con una sola boquilla.
Hay aspersores sectoriales y aspersores que funcionan a círculo completo. Aspersores
sectoriales tienen la ventaja de acomodarse con mayor facilidad en parcelas pequeñas.
Contrario a los aspersores de tipo martillo que obtienen su rotación de tin contrapeso y
resorte que impulsan la cabeza giratoria, los Micro aspersores y aspersores
artesanalmente fabricado (un tipo conocido en el Perú es KARPAY), obtienen su
movimiento rotativo de la misma reacción del chorro de agua. El impulso necesario para
lograr la rotación disminuye la velocidad del agua y el radio mojado, con la consecuencia
de que este tipo de aspersores tienen un diametro más pequeño y una intensidad de
precipitación mayor. Existe un mayor peligro de erosión y hay que cambiar los
aspersores mas frecuentemente (cada 2 a 4 horas). Ventaja es que este tipo de
aspersores pueden dar una uniformidad aceptable con presiones más bajas (hasta 0,6
Bar).
En resumen, para el riego de pequeñas propiedades en laderas, aprovechando los
desniveles ofrecidas por la topografía del terreno, hay preferencia para aspersores de
plástico de l/z ", tipo martillo, con 1 boquilla, y si posible sectoriales, porque:
Tienen precipitaciones relativamente bajas
Su costo es relativamente bajo
Son aptos para presiones bajas a partir de 1 Bar (10 m)
Son aptos para áreas pequeñas
En el mercado, se encuentran entre otros los modelos siguientes: NAAN 501, NAAN
427, VYR 802, y muchos otros.
En situaciones donde los desniveles del terreno a regar con la fuente de agua son
insuficientes para aplicar aspersores de tipo martillo, podemos optar por micro aspersores o
aspersores tipo KARPAY.
A manera de ejemplo, presentamos dos aspersores de plástico que reúnen las
caracteristicas mencionadas arriba. La información se encuentra en anexo 2 , y se puede
verificar utilizando el software proporcionado por el fabricante (se lo encuentra en el Internet,
buscando www.naan.co.il.). Reiteramos que no tanto nos interesa la marca del aspersor,
sino sus caracteristicas hidráulicas. Igual que la marca aquí presentada existen muchas
otras con calidad adecuada:
Foto 2. Aspersor NAAN 501
NAAN 501, espaciamiento recomendado hasta 8,5 m
(con una altura de 0,8 metros sobre el suelo).
Boquillas de 1,6 a 2,2 mm, ángulo bajo
Trabaja con presiones bajas (1 Bar = 10 m.)
Caudal bajo y diámetro mojado reducido: se adapta a
pequeñas áreas (huertos) y a caudales pequeños
Precipitación baja: entre 1,6 y 7,3 mml hora.
Pulveriza mucho el chorro de agua, lo que efectúa pérdidas
grandes en áreas con mucho viento.
Comparado con aspersores de mayor diámetro, el costo
por metro cuadrado irrigado es mayor
NAAN 427, distanciamiento recomendado hasta 15 m.
Boquillas de 2,8 a 4 mm, ángulo medio
Trabaja con presiones bajas (1 atm = 10 m.)
Diámetro mojado pequeño pero más grande que del
NAANSOI. El costo por metro cuadrado irrigado es mas
bajo que en el caso del tipo NAAN 501. Adecuado para
áreas mas grandes.
Sectorial, facilita el riego en pequeñas parcelas, y puede
evitar el choque del chorro contra la ladera en caso de
pendientes fuertes.
La precipitación es relativamente baja, entre 4 y 8,2
mmlhora.
Foto 3. Aspersor NAAN 427
5.4
Deteminaciun de /a intensidad de precipitación
Una manera sencilla para hacer una estimación de la intensidad de precipitación de
un tipo de aspersor, es a través de los cálculos siguientes:
Se determina, a traves del anexo 2 o a través del programa NAANCAT, et caudal que
corresponde con determinada presión y determinada boquilla, expresado en m3/h. Para
valores de la presión entre los proporcionados por las tablas se interpola.
El &ea equivalente cubierto por cada aspersor es igual a la distancia entre
aspersores en la línea de riego, por la distancia entre líneas. Entonces, si tenemos 15
metros entre los aspersores y 13 metros entre lineas, el área equivalente es de 195 m2.
Si el caudal del aspersor es Q (m3/h),la distancia entre aspersores es D, (m), y la
distancia entre líneas es Dc,,, la intensidad de precipitación de la linea de aspersión será:
P=
Q
(P en mmlh)
*lo00
Diop * Dlinel
Para una elección de un tipo de aspersor el criterio es entonces que
Ejemp/o:
En el ejemp/odel capihdo 3, el suelo es de ti@ kmoso. Un aspersor NAAN
427, trabajaando a una presibn de 75m (7,5bar), con una bogui//ade 4 mm
(negra) tendrá un caudal Q de 0,72m l h (o sea 0,2 Ys), Con un
sems
distana'amiento de los aspersores de 12x 12 m, /a preupitac~on
VBI 2 P
+ 12,5 > 5 3 O.K.
El fiempo de neao de/ e/'emp/odel capikdo 5 con -este aspersor bajo estas
condiciones esta dado por
4= 35.7 mm
P
Smmlh
-
7 horas
Entonces, e/ agncu/torpuede cambiar la posición de los aspersores cada 7
horas, y para una defeminadaposición pasarán 10 días entre 2 riegos de
7h o m Más p/áctiw en este caso sería modifimr el distanciamiento a 12
x 73,5m (735m entre líneas), y regar 8 horas en cada posición p m
ap/icar la misma /ámina de 337 mm,
6
Selección de sectores de riego
Para sistemas de riego de un solo usuario se diseña una línea de presión con
hidrantes ubicados estratégicamente para que el regante pueda alcanzar con su línea de
riego móvil a todas las partes de la parcela. Toda la red será alimentada desde un
reservoriol cirnara de carga, entonces el sistema consiste de un solo sector.
En sistemas para muchos usuarios, se puede decidir que cada uno tiene su propia
camara de carga, con caudales continuos asignados a cada una, o se pueden juntar algunos
regantes en un solo sector. Entonces hay más de un sector de riego y el caudal de riego
disponible tiene que ser repartido proporcionalmente entre sectores mediante tanques
repartidores (ver párrafo 8.4).
Un aspecto crucial en el proceso de diseño sistemas de riego para un nlimero mayor
de familias es la selección de los sectores de riego. Aunque sea difícil de dar pautas exactas
para establecer esta sectorizacion, mencionaremos los principales factores que intervienen:
Número de parcelas: El numero de parcelas del sector es de preferencia uno, porque
esto significará que el equipo de riego móvil con que se riego el sector pertenece a un
solo regante, con todas las ventajas que esto implica. Sin embargo, cuando las áreas de
riego de cada parcela son muy pequeñas, no quedará otra alternativa que juntarlas para
tener caudales de riego manejables y para evitar gastos excesivas en reservorios, líneas
de parcela, tanques de repartición, mano de obra para cambiar aspersores, etc.
Area a regar por usuario: El área a regar por usuario es determinado con criterios dados
en capitulo 4. Cuando el area promedio a regar es pequeño por escasez de agua o
parcelas muy pequeñas (entre 0 , l y 0,3 has), se juntarán varias parcelas para formar un
sector. Para evitar grandes números de usuarios que deben compartir los equipos de
riego de un sector, se harán los sectores pequeños, con un área a regar de 0,5 has
aproximadamente (2 a 5 regantes por sector). Cuando el area a regar por usuario es
mayor, por ejemplo 0,6 has o más, podemos hacer de cada parcela un sector.
Topocirafia: En la seleccion de sectores se tomará en cuenta la topografía del terreno.
Se seleccionan áreas compactas que pueden ser abarcadas fácilmente desde un solo
punto alto (camara de carga). A veces es importante tomar en cuenta la disponibilidad de
terrenos apropiados para la construcción de reservorios. Estos tienen que estar en las
elevaciones del terreno para poder abarcar las parcelas con suficiente presión. También
se evaluará la forma en que se puede distribuir al agua al interior de los sectores.
Solidaridad entre reciantes: Es obvio que cuando se juntan varias parcelas en un sector,
lo mejor es seleccionar parcelas cuyos propietarios tienen confianza entre ellos. Esto
porque las líneas fijas y el equipo móvil de riego tendrá que ser adquirido y administrado
en forma compartida. Además, el riego de diferentes parcelas en un sector se realiza
mediante turnos, y esto requiere de una coordinación fluida entre los usuarios. Los lazos
de confianza que buscamos pueden detectarse fácilmente en la etapa del levantamiento
topográfico.
Todos estos elementos se tienen que intentar conciliar simultáneamente en la
división en sectores del area de proyecto.'~oreso esta etapa de diseño requiere de mucha
paciencia, no se puede esperar que en el primer intento se encuentre la mejor solucion. Con
práctica el trabajo se hace con cada vez mayor facilidad.
Una vez que se tienen definido los limites de los sectores de riego y la ubicación de
las cámaras de carga de cada uno, se puede delimitar las áreas netas a regar, tomando
para ellos todas las partes regables que se encuentren por debajo de los 12 metros de la
altura del reservorio (las partes no regables podemos marcar con una sombrilla).
Luego nos queda sumar las superficies neta regables de cada parcela en los
sectores, obteniendo así las superficies regables de cada sector. Estas a su vez van a
determinar los caudales de riego de cada sector, el nrimero de aspersores, los diámetros de
tu bería, etc.
Figura 5: Línea de riego móvil
tinca de riego m6vil
Figura 6: ubicación de las líneas de riego, adecuándose a las curvas de nivel
7
7f
Ubicación de los hidrantes
Diseño de /a /hea de riego móvil
Una vez que se irenen definidos los sectores de riego y la ubicación de las cámaras
de carga, se puede proceder a la ubicación de los hidrantes. Pero primeramente tenemos
que diseñar la línea de riego móvil que va a regar el sector.
El caudal de riego del sector es dado por:
Qsector
= Asector x Mr
El número de aspersores es dado por:
Naspenores
= Qsector 1 Qaspersor
Para el caudal del aspersor tomaremos el caudal dada por la tabla de características
del aspersor seleccionado, y para la presión promedia que se espera obtener en las líneas
de riego ( 1 3 a 2,O Bar generalmente). El resultado de Qsector I Qacpenor redondeamos hacia
arriba (por ejemplo: 4,3 aspersores redondeamos a 5).
Una vez determinado el numero de aspersores del sector se debe definir e¡
distanciamiento entre aspersores. Para eso se tiene que respetar el criterio de:
D i s t entre aspersores
5 0965 x
Diarneiro drea mojado
Este criterio deriva de la condición que nunca deben quedarse partes de la parcela
sin regar entre los aspersores, y para que los círculos mojados de dos aspersores en la
diagonal de un cuadrado de x por x metros se encuentren, la condición es que x 5 D I d 2
(ver figura).
Para determinar el diámetro mojado
consultamos la tabla de características del aspersor.
Según la altura X (m) a que vamos a elevar el
aspersor con un elevador (para regar encima de los
cultivos), el diámetro indicado en tablas se aumentar5
con X * 4 m.
El distanciamiento real entre aspersores se
determina evaluando en el plano topográfico el ancho
de la parcela a regar en sentido paralelo a ias curvas
parcela). En la mayoría de los casos
de nivel (Ancho
ubicaremos una fila de hidrantes en el centro de la
parcela, y las líneas de riego se extenderán a ambos
lados de estos hidrantes (ver figura 7). Entonces se
calcula la distancia entre aspersores por:
Dist. entre aspenores
= % Ancho parcela 1 Naopersores
Si Dist.entre aspercores resulta demasiado grande, entonces se tendrán que ubicar dos o
más hidrantes para cubrir con la línea de riego el ancho de la parcela.
Ahora podemos calcular el diámetro de la manguera portador de los aspersores, con
ayuda del programa NAANCAT. Se lo encuentra en el Internet, buscando www.naan.co.il.
En este se escoge el aspersor y la boquilla. En la pantalla "cálculo hidráulico" se escoge el
distanciamiento determinado, y la distancia maxima de la línea de riego. Luego se escoge
una presión de cabecera de la linea de riego (se coloca el valor mínimo esperado) y el tipo
de tubería. Si la curva de presiones se mantiene dentro de los límites permitidos (1 Bar
normalmente), el diámetro escogido es suficiente.
Ejemplo: Area del sector = 0,8 ha; El módulo de riego M, = 0,4 I/s/ha:
Qsectnr
= 0,8 0:4 = 0:32 Ils
El caudal de un aspersor NAAN427 con una presión de 7,8 Bar, interpolado de las tablas
, , , , ,Q
,
= 0,22Vs;
de características es:
N
= 0,321 0,22 = 1,45 => se emplean 2 aspersores.
El ancho de la parcela a regar, medido paralelo a las curvas de nivel, es de 65 metros: Se
puede ubicar una fila de Mranfes en el centro de la parcela, entonces habrá para cubrir el
ancho de la parcela dos posiciones de la línea con dos aspersores. El distanciamiento de
los aspersores es:
Diit.entre aspersores =
Ancho parcela 1 Naopersons
= (0,s* 65)1 2 = 16 % m;
El diámetro mojado según las tablas de caracteristicas de los aspersores NAAN427 es de
23 metros, los aspersores estarán cotocados sobre un elevador de 0,8 m,
entonces la Distancia entre aspersores permitida es de
0,65 (23 + 4 * 0,8)= 17 m => OK
Foto 4. Hidrante con línea de riego
acoplado
Foto 5. Línea de riego tendida en el sentido de las curvas
de nivel
7.2
Ubicaciones de la Ihea de riego móvil por el sector de riego
En el plano topográfico se diseña la linea de riego determinado, y se trata de ubicarlo
de la manera mas conveniente por todo el sector a regar. Para eso se tienen que marcar
primeramente las áreas no regables por falta de presibn hidrostática, relativa a la altura de la
cámara de carga proyectado para el sector, o por otras razones. Las ubicaciones de las
lineas de riego se proyectan luego sobre el área a regar, pensando en el requisito de que la
inclinación de la linea de riego debe mantenerse cerca de la horizontal, ya que grandes
desniveles en la Iínea de riego producen diferencias de presión entre aspersores y
desuniformidad de la prec;pitaciÓn (es decir, la línea de riego sigue el sentido de las curvas
de nivel, ver figura 6).
Figura 7: Rotación de la linea de riego móvil por el sector
La distancia entre las líneas de riego calculamos teniendo en cuenta el
distanciamiento calculado para dar la precipitación deseada (ver párrafo 5.4), y el
distanciamiento entre aspersores obtenidos arriba por la división del ancho de la parcela a
regar por el número de aspersores. Dividimos el área de cobertura de un aspersor deseado
el'distanciamiento entre aspersores para obtener el distanciamiento entre líneas.
Ejemplo: Area equivalente deseado = 15 x 13 = 195 m2.Ancho de la mitad de la
parcela medido paralelo a las curvas de nivel = 65 m. Número de aspersores = 4.
Distancia entre aspersores = 65 / 4 = 76% m. Distancia entre líneas =
195/16,25 = 12m.
Cuando se determinaron de esta manera las posiciones que la linea de riego móvil
tendrá para cobertura de todo el sector, se escogen los puntos de entrega, los hidrantes,
tomando en cuenta lo siguiente: Los hidrantes son componentes relativamente caras en la
red de parcela, por lo tanto su número tiene que limitarse. Como regla se puede tomar para
la distancia entre hidrantes 3 veces la distancia entre lineas (ver Figura). De esta manera
cada hidrante permite regar en seis posiciones.
Para determinar la longitud de la manguera de la línea de riego móvil, utilizamos la
siguiente formula:
N#pMlmr = número de aspersores de una @ea
= Distanciamiento entre aspersores en la Iínea de riego
D
,-,
Dhldnntsa
= Distanciamiento entre líneas
Ejemplo: Distancia entre aspersores = 76% m.N h e r o de aspersores = 4.
Distancia entre Iineas = 9 metros. Longitud de la Iinea móvil es 3%* 1625 + 9 =
65,9m -> se puede redondear a 66 metros.
7.3
Diseño de las /heas de riego @as ((/heasde presión)
Para el diseño de las líneas de riego fijas, basta conectar los hidrantes del sector con
el reservorio 1 cámara de carga por la vía más corta. Por lo general esto significa conectar
los hidrantes con líneas rectas. Donde los puntos a conectar forman triángulos con lados
equidistantes conviene conectarlos en forma de "polígonos de Thiessen" para reducir
distancias de tuberías (ver figura 8).
Figura 8: Conexibn de hidrantes con polígonos de Thiessen
1 k Z o 0
d
Hidrant
Hidrante