Manual Practicas Riego

8/10/2019 Manual Practicas Riego

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Manual de prcticas de ingeniera de riego a presin

CONTENIDO GENERAL Tesis Profesional

Universidad Autnoma Chapingo i Departamento de Irrigacin

CONTENIDO GENERAL

NDICE DE CUADROS ...................................................................................................... X

NDICE DE FIGURAS .....................................................................................................XIV

RESUMEN ......................................................................................................................... 1

SUMARY ........................................................................................................................... 2

INTRODUCCIN ............................................................................................................... 3

1. PRINCIPALES COMPONENTES DE UN SISTEMA DE RIEGO PRESURIZADO ...... 4

1.1. OBJETIVO ........................................................................................................... 4

1.2. ASPECTOSTERICOS ...................................................................................... 4

1.2.1. Obra de toma ..................................................................................................... 4

1.2.2. Estacin de bombeo .......................................................................................... 6

1.2.2.1. Crcamo ................................................................................................. 6

1.2.2.2. Equipo de bombeo ................................................................................. 6

1.2.2.3. Descarga ................................................................................................ 7

1.2.2.4. Subestacin elctrica.............................................................................. 7

1.2.2.5. Otras partes ............................................................................................ 9

1.2.3. Red de conduccin y distribucin ....................................................................... 9

1.2.4. Lneas de riego y emisores .............................................................................. 10

1.3. PROYECTODEUNSISTEMADERIEGOPRESURIZADO ............................... 15

1.4. ADQUISICINDEINFORMACIN .................................................................... 17

1.4.1. Datos del proyecto ........................................................................................... 18

1.4.2. Datos de cultivo(s) ........................................................................................... 18

1.4.3. Datos del Terreno ............................................................................................ 18

1.4.4. Datos de la fuente de abastecimiento .............................................................. 18

1.4.5. Datos de equipo de bombeo ............................................................................ 19

1.4.6. Datos de tubera .............................................................................................. 19

1.4.7. Croquis o plano ................................................................................................ 19

1.5. BIBLIOGRAFA .................................................................................................. 19


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2. CURVA CAUDAL-CARGA DE UN ASPERSOR ...................................................... 20

2.1. OBJETIVO ....................................................................................................... 20

2.2. ASPECTOS TERICOS .................................................................................. 20

2.2.1. Normas aplicadas a aspersores............................................................ 20

2.2.2. Clasificacin de aspersores .................................................................. 21

2.2.3. Componentes de un aspersor de martillo ............................................. 22

2.2.4. Curvas caractersticas de aspersores ................................................... 24

2.2.5. Deduccin de la relacin gasto- carga en emisores. ............................. 24

2.3. DESCRIPCIN DE EQUIPOS, MATERIALES Y METODOLOGA .................. 27

2.3.1. Trabajo de laboratorio ........................................................................... 27

2.4. ADQUISICIN DE INFORMACIN ................................................................. 30

2.4.1. Aspersores ........................................................................................... 30

2.4.2. Potencia de la instalacin ..................................................................... 30

2.4.3. Obtencin de curva gasto-carga del aspersor....................................... 30

2.5. PROCESAMIENTO DE INFORMACIN.......................................................... 31

2.5.1. Clculo del modelo potencial del aspersor ............................................ 31

2.6. DISCUSIN DE RESULTADOS ...................................................................... 36

2.7. CONCLUSIONES ............................................................................................ 37

2.8. CUESTIONARIO.............................................................................................. 37

2.9. BIBLIOGRAFA. ............................................................................................... 37

3. EVALUACIN DE UN SISTEMA DE RIEGO POR ASPERSIN PORTTIL .......... 38

3.1. OBJETIVOS ..................................................................................................... 38


3.2.1. Coeficiente de Uniformidad de Christiansen ......................................... 39

3.2.2. Coeficiente de Uniformidad de Hart ...................................................... 39

3.2.3. Coeficiente de Uniformidad de USDA ................................................... 40

3.2.4. Coeficiente de Uniformidad de Benami-Hore ........................................ 41

3.2.5. ndice de grosor de la gota ................................................................... 41

3.2.6. Prdidas por evaporacin y arrastre del viento ..................................... 42

3.2.7. Eficiencia de aplicacin ........................................................................ 43


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3.3. DESCRIPCIN DE EQUIPOS Y MATERIALES .............................................. 45

3.3.1. Equipo utilizado en evaluacin completa .............................................. 45

3.3.2. Componentes de la instalacin ............................................................. 45

3.3.3. Ubicacin de los pluvimetros en campo .............................................. 46

3.3.4. Traslape de los volmenes recogidos mediante el programa TRASLAPE 49

3.4. EJEMPLO DE PRUEBA REALIZADA EN ASPERSIN PORTTIL ................ 52

3.5.1. Datos generales ................................................................................... 52

3.5.2. Descripcin y evaluacin de los componentes de la instalacin ........... 52

D. Uniformidad de la instalacin ................................................................ 53

3.5.3. Prdidas por evaporacin y arrastre del viento .................................... 54

3.6. PROCESAMIENTO DE INFORMACIN......................................................... 55

3.6.1. Evaluacin de la uniformidad del riego ................................................. 55

3.6.2. Evaluacin del ndice de grosor de la gota ........................................... 60

3.6.3. Evaluacin de las prdidas por evaporacin y arrastre del viento ......... 60

3.7. DISCUSIN DE RESULTADOS ...................................................................... 61

3.8. CONCLUSIONES ............................................................................................ 63

3.9. CUESTIONARIO.............................................................................................. 63

3.10. BIBLIOGRAFA ................................................................................................ 644. EVALUACIN DE UN SISTEMA POR ASPERSIN DE CAN VIAJERO ........... 65

4.1. OBJETIVOS ....................................................................................................... 65

4.2. ASPECTOS TERICOS .................................................................................... 65

4.2.1. Los caones ............................................................................................. 65

4.2.2. Boquillas ................................................................................................... 66

4.2.3. Mecanismos de propulsin ....................................................................... 66

4.2.4. Mecanismos de funcionamiento, control y seguridad ................................ 674.2.5. Las mangueras ......................................................................................... 68

4.2.6. Importancia de una evaluacin ................................................................ 68

4.2.7. Cuando realizar una evaluacin ............................................................... 68

4.2.8. Dficit de humedad permisible ................................................................. 69

4.2.9. Uniformidad de distribucin ...................................................................... 69


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4.2.11. Prdidas por evaporacin y arrastre del viento ....................................... 69

4.2.12. Intensidad de aplicacin promedio ........................................................ 70

4.2.13. Lmina aplicada promedio ..................................................................... 70

4.2.14. ndice de grosor de la gota ..................................................................... 70

4.3. DESCRIPCION DE EQUIPOS Y MATERIALES................................................. 71

4.3.1. Evaluacin de los componentes de la instalacin ..................................... 72

4.3.2. Evaluacin de la uniformidad del riego ..................................................... 72

4.4. EJEMPLO DE PRUEBA REALIZADA EN CAN VIAJERO............................. 76

4.4.1. Datos generales ....................................................................................... 76

4.4.2 Descripcin de los componentes de la instalacin .................................... 76

4.4.4. Evaluacin de las prdidas por evaporacin y arrastre del viento ............ 77

4.4.3 Evaluacin de la uniformidad de la instalacin ......................................... 78

4.5 PROCESAMIENTO DE INFORMACIN......................................................... 80

4.5.1. Uniformidad de distribucin .................................................................. 80

4.5.2. Intensidad de aplicacin promedio ....................................................... 81

4.5.3. Lmina aplicada promedio .................................................................... 81

4.5.4. Evaluacin de las prdidas por evaporacin y arrastre del viento ........ 81

4.5.5. Evaluacin del ndice de grosor de la gota ........................................... 82

4.6. DISCUSIN DE RESULTADOS ........................................................................ 83

4.7. CONCLUSIONES .............................................................................................. 83

4.8. CUESTIONARIO ................................................................................................ 83

4.9. BIBLIOGRAFA .................................................................................................. 84

5. EVALUACIN DE UN SISTEMA POR ASPERSIN DE PIVOTE CENTRAL.......... 85

5.1. OBJETIVOS ..................................................................................................... 85


5.2.1. Descripcin del equipo ......................................................................... 855.2.2. Uniformidad del riego............................................................................ 87

5.2.3. Tasa de aplicacin promedio ................................................................ 89

5.2.4. Eficiencia de riego ................................................................................ 90

5.2.5. Pluviometra mxima en el extremo ...................................................... 90

5.3. DESCRIPCIN DE EQUIPOS Y MATERIALES .............................................. 92


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5.3.1. Equipo requerido .................................................................................. 92

5.3.2. Componentes de la instalacin ............................................................. 93

5.3.3. Tasa de aplicacin promedio ................................................................ 93

5.3.4. Uniformidad del riego............................................................................ 94

5.4. EJEMPLO DE PRUEBA REALIZADA EN EQUIPO DE PIVOTE CENTRAL .... 98

5.4.1. Datos generales ................................................................................... 98

5.4.2. Descripcin de la instalacin ................................................................ 98

5.4.3. Condiciones de viento .......................................................................... 99

5.4.4. Descarga de los aspersores ................................................................. 99

5.4.5. Evaluacin de la uniformidad .............................................................. 101

5.5. PROCESAMIENTO DE INFORMACIN........................................................ 102

5.5.1. Descarga de los emisores .................................................................. 102

5.5.2. Evaluacin de la uniformidad del riego ............................................... 102

5.5.3. Evaluacin de la pluviometra mxima en el extremo ......................... 107

5.6. DISCUSIN DE RESULTADOS .................................................................... 107

5.7. CONCLUSIONES .......................................................................................... 108

5.8. CUESTIONARIO............................................................................................ 108

5.9. BIBLIOGRAFA. ............................................................................................. 109

6. EVALUACIN DE SISTEMAS DE RIEGO POR ASPERSIN DE AVANCEFRONTAL ..................................................................................................................... 110

6.1. OBJETIVOS ................................................................................................... 110

6.2. ASPECTOS TERICOS ................................................................................ 110

6.2.1 Descripcin del equipo ....................................................................... 110

6.2.2. Uniformidad de distribucin de la fila .................................................. 112

6.2.3. Uniformidad de distribucin del sistema.............................................. 112

6.2.4. Pluviometra mxima .......................................................................... 1126.3. DESCRIPCIN DE EQUIPOS Y MATERIALES ............................................ 113

6.3.2. Material necesario para la evaluacin ................................................. 113

6.3.3. Evaluacin de los componentes de la instalacin ............................... 114


6.3.5. Uniformidad del sistema ..................................................................... 117


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6.4. EJEMPLO DE PRUEBA REALIZADA EN EQUIPO DE AVANCE FRONTAL . 117

6.4.2. Datos generales ................................................................................. 117

6.4.3. Descripcin de los componentes del lateral ........................................ 117

6.4.4. Condiciones de viento ........................................................................ 118

6.4.5. Evaluacin de la uniformidad .............................................................. 118

6.5. PROCESAMIENTO DE INFORMACIN....................................................... 121

6.5.2. Uniformidad de distribucin del sistema.............................................. 121

6.5.3. Pluviometra mxima .......................................................................... 123


6.7. CONCLUSIONES .......................................................................................... 126

6.8. CUESTIONARIO............................................................................................ 126

6.9. BIBLIOGRAFA .............................................................................................. 126

7. CURVA CARGA-GASTO DE UN EMISOR DE RIEGO LOCALIZADO .................. 127

7.1. OBJETIVOS ................................................................................................... 127


7.2.1. Emisores ............................................................................................ 127

7.2.2. Aspectos hidrulicos de goteros, microaspersores y cintas de riego .. 135

7.3. DESCRIPCIN DE EQUIPOS Y MATERIALES ............................................ 1447.3.1. Equipo necesario ................................................................................ 144

7.3.2. Metodologa para evaluacin de goteros ............................................ 144

7.3.3. Metodologa para evaluacin de cintas de riego ................................. 146

7.3.4. Metodologa para evaluacin de microaspersores .............................. 148

7.4. EJEMPLO DE PRUEBA REALIZADA PARA DIFERENTES EMISORES ...... 150

7.4.1. GOTEROS ......................................................................................... 150

7.4.2. GOTEROS INTEGRADOS ................................................................. 151

7.4.3. CINTILLA ............................................................................................ 1537.4.4. MICROASPERSORES ....................................................................... 155

7.5. PROCESAMIENTO DE INFORMACIN...................................................... 156

7.5.1. Evaluacin de goteros ........................................................................ 156

7.5.2. Evaluacin de goteros integrados ....................................................... 158

7.5.3. Evaluacin de cintas de riego ............................................................. 161


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7.5.4. Evaluacin de microaspersores .......................................................... 164


7.7. CONCLUSIONES .......................................................................................... 166

7.8. CUESTIONARIO............................................................................................ 167

7.9. BIBLIOGRAFA. ............................................................................................. 167

8. EVALUACIN DE UN SISTEMA DE RIEGO LOCALIZADO ................................. 168

8.1. OBJETIVOS ................................................................................................... 168


8.2.1. Definiciones ........................................................................................ 168

8.2.2. Riego localizado ................................................................................. 169

8.2.3. Emisores ............................................................................................ 169

8.2.4. Coeficiente de uniformidad de riego. .................................................. 172

8.2.5. Evaluacin de riego adaptada de Merian y Keller (1978) .................... 173

8.3. DESCRIPCIN DE EQUIPOS Y MATERIALES ............................................ 175

8.3.1. Material necesario .............................................................................. 175


8.4. EJEMPLO DE PRUEBA REALIZADA PARA SISTEMA DE RIEGO

LOCALIZADO ................................................................................................................ 1808.4.1. Goteo ................................................................................................. 180

8.4.2. Microaspersin ................................................................................... 182


8.3.3. Goteo ................................................................................................. 184

8.5.2. Microaspersion. .................................................................................. 186


8.7. CONCLUSIONES .......................................................................................... 188

8.8. CUESTIONARIO............................................................................................ 188

8.9. BIBLIOGRAFA .............................................................................................. 189

9. EQUIPOS DE FILTRACIN ................................................................................... 190

9.1. OBJETIVOS ................................................................................................... 190


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9.2.1. Prefiltros ............................................................................................. 196

9.2.2. Filtros de arena ................................................................................... 199

9.2.4. Filtros de malla. .................................................................................. 203

9.2.5. Filtro de discos o anillos .................................................................... 206

9.3. EVALUACIN DE LOS COMPONENTES DE LOS EQUIPOS DE FILTRADO

209

9.4. EJEMPLO DE PROCEDIMIENTO DE SELECCIN PARA DIFERENTES

TIPOS FILTROS ............................................................................................................ 212

9.4.1. Datos generales ................................................................................. 212

9.4.2. Emisores ............................................................................................ 212

9.5. PROCESAMIENTO DE INFORMACIN....................................................... 2129.5.1. Hidrocicln .......................................................................................... 212

9.5.2. Filtros de arena ................................................................................... 214

9.5.3. Filtros de anillos .................................................................................. 216


9.7. CONCLUSIONES .......................................................................................... 217

9.8. CUESTIONARIO............................................................................................ 217

9.9. BIBLIOGRAFA .............................................................................................. 218

10. EQUIPOS DE FERTILIZACIN .............................................................................. 219

10.1. OBJETIVOS ................................................................................................... 219

10.2. ASPECTOS TERICOS DE FERTIRRIGACION .......................................... 219

10.2.1. Ventajas y limitaciones ....................................................................... 219

10.2.2. Equipos de inyeccin .......................................................................... 223

10.2.3. Consideraciones en la eleccin de un equipo ..................................... 233

10.2.4. Manejo de la fertirrigacin................................................................... 236

10.2. DESCRIPCION DE EQUIPOS Y MATERIALES ............................................ 240

10.3.1. Ubicacin del equipo .......................................................................... 240

10.3.2. Fertilizantes usados en Fertirrigacin ................................................. 241

10.4. EJEMPLO DE ELECCIN DE EQUIPOS DE FERTILIZACIN ..................... 246


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10.4.1. Datos del cultivo ................................................................................. 246

10.4.2. Fertilizantes disponibles ..................................................................... 246

10.4.3. Manejo del riego ................................................................................. 246


10.5.1. Manejo de la fertirrigacin................................................................... 246

10.5.2. Eleccin del equipo a utilizar .............................................................. 248


10.7. CONCLUSIONES .......................................................................................... 253

10.8. CUESTIONARIO............................................................................................ 253

10.9. BIBLIOGRAFA. ............................................................................................. 254


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NDICE DE CUADROS

Cuadro 1.1 Datos de cultivo ............................................................................................ 18

Cuadro 1.2 Datos de la fuente de abastecimiento ........................................................... 18

Cuadro.1.3 Datos de equipo de bombeo .......................................................................... 19

Cuadro 1.4 Datos de tubera ............................................................................................ 19

Cuadro 2.1 Datos registrados en laboratorio del aspersor Rain Bird TNT-30 ................... 31

Cuadro 2.2. Resultados de laboratorio procesados del aspersor Rain Bird TNT-30 ......... 31

Cuadro 2.3 Cuadro de gasto y presin del aspersor del aspersor Rain BirD TNT-30 ....... 32

Cuadro 2.4 Carga y presin del aspersor Rain Bird TNT-30 ........................................... 33

Cuadro 2.5 Gasto y presin del aspersor Rain Bird TNT-30 ........................................... 34

Cuadro 2.6 Gasto y carga del aspersor Rain Bird TNT-30 (catlogo) ............................. 35

Cuadro 2.7 Comparacin entre modelo de catlogo contra modelo de laboratorio del

aspersor Rain Bird TNT-30 .............................................................................................. 36

Cuadro 3.1. Valor de la uniformidad de distribucin ......................................................... 39

Cuadro 3.2 ndice de grosor de la gota ........................................................................... 42

Cuadro 3.3. Para llenado de datos de un aspersor .......................................................... 53

Cuadro 3.4 Lecturas registradas en el anemmetro........................................................ 54

Cuadro 3.5 Evaporacin registrada durante la prueba ..................................................... 54

Cuadro 3.6 Datos registrados por los pluvimetros para un aspersor ............................. 55

Cuadro 3.7 Datos registrados por los pluvimetros para cuatro aspersores.................... 58

Cuadro 3.8 ndices de grosor de gota a diferentes presiones y dimetro de boquillas ..... 60

Cuadro 3.9 Coeficientes de uniformidad obtenidas en la evaluacin .............................. 62

Cuadro 4.1 Lecturas registradas en el anemmetro........................................................ 77

Cuadro 4.2 Valores recomendados del espaciamiento en funcin de la velocidad del

viento ............................................................................................................................... 77

Cuadro 4.3 Evaporacin registrada durante la prueba .................................................... 77

Cuadro 4.4. Volumen recogido en los recipientes instalados en campo ........................... 78

Cuadro 4.5 Lecturas de tiempo en la medicin de la descarga en can Twin 101 ........ 79Cuadro 4.6 Lecturas de tiempo de avance en el can Twin 101 ................................... 79

Cuadro 4.7 Volmenes recogidos en los pluvimetros instalados en campo y

procesamiento de los mismos .......................................................................................... 80

Cuadro 4.8 ndices de grosor de gota a diferentes presiones y dimetro de boquillas .... 82

Cuadro 5.1. Longitud de tramos del pivote central ........................................................... 98


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Cuadro 5.2 Dimetros de la tubera de distribucin del pivote central ............................. 99

Cuadro 5.3 Condiciones de viento durante la realizacin de la evaluacin del pivote

central .............................................................................................................................. 99

Cuadro 5.4 Separacin y descarga de emisores del equipo de pivote central .............. 100

Cuadro 5.5 Volmenes recogidos en los pluvimetros del pivote central ...................... 101Cuadro 5.6 Procesamiento de volmenes obtenidos en los pluvimetros de acuerdo a su

nmero de posicin en la evaluacin del pivote central ................................................. 103

Cuadro 5.7.Volumenes ponderados al emplear el rea como factor de ponderacin en la

evaluacin del pivote central .......................................................................................... 104

Cuadro 5.8 Calculo de la uniformidad de Heerman y Hein (1968) para el equipo de pivote

central con una velocidad de avance del 100% ............................................................. 106

Cuadro 6.1. Valor de la uniformidad de distribucin ....................................................... 112

Cuadro 6.2. Especificaciones tcnicas para el emisor Super Spray de Senninger ......... 118Cuadro 6.3 Volmenes obtenidos mediante los pluvimetros instalados en campo durante

la evaluacin de avance frontal ...................................................................................... 119

Cuadro 6.4 Descarga de los emisores del equipo de avance frontal ............................. 120

Cuadro 6.5 Valores ordenados y sus respectivos parmetros obtenidos en los

pluvimetros instalados durante la evaluacin del equipo de avance frontal .................. 121

Cuadro 6.6. Lminas captadas (mm) en los vasos pluviomtricos para las pruebas de

uniformidad de aplicacin longitudinal en el avance frontal ............................................ 124

Cuadro 7.1 Caractersticas de microaspersores en funcin de tamao de boquilla ycaudal, Rain Bird. .......................................................................................................... 134

Cuadro 7.2 Exponentes de descarga de diferentes emisores de acuerdo ..................... 137

Cuadro 7.3 Valores comunes del exponente de descarga (x) para diferentes emisores 137

Cuadro 7.4 Variaciones de y con respecto a la temperatura................................... 139

Cuadro 7.5 Clasificacin de regmenes hidrulicos ....................................................... 140

Cuadro 7.6 Factor de correccin de la descarga en funcin de la temperatura ............. 141

Cuadro 7.7 Clasificacin de emisores segn normas ISO para CV ............................... 143

Cuadro 7.8 Clasificacin de emisores segn norma ASAE EP405.1 para goteros,microaspersores y difusores .......................................................................................... 143

Cuadro 7.9 Clasificacin de emisores segn Norma ASAE EP405.1 para tuberas

emisoras ........................................................................................................................ 143

Cuadro 7.10 Datos obtenidos durante la calibracin del gotero supertif ........................ 150

Cuadro 7.11 Datos obtenidos durante la calibracin del gotero hydrogol ...................... 152


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Cuadro 7.12 Datos obtenidos durante la calibracin de la cintilla Hydrolite ................... 154

Cuadro 7.13 Datos obtenidos durante la calibracin del microaspersor Rondo ............. 155

Cuadro 7.14 Relacin carga, caudal y coeficiente de variacin para el gotero supertif . 156

Cuadro 7.15 Obtencin del modelo del gotero Supertif ................................................. 156

Cuadro 7.16. Relacin carga, caudal y coeficiente de variacin para la cintilla Hydrogol 158Cuadro 7.17 Relacin carga, caudal y coeficiente de variacin para la cintilla Hydrolite 161

Cuadro 8.1 Clasificacin de los emisores en base a la forma en que disipan la presin 170

Cuadro 8.2 Clasificacin de emisores de acuerdo a su coeficiente de variacin ........... 170

Cuadro 8.3 Coeficiente de descarga de emisores ......................................................... 171

Cuadro 8.4 Sensibilidad a la obturacin ........................................................................ 172

Cuadro 8.5 Valor de la uniformidad de distribucin ....................................................... 178

Cuadro 8.6. Especificaciones tcnicas de NaaNDrip Thin-Wall dripline ........................ 180

Cuadro 8.7 Volmenes recogidos en los emisores de goteo NaaNDrip Thin-Wall ........ 181Cuadro 8.8 Volmenes recogidos en los emisores Rondo ............................................ 183

Cuadro 8.9 Procesamiento de datos de goteo NaaNDrip Thin-Wall .............................. 184

Cuadro 8.10 Procesamiento de datos de microaspersores Rondo ................................ 186

Cuadro 9.1 Estado, tipo de impureza y tratamiento de sustancias presentes en el agua

...................................................................................................................................... 192

Cuadro 9.2 Espectro de filtracin de sustancias presentes en el agua......................... 193

Cuadro 9.3 Espectro de filtracin de partculas ............................................................. 195

Cuadro 9.4 Calidad de la arena segn friabilidad .......................................................... 200Cuadro 9.5 Caractersticas de las granulometras ms usadas..................................... 201

Cuadro 9.6 Caudal en funcin de la calidad del agua a tratar ....................................... 201

Cuadro 9.7 Forma de los granos, porosidad y superficie especifica .............................. 202

Cuadro 9.8 Caudales segn velocidades ...................................................................... 205

Cuadro 9.9.Modelos y especificaciones de modelos comerciales de hidrociclones ....... 213

Cuadro 9.10 Hidrociclones comerciales ....................................................................... 213

Cuadro 9.11. Relacin rea vs caudal en tanques de filtracin ...................................... 215

Cuadro 9.12 Modelos y especificaciones de modelos comerciales de hidrociclones...... 216Cuadro 10.1 Comparacin de Sistemas de fertilizacin ................................................ 233

Cuadro 10.2 Influencia de la temperatura sobre la solubilidad de algunos fertilizantes

(gramos de fertilizante en 1 litro de agua destilada) ....................................................... 242

Cuadro 10.3 pH y CE de algunos fertilizantes a una concentracin de 1 gl-1 de agua

destilada ........................................................................................................................ 245


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Universidad Autnoma Chapingo xiii Departamento de Irrigacin

Cuadro 10.4 Tasa de inyeccin a travs de un tanque fertilizante en funcin del gradiente

de presin y del dimetro de los tubos de entrada y de salida ....................................... 248

Cuadro 10.5 Especificaciones tcnicas de inyectores comerciales ............................... 249

Cuadro 10.6 Especificaciones tcnicas de bombas inyectoras hidrulicas.................... 251


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Universidad Autnoma Chapingo xiv Departamento de Irrigacin

NDICE DE FIGURAS

Figura 1.1 Componentes principales en una obra de toma ............................................... 4

Figura 1.2 Casos de obras de toma y bombeo .................................................................. 5

Figura 1.3. Esquema de estacin de bombeo ................................................................... 6

Figura 1.4. Equipos de bomba centrifuga horizontal y turbina vertical ................................ 7

Figura 1.5. Tren de descarga, con sus elementos de control y proteccin ......................... 8

Figura 1.6. Tuberas y accesorios de sistemas de riego .................................................. 10

Figura 1.7. Hidrante de aluminio ...................................................................................... 11

Figura 1.8. Codo de arranque y tee para conectar la tubera con compuertas ................. 11

Figura 1.9. Tubera con compuertas de PVC y lona ......................................................... 12

Figura 1.10. Diferentes tipos de goteros .......................................................................... 12

Figura 1.11. Diferentes modelos de microaspersores ...................................................... 13

Figura 1.12. Aspersores de impacto ................................................................................ 13

Figura 1.13. Aspersor gigante o can ............................................................................ 14

Figura 1.14. Avance frontal y pivote central ..................................................................... 14

Figura 2.1 Principales partes del aspersor ...................................................................... 22

Figura 2.2 Esquema del emisor de descarga .................................................................. 25

Figura 2.3. Material a utilizar para determinar la curva caudalcarga............................. 27

Figura 2.4 Aspersor Rain Bird ......................................................................................... 28

Figura 2.5 Calibrador de aspersores ................................................................................ 28Figura 2.6 Esquema ilustrativo de manmetro y vlvula de paso .................................... 29

Figura 2.7. Recipiente esquemtico para la medicin de la descarga. ............................. 29

Figura 2.8. Recta ajustada a los datos experimentales del aspersor Rain Bird TNT-30 ... 32

Figura 2.9. Recta ajustada a los datos experimentales del aspersor Rain Bird TNT-30 ... 33

Figura 2.10. Recta ajustada a los datos experimentales del aspersor Rain Bird TNT-30 . 34

Figura 2.11. Recta ajustada a los datos experimentales .................................................. 35

Figura 3.1 Componentes del sistema de aspersin porttil ............................................. 39

Figura 3.2 Distribucin de los aspersores ....................................................................... 43Figura 3.3. Material a utilizar en la evaluacin de aspersin porttil ................................. 45

Figura 3.4 Esquema ilustrativo de la distribucin del sistema ........................................ 47

Figura 3.5 Distribucin de los vasos pluviomtricos para captar el agua ......................... 48

Figura 3.6 Toma de lecturas de volmenes recogidos por los recipientes pluviomtricos 48

Figura 3.7. Representacin de la pluviomtrica recolectada mediante curvas ................. 57


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Universidad Autnoma Chapingo xv Departamento de Irrigacin

Figura 3.8. Representacin tridimensional del patrn de mojado del aspersor durante la

prueba ............................................................................................................................. 57

Figura 3.9. Comparativa de la uniformidad para el caso de uno y cuatro aspersores de

acuerdo a los diferentes coeficientes ............................................................................... 62

Figura 4.1. Can de brazo oscilante............................................................................... 65Figura 4.2 Can de turbina ........................................................................................... 65

Figura 4.3 Disposicin tpica de una parcela regada con un can viajero ..................... 66

Figura 4.4 Mecanismo de propulsin de fuelle hidrulico ................................................ 67

Figura 4.5 Mecanismo de propulsin con turbina: flujo parcial y flujo total ...................... 67

Figura 4.6 Ejemplo de mecanismo gua para enrollamiento de la manguera .................. 68

Figura 4.7 Lista de materiales utilizados en la prueba ..................................................... 71

Figura 4.8 Esquema ilustrativo de colocacin de pluvimetros ....................................... 73

Figura 4.9 Medicin de la descarga ................................................................................ 74Figura 4.10 Manmetro empotrado antes de la salida del can .................................... 74

Figura 5.1 Elementos en una instalacin de pivote central.............................................. 86

Figura 5.2 Patrn de aplicacin de agua para diferentes tipos de emisores .................... 87

Figura 5.3 Material necesario para la evaluacin del pivote central ................................ 92

Figura 5.4. Emisores del equipo de pivote central durante la evaluacin ......................... 93

Figura 5.5 Ubicacin de pluvimetros en campo ............................................................. 94

Figura 5.6 Ubicacin de pluvimetros en campo ............................................................. 95

Figura 5.7 Disposicin de pluvimetros ........................................................................... 95Figura 5.8 Equipo de pivote central en funcionamiento ................................................... 96

Figura 5.9. Gasto medido de los emisores instalados en el pivote central ..................... 102

Figura 5.10. Lamina de riego aplicada durante la prueba de uniformidad para una

velocidad de operacin del 100% del pivote central ....................................................... 105

Figura 6.1 Sistema de riego Avance frontal................................................................... 111

Figura 6.2. Material necesario para la evaluacin del pivote central .............................. 114

Figura 6.3 Esquema ilustrativo de ubicacin de pluvimetros en la zona dominada por el

avance frontal ................................................................................................................ 115Figura 6.4. Lminas captadas en la fila 1 ....................................................................... 122

Figura 6.5. Lminas captadas en la fila 2 ....................................................................... 122

Figura 6.6. Caudales descargados por los emisores ...................................................... 123

Figura 7.1. Gotero microtubo ......................................................................................... 130

Figura 7.2. Gotero helicoidal .......................................................................................... 130


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Universidad Autnoma Chapingo xvi Departamento de Irrigacin

Figura 7.3 Gotero tipo laberinto..................................................................................... 130

Figura 7.4. Gotero sobrelinea pinchado ......................................................................... 131

Figura 7.5 Gotero tipo vortex ........................................................................................ 131

Figura 7.6 Gotero autocompensante ............................................................................. 132

Figura 7.7. Gotero autocompensante - autolimpiante..................................................... 132Figura 7.8. Cinta de exudacin ...................................................................................... 133

Figura 7.9. Manguera de doble pared. Bi-Wall ............................................................... 133

Figura 7.10. Manguera perforada. T-Tape ..................................................................... 133

Figura 7.11. a) Microaspersor b) Difusor ....................................................................... 134

Figura 7.12. Variacin de caudal en funcin de la presin ............................................. 135

Figura 7.13. Escala logartmica en funcin de la carga y caudal .................................... 136

Figura 7.14. Relacin caudal presin de emisores segn rgimen ................................ 138

Figura 7.15 Distribucin normal del caudal del emisor .................................................. 142Figura 7.16 Intervalo de presin de trabajo ................................................................... 149

Figura 7.17. Relacin carga - caudal del gotero Supertif ................................................ 157

Figura 7.18.Relacin carga - caudal de la cintilla Hydrogol emisor uno.......................... 159

Figura 7.19. Relacin carga - caudal de la cintilla Hydrogol emisor dos ......................... 159

Figura 7.20. Relacin carga - caudal de la cintilla Hydrogol emisor tres......................... 159

Figura 7.21. Relacin carga - caudal de la cintilla Hydrogol emisor cuatro ..................... 160

Figura 7.22. Relacin carga - caudal de la cintilla Hydrogol emisor cinco ...................... 160

Figura 7.23. Relacin carga - caudal de la cintilla Hydrolite emisor uno ......................... 162Figura 7.24. Relacin carga - caudal de la cintilla Hydrolite emisor dos ......................... 162

Figura 7.25. Relacin carga - caudal de la cintilla Hydrolite emisor tres ......................... 162

Figura 7.26. Relacin carga - caudal de la cintilla Hydrolite emisor cuatro ..................... 163

Figura 7.27. Relacin carga - caudal de la cintilla Hydrolite emisor cinco ...................... 163

Figura 7.28. Relacin carga - caudal del microaspersor uno .......................................... 165

Figura 7.29. Relacin carga - caudal del microaspersor dos .......................................... 165

Figura 8.1 Esquema ilustrativo de un sistema de riego localizado ................................ 169

Figura 8.2 Esquema ilustrativo para la seleccin de goteros de la unidad de riego ....... 173Figura 8.3 Cintas de riego por goteo instaladas en campo ........................................... 175

Figura 8.4 Esquema ilustrativo para la seleccin de laterales ....................................... 176

Figura 8.5 Medicin de la descarga de microaspersor con probeta graduada ............... 176

Figura 8.6 Medicin de la presin mediante manmetro ............................................... 177

Figura 8.7. Relacin presin-caudal de NaaNDrip Thin-Wall dripline ............................. 181


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Universidad Autnoma Chapingo xvii Departamento de Irrigacin

Figura 9.1. Diagrama de fases del agua ........................................................................ 190

Figura 9.2 Esquema ilustrativo del hidrocicln .............................................................. 197

Figura 9.3 Esquema de funcionamiento del hidrocicln ................................................ 198

Figura 9.4. Prdida de carga en funcin del caudal y dimetro del hidrociclon .............. 198

Figura 9.5 Esquema ilustrativo de los filtros de arena ................................................... 199Figura 9.6. Granulometra .............................................................................................. 200

Figura 9.7.Prdida de carga en funcin de caudal del filtro de arena ............................. 202

Figura 9.8. Gasto para limpieza para un m2 de lecho filtrante en funcin del dimetro

efectivo de arena ........................................................................................................... 203

Figura 9.9 Esquema ilustrativo de filtro de mallas ........................................................ 204

Figura 9.10 Esquema ilustrativo de un filtro de anillos .................................................. 206

Figura 9.11 Esquema ilustrativo de un anillo ................................................................. 206

Figura 9.12 Proceso de filtrado de un filtro de anillos .................................................... 207Figura 9.13 Proceso de lavado de un filtro de anillos .................................................... 207

Figura 9.14. Prdida de carga en funcin de caudal del filtro de anillos ......................... 208

Figura 9.15. Esquema de relacin de medidas en hidrociclones comerciales ............... 212

Figura 9.16. Prdida de carga en relacin al caudal de filtracin de hidroclones Yamit Eli

...................................................................................................................................... 213

Figura 9.17. Color del anillo de disco y prdida de carga en funcin del caudal ............. 216

Figura 10.1 Esquema de funcionamiento de inyectora elctrica.................................... 225

Figura 10.2 Esquema instalacin de inyectora elctrica ................................................ 226Figura 10.3 Inyeccin en aspiracin de la bomba principal ........................................... 226

Figura 10.4 Esquema genrico de funcionamiento de una inyectora hidrulica ............ 227

Figura 10.5 Esquema de instalacin de una inyectora hidrulica .................................. 227

Figura 10.6 Esquema de instalacin y funcionamiento de un tanque de inyeccin ....... 228

Figura 10.7. Evolucin de la concentracin en un tanque de 200 l ................................. 229

Figura 10.8 Esquema de inyector Venturi ..................................................................... 230

Figura 10.9 Esquema bsico de instalacin de un inyector Venturi ............................... 231

Figura 10.10 Instalaciones tpicas de inyectores Venturi ............................................... 231Figura 10.11 Esquema de Venturis en paralelo ............................................................ 232

Figura 10.12 Bombas inyectoras hidrulicas ................................................................. 251

Figura 10.13. Grficos de prdida de carga para las bombas inyectoras TF- 10** ......... 252

Figura 10.14. Grficos de prdida de carga para las bombas inyectoras TF- 25** ......... 252


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INTRODUCCIN Tesis Profesional

Universidad Autnoma Chapingo 1 Departamento de Irrigacin

MANUAL DE PRCTICAS DE INGENIERA DE RIEGO A PRESIN

H. Garca-Martnez

1*

; S. S. Montesinos-Lpez

1*

; V. ngeles-Montiel

2

;R. MartnezElizondo3; Fco. R. Hernndez-Saucedo4;

F. Ros-Cruz5; J. A. Aguirre-Rojo6

RESUMEN

En Mxico, la superficie con infraestructura de riego es de 6.3 millones de

hectreas. El 54% de esta superficie corresponde a 82 Distritos de Riego, y el

46% restante a obras de riego pequeas operadas, conservadas y mantenidas por

los propios productores, las cuales se llaman Unidades de Riego. En el presentetrabajo se desarrolla la metodologa para la evaluacin del riego presurizado en

sus diferentes sistemas y componentes, se procede con la determinacin de los

coeficientes de uniformidad y la uniformidad de distribucin. Se desarrollan diez

prcticas para la evaluacin de los principales sistemas y componentes del riego

presurizado, en los cuales se calculan los principales parmetros que influyen en

la distribucin del agua, con lo cual se evala el manejo y la aplicacin adecuada.

Palabras clave: Coeficiente de uniformidad, .uniformidad de distribucin,

eficiencia de aplicacin.

1.Pasante de la carrera Ingeniero en Irrigacin. Departamento de Irrigacin. Universidad Autnoma Chapingo.2, 3, 4. Profesor del Departamento de Irrigacin. Universidad Autnoma Chapingo. Chapingo, Mxico.


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ENGINEERING MANUAL OF PRACTICAL IRRIGATION PRESSURE

H. Garca-Martnez1*; S. S. Montesinos-Lpez1*; V. ngeles-Montiel2;

R. MartnezElizondo3; Fco. R. Hernndez-Saucedo4;

F. Ros-Cruz5; J. A. Aguirre-Rojo6

SUMARY

In Mexico, the area equipped for irrigation is 6.3 million hectares. 54% of this area

corresponds to 82 irrigation districts, and 46% remaining small irrigation works

operated, preserved and maintained by the producers themselves, which are

called Irrigation Units. In this work we develop the methodology for the evaluation

of pressurized irrigation in its various systems and components, we proceed with

the determination of the coefficients of uniformity and distribution uniformity. Ten

practices are developed for the evaluation of major systems and components of

the pressurized irrigation, in which calculated the main parameters that influence

the distribution of water, which assesses the proper handling and application.

Keywords: Uniformity coefficient. Uniformity of distribution, application efficiency.

1

. Under graduate of Irrigation Engineering, Irrigation Dept. Universidad Autnoma Chapingo, Mxico.2, 3, 4, Research Profesor Irrigation Dept. Universidad Autnoma Chapingo, Mxico.


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INTRODUCCIN

En el departamento de irrigacin se imparte la materia de ingeniera de riego a

presin, cuyo objetivo es mostrar a los alumnos los principales sistemas de riego apresin que se manejan hoy en da, tanto en el pas como en el mundo, para el

desarrollo de las prcticas de la materia se cuenta con un laboratorio de

Ingeniera de Riego de la seccin de Riego y Drenaje del Departamento de

Irrigacin, ubicado en Tlapeaxco, teniendo una funcin de apoyo a los programas

tericos impartidos en el departamento. Por tal motivo se realiz el presente

manual en el cual se plasma la metodologa de evaluacin de los diferentes

sistemas de riego.

Actualmente no se cuenta con un manual de prcticas correspondiente a la

materia; sin embargo, resulta conveniente tener uno, con las mejoras y avances

que se han tenido en el ramo.

El contenido que se presenta en el trabajo es una herramienta de apoyo a las

prcticas de la materia de ingeniera de riego a presin, algunas de estas prcticas

se han venido impartiendo en cursos anteriores. Tambin lo aqu presentado

puede ser de utilidad para revisar los sistemas de riego en el campo y definir si

funcionan bien, regular o mal. A continuacin se describe, cada una de las diezprcticas consideradas, las cuales son: principales componentes de un sistema de

riego, curva caudal-carga de un aspersor, evaluacin de un sistema de riego por

aspersin porttil, evaluacin de un sistema por aspersin de can viajero,

evaluacin de un sistema por aspersin de pivote central, evaluacin de sistemas

de riego por aspersin de avance frontal, curva carga-gasto de un emisor de riego

localizado, evaluacin de un sistema de riego localizado, equipos de filtracin y

equipos de fertilizacin; en primer lugar se da una breve descripcin del mtodo

de riego, posteriormente se ejemplifica con datos de campo y clculos de

gabinete, tomados en el Laboratorio de Ingeniera de Riego del Departamento de

Irrigacin.


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PRINCIPALES COMPONENTES DE UN SISTEMA DE RIEGO PRESURIZADO Tesis Profesional


1. PRINCIPALES COMPONENTES DE UN SISTEMA DE RIEGOPRESURIZADO

1.1. OBJETIVO

Conocer que es un sistema de riego presurizado a nivel parcela, qu variantes

presenta y cules son sus principales componentes.

1.2. ASPECTOS TERICOS

1.2.1. Obra de toma

Esta obra permite tomar el agua de la fuente (canal, ro, pozo, manantial etc.) de

abastecimiento para conducirla hasta el crcamo de bombeo. Las partes de la obra

de toma son: el acceso, la estructura de entrada, las rejillas, el mecanismo de control

y el conducto. La obra de toma se caracteriza porque la longitud del conducto a la

descarga debe ser la mnima posible en el que no resulten grandes volmenes de

excavacin, en un tramo lo ms recto posible y alejado de curvas, con pendiente

suave y lo ms uniforme posible, evitando lugares cercanos a cadas y rpidas. En

caso de canales de tierra, el tramo debe ser lo suficientemente resistente para

desplantar la obra, evitando cauces inestables. En la figura 1.1 se presentan las

partes de la obra de toma.

Figura 1.1 Componentes principales en una obra de toma

Canal de acceso. Se construye para comunicar, en forma gradual, la fuente con la

toma y tambin se aprovecha el paso del agua por sta estructura, para sedimentar

materias en suspensin que lleva el agua.


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Estructura de entrada. Constituye la entrada del agua sirviendo de apoyo a las

rejillas. Aloja los mecanismos o sistemas de control para el paso del agua, as como

lo necesario para facilitar su inspeccin y limpieza cada vez que lo requiera. En

ocasiones cerca de ella se antepone un muro para retener y desviar peces.

Rejillas. Adquiere formas y tamaos diversos que dependen de la naturaleza de los

cuerpos que va a retener, gastos y caractersticas del equipo de bombeo, la manera

de apoyarlas, as como de su accesibilidad para lograr su limpieza y restitucin.

Figura 1.2 Casos de obras de toma y bombeo

Partes de la obra de toma

La obra de toma consta de la obra civil construida para la extraccin del agua de la

fuente de abastecimiento. Esta puede ser de diferentes formas dependiendo del tipo


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de fuente de abastecimiento: pozo profundo, ro, bordo, manantial, etc (figura 1.2).

En el caso de un pozo profundo, ste puede considerarse en s como la obra de

toma. En el caso de una fuente de abastecimiento superficial, la obra de toma puede

variar desde un crcamo de bombeo simple, integrado por un depsito con una

bomba centrfuga, hasta un crcamo complejo equipado con varias turbinas

verticales y un canal de llamada.

1.2.2. Estacin de bombeo

1.2.2.1. Crcamo

El pozo de succin o crcamo es la estructura vertical en donde descarga el

conducto de la toma y se instalan las bombas para elevar el agua al nivel deseado

(figura 1.3). Consiste generalmente en un depsito enterrado construido de concreto

o mampostera cuyas dimensiones estn en funcin de la magnitud del equipo que

se vaya a instalar y del procedimiento empleado en su construccin. Adems en su

diseo se toma en cuenta la facilidad que se debe tener para su inspeccin y

limpieza peridicas.

Figura 1.3. Esquema de estacin de bombeo

1.2.2.2. Equipo de bombeo

Lo constituyen todas las unidades (bomba y motor) de bombeo instalado para

proporcionar el gasto requerido, as como los accesorios de control y proteccin

(vlvulas) antes de iniciarse la descarga comn y los dispositivos de arranque y


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parada. En la figura 1.4 se muestra equipos de bombeo centrifuga horizontal y

turbina vertical.

Figura 1.4. Equipos de bomba centrifuga horizontal y turbina vertical

1.2.2.3. Descarga

Puede decirse que la descarga de una planta de bombeo comprende todos los

elementos e instalaciones que se requieren para conducir el agua, desde la salida de

la bomba hasta donde se inicia su distribucin (figura 1.5). Se componen de equipo

de control como medidores de gasto, dispositivos reguladores de presin, vlvulas de

control y de seguridad, y manmetros; tambin cuentan con dosificadores deagroqumicos, filtros y accesorios (SARH, 1980).

1.2.2.4. Subestacin elctrica

En los casos en que es empleada la energa elctrica para mover las bombas, es

necesario instalar una subestacin elctrica, la cual tiene por objeto cambiar las

caractersticas de la energa aprovechada (generalmente de alto a bajo voltaje) y

suministrar la requerida por el equipo de bombeo (SARH, 1980).

Esencialmente una instalacin de este tipo consta de las siguientes partes:

Transformador. Mediante estos aparatos se cambia el voltaje de la

corriente, obtenindose el deseado.

Cuchillas fusibles. Se emplea para proteger la instalacin contra fallas

debidas a sobrecorriente causada por un corto circuito.


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Interruptor con carga. Sirven para proteger la instalacin contra-

sobrecorrientes por fallas en la lnea de alimentacin y adems

desconectar con carga al transformador, a fin de darle a ste servicio

de mantenimiento.

Apartarrayos. Protege la subestacin contra las descargas

atmosfricas.

Equipo de Medicin. Registra la cantidad de energa consumida.

La magnitud de la subestacin depender principalmente de la potencia de cada

motor y del total en la instalacin.

Figura 1.5. Tren de descarga, con sus elementos de control y proteccin


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1.2.2.5. Otras partes

Caseta de controles

Se construye para alojar los controles elctricos que operan a las bombas, como sonarrancadores, estacin de botones, etc. Se localiza de tal manera que el acceso a

ella sea rpido y fcil. Generalmente se procura que est cerca de la subestacin

para acortar la longitud de los cables que conducen la energa de bajo voltaje. Sus

dimensiones dependern de los artefactos que aloja, dotndosele de una buena

ventilacin.

Almacenamiento de combustible

En el caso de tener motores de combustin ya sea de gasolina, diesel, etc, ser

necesario disponer de un depsito para almacenar el combustible empleado y

asegurarse de l para evitar interrupciones del servicio por ese elemento. La

capacidad deber estar de acuerdo con el consumo de los motores y considerando el

tiempo que se necesita para proveerse de l nuevamente. Se ubicar en un lugar

poco alejado de los motores y no expuesto a chispas o flamas, procurando que un

vehculo tenga acceso fcil a l para su llenado.

Proteccin de las instalaciones

Se deben proteger los elementos de una planta de bombeo expuestos a animales,

personas ociosas y del agua de lluvia (SARH, 1980). Para lo primero se construyen

cercas de alambre, bardas de tabique, mampostera o muros de celosa, en los

lugares que se crean necesarios, procurando que con esto queden integradas todas

las partes de la planta. Cuando los motores no sean del tipo intemperie, se

protegern del agua de lluvia mediante una caseta.

1.2.3. Red de conduccin y distribucin

La red de conduccin y de distribucin constituye el conjunto de tuberas que llevan

el agua desde la fuente de abastecimiento o unidad de bombeo, hasta la entrada de

las secciones o laterales, en su caso. La red est compuesta por tuberas


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generalmente de PVC o aluminio con sus diferentes accesorios tales como

conectores, vlvulas de control, vlvulas de admisin y expulsin de aire, vlvulas de

alivio de presin, vlvulas de desfogue (figura 1.6). Las tuberas que comnmente se

utilizan para la construccin de lneas de conduccin son: acero, fierro galvanizado,

fierro fundido, asbesto-cemento, PVC, polietileno de alta densidad y cobre.

Figura 1.6. Tuberas y accesorios de sistemas de riego

1.2.4. Lneas de riego y emisores

A. Baja presin y tubera con compuertas

Hidrantes. Son las vlvulas de riego por donde se deriva o se entrega el agua a la

parcela, se conectan a la tubera con compuertas mediante la insercin de un codo

de arranque; los dimetros ms comunes en el mercado son de 6, 8 y 10 pulgadas,

en material de aluminio. Tambin se utiliza en sistemas de riego por aspersin, en

dimetros menores (figura 1.7).


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Figura 1.7. Hidrante de aluminio

Codo de arranque. Es un dispositivo porttil que permite la conexin entre el hidrante

y la tubera con compuertas, su funcin principal es de apertura y cierre del hidrante,

y de direccionar el flujo de agua (figura 1.8).

Figura 1.8. Codo de arranque y tee para conectar la tubera con compuertas

Tubera con compuertas. Las tuberas con compuertas representan la innovacin

tecnolgica ms reciente en la aplicacin del riego parcelario por gravedad y tiene

caractersticas muy importantes para el aforo, control y manejo del riego por

gravedad. Al igual que en los hidrantes, los dimetros comerciales ms comunes son

6, 8 y 10 pulgadas, con separacin entre compuertas de acuerdo con la separacin

entre surcos (0.70, 0.80, 1.0 m). El material de las tuberas con compuertas

normalmente es PVC; sin embargo, para sistemas operados con carga hidrulicanatural, se puede utilizar manguera de plstico enrollable (figura 1.9).


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Figura 1.9. Tubera con compuertas de PVC y lona

B. Riego localizado

En los sistemas de riego localizado los emisores se colocan en lneas de riego que

normalmente son tubos de polietileno de baja densidad y en forma equidistante. A los

tubos con los emisores (goteros o microaspersores) se les conoce como lneas

regantes. Los goteros pueden ser colocados en la lnea regante durante la

instalacin del sistema o puede escogerse tubera con goteros ya insertados en

fbrica; se les conoce como sistemas integrados. En la figura 1.10 se presentan

goteros integrados a la lnea regante, y los diferentes tipos de goteros.

Figura 1.10. Diferentes tipos de goteros

En la figura 1.11 se presentan diferentes modelos de microaspersores, el cual est

compuesto por el tubo (tubn) que surte de agua de riego desde la lnea regante, la

bayoneta o estaca, y propiamente el microaspersor.


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Figura 1.11. Diferentes modelos de microaspersores

C. Aspersin

Los principales componentes de un sistema de riego por aspersin son los

aspersores y los tubos elevadores. Los aspersores estn provistos de una o dos

boquillas montadas sobre un cuerpo central por las que sale el agua en ambos

sentidos.

Figura 1.12. Aspersores de impacto

Existen diferentes tipos de aspersores, los ms utilizados en la agricultura son los de

impacto, generalmente son de crculo completo y tipo sectoriales, los cuales riegan

slo en un cierto ngulo de trabajo preestablecido (figura 1.12). Por su presin de

funcionamiento existen aspersores de baja, media y alta presin. Los de baja presin

son aquellos cuya presin de operacin es hasta 2 kgcm-2.

Los aspersores de presin de operacin media son aquellos que operan entre 2 y 4

kgcm-2. Suministran caudales entre 0.2 y 1.5 ls-1(Comisin Nacional del Agua, 2002).

Los aspersores de alta presin son comnmente llamados aspersores gigantes o

caones (figura 1.13). Su presin de operacin es mayor de 4 kgcm -2. Suelen ser de


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gran tamao y pueden constar de una, dos o tres boquillas. El caudal vara entre 5 y

30 ls-1y su radio de mojado es de 25 a 60 m.

Figura 1.13. Aspersor gigante o can

Los sistemas de aspersin propulsados presentan desplazamiento en ramales de

riego como es el caso de los pivotes central y avance frontal estos constan de torres

con separacin entre ellas de 25 a 75 m y longitudes de laterales desde 60 a 800 m,

cuentan con motores elctricos para su movimiento pudiendo regular su velocidad de

avance y un sistema de alineamiento como seguridad del lateral y del mismo equipo

(Tarjuelo, 1992). Los emisores pueden ser aspersores de brazo oscilante, aspersores

o difusores y caones de extremo.

Figura 1.14. Avance frontal y pivote central


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1.3. PROYECTO DE UN SISTEMA DE RIEGO PRESURIZADO

Un proyecto de riego est constituido por diversos elementos de ingeniera que

interactan para lograr el propsito comn de aplicar el agua a los cultivos, a esta

interaccin se denomina sistema de riego (SARH, 1980). Para que un sistema de

riego desarrolle su mximo potencial, tanto el diseador como el instalador o

constructor y el usuario, deben cumplir ciertos requisitos durante las etapas de

planeacin, diseo, instalacin, operacin y mantenimiento. Si todas estas

actividades se realizan correctamente, el sistema se desempear eficazmente, lo

cual repercutir en una elevada eficiencia de aplicacin del agua a los cultivos, un

aumento de la produccin, el ahorro de agua y reduccin de costos por concepto de

energa elctrica. El proyecto debe incluir las caractersticas bsicas del sistema deriego, entre otras: la superficie, el gasto disponible, el gasto de diseo, el tipo de

sistema de riego adems se deben tener estudios y datos bsicos como:

1) Informacin bsica: caracterizacin del sitio, estadstica del clima, tipo de

suelo, muestras de agua, padrn de cultivos, fuente de abastecimiento,

padrn de usuarios y plano con la tenencia de la tierra.

2) Estudios preliminares: levantamiento topogrfico con curvas de nivel con la

separacin adecuada que se requiera para conseguir alta precisin en el

diseo del sistema, uso actual del suelo para planear la reconversin de

cultivos, estudio socioeconmico del rea del proyecto para conocer la

capacidad financiera de los usuarios, anlisis de calidad del agua para riego,

estudio agroclimatolgico y caracterizacin del suelo.

3) Estudios de factibilidad: generalmente el desarrollo de proyectos presupone la

existencia de estudios de factibilidad que fundamentan la ejecucin; sin

embargo, cuando no existan, stos debern elaborarse.

4) Pruebas y ensayos: cuando el sistema de riego proyectado se conecta a ladescarga de una o varias bombas existentes, es necesario realizar una prueba

electromecnica para determinar su funcionamiento real; esta prueba permite

conocer las relaciones gasto-carga y gasto-eficiencia de cada equipo. Si el

proyecto incluye las pruebas y puesta en operacin del sistema, stas


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debern realizarse bajo el procedimiento establecido en un manual de

operacin.

5) Diseo agronmico: este proceso consiste en dimensionar la superficie

mxima de cada unidad, as como su tiempo de riego a partir de la lmina de

diseo, el gasto disponible y de diseo, el tiempo de operacin, el gasto del

emisor y otras variables.

6) Diseo de la red hidrulica: esta etapa consiste en calcular, bajo un criterio de

optimizacin, el dimetro de las tuberas regantes, distribuidoras y de

conduccin; as como la prdida de energa de la red. El diseo de la red

parcelaria debe considerar al menos dos criterios bsicos: que las secciones

operen con una uniformidad de emisin alrededor del 90%, y que la velocidad

en las tuberas de la red parcelaria no sea mayor de 2.0 ms -1. La red deconduccin se debe disear manteniendo un equilibrio entre la inversin inicial

y el costo de operacin por consumo de energa elctrica, pues a mayor

inversin inicial por aumento del dimetro de las tuberas, se presentar un

menor costo por concepto de energa elctrica y viceversa.

7) Diseo de la unidad de control general y equipo de bombeo: en esta etapa se

seleccionan los elementos de la unidad de bombeo de acuerdo con las

necesidades de filtrado y de inyeccin del sistema de riego; la unidad de

bombeo se selecciona para satisfacer la carga dinmica total necesaria para

operar el sistema de riego, incluido el sistema de inyeccin de agroqumicos.

8) Diseo de la obra civil: en esta etapa se disea el crcamo de bombeo y en

algunos casos tambin la obra de toma, el canal de llamada, las instalaciones

elctricas, la caseta de controles, los atraques y otros elementos adicionales.

El crcamo de bombeo es la obra civil ms importante, ya que es esencial

para la correcta operacin del sistema de impulsin; el crcamo de bombeo y

el resto de las obras se disean para satisfacer la demanda de agua del

sistema de riego y las solicitaciones a las que estarn expuestas.

9) Reglas bsicas de operacin: la operacin del sistema depende de los

aspectos agronmico e hidrulico; cuando el proyecto ha integrado ambos

aspectos, resultan unidades de riego con reas de la misma magnitud, aunque


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tengan diferente forma. Este hecho simplifica la operacin del sistema, ya que

genera iguales tiempos de riego, para todas las unidades. Las reglas bsicas

de operacin deben especificar el tiempo de riego necesario para satisfacer la

demanda evapotranspirativa del cultivo en su etapa crtica. Adems, segn el

tamao de la unidad y el nmero de secciones de riego, se debe especificar

claramente la ubicacin de las secciones que pueden operar individual o

simultneamente.

10) Evaluacin econmica: la evaluacin econmica consiste en obtener los

indicadores econmicos bsicos para establecer la rentabilidad del proyecto.

Estos indicadores econmicos se deben obtener una vez que se hayan

definido las condiciones de operacin y los parmetros de evaluacin, como

son: la tasa de descuento, el periodo de evaluacin que estar en funcin dela vida til del proyecto, el monto de la inversin inicial del sistema de riego y

las reinversiones, el costo de produccin, el rendimiento esperado, el volumen

de produccin y el precio medio del producto. En este anlisis se deben

identificar todos los beneficios generados por el sistema de riego que pagar

la inversin realizada.

1.4. ADQUISICIN DE INFORMACIN

La compilacin de informacin es el primer paso en el proyecto de un sistema de

riego. La calidad de la informacin disponible es determinante para la realizacin de

un diseo econmico y funcional. Existen varias decisiones a considerar durante el

diseo de un sistema de riego, por lo que la disponibilidad de informacin con

oportunidad y confiabilidad es indispensable para la seleccin de la mejor alternativa

viable para las condiciones tcnicas, econmicas y sociales del proyecto, en los

apartados siguientes se muestran algunos formularios bsicos de llenado de

informacin.


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1.4.1. Datos del proyecto

Fecha: __________________________

Cinta de riego Can fijo Multicompuertas

Micro aspersin Can porttil Jardn

Subfoliar Aspersin semi-porttil Otro:

1.4.2. Datos de cultivo(s)

Cuadro 1.1 Datos de cultivo

Lote CultivoDist/hilera

(m)Dist/plantas

(m)Superficie

(ha)N

plantasMarco deplantacin

Sistemade riego

1.4.3. Datos del Terreno

Superficie: ___________ ha. Superficie a futuro: ___________________ ha.

Tipo de Terreno: Plano Accidentado Muy accidentado

Tipo de suelo: Arenoso Franco Arcilloso

Pedregoso si no

Capacidad de campo: ___________________________________

Punto de marchitamiento permanente: _____________________

Profundidad del nivel fretico: __________________________________________

1.4.4. Datos de la fuente de abastecimiento

Cuadro 1.2 Datos de la fuente de abastecimiento

Tipo defuente

Nivel (m)Desnivel del

agua a ladescarga

Disponibilidad Caudal autilizar(ls-1)Esttico Dinmico Caudal (ls-1)

Tiempo(h/da)

Das(da/mes)

Tipo: Pozo (P) Noria (N) Ri o Arroyo (A) Canal (C) Pila/embalse (E)

Calidad del agua: _____________________________________________________


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CURVA CAUDAL-CARGA DE UN ASPERSOR Tesis Profesional


2. CURVA CAUDAL-CARGA DE UN ASPERSOR

2.1. OBJETIVO

Conocer los componentes de un aspersor y observar su funcionamiento para asrealizar su calibracin mediante la relacin de presiones de operacin con sus

respectivos gastos.

2.2. ASPECTOS TERICOS

Para el diseo de equipos de riego por aspersin es necesaria la determinacin de

las caractersticas de todas las partes que constituyen el equipo, de tal forma que

permitan la aplicacin del agua con alta eficiencia y al mnimo costo posible.

2.2.1. Normas aplicadas a aspersores

La norma mexicana NMX-O-166-SCFI-1999 ASPERSORES GIRATORIOS POR IMPACTO PARA

SISTEMAS DE RIEGO POR ASPERSINESPECIFICACIONES Y MTODOS DE PRUEBA, establece

los requisitos de calidad aplicables a los aspersores giratorios por impacto para

sistemas de riego por aspersin, que garanticen el uso eficiente del agua en el riego

agrcola. Adems, incluye informacin sobre los diferentes modelos de aspersores

para las presiones y gastos de trabajo recomendados por los fabricantes. Tambin

se incluye informacin sobre las caractersticas de las boquillas de los aspersores, su

funcionamiento hidrulico relacionado con el rea humedecida del terreno y sus

diferentes modelos de distribucin del agua aplicada al suelo. Otras normas

aplicables a nivel internacional son: UNE 68072 1986 MATERIALES DE RIEGO. ASPERSORES

ROTATIVOS. REQUISITOS GENERALES Y MTODOS DE ENSAYO, ASAE S330. Procedimiento de

ensayos en aspersin con fines de investigacin, ISO 7749-1: 1995 Equipo de riego

agrcola -- Aspersores rotativos -- Parte 1: Diseo y requisito de operacin, ISO15886-3:2004 Equipo de riego agrcola -- Aspersores rotativos -- Parte 3: Diseo y

requisito de operacin, ISO 15886-4 (en realizacin en ISO/TC23/SC18). Equipo de

riego agrcola -- Aspersores rotativos -- Parte 4: Diseo y requisito de operacin.


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CURVA CAUDAL-CARGA DE UN ASPERSOR Tesis Profesional


2.2.2. Clasificacin de aspersores

De acuerdo a su funcionamiento existen diferentes tipos de aspersores, dentro de los

cuales destacan los aspersores fijos y aspersores giratorios por reaccin y por

impacto.

A. Clasificacin de los aspersores por su mecanismo de giro

Aunque todos los aspersores giratorios tienen el mismo principio de movimiento

debido al impacto del chorro de agua sobre un accesorio instalado en un

mecanismo, stos se clasifican de la manera siguiente (Tarjuelo, 1992):

a) Aspersores de martillo: Son aquellos donde el mecanismo de accin del giro

es un martillo sujeto a un eje sobre el cuerpo del aspersor, accionado por una

muelle (resorte trabajando a torsin); este martillo produce un golpe

intermitente sobre el aspersor produciendo giros pausados.

b) Aspersores de balancn: Son aquellos donde el mecanismo de accin del giro

es a travs de un balancn accionado por su propio peso,

Documents

Manual Practicas Riego