Sistemas de riego
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Nociones de sistemas de riego

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    Sistemas de riego Sistemas de riego Presentation Transcript

    • Universidad Autonoma De San Luis Potosí Facultad De Ingeniería Ingeniero Topógrafo Hidrólogo San Luis Potosí S.L.P., Noviembre de 2002 Alumno :Hugo César Covarrubias Marroquín Sistemas de Riego Prof.:Dr. Rodolfo Cisneros Almazán Materia: Riego y Drenaje
    • El Riego
      • Los objetivos del riego son:
      • Proporcionar la humedad necesaria para que los cultivos se desarrollen.
      • Proporcionar nutrientes en disolución.
      • Asegurar las cosechas contra sequías de corta duración.
      • Refrigerar el suelo y la atmósfera para mejorar el medio ambiente de la planta.
      • Disolver las sales contenidas en el suelo (con el fin de reducir la presión osmótica, para que la planta pueda absorber la humedad, los nutrientes con menor problema e incrementar la producción).
      • Reducir el contenido de sales de un suelo existiendo un adecuado drenaje.
      En términos generales, el riego consiste en la aplicación artificial del agua al terreno para que las plantas (cultivos), puedan satisfacer la demanda de humedad necesaria para su desarrollo .
    • Los principales factores que afectan la selección del método de riego son:
          • Las características del cultivo.
          • La pendiente del terreno.
          • El relieve del terreno.
          • La velocidad de infiltración del agua en el suelo(textura)
          • La calidad del agua
          • La velocidad del viento
          • El gasto disponible
          • El costo del agua para riego
          • Los objetivos de los productores
    • Selección d e M étodos d e Riego Existen zonas en las que la producción de cultivos depende de las aguas de lluvia, en otras zonas el desarrollo de los cultivos depende de la aplicación artificial del agua al suelo, a esta acción se le conoce como riego Existen tres métodos de riegos
      • Superficiales
      • Presurizados
      • Subsuperficiales
      Los metodos de riego se diferencian por la forma de aplicar el agua en el suelo,
    • R iego P or S uperficie Son riegos muy conocidos que, en principio, no crean problemas al agricultor experto, pero que pueden producir pérdidas de abonos por lavados y arrastres, al no poder controlarse perfectamente las dosis de agua. El agua se aplica directamente sobre la superficie del suelo por gravedad o escurrimiento. El propio suelo actúa como sistema de distribución dentro de la parcela desde la zona próxima al lugar de suministro, denominado cabecera de la parcela , hasta llegar a todos los puntos de ella. Finalmente el agua alcanza la cola de la parcela .
    • Para distribuir el agua adecuadamente es muy frecuente disponer de surcos o caballones que favorezcan la circulación o escurrimiento del agua sobre el suelo, a lo que también contribuye la pendiente que suelen tener las parcelas de riego en la dirección de escurrimiento del agua, aun cuando existen parcelas a nivel en las que la pendiente es cero .
    • T ipos de R iego S uperficial El riego por superficie es un método particularmente recomendable en terrenos llanos o con pendientes muy suaves en las que no sea preciso realizar una explanación del suelo Dada la gran variedad de sistemas diferentes dentro de la aplicación del agua por gravedad, el riego por superficie puede aplicarse casi a la totalidad de los cultivos
    • Inundación : Se inunda completamente la superficie de la parcela. El agua tiene un movimiento descendente total. Solo es aconsejable en cultivos muy específicos (arroz). Calles : El agua tiene un movimiento descendente y lateral. Se reducen las pérdidas y arrastres de los abonos. Surcos : El agua tiene un movimiento descendente y lateral hacia los lomos Conviene aclarar que tanto la técnica de riego por "calles" como por "surcos", si bien no son riegos totales, para que sean localizados, tiene que haber un porcentaje igual o superior al 33% del volumen de suelo, que no se moje, para que no sufra los efectos de la inundación (asfixia y apelmazamiento, principalmente)
    • R iego P or S urcos
    • R iego P resurizado El agua es conducida a presión por tuberías, hasta un emisor en el punto de aplicación. Puede dividirse en sistemas de aspersión, microaspersión y goteo. Cabe mencionar que este tipo de riego es el mas eficiente en cuanto ahorro de agua pero su instalación y adquisición son excesivamente caros
    • Riego Por Aspersión Con este método el agua se aplica al suelo en forma de lluvia utilizando unos dispositivos de emisión de agua, denominados aspersores, que generan un chorro de agua pulverizada en gotas. El agua sale por los aspersores dotada de presión y llega hasta ellos a través de una red de tuberías cuya complejidad y longitud depende de la dimensión y la configuración de la parcela a regar .
    • Por lo tanto una de las características fundamentales de este sistema es que es preciso dotar al agua de presión a la entrada en la parcela de riego por medio de un sistema de bombeo
    • Un sistema de riego tradicional de riego por aspersión está compuesto de tuberías principales (normalmente enterradas) y tomas de agua o hidrantes para la conexión de secundarias, ramales de aspersión y los aspersores. Todos o algunos de estos elementos pueden estar fijos en el campo, permanentes o solo durante la campaña de riego. Además también pueden ser completamente móviles y ser transportados desde un lugar a otro de la parcela.
    • En las tres últimas décadas se han desarrollado con gran éxito las denominadas máquinas de riego que, basándose igualmente en la emisión de agua en forma de lluvia por medio de aspersores, los elementos de distribución del agua se desplazan sobre la parcela de manera automática. Aunque su precio es mayor, permiten una importante automatización del riego.
    • Los sistemas de riego por aspersión se adaptan bastante bien a topografías ligeramente accidentadas, tanto con las tradicionales redes de tuberías como con las maquinas de riego. El consumo de agua es moderado y la eficiencia de uso bastante aceptable. Sin embargo, la aplicación del agua en forma de lluvia esta bastante condicionada a las condiciones climáticas que se produzcan, en particular al viento, y a la aridez del clima, ya que si las gotas generadas son muy pequeñas, en particular el viento, y a la aridez del clima (las gotas podrían desaparecer antes de tocar el suelo por la evaporación).
    • Dentro de los Riegos por Aspersión tenemos : PRESIÓN MEDIA PEQUEÑA PRESIÓN
      • ·       Con el riego aéreo se realiza una limpieza de las plantas que en general dificulta el desarrollo de las plagas.
      • ·       Se crea un microclima húmedo que disminuye el riesgo de heladas y el rajado de frutos.
      • ·      No hay problemas en cuanto al tipo de suelos, ni de nivelaciones imperfectas, si el caudal es inferior a la velocidad de infiltración del suelo.
      • ·      No se puede emplear en zonas que haga viento.
      • ·      En cítricos retrasa el índice de madurez.
      DE PRESIÓN MEDIA (de 2,5 a 4 atm).
    • DE PEQUEÑA PRESIÓN (de 0,3 a 2 atm). Parecido al anterior pero se puede evitar mojar las plantas. Trabaja a menor presión y por lo tanto los alcances son menores. Micro aspersión:
      • Los efectos del viento son mas exagerados.
      •    Cuando se riega todo el terreno crea un microclima húmedo como en el caso anterior.
      • En horas de sol se produce una fuerte evaporación por lo que hay que incrementar la dosis en un 20-30%.
      • No hay problemas de tipo de suelo, estando muy indicado en los arenosos.
    • Microchorro o Microjet : Derivado del anterior, emite el agua en pequeños chorros, que pueden abarcar una parte o todo un círculo.
      •    Se disminuye el efecto negativo del viento, pudiendo dirigir el chorro hacia abajo.
      • Tiene menos pérdidas por evaporación que los anteriores.
      • Es un riego localizado en bandas o zonas húmedas, por lo que está muy indicado en suelos arenosos.
      • No crea un microclima húmedo tan marcado como en los casos anteriores.
    • Riego Localizado El riego localizado consiste en aplicar agua a una zona determinada del suelo, no en su totalidad. Al igual que en el riego por aspersión, el agua circula a presión por un sistema de tuberías (principales, secundarias, terciarias y ramales) desplegado sobre la superficie del suelo o enterrado en este, saliendo finalmente por los emisores de riego localizado con poca o nula presión a través de unos orificios, generalmente de muy pequeño diametro .
    • En estos sistemas es necesario contar con un sistema de bombeo que dote de presión al agua, así como determinados elementos de filtrado y tratamiento del agua antes de que circule por la red de tuberías
    • Con ellos se pretende evitar la obturación de los emisores, uno de los problemas mas frecuentes. Estos elementos se instalan a la salida del grupo de bombeo en el denominado cabezal de riego .
    • Es el sistema ideal para poner en practica las técnicas de fertirrigación (fertilizantes disueltos en el agua de riego). El desarrollo de las técnicas y equipos han permitido una automatización de las instalaciones en distintos grados, llegándose en ocasiones a un funcionamiento casi autónomo de todo el sistema. De esta forma se consiguen automatizar operaciones como limpieza de equipos, apertura o cierre de válvulas, fertilización, etc. que producen un importante ahorro de mano de obra. Es el método de riego más tecnificado, y con el que mas fácil se aplica el agua de manera eficiente. De igual forma, el manejo del riego es muy diferente del resto de los sistemas ya que el suelo pierde importancia como almacén de agua
    • Introducción Los riegos localizados se pueden agrupar según el caudal que proporcionan los emisores de riego. Suele englobarse con el término "riego por goteo" a todos los riegos localizados en los que se aplica bajo caudal, utilizando los emisores denominados goteros, tuberías porosas, tubería exudantes, etc. Los riegos localizados de alto caudal pulverizan el agua, que se distribuye a través del aire hasta el suelo y suelen aplicarse con los emisores denominados microaspersores y difusores.
    • Descripción General Del Método De Riego Este método de riego facilita un ahorro importante de agua. El mayor o menor ahorro se fundamenta en general en:
      • La posibilidad de controlar fácilmente la lámina de agua aplicada.
      • La reducción de la evaporación directa
      • La ausencia de escorrentía.
      • El aumento de la uniformidad de aplicación, al reducir la filtración profunda o percolación.
    • La aplicación localizada y frecuente de agua evita en muchos casos el daño por salinidad en las plantas, ya que las sales se encuentran muy poco concentradas en la zona de actividad de las raíces. Dado que solo se moja una parte del suelo, se consigue reducir la infestación por malas hierbas y se hace mas simple su control. Sin embargo, es necesario realizar un seguimiento de la aparición de malas hierbas en la zona de suelo humedecida, principalmente cuando el cultivo está en fase de crecimiento o en fase juvenil. Otra ventaja de tipo económico que alcanza valores importantes con este tipo de riego, es la reducción de la mano de obra en la aplicación de agua en la parcela. Además, la aplicación localizada del agua supone que prácticas como la eliminación de malas hierbas, tratamientos manuales, poda, recolección, etc. No se vean dificultadas por el riego .
    • En el riego localizado hay que prestar interés especial en el mantenimiento de la red, debido fundamentalmente a la obstrucción de emisores. Por este motivo el agua debe ser siempre filtrada, recomendándose un estricto control para que no se dificulte la aplicación correcta tanto del agua y del abono como de otros productos fitosanitarios. Si los problemas de obstrucción no son detectados con rapidez, pueden ocasionarse serios perjuicios en el cultivo y disminuciones en la producción. En este tipo de riego no es necesaria la nivelación d el terreno, y es muy adecuado para los cultivos en línea y poco recomendad o para cultivos que ocupan toda la superficie del terreno, como por ejemplo la alfalfa.
    • El Bulbo húmedo, Manejo Del Bulbo En Condiciones De Salinidad El bulbo húmedo es la parte del suelo humedecida por un emisor de riego localizado. Los emisores de riego localizado aplican el agua sobre el suelo donde se forma un pequeño charco. A medida que avanza el riego, el bulbo húmedo se hace cada vez más grande, pero a su vez el suelo se humedece más, la velocidad de infiltración disminuye y con ello el bulbo húmedo aumenta su tamaño más despacio.
    •  
    • La forma del bulbo está condicionada en gran parte por el tipo de suelo. En los suelos pesados (de textura arcillosa), la velocidad de infiltración es menor que en los suelos ligeros (de textura arenosa), lo que hace que el charco se mayor y el bulbo se extienda mas horizontalmente que en profundidad. Si se duplica la misma cantidad de agua en tres suelos con texturas diferentes, la forma del bulbo variará aproximadamente de la siguiente manera:
    • Para que el bulbo moje una determinada superficie de suelo y el agua pueda ser absorbida por las raíces de las plantas adecuadamente, es importante tener en cuenta como se extiende el bulbo horizontalmente. La extensión horizontal del bulbo no se puede aumentar indefinidamente incrementando el caudal del emisor y/o el tiempo de riego, y para conseguir una extensión de agua adecuada hay que actuar sobre el número de emisores que se colocan en las cercanías de las plantas. Por otra parte, la profundidad del bulbo estará relacionada con la velocidad de infiltración del suelo y con el tiempo de aplicación. Por ello es preciso tener en cuenta los factores que afectan a la forma del bulbo húmedo para decidir el número de emisores a colocar y el caudal que deben suministrar para que se produzca una buena distribución del agua en el suelo .
    • Manejo Del Bulbo En Condiciones De Salinidad. El movimiento de las sales en el suelo depende del movimiento del agua. En el riego localizado, el agua se distribuye en el perfil del suelo formando un círculo más o menos alargado alrededor del emisor, y este mismo patrón también lo seguirán las sales que se acumulan en el suelo. El régimen de sales se ve afectado por la alta frecuencia con la que se aplican estos riegos así como por la localización puntual del agua.
    • Tras la aplicación de un riego tanto las sales que contenía el suelo como las aportadas por el agua de riego se encuentran disueltas. La evaporación y transpiración hacen que la humedad del suelo sea cada vez menor y la concentración de sales aumente hasta que se aplica el riego siguiente. Cuanto mayor sea el tiempo entre riegos, mayor será la salinidad del suelo. Los riegos frecuentes permiten mantener alta la humedad del suelo y baja la concentración de sales . La distribución de sales bajo el emisor de riego localizado presenta tres zonas características bien diferenciadas :  
      • Una zona muy lavada debajo del bulbo.
      • Una zona de baja salinidad que rodea la anterior
      • Una zona donde se acumulan las sales en la periferia del bulbo y sobre todo en la superficie del bulbo.
    •  
    • Alrededor del bulbo puede observarse una zona blanquecina de forma circular que se forma debido a que el agua que se evapora no se lleva consigo las sales, por lo que van acumulándose próximas a la superficie.
    • Lavado De Sales En El Riego Localizado. El lavado de sales consiste en la disolución por el agua de las sales del suelo y su desplazamiento hacia capas mas profundas, fuera del alcance de las raíces. Por sus especiales características, el riego localizado requiere un manejo especial del lavado. En caso de disponer de agua suficiente conviene que los lavados sean frecuentes, y en general se aconseja que cada riego lleve una dosis de agua de lavado.
    • Tipos De Sistemas De Riego Localizado En función del tipo de emisor utilizado y su colocación se distinguen tres tipos de riego localizado :
    • Riego Por Goteo Es el sistema de riego localizado más popular. El agua circula a presión por la instalación hasta llegar a los goteros, en los que se pierde presión y velocidad, saliendo gota a gota. Son utilizados normalmente en cultivos con marco de plantación amplio (olivar, frutales, etc.), cultivo en invernadero (tomate, pimiento, pepino, melón, ornamentales), y en algunos cultivos en línea (algodón, coliflor, repollo, papa , etc). Los goteros suelen trabajar a una presión de aproximadamente 1 kg/cm 2 conocido popularmente por kilo y suministran caudales entre 2 y 16 litros/horas. Lo mas frecuente es que las tuberías laterales y los goteros estén situados sobre la superficie del suelo, y el agua se infiltre y distribuya en el subsuelo. Es el riego por goteo en superficie. En ocasiones las tuberías laterales se entierran entre 20 y 70 cm y los goteros aportan el agua a esa profundidad, conociéndose entonces como riego por goteo subterráneo. La profundidad de enterrado del portagoteros
    • dependerá del tipo de cultivo y del tipo de suelo. Este sistema esta basado en la utilización de franjas de humedad que garantizan una buena uniformidad de riego. Tiene como principal inconveniente la obstrucción de goteros y la dificultad de detectar fallos en el funcionamiento de estos así como de su reparación.
    • Riego Por Tuberías Emisoras Se caracteriza por la instalación de tuberías emisoras sobre la superficie del suelo creando una banda continua de suelo humedecido y no en puntos localizados como en el riego por goteo. Su uso mas frecuente es en cultivos en línea con muy poca distancia entre plantas. Las mas utilizadas son las tuberías goteadoras y las tuberías exudantes.
    • RIEGO POR MICROASPERSIÓN Y MICRODIFUSIÓN En el riego por micro aspersión, el agua se aplica sobre la superficie del suelo en forma de lluvia muy fina, mojando una zona determinada que depende del alcance de cada emisor. Esta indicado tanto para cultivos leñosos como para cultivos herbáceos de distinto marco de plantación. Se distinguen los emisores denominados micro aspersores y los denominados micro difusores. En ambos casos suelen trabajar a presiones entre 1 y 2 Kg./cm 2 y suministran caudales de hasta 200 l/h
    • C omponentes De L as I nstalaciones D e R iego L ocalizado INTRODUCCIÓN Una instalación de riego localizado consta básicamente de tres tipos de componentes: el cabezal de riego, la red de distribución de agua y los emisores.
    • El agua de riego debe entrar en el sistema dotada de la presión necesaria para hacer funcionar correctamente la instalación. El agua entra al cabezal donde hay elementos de filtrado y tratan el agua, de aquí pasa a la red de distribución y de aquí llega a los emisores.
    • El Cabezal De Riego Localizado Llamamos cabezal de riego al conjunto de elementos destinados a filtrar, tratar, medir y suministrar el agua a la red de distribución. Contamos con un grupo de bombeo que dota al agua de la presión necesaria para alcanzar el punto más alejado de la red. Puede formar parte del cabezal o estar alojado en un lugar independiente. Hay casos en los que el agua llega a la instalación a través de una red de riego a la demanda, con la presión suficiente, no siendo entonces necesaria la estación de bombeo. El sistema de filtrado es uno de los componentes principales del cabezal, y esta compuesto por distintos tipos de filtros con los que se pretende eliminar las partículas y elementos que lleva el agua en suspensión y que pueden ocasionar obturaciones en cualquier parte de la red de riego, principalmente en los emisores. Otro elemento de vital importancia es el equipo de fertirrigación que añade fertilizantes, microelementos, fitosanitarios, etc al agua de riego .
    • Sistemas De Filtrado La obturación de los emisores es uno de los problemas más importantes de los sistemas de riego localizado. Suele producirse por partículas minerales (arena, limo, arcilla), partículas orgánicas (algas, bacteria, restos de plantas o animales), y sales precipitadas que provienen de los fertilizantes añadidos, o las que están presentes en el agua de riego . Para evitar las obturaciones se colocan una serie de filtros en el cabezal. Si el agua de riego viene cargada con gran cantidad de sólidos en suspensión , entonces hay que realizar un prefiltrado a la entrada del cabezal. Para realizar el prefiltrado se utilizan uno o mas hidrociclones, pero si el agua llega sin presión al cabezal entonces se utilizan los depósitos de decantación.
    • Una vez que las partículas mas gruesas se han eliminado, el agua pasa por el equipo de filtrado y queda lista para su distribución por la red (si hay equipo de fertirrigación, los inyectores añadirán antes los elementos que hallamos programado al agua de riego).. Si el conjunto de filtros está en paralelo, la capacidad de filtrado será la suma de las capacidades de cada uno de ellos, y si están en serié será la del filtro de m e nos capacidad. Una vez conozcamos la capacidad de filtrado, sabremos cuantos filtros hay que instalar en paralelo o en serie atendiendo al caudal que va a circular por la red. Los filtros más usuales en un equipo de filtrado son:
    • Filtros De Arena Se usan fundamentalmente para retener las partículas orgánicas en suspensión. Son depósitos llenos de arena o grava por la que circula el agua, dejando las partículas. Tienen una gran capacidad de acumulación de suciedad.
    • Filtros De Malla Retienen todo tipo de sólidos en suspensión. Las impurezas se retienen en la superficie de unas mallas dotadas de orificios de pequeño tamaño, fabricadas en material no corrosivo (acero, plástico).
    • Filtros De Anillas Tienen la misma función que los filtros de malla pero aquí las impurezas quedan atrapadas entre unas anillas ranuradas que se encuentran agrupadas y ajustadas unas con otras en un cartucho insertado en la carcasa del filtro.
    • Filtros Autolimpiantes Actualmente existen en el mercado filtros de mallas o anillas autolimpiantes que incluyen un mecanismo de inversión del flujo y aprovechan la misma presión del agua para expulsar la suciedad a un circuito de drenaje.
    •   Utilidad y Funcionamiento De Los Componentes Del Sistema De Fertirriego La fertirrigación es una práctica imprescindible cuando se riega de manera localizada. Consiste en la distribución de fertilizante a través del agua de riego. El sistema de fertirrigación se coloca después del sistema de filtrado basto (hidrociclón o arena) y antes de la unidad de filtro de mallas o anillas.
    • Los equipos de fertirrigación más usados son:
      • Tanques de fertilización: Son depósitos conectados en paralelo a la red de distribución. El fertilizante se incorpora al agua por diferencia de presión entre la salida y la entrada.
      • Inyectores tipo Venturi: Consiste en un tubo conectado en paralelo a la tubería principal con u n   estrechamiento donde se produce una succión que hace que el fertilizante pase a la red.
      • Inyectores: Son dispositivos que introducen la solución contenida en u  depósito accionados por una bomba eléctrica o hidráulica.
    • Los tanques son baratos pero presentan problemas de uso por su poca uniformidad de aplicación. Son depósitos de distin ta capacidad (normalmente 50-150 litros) con la solución nutritiva en su interior. Para su funcionamiento se deriva una cantidad de agua de la red principal y se hace pasar por el interior del tanque, el agua se va mezclando con el fertilizante y, arrastrando parte de este, se incorpora de nuevo a la red principal. Co n el paso del agua la concentración disminuye, es decir, el fertilizante no se aporta en cantidad constante con el tiempo. Los inyectores Venturi , por su parte, son unos dispositivos muy sencillos que no requieren energía para su uso y además proporcionan el abono de forma constante a la red de riego. Sin embargo generan una gran pérdida de carga en la tubería donde se instalan, del orden de 0,7 a 1 kilo, lo que limita su uso si se dispone de poca presión en la red . Los inyectores eléctricos o hidráulicos inyectan (mediante una bomba conectada al motor) la solución  nutritiva contenida en un deposito que no está conectado a la red y por lo tanto no esta sometido a presión. Mantienen una concentración constante de fertilizante en el agua de riego que puede ser seleccionada con un dosificador acoplado al inyector.
    • Utilidad Y Funcionamiento De Los Componentes Del Sistema De Filtrado SI EL AGUA PROVIENE DE UN POZO. lo normal es que no lleve algas en suspensión (por no recibir directamente la luz solar) , no siendo entonces necesario disponer de un filtro de arena. Sin embargo el agua puede llevar partículas de arena o limo por lo que deben colocarse uno o varios hidrociclones a la entrada del cabezal. NOTA: Las pérdidas de carga en los hidrociclones están al torno a los 0,3-0,5 kg/cm 2 y se mantiene constante en el tiempo sin depender de la suciedad que se haya acumulado. Es el único filtro que no debe sobredimensionarse para que el agua alcance la velocidad adecuada y la limpieza se realice eficazmente.
    • Los filtros de mallas y anillas, cuando están limpios generan una pérdida de carga en torno a los 0,2-0,3 kg/cm2. Normalmente se colocan dos manómetros a la entrada y salida del filtro o de la batería de filtros y se ejecuta la limpieza cuando la diferencia entre ambos es de 0,5 kg/cm 2 . La limpieza de ambos tipos de filtros se realiza desmontando el equipo, es decir abriendo la carcasa, extrayendo el elemento filtrante (malla o anillas) y lavándolas con agua a presión y con un cepillo. Existe la posibilidad de automatizar la limpieza mediante sistemas de contralavado, en el que el flujo de agua se invierte arrastrando toda la suciedad hacia el exterior .
    • Si El Agua Procede De Un Embalse O Deposito En estos casos lo mas probable es que el agua tenga contacto con la luz solar y por tanto lleve algas, bacterias y otras sustancias orgánicas en suspensión, pero que no tenga cantidades importantes de arenas o limos en suspensión ya que estos, si se hace un buen manejo del agua se habrán depositado en el fondo del agua. Por lo tanto, no serían necesarios los hidrociclones, pero si será imprescindible colocar uno a más depósitos de arena a la entrada del cabezal, que eliminarán además parte de los limos y las arcillas que están en suspensión.
    • Los filtros de arena cuando están limpios generan una pérdida de carga de 0,1-0,35 Kg./cm 2 . Tienen gran capacidad de acumulación de suciedad y su lavado debe realizarse cuando la diferencia de presiones entre la salida y la entrada del filtro alcance como máximo 0,5-0,6 Kg./cm 2 .
    • Para limpiar estos filtros es preciso invertir el flujo del agua en uno de los filtros de forma que entra por abajo, arrastra toda la suciedad y sale por arriba desaguando por un circuito auxiliar. Es conveniente utilizar dos filtros de arena de menor capacidad, colocados en paralelo, uno solo con el doble de capacidad. De esta manera, el agua filtrada por uno de los filtros se utiliza para limpiar el otro. La operación de lavado además de limpiar la suciedad de la arena, sirve para removerla y evitar que se compacte o se formen grietas.
    • Elementos De Control Medida Y Protección “Automatismos” Introducción En las instalaciones de riego localizado existen una serie de elementos con funciones muy diversas y distintos tipos de accionamiento (mecánico, hidráulico o eléctrico) que permiten manejar y realizar el riego de forma adecuada. Básicamente se trata de elementos de medida, de control y de protección. Es muy importante conocer su función y la forma en que trabajan para colocarlos en los lugares apropiados, saber interpretar la información que suministran y en consecuencia realizar los cambios oportunos. Por la configuración y modo de manejo de las instalaciones de riego localizado, la aplicación del agua necesaria a cada una de las unidades de riego es una de las operaciones en las que se invierte mayor cantidad de tiempo. Por ello, utilizando determinadas combinaciones de elementos de medida y de control, se pueden realizar algunas de tales operaciones de forma automática.
    • Elementos de la red de riego Elementos De Medida Los mas usuales suelen destinarse para medir el caudal o el volumen de agua que pasa por un determinado punto de la instalación o bien la presión en cualquier punto del sistema. Son imprescindibles en las instalaciones de riego localizado .
    • Medidores De Caudal. Los medidores de caudal son elementos utilizados para medir la cantidad de agua que pasa por un punto en la unidad de tiempo. También son útiles para descubrir la existencia de obturaciones, roturas o fugas. Además los contadores de volumen, normalmente llamados contadores, permiten realizar un riego controlado, ya que podremos saber la cantidad de agua que se ha aplicado independientemente del tiempo que se este regando. Los medidores de caudal o volumen más usados son los de turbina y los rótameros.
    • Medidores De Turbina se basan en el movimiento de una rueda de paletas que se inserta en la tubería, de forma que cada giro de la rueda implica un volumen de agua determinado que se va acumulando en un medidor. Los medidores de turbina más usados son los denominados Woltman, que son bastante precisos. Suelen fabricarse para medir el volumen en tuberías con diámetros entre 50 y 300 milímetros y producen una pérdida de carga o diferencia de presión entre l a entrada y la salida del contador entre 0,1 y 0,3 Kg./cm2.
    • Medidores De Presión Con los medidores de presión podemos saber si algún componente está siendo sometido a presiones de trabajo mayores de las nominales y tiene por tanto riesgos de rotura. También podemos localizar perdidas de carga excesivas (por ejemplo en un filtro muy sucio que necesita una limpieza) o si por el contrario hay una presión insuficiente para que un elemento trabaje correctamente (por ejemplo un ramal de goteros donde no hay suficiente presión para que los emisores goteen). Los elementos que mi d en la presión se llaman manómetros, y los más utilizados son los llamados tipo Bourdon, que tienen un funcionamiento mecánico.  Es imprescindible medir la presión, como mínimo, a la salida del grupo de bombeo (para saber la presión de entrada de la instalación), y a la entrada y salida de filtros. Además es aconsejable medirla en la entrada de las unidades de riego y de las tuberías terciarías.
    •  
    • Elementos De Control Regulador de presión. Los reguladores de presión se utilizan para regular y controlar presión a partir del punto donde se instale. Con estos reguladores podemos evitar sobre presiones que pudieran romper tuberías, emisores etc. Normalmente regulan presiones entre 0,2 y 8 Kg./cm2. Es muy importante colocar un regulador de presión a la entrada de cada subunidad de riego para mantener la presión constante durante el funcionamiento de los emisores. Su uso es mas importante cuanto mas accidentado sea el terreno y mayores las diferencias de presión en distintos puntos de la instalación.
    • Reguladores De Caudal. Se utilizan para dejar pasar un caudal determinado. Es muy conveniente colocar un regulador de caudal a la entrada de cada unidad de riego para que pase solo la cantidad de agua que se desea hacia las terciarías y laterales. Los mas usuales son los de diafragma, que regulan caudales entre 2 y 50 litros por segundo. Su funcionamiento se basa en un diafragma de material elástico que se deforma abriendo o cerrando la sección de paso y dejando pasar por tanto solo el caudal nominal.
    • Válvulas. Controlan el paso del agua en una tubería. Se clasifican según el tipo de accionamiento (automático o manual). Fuera de esta clasificación están la válvulas antiretorno que impiden que se invierta el flujo y de esta manera, por ejemplo, que se invierta el giro de la bomba (que podría dañarla seriamente).
    • Válvulas de compuerta: Cierra con una compuerta que se mueve de arriba a abajo moviendo un volante. Son útiles para para aislar zonas de la instalación. Provocan pocas pérdidas de carga cuando están totalmente abiertas. No sirven para regular el caudal. Suelen fabricarse de 1/2 a 1 pulgada. Válvulas de mariposa: El elemento de cierre es un disco o lenteja vertical d el mismo diámetro que la tubería. La pérdida de carga en apertura total es muy pequeña. Se utiliza para aislar zonas y para regular el caudal. Los diámetros comerciales varían entre 1 pulgada y 2 metros.
    • Válvulas de bola o esfera: Consistente en un esfera a la que se le ha taladrado un cilindro. Al girar la llave se pone el cilindr o en la dirección o no del paso del agua. Se utiliza para apertura o cierre total y no para regulación de caudal. Se usan en pequeños diámetros (no mas de 3 pulgadas). Válvulas hidráulicas: Abren o cierran totalmente el paso del agua mediante un pistón cuando reciben una presión generada por una señal hidráulica. Si esta presión cierra la válvula se denomina normalmente abierta y si por el contrario la abre, se llama normalmente cerrada. Lógicamente si el riego se va extender durante muchas horas al día se elegirán válvulas normalmente abiertas y si son pocas horas, normalmente cerradas. Los diámetros comerciales varían de 1 a 16 pulgadas.
    • Válvulas volumétricas: Se trata simplemente de una válvula hidráulica a la que se le incorpora un contador tipo Woltman. Llevan un selector donde se indica manualmente el volumen de agua que se quiere aplicar. Cuando el contador alcanza el volumen indicado, se produce la señal hidráulica que cierra la válvula. Electroválvulas: Válvula hidráulica a la que se le incorpora un dispositivo electromagnético que acciona el mecanismo que produce la señal hidráulica para cerrarla. Son necesarias cuando se automatiza el riego, siendo el programado quien acciona la electroválvula con un impulso eléctrico. También pueden ser normalmente abiertas o cerradas, pero cuando están accionadas consumen energía. Para evitar grandes pérdidas de agua se instalan las electroválvulas tio LACH (que solo consumen cuando abren o cierran).
    • Automatismos El grado de automatización de una instalación es tan variable que puede oscilar desde un nivel denominado "cero", en el que la apertura y cierre se realiza de una manera manual, hasta un nivel de automatismo total, en la que la puesta en marcha de los diferentes elementos se realiza según las medidas de sensores que determinan la necesidades de agua de las plantas y miden y corrigen instantáneamente determinados parámetros de calidad del agua (conductividad y pH). El control del riego de forma automática se puede realizar por tiempos (las válvulas cierran el paso de agua tras un periodo de tiempo) o por volúmenes (las válvulas cierran tras haber pasado una cantidad de agua determinada).
    • Automatización Por Tiempos. Es una forma muy simple de automatización que se basa en determinar el tiempo que tiende a durar el riego teniendo en cuenta la dosis necesaria, el marco de los emisores y el caudal que suministra cada emisor
    • A utomatización P or V olúmenes Con esta forma de automatización, el paso de agua se corta cuando ya ha pasado el volumen de agua que es necesario para el riego. Se requieren válvulas de accionamiento automático (hidráulicas, volumétricas o electroválvulas) y en algunos casos un programador de riegos. Dependiendo del tipo de los elementos que se utilicen se pueden conseguir distintos niveles  de automatización.
    • Nivel 1. Cada unidad de riego lleva asociada una válvula manométrica que inicialmente está cerrada y en la que se ha seleccionado la cantidad de agua que se desea que pase hacia cada unidad. La primera válvula se abre manualmente y se cierra automáticamente cuando se llega al volumen deseado. A continuación se abre de forma manual la segunda válvula volumétrica que se cerrará al pasar el volumen predeterminado. de contar con mas unidades se procedería igual.
    • Nivel 2. De igual forma cada unidad de riego tiene en cabecera una válvula manométrica, pero la primera esta conectada a la segunda, esta a la tercera y así consecutivamente.
    • La primera válvula se abre manualmente y cuando ha pasado el agua deseada se cierra y envía una señal hidráulica por un tubo de conexión a la segunda, que se abre y empieza a dejar pasar el agua. Esta actuará de forma similar y tras cerrarse abrirá la tercera y así sucesivamente. Si las unidades de riego son muy grandes, es necesario disponer de válvulas volumétricas de gran diámetro, que en general son muy caras. En estos casos es frecuente efectuar el riego con satélite, en el que la unidad de riego tiene una válvula volumétrica que deja pasar agua a una sola subunidad, pero que está conectada a válvulas hidráulicas dispuestas al principio del resto de las subunidades de esa unidad. Así las volumétricas podrán ser mas pequeñas y baratas, reduciendo e costo del automatismo. Solo hay que que accionar manualmente la volumétrica de la unidad 1 y automáticamente se conectan sus hidráulicas asociadas. Cuando la volumétrica cierra, se cierran las hidráulicas y se transmite la señal a la válvula manométrica de la siguiente unidad y continua el proceso.
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    • Nivel 3. Esa el sistema mas avanzado de automatización usando válvulas y programadores. También se le conoce como programación electrónica por volúmenes. El elemento que ejecuta y coordina todas la operaciones de riego es el programador de riego enviando y recibiendo señales de los elementos de control y medidas.
    • Automatización Computarizada La computadora consigue un grado total de automatización de la instalación, desde la limpieza de filtros, el control de la fertirrigación, programación automática según la demanda real del cultivo en tiempo real, ajuste de parámetros químicos del agua, etc. Requiere la instalación de censores de todo tipo, de humedad del suelo, contadores, manómetros sondas de pH y CE, estaciones climáticas etc. El sistema es caro y por tanto solo se utilizan cuando es preciso dar riegos frecuentes con un control muy estricto de fertilización (cultivos de elevado valor económico).
    • Criterios De Diseño. Programación En Riego Localizado Introducción El diseño de una instalación de riego localizado tiene suma importancia ya que de el dependerá el buen funcionamiento del sistema de riego. La clave para un buen diseño esta en fijar el caudal, presión y uniformidad desde el principio e ir diseñando en consecuencia.. Seguidamente debe realizarse un diseño agronómico del sistema donde se tiene en cuenta el tipo de suelo, las necesidades de agua del cultivo tanto en cantidad como en calidad, etc. El proceso de diseño se divide en dos fases, diseño agronómico del riego, donde determinamos la cantidad de agua que la instalación tiene que conducir con capacidad para el mes de máximas necesidades, y el diseño hidráulico donde se calculan las dimensiones y ubicación de conducciones y componentes para que puedan satisfacerse las necesidades agronómicas.
    • Diseño Agronómico Es la parte mas importante del proyecto de riego, ya que cualquier error aquí generara un sistema de riego inadecuado a lo que se precise, por ejemplo si se estiman unas necesidades de riego menores a las reales, repercutirá en la producción, la calidad y podrían darse problemas de salinidad por falta de lavado de sales. VOLUMEN DE SUELO HUMEDECIDO. Tenemos que establecer un mínimo de volumen de riego a humedecer, que tendrá que ser suficiente para garantizar el suministro de agua necesario para un óptimo desarrollo.
    • El volumen de suelo humedecido se sustituye por el de porcentaje de suelo mojado (P), que es la relación expresada en % entre el área mojada por los emisores y el área total regada El valor de porcentaje mojado mas apropiado depende del tipo de cultivo (frutales, cultivos herbáceos), clima (húmedo, árido) y del tipo de suelo. Se recomiendan los siguientes valores:
      • Cultivos frutales de marco de plantación amplio: 25%-35% variando desde el valor inferior al superior al aumentar la aridez del clima y cuanto mas ligera sea la estructura del suelo.
      • Cultivos de plantación de marco medio (distancia entre plantas inferior a 2,5 m): del 40% al 60%, variando según la misma relación anterior.
      • Cultivos de marco de plantación reducido (hortícolas, florales, cultivos herbáceos en general): El porcentaje de suelo mojado que se les asigna a estos cultivos está comprendido entre un 70% y un 90% pudiendo variar en algunas ocasiones.
    • Valores altos de P incrementan la seguridad del sistema, sobre todo en caso de averías de la instalación o en situaciones extremas de evapotranspiración. Por el contrario si se toman valores excesivos incrementaremos el valor de la instalación (mayor cantidad de emisores, diámetros mayores de las tuberías etc.). En el riego localizado se persigue una concentración máxima de raíces funcionales y en la mayoría de los cultivos esto sucede entre los 15 y los 30 cm de profundidad.
    • Número Y Disposición De Los Emisores. Cultivos con amplio marco de plantación. Hay que mojar bien toda la superficie de terreno bajo la copa del arbol para evitar un excesiva evapotranspiración. Para evitar pérdidas de agua por filtración profunda se instala un mayor número de emisores y por tanto el porcentaje de suelo mojado.
    • Cuando se disponen de emisores en línea en los cultivos con marco de plantación medio o amplio, hay que procurar que las zonas húmedas se unan a una profundidad no superior a la de las raíces. De no ser así, la raíz es posible que no sea capaz de atravesar suelo seco y la zona salinizada que hay entre los dos bulbos, y por tanto no colonizarían esa zona. En este caso estaremos desaprovechando una zona de agua al no estar ocupada por las raíces, es decir estamos disminuyendo la eficiencia del sistema.
    • En el caso de los cultivos permanentes tenemos que vigilar el anclaje y por tanto tenemos que disponer los emisores de forma que la raíz se desarrolle equilibradamente. En plantaciones jóvenes se coloca un número menor de emisores que va incrementándose hasta el número definitivo. En un suelo arenoso el porcentaje de suelo mojado es mucho menor que en un suelo arcilloso por lo que aquí es recomendable utilizar microaspersores en vez de goteros.
    • Cultivos Herbáceos. En estos casos la solución que se adopta cuando se trata de cultivos de alta densidad es la de mojar franjas continuas que coincidan con las líneas de plantas, dejando secos los espacios entre filas. Generalmente, la distancia entre plantas de una misma línea de cultivo no coincide con la distancia entre emisores, como consecuencia muchas plantas están en zonas de mayor salinidad y menor humedad. Esta es la razón por la que aquí el solape de bulbos es de vital importancia. En estos cultivos la disposición típica de riego es una tubería lateral por cada línea de plantas con emisores muy próximos entre si (20, 33, 40 cm), de tal manera que se produzca un solapamiento de los bulbos húmedos. También pueden utilizarse tuberías exudantes. A veces para reducir costes se utiliza una tubería lateral por cada dos líneas.
    • Frecuencia Y Tiempos De Riego Para conseguir una alta eficiencia de riego se debe aportar el agua en riegos cortos y muy frecuentes. Atendiendo al cultivo, suelo, clima etc, la duración del riego puede variar desde varios riegos en un solo día hasta intervalos de 3 y 4 días. El riego debe ser mas frecuente cuanto
      • menos profundo sea el suelo
      • menor sea la capacidad del suelo para retener agua (arenoso)
      • mayor sea la ETP
      • peor sea la calidad del agua
      No debe regarse las 24 horas del día, ya que debe haber algunas horas dedicadas al mantenimiento de la instalación, recarga de abonos y reparación de posibles averías. Se recomienda un tiempo máximo de riego de 20 horas.
    • Diseño Hidráulico La aportación de agua por los emisores debe ser lo mas uniforme posible, uniformidad constituye el punto de partida del diseño hidráulico. Para lograr una buena uniformidad será necesario:
      • Que todos los emisores de la instalación sean de buena calidad (es muy importante que tengan certificado de calidad).
      • Que la presión del agua en todos los emisores sea lo mas parecida posible.
    • El agua en su recorrido por la red va perdiendo presión debido al rozamiento, cambios bruscos de dirección, pasos por filtros, etc. A esta pérdida de carga se la conoce como pérdida de carga. Lógicamente cuando el recorrido de la tubería de carga sea ascendente tendremos pérdida de presión y ganancia cuando sea descendiente La longitud de las tuberías laterales  está condicionada entre otros factores por la topografía del terreno.
    • En terrenos con pendientes muy elevadas las tuberías laterales siguen las líneas de nivel y las terciarias siguen la pendiente, disponiendo de reguladores de presión en aquellos lugares donde se requiera.
    • Si la pendiente es muy acusada o irregular utilizaremos goteros autocompensantes. Usando este tipo de emisores podemos ampliar las longitudes máximas de los laterales de riego. Siempre que sea posible, trataremos de suministrar el agua a la tubería terciaría en el punto mas alto para compensar las perdidas de carga con la pendiente
    • Como consecuencia de las pérdidas de carga y de la pendiente del terreno, en cada una de las subunidades de riego se van a producir distintas pérdidas de carga. Por lo tanto a la entrada de cada subunidad de riego la presión de entrada debe ser tal que que el emisor que esta situado en el punto mas desfavorable, reciba la presión suficiente para suministrar el caudal adecuado. Para que la presión de entrada en cada subunidad sea similar y no varié durante el riego, es preciso instalar un regulador de presión al principio de cada tubería terciaria. A mayor diámetro de la tubería reducen las pérdidas de carga pero aumentan los costes de la instalación.
    • El caudal del emisor condiciona la longitud de la tubería lateral, de tal forma que cuanto mayor sea el caudal del emisor, menor será la longitud del lateral. La distancia entre emisores también condiciona la longitud del lateral, de tal manera que cuanto más distanciados estén los emisores, mayor longitud podrá tener la tubería lateral.
    • La distancia entre emisores, el caudal que suministran y la distancia entre tuberías laterales, se determinan en función en función del tipo de suelo, forma del bulbo a humedecer y marco de plantación o siembra, y no se debe modificar por criterios hidráulicos de ahorro de agua o comodidad.
    • La presión recomendada en los emisores de riego localizado esta en torno a 1 kilo y entre 0,5 y 3 kilos para los autocompensantes. Para determinar la presión necesaria al la principio de la instalación hay que considerar las pérdidas de cargas producidas por el propio cabezal de riego, ocasionadas por:  
      • La diferencia de presión máxima admitida que se produce en los distintos filtros antes de su limpieza (hidrociclón, filtros de malla y de anillas):
      • En caso de instalar un hidrociclón, hay que considerar que este elemento produce unas pérdidas de carga comprendidas entre 0,3 y 0,5 kg/cm2, dependiendo del caudal a filtrar
      • Las pérdidas de carga que se producen en los filtros de arena cuando están limpios no deben ser superiores a 0,3 kg/cm2
      • En cuanto a los filtros de mallas y anillas, las péridas de carga que provocan, oscilan entre 0,1 y 0,3 kg/cm
    • A efectos de cálculo hidráulico se deben considerar las pérdidas de carga de filtros en situación de colmatación .
      • Las pérdidas de carga producidas por el equipo de fertirrigación (tanque fertilizante, venturis, inyectores, etc)
      • Las pérdidas de carga que se producen en los distintos elementos de medida y control (válvulas, manómetros, etc)
      • Las pérdidas de carga producidas en las propias conducciones del cabezal de riego
    • Conclusiones Las herramientas para el mejoramiento del riego han variado a un paso agigantado. Desde tiempos antiguos cuando se empezaba e emplear el riego por surcos a veces sin tomar en cuenta la topografía del terreno, después se vio que al seguir el contorno de las curvas de nivel se aprovechaba mucho mas el agua que se utilizaba para regar. Pero seguían habiendo muchas desventajas ya que se desperdiciaba exceso de agua, dado a esa problemática se fueron desarrollando sistemas mucho mas eficaces. Estos sistemas cuentan con la facilidad de que se pueden automatizar, hay mucho mas ahorro de agua, al momento de la fertilización en comparación con los demás se tenia que disolver en el agua y después se regaba causando un acumulamiento de sales o en caso contrario la fertilización no era uniforme dado que no se distribuía adecuadamente. Hoy en día el sistema de riego localizado permite que se agregue fertilizante y este caiga exactamente en cada planta y mucho mas uniforme
    • Una seria desventaja del riego localizado o para tener simplemente un mejor sistema de riego, es que son sumamente costosos aparte de lo costoso se tienes que hacer diseños del tipo agronómico e Hidráulico los cuales requieren de un meticuloso calculo del diámetro que arroja por cada gotero, el consumo diario del cultivo, la temperatura del lugar etc Muchos conceptos se abarcaron en esta exposición de los cuales se mencionaron los tipos de filtros que se utilizan para evitar la contaminación de los cultivos, el tipo de válvulas empleadas ya sea electrónicas o manuales, las electrónicas son las mas recomendadas para una mejor automatización y ahorro de agua, incluso se mencionó de un pequeño proyecto que es empleado solamente en países cuya tecnología y situación económica es solvente este tipo de riego es el controlado por computadoras el cual solamente se requiere del ser humano para la siembra de las semillas y para la cosecha de manera tal que la cosecha sale mucho mas nutritiva y saludable, pero desafortunadamente en México no se cuenta con este tipo de sistemas,