Agri car-cas-2020

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA
FACULTAD DE AGRONOMÍA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGRÍCOLA
TÉSIS
“PLANIFICACIÓN Y DISEÑO DE UN SISTEMA DE RIEGO POR
GOTEO PARA EL CULTIVO DE ARÁNDANO (Vaccinium Myrtillus)
EN FUNDO LEFKADA DE 116.64 HA DEL SECTOR DE RIEGO
OLMOS, UTILIZANDO SOFTWARE DE DISEÑO.”
PRESENTADA POR:
BR. JANCARLK STEPHEN CARRASCO CASTAÑEDA
PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE
INGENIERO AGRÍCOLA
Línea de investigación:
Aprovechamiento y Conservación de los Recursos Naturales
Piura – Perú
2020

PLANIFICACIÓN Y DISEÑO DE UN SISTEMA DE RIEGO POR
OLMOS, UTILIZANDO SOFTWARE DE DISEÑO.
TESIS
Presentada a la Facultad de Agronomía para optar el título de:
INGENIERO AGRÍCOLA

DECLARACION JURADA DE ORIGINALIDAD DE LA TESIS
Yo, Br JANCARLK STEPHEN CARRASCO CASTAÑEDA, identificado con DNI N°
47153431, Bachiller de la Escuela Profesional de Ingeniería Agrícola, de la Facultad de
Agronomía y domiciliado en AV. Grau AA.HH. Luis Paredes Maceda Mz A9 Lt 35 del
Distrito Veintiséis de Octubre, Provincia de Piura, Departamento de Piura. Celular:
992703586. Email: jcarrasco0306@hotmail.com.
DECLARO BAJO JURAMENTO: que la tesis que presento es auténtica e
inédita, no siendo copia parcial ni total de una tesis desarrollada y/o realizada
en el Perú o en el extranjero, en caso contrario de resultar falsa la información
que proporciono, me sujeto a los alcances de lo establecido en el Art. N 411,
del código penal concordante con el Art 32 de la ley N° 27444 y ley del
procedimiento Administrativo General y las Normas Legales de Protección a
los Derechos del Autor.
En fe de lo cual firmo la presente.
Piura 21 de Septiembre del 2020
Artículo 411.- El que, en un procedimiento administrativo, hace una falsa declaración en relación
con hechos o circunstancias que le corresponde probar, violando la presunción de veracidad
establecida por ley, será reprimido con pena privativa de libertad no menor de uno ni mayor de
cuatro años.
Art.4. Inciso4.12 del Reglamento del Registro de Trabajos de investigación para optar grados
académicos y títulos Profesionales – RENATI Resolución de Consejo Directivo N°033-206-
SUNEDU/CD

PLANIFICACIÓN Y DISEÑO DE UN SISTEMA DE RIEGO POR
OLMOS, UTILIZANDO SOFTWARE DE DISEÑO.
TESIS
Para optar el título de Ingeniero Agrícola:
BR. JANCARLK STEPHEN CARRASCO CASTAÑEDA
Aprobada por:

DEDICATORIA.
A mis padres Betty Castañeda y Oscar Carrasco, a mi hermano
Brayan carrasco y a mi abuelo Genaro Castañeda por su esfuerzo y
apoyo incondicional, lo cual constituye un pilar fundamental para
alcanzar mis objetivos.

AGRADECIMIENTO.
En primer lugar a Dios por darnos la vida y permitirnos enfrentar nuestros más grandes temores y
celebrar nuestras grandes victorias en su nombre.
 A la Universidad Nacional de Piura, Escuela profesional de Ingeniería Agrícola donde se
brindan las oportunidades de que muchos jóvenes puedan continuar con una formación
profesional.
 A mi asesor Dr. Mario Antonio Montero Torres por su apoyo durante el proceso de
investigación.
 A mi amigo y jefe Ing. Gustavo Villavicencio Ruiz quien impartió sus conocimientos y en
varias oportunidades me brindó su apoyo accediendo a mis solicitudes presentadas.

INDICE
RESUMEN.................................................................................................................................... 1
INTRODUCCION......................................................................................................................... 4
I. ASPECTOS DE LA PROBLEMATICA............................................................................. 5
1.1. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA......................................................................................... 5
1.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA...................................................................................... 5
1.3. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA. .................................................................................... 5
1.4. OBJETIVOS...................................................................................................................... 6
1.4.1. Objetivo General..................................................................................................... 6
1.4.2. Objetivos Específicos............................................................................................... 6
II. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA. ......................................................................................... 6
2.1. ANTECEDENTES. ............................................................................................................. 6
2.2. BASE TEÓRICA................................................................................................................. 8
Necesidades de agua de los cultivos........................................................................ 8
2.2.1.
Componentes de un Sistema de Riego por Goteo:................................................... 9
2.2.2.
Diseño de un sistema de riego por goteo. ............................................................. 12
2.2.3.
Software Irricad Pro V14 (Irrigation Desing software)............................................ 13
2.2.4.
El Arándano .......................................................................................................... 13
2.2.5.
Análisis de rentabilidad......................................................................................... 14
2.2.6.
2.3. HIPÓTESIS..................................................................................................................... 15
Hipótesis General.................................................................................................. 15
2.2.1.
Hipótesis Específicos............................................................................................. 15
2.2.2.
III. MARCO METODOLOGICO........................................................................................... 16
3.1. UBICACIÓN DEL PROYECTO........................................................................................... 16
3.1.1. Ubicación política.................................................................................................. 16
.................................................................................................................................... 16
3.1.1.
Ubicación Geográfica ............................................................................................ 16
3.1.2.
3.2. ENFOQUE Y DISEÑO...................................................................................................... 17
3.3. MÉTODOS Y PROCEDIMIENTO. ..................................................................................... 17
3.3.1. Actividad de Campo. ............................................................................................. 17
3.3.2. Trabajo de Gabinete.............................................................................................. 18
3.3.3. Metodología de Estudio. ....................................................................................... 19
3.4. EQUIPOS Y MATERIALES ............................................................................................... 30

3.3.4. Equipos................................................................................................................. 30
3.3.5. Materiales............................................................................................................. 30
IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN....................................................................................... 31
4.2. DISEÑO AGRONÓMICO................................................................................................. 31
Necesidades hídricas del cultivo:........................................................................... 31
4.2.1.
Evapotranspiración del cultivo (ETC)..................................................................... 32
4.2.2.
Determinación del emisor:.................................................................................... 32
4.2.3.
Determinación del tiempo de riego....................................................................... 33
4.2.4.
4.3. DISEÑO HIDRÁULICO. ................................................................................................... 39
Criterio de Velocidad............................................................................................. 39
4.3.1.
Criterio de seguridad............................................................................................. 40
4.3.2.
Dimensionamiento de Válvulas Hidráulicas. .......................................................... 42
4.3.3.
Identificación de parcelas críticas.......................................................................... 44
4.3.4.
Puntos de operación de la bomba de riego y su selección. .................................... 44
4.3.5.
Diseño de los equipos de cabezal de riego............................................................. 49
4.3.6.
4.4. DISEÑO DE LA AUTOMATIZACIÓN................................................................................. 53
4.5. DISEÑO DE LOS EQUIPOS DE FERTILIZACION................................................................. 56
4.6. METRADOS, COSTOS Y PRESUPUESTO DEL PROYECTO .................................................. 61
Metrado de materiales.......................................................................................... 61
4.6.1.
Costo y Presupuesto del proyecto. ........................................................................ 66
4.6.2.
4.7. RENTABILIDAD DEL PROYECTO...................................................................................... 67
4.8. MANUAL DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DEL SISTEMA DE RIEGO ......................... 72
Operación y Mantenimiento del sistema de bombeo. ........................................... 72
4.8.1.
Revisión de presiones y caudales........................................................................... 72
4.8.2.
Operación y Mantenimiento del sistema de filtrado.............................................. 72
4.8.3.
Operación y Mantenimiento del sistema de fertirriego. ........................................ 73
4.8.4.
Verificación de los goteros y filtraciones. .............................................................. 73
4.8.5.
Purga de tuberías y lateral de riego....................................................................... 73
4.8.6.
Mantenimiento de válvulas de campo................................................................... 73
4.8.7.
V. CONCLUSIONES............................................................................................................ 75
VI. RECOMENDACIONES................................................................................................... 76
VII. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS. ............................................................................. 77
VIII. ANEXOS ......................................................................................................................... 78

INDICE DE TABLAS
Tabla 1: Tipos de filtro de acuerdo al origen del agua ............................................................. 10
Tabla 2: Valores de M para diseño,........................................................................................... 25
Tabla 3: Orden del Presupuesto del proyecto por ITEM. ........................................................ 29
Tabla 4: Diseño Agronómico de Modulo 03 .............................................................................. 37
Tabla 5: Diseño Agronómico de Módulo 01 .............................................................................. 38
Tabla 6: Tabla de parámetros de caudal para válvulas BERMAD.......................................... 42
Tabla 7: Calculo de presiones de módulo de riego 01 ............................................................... 45
Tabla 8: Calculo de presiones de módulo de riego 03 ............................................................... 46
Tabla 9: Descripción de bomba seleccionada para módulos 1 y 3........................................... 47
Tabla 10: Selección de diámetros de tuberías de acero en cabezal de filtrado EQ01 y EQ03 . 51
Tabla 11: velocidad recomendada de fabricante en la succión de las bombas. ........................ 52
Tabla 12: Diámetros de descarga en relación al caudal............................................................ 53
Tabla 13: Demanda de automatización para el proyecto.......................................................... 55
Tabla 14 : Calculo del tiempo máximo de inyección del fertilizante ........................................ 58
Tabla 15: Tasa de inyección por cada producto........................................................................ 59
Tabla 16: Dimensionamiento de la bomba y cálculo de tiempo de inyección........................... 59
Tabla 17: Calculo de tiempos de viaje de fertilizante hasta el último gotero ........................... 61
Tabla 18: Metrado de PVC para equipo 01 .............................................................................. 64
Tabla 19: Metrado de PVC para equipo 03 .............................................................................. 65
Tabla 20: Resumen del presupuesto del sistema de riego por goteo......................................... 66
Tabla 21: Estimación de producción por hectárea ................................................................... 69
Tabla 22: Ingresos proyectados para el periodo de 7 años. ...................................................... 70
Tabla 23: Estimado de Flujo de caja. ........................................................................................ 70
Tabla 24: Valor Actual Neto para cada año.............................................................................. 71

INDICE DE IMÁGENES
Imagen 1: Componentes de un sistema de riego por goteo (Fuente: Catalogo JDW 2012) ..... 12
Imagen 2: Imagen satelital de la ubicación del Proyecto. ......................................................... 17
Imagen 3: Pantalla principal de Programa IRRICAD Pro V14............................................... 22
Imagen 4: Pantalla principal de Programa para crear base de datos IRRICAD pro V14 ...... 23
Imagen 5: Esquema hidráulico del proyecto (tramo de doble línea de aducción en 500MM). 31
Imagen 6: Distribución de laterales en el terreno de cultivo..................................................... 32
Imagen 7: Equipos de riego Fuente: Elaboración propia ........................................................ 35
Imagen 8: Turnos de riego de Equipo 01(58.72has).................................................................. 36
Imagen 9: Turnos de riego equipo 03(58.72has) ....................................................................... 36
Imagen 10: Ventana de Parámetros de diseño en Irricad. Fuente: Software Irricad .............. 40
Imagen 11: Data base de lateral de riego D5000....................................................................... 41
Imagen 12: Configuración de válvula hidráulica en software Irricad...................................... 43
Imagen 13: Grafica de curva de bomba seleccionada para ambos módulos. ........................... 48
Imagen 14: Recomendación del fabricante para la selección de filtrado de anillas ................. 49
Imagen 15: Esquema de filtrado de riego para equipo 1 y 3 .................................................... 51
Imagen 16: Curva de Diámetro de succión vs Caudal .............................................................. 52
Imagen 17: Diferencial topográfico para RTU.......................................................................... 54
Imagen 18: Esquema de Automatización .................................................................................. 55
Imagen 19: Esquema guía de Fertilización ............................................................................... 57
Imagen 20: Curva de la bomba de fertilización. ....................................................................... 60
Imagen 21: Metrado de materiales equipo 01 ........................................................................... 62
Imagen 22: Metrado de materiales equipo 03 ........................................................................... 63
Imagen 23: Produccion nacional y precio en chacra 2015 - 2018 Fuernte: Publicacion de
Diario Virtual Gestión. .............................................................................................................. 68
Imagen 24: Superficie cosechada y rendimiento 2015-2018 ..................................................... 68
INDICE DE ANEXOS
ANEXO N° 1 CATALOGO DE EMISOR DE GOTEO........................................................... 78
ANEXO N° 2 BASE DE DATOS DEL FABRICANTE DEL EMISOR DE RIEGO............... 81
ANEXO N° 3 DIMENSIONAMIENTO DE VALVULAS HIDRAULICAS PARA MODULO
01 Y 03........................................................................................................................................ 83
ANEXO N° 4 DETERMINACION DE PARCELAS CRITICAS PARA MODULO 01 Y 03. 88
ANEXO N° 5 PRESIONES Y CAUDALES DEMANDANTE EN CADA TURNO DE RIEGO
DE LOS MODULOS 01 Y 03 ...................................................................................................102
ANEXO N° 6 PLANO DE AUTOMATIZACION MODULO 01 Y MODULO 03.................105
ANEXO N° 7 PLANO DE ESQUEMA DE FERTILIZACION ..............................................106
ANEXO N° 8 COSTO DEL SISTEMA DE RIEGO MODULO 01.........................................107
ANEXO N° 9 COSTOS DEL SISTEMA DE RIEGO MODULO 03 ......................................110
ANEXO N° 10 CASETA DE CONTROL ................................................................................113
ANEXO N° 11 PLANO DE INSTALACION DE MODULO 01 Y 03.....................................114

1
RESUMEN
El presente trabajo de investigación consiste en realizar el planeamiento, diseño del sistema de
riego por goteo mediante software y evaluación económica para el fundo Lefkada el cual se cultivara
arándano.
El proyecto en estudio está ubicado en la provincia de Lambayeque distrito de Olmos. La
extensión del terreno en estudio fue de 116.64 has.
El planeamiento y diseño agronómico del sistema de riego por goteo comprende:
 El planeamiento, consiste en obtener información básica, realizar el diseño agronómico, la
zonificación de turnos de riego, ubicación de la caseta de riego y el trazado de la red matriz
de riego.
 El diseño agronómico, consiste en calcular todos los parámetros necesarios para que el
sistema de riego por goteo sea capaz de suministrar con eficiencia el agua al cultivo en
periodo de máximas necesidades, es decir, se calcula la cantidad de agua que necesita el
cultivo para su desarrollo normal sin sufrir un déficit hídrico, así como el agua necesaria
para el manejo efectivo de sales. El diseño agronómico es una fase fundamental del sistema
de riego por goteo y un error en esta etapa impactará en el diseño hidráulico; donde un mal
cálculo puede tener fuertes repercusiones económicas para la corrección del sistema de
riego y/o resultar en pérdidas de rendimientos por falta de agua en etapas críticas del
cultivo.
El diseño hidráulico comprende:
 La red matriz, fue diseñada y simulada con el software IRRICAD, como resultado se
obtuvo el dimensionamiento óptimo de la red de tuberías, manteniendo una tolerancia de
presiones en la subunidad, además se calculó el requerimiento total de presión.
 La estación de bombeo o caseta de bombeo se diseñó, para satisfacer los requerimientos de
presión, caudal y potencia en los módulos 01 y 02
 El sistema de filtrado diseñado es para los dos módulos planificados.
La evaluación económica comprendió la determinación de la inversión total realizada y los
ingresos generados considerando los precios del mercado de la zona, los cuales se consideraron al
medir en términos económicos la rentabilidad del proyecto.

2
El manual de operación y mantenimiento ayudara al bueno funcionamiento del sistema de
riego diseñado.
Palabras Claves: Planeamiento, Diseño, Economía.

3
SUMMARY
The present research work consists of planning, design of the drip irrigation system through
software and economic evaluation for the Lefkada farm which will grow blueberries.
The project under study is located in the province of Lambayeque district of Olmos. The
extension of the land under study was 116.64 hectares.
The agronomic planning and design of the drip irrigation system includes:
 The planning consists of obtaining basic information, carrying out the agronomic design,
the zoning of irrigation shifts, location of the irrigation booth and the layout of the main
irrigation network.
 The agronomic design consists in calculating all the necessary parameters so that the drip
irrigation system is able to efficiently supply the water to the crop in a period of maximum
needs, that is, the amount of water needed by the crop is calculated to its normal
development without suffering a water deficit, as well as the water necessary for effective
salt management. The agronomic design is a fundamental phase of the drip irrigation
system and an error at this stage will impact the hydraulic design; where a bad calculation
can have strong economic repercussions for the correction of the irrigation system and / or
result in yield losses due to lack of water in critical stages of the crop.
The hydraulic design includes:
 The matrix network was designed and simulated with the IRRICAD software, as a result
the optimal sizing of the pipe network was obtained, maintaining a tolerance of pressures
in the subunit, in addition the total pressure requirement was calculated.
 The pumping station or pump house was designed to meet the pressure, flow and power
requirements in modules 01 and 02
 The filtering system designed is for the two planned modules.
The economic evaluation included the determination of the total investment made and the
income generated considering the market prices of the area, which were considered when measuring in
economic terms the profitability of the project.
The operation and maintenance manual will help the proper functioning of the designed irrigation
system.
Keywords: Planning, Design, Economy.

4
INTRODUCCION
El agua es el recurso hídrico imprescindible para el desarrollo de las plantas. El éxito de la
agricultura bajo riego depende en gran medida de la “Calidad del Agua”, porque puede influir,
modificando las características propias del suelo, así como en el rendimiento de los cultivos, si
transporta sales en cantidades excesivas que afecten a la planta.
El agua de riego en la costa peruana siempre ha sido escasa, de los 53 ríos que discurren desde
Tumbes a Tacna, el 80% de ellos, son de régimen irregular y solamente el 20% se puede utilizar todo el
año. Por este motivo, el recurso hídrico, se constituye como el “Factor limitante de primer orden”, en la
producción agrícola. Esta situación obliga a todo agricultor, usuario y/o productor a manejar el agua de
riego, con mucha racionalidad y eficiencia.
En la actualidad se trata de promover en la Organización de Usuarios del Agua de Riego, una
Cultura Empresarial en la Administración del Agua, para lograr un riego eficiente que permita
incrementar la productividad y rentabilidad agrícola es por ello que se promueve el desarrollo integral
y sostenible de los Sistemas de Riego en la Costa; mejorando y modernizando su infraestructura;
fortaleciendo las Organizaciones de Usuarios del Agua y tecnificando el riego, para el incremento de la
rentabilidad del agro.
El Riego Presurizado es la aplicación del agua al suelo de la manera más eficiente, para
satisfacer las necesidades hídricas de los cultivos, es propio para las zonas áridas, donde los suelos son
muy arenosos como la costa peruana. Tiene grandes ventajas para su uso, porque con “poca agua” se
puede irrigar grandes áreas y obtener buenas cosechas. También se puede fertilizar simultáneamente,
ahorrando tiempo y mano de obra. El sistema usa equipos especiales, infraestructura adecuada, diseños
muy precisos, alcanzando una eficiencia mayor al 90%. Como su nombre lo indica se emplean equipos
a presión, logrando humedecer el suelo en forma uniforme e instantánea a través de salidas de riego
dispuestas en el sistema. Los sistemas de riego presurizado más conocidos son: aspersión, micro-
aspersión, goteo y exudación. Se puede aplicar a toda clase de cultivos, su costo aproximado es de
1,300, 1,800 a 2000 dólares por ha, dependiendo del diseño y del cultivo que solicite el interesado.
Actualmente el más usado es el riego por goteo, por los excelentes resultados obtenidos a nivel
nacional.
El riego por goteo es una tecnología útil, adaptable y que, al ser bien aplicada, es sinónimo de
mejores rendimientos para nuestras parcelas. Hablar de riego por goteo es hablar de una tecnología
rentable, con la capacidad de hacer producir hortalizas y frutales en casi cualquier superficie cultivable,
y que al ser introducida en otros cultivos eleva la productividad de estos.

5
CAPÍTULO I
I. ASPECTOS DE LA PROBLEMATICA.
1.1. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA.
El Proyecto de Irrigación Olmos está ubicado en el departamento de Lambayeque en el
extremo Nor-Occidental del Perú. El propósito fue trasvasar el recursos hídricos de la vertiente del
océano atlántico hacia la vertiente del océano pacifico mediante un túnel trasandino de 19.3km y 4.8m
de diámetro. Esto para incentivar la asociatividad de los agricultores beneficiados con el riego, los
cuales conforman Comités de Gestión para posibilitar una agricultura tecnificada y rentable que
garantice el pago de la tarifa de agua y con ello la auto-sostenibilidad del proyecto.
El área a desarrollar el proyecto es de 116.64 ha ubicadas en el valle de Olmos – Lambayeque.
Esta pertenece al fundo Lefkada el cual se encuentra sin cultivar, siendo propuesta para obtener nuevas
oportunidades de negocios incursionando en el cultivo de Arándano el cual viene presentando una
rentabilidad económica anual no menor al 15%.
En el presente proyecto, se plantea activar parte del fundo con cultivo de Arándano junto con la
instalación de riego tecnificado por goteo, esto para el aprovechamiento del recurso hídrico de manera
eficiente y buscando obtener resultados económicos mayores los cuales permitirán la operación y
mantenimiento del sistema de riego en forma sostenible.
1.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA.
En busca del desarrollo e implementación de nuevos cultivos se encuentra la propuesta de
cultivar Arándano en el sector de olmos Lambayeque. El problema surge en obtener una excelente
producción agrícola para una mejor rentabilidad, es por ello que se propuso la opción de planificar,
diseñar e instalar un sistema de riego por goteo.
Todo esto para satisfacer el objetivo principal de la creación del Proyectó Olmos, el cual es de
brindar desarrollo económico, mejoramiento de las condiciones de vida poblacional y motivar la
producción agrícola orientada a la exportación.
1.3. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA.
El proyecto Olmos tiene como propósito el trasvase del recurso hídrico para la activación de
zonas agrícolas de la parte Nor-Occidental del Perú. Esto conlleva a la implementación de nuevos
cultivos junto con nuevas tecnologías de riego que son aprovechadas por los mismos pobladores, así
mismo inversionistas y empresas agrícolas que apuestan por la compra de terrenos.

6
Dentro de las tecnologías de riego están las planificaciones de diseño e instalación de sistemas
de riego ya sea aspersión, micro aspersión, goteo, etc. Entre estas el sistema de riego por goteo es una
de las tecnologías que presenta mucha más eficiencia, logrando así dar al usuario una mejor
productividad agrícola junto con el ahorro en el consumo del recurso hídrico. Por otra parte en su
mayoría se opta por automatizar totalmente los sistemas buscando así no perder la eficiencia de riego al
cultivo establecido.
1.4. OBJETIVOS.
1.4.1. Objetivo General.
 Planificar y diseñar un sistema de riego por goteo para el cultivo de arándano (vaccinium
myrtillus) en fundo Lefkada de 116.64 ha del sector de riego olmos, utilizando software
de diseño.
1.4.2. Objetivos Específicos.
 Elaborar la planificación del sistema de riego por goteo para el cultivo de Arándano en
116.64 ha del fundo Lefkada.
 Realizar el diseño agronómico e hidráulico del sistema de riego por goteo.
 Elaborar el manual de operación y mantenimiento del sistema de riego por goteo.
 Determinar la rentabilidad del proyecto.
CAPÍTULO II
II. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA.
2.1. ANTECEDENTES.
Mendoza, (2013) menciona que, en este método de riego, el agua se aplica directamente al
suelo, gota a gota, utilizando unos aparatos llamados goteros, los cuales necesitan presión para su
funcionamiento, aunque esta presión es mucho más baja que la que se necesita en riego por aspersión.
La presión se obtiene mediante un equipo de bombeo o por la diferencia de nivel entre la
fuente de agua y los emisores; esta diferencia puede ser de 3 a 10 m, de acuerdo con el tipo de gotero.
Cuando los goteros aplican el agua, esta se infiltra y va formando en el interior del suelo un
humedecimiento en forma de cebolla, al cual se le llama “bulbo húmedo”. Este bulbo presenta un

7
diámetro pequeño en la superficie del suelo, pero se ensancha adquiriendo su máximo diámetro a una
profundidad de 30 cm aproximadamente.
En la superficie del suelo, la parte humedecida por un gotero se une con la de otro después de
algún tiempo de riego y forma una franja húmeda a lo largo de la hilera de plantas
Blair, (1979) indica que, el riego por goteo es una técnica nueva para la aplicación del agua de
riego, que está difundiéndose de manera acelerada en todo el mundo y que está experimentando un
rápido proceso de perfeccionamiento. La técnica consiste en llevar el agua al campo por medio de
tuberías de plástico de calibre pequeño, que se colocan a lo largo de las hileras de plantas para
entregarla en forma lenta, pero frecuente al sistema radicular por medio de dispositivos apropiados
llamados goteros o emisores.
Leitón, (1985) nos dice que, para diseñar un proyecto de riego por goteo, se debe tomar en
cuenta el clima, el suelo, el agua, el cultivo, las características de riego (dosis de riego, periodo,
frecuencia, etc.), personal técnico disponible necesidades de equipo y aspectos económicos. Se elige la
fuente de agua, se planifica el cabezal para la parcela según las necesidades, se determina el diámetro
de la tubería de conducción y distribución, su tamaño, recordando que la diferencia de caudal entre los
extremos del ramal no exceda del 10%, se selecciona el tipo de gotero, su caudal, distanciamiento de
acuerdo al suelo y cultivo, y se determina el caudal requerido para toda la parcela, tomando en cuenta
la superficie, numero de posiciones y turnos.
Si el método de riego por goteo se compara con las tradicionales de gravedad y aspersión, se
concluye que el primero origina cambios en las condiciones de desarrollo de la planta, su sistema
radical y rendimientos, aunque en términos generales es más caro.
Es posible que el uso generalizado de este sistema contribuya en el futuro al abaratamiento del
equipo utilizado y podrá estar a disposición de un mayor número de agricultores, porque, a la a larga,
los mayores rendimientos y la economía de agua justifiquen su uso.
Albites Paico y Alvitez Figueroa, (2015) nos menciona lo siguiente,
A. Ventajas del Sistema de Riego por Goteo:
 "Disponibilidad de agua para la planta en forma frecuente al establecerse intervalos cortos.
 Disponibilidad de nutrientes por su aplicación con el riego (fertiirrigación) por periodos
frecuentes, permitiendo su asimilación en un nivel eficiente de aprovechamiento.
 Limitación de desarrollo de malas hiervas debido al humedecimiento de una pequeña parte de
la superficie del suelo.

8
 Menor pérdida de agua por evapotranspiración y viento, pues el agua es aplicada cerca de la
raíz permitiendo el funcionamiento del sistema en zonas ventosas aprovechándose mejor el
agua.
 En comparación a otros métodos de riego, éste permite un mejor manejo de la salinidad en el
suelo, pudiéndose lograr un menor contenido de sales en el suelo.
 Uso en terrenos con topografía accidentada, suelos pedregosos y de baja infiltración.
 Mayor uniformidad del riego.
B. Desventajas del Sistema de Riego por Goteo:
 Inversión inicial elevada.
 Tratamiento y filtración del agua.
 Se necesita personal calificado
 Es preciso hacer un control de: dosis de agua, fertilizantes, pesticidas y productos aplicados al
agua de riego.
Según Carrazón, (2007), el riego por goteo, pese a sus inherentes limitaciones en cuanto a
sostenibilidad y facilidad de operación y mantenimiento, será la única opción disponible en los
siguientes casos:
 Que la cantidad de agua sea una limitante, ya que de manera general el riego por goteo utiliza
un 20% menos de caudal para regar una superficie dada que el riego por aspersión, y hasta el
50% menos que el riego por superficie. No obstante, menos riego pero mejor manejado (es más
fácil la operación y mantenimiento del riego por aspersión) puede ser preferible en el caso de
productores con poca experiencia.
 Suelos con muy baja permeabilidad, por debajo de 5 mm/h.
 Agua disponible para riego con alta salinidad.
2.2. BASE TEÓRICA.
Necesidades de agua de los cultivos
2.2.1.
Mendoza, (marzo 2013) indica que, las necesidades hídricas de los cultivos expresan la
cantidad de agua que es necesario aplicar para compensar el déficit de humedad del suelo
durante un período vegetativo.
Las plantas absorben el agua desde el suelo mediante sus raíces. Ambos, suelo y planta,
están sometidos a los efectos de la lluvia, el sol y viento, que generan un mayor o menor grado
de evaporación desde el suelo y transpiración de las plantas. (…). Por lo tanto se considera que

9
las necesidades de agua de los cultivos están representadas por la suma de la evaporación
directa desde el suelo más la transpiración de las plantas que es lo que se conoce como
evapotranspiración.
La evapotranspiración suele expresarse en mm de altura de agua evapotranspirada en
cada día (mm/día) y es una cantidad que variará según el clima y el cultivo. Un milímetro de
agua evapotranspirada es igual a un litro por cada metro cuadrado de terreno. Si un cultivo
consume 5 mm/día significa que consume cada día cinco litros por cada metro cuadrado de
terreno. El sistema de riego debe ser capaz de proporcionar esa cantidad de agua.
Existen muchos métodos empíricos para el cálculo de la evapotranspiración de
referencia, en función de datos climáticos. El método a emplear se determina por el tipo de
datos disponibles y el nivel de exactitud requerido. Puede usarse el método del tanque
evaporímetro, fórmulas empíricas (Blaney – Criddle, Turc, Thornthwite, Hargreaves) o
programas informáticos, como el CROPWAT, de la FAO, basado en la fórmula de Penman –
Monteith.
Componentes de un Sistema de Riego por Goteo:
2.2.2.
Según Blair (1979), todos los elementos que pueden entrar a formar parte del equipo
necesario de un sistema de riego por goteo son los siguientes: fuente de agua; unidad de
bombeo; cabezal de riego; distribución y aplicación del agua, con sus respectivos accesorios.
 Fuente de Agua: el agua para el riego por goteo puede tener cualquier origen (rio,
acequia, estanque, pozo excavado o pozo profundo). Lo importante es que el agua esté
libre de sólidos en suspensión, que tenga una baja concentración de bacterias y que su
concentración de sales este dentro de los límites de tolerancia aceptables para el riego
por goteo. Cuando el agua contiene sólidos en suspensión, resulta necesario eliminarlos
por medio de filtros. Cuando la concentración de bacterias puede conducir a la
formación de aglomeraciones bacterianas en los emisores y obstruirlos, será necesario la
instalación de filtros de arena o equipos de cloración para reducirlas o eliminarlas.
 Unidad de bombeo: estará constituida generalmente por una bomba centrifuga,
accionada por un motor eléctrico o de combustión interna. El tamaño de la unidad estará
determinado por la carga total necesaria para la conducción y distribución del
agua y el gasto total requerido para regar el área beneficiaria en el tiempo
disponible. En ocasiones excepcionales, es posible disponer de una diferencia de

10
nivel adecuada entre la fuente de agua y los terrenos de riego, para dar la presión
necesaria para la conducción y distribución. en tales casos, puede omitirse la unidad de
bombeo, con evidentes ventajas económicas
 Cabezal de riego: Es el conjunto de elementos destinados a filtrar, tratar, medir y
suministrar el agua a la red de distribución, los elementos que pueden entrar en la
composición del cabezal son: válvula de retención, filtro desarenador, filtro de malla,
filtro de arena, válvulas de control, medidor de volúmenes, equipo clorador,
manómetros. No es preciso que todos estos elementos formen parte del cabezal.
 Sistema de Filtrado: Este va a depender de la calidad de agua y el tipo de emisor que se
utilizara para el riego. Los filtros de anillas puede reemplazar a un filtro de gravas en el
caso de bajos niveles de materia orgánica en el agua.
Tabla 1: Tipos de filtro de acuerdo al origen del agua
TIPO DE FILTRO
ORIGEN DEL AGUA
POZO ESTANQUE CANAL
Hidrociclón X X
Grava X X
Anillas X X X
Malla X X X
Fuente: Elaboración propia
 Equipo de Fertirriego: ubicados dentro de la misma caseta de riego, esto para una
mejor maniobrabilidad en sus procesos. Este equipo está comprendido por tanques de
mezcla, bombas de mezcla, tanques de almacenamiento, bombas de inyección directa y
en algunos casos con Venturi. Esto con sus accesorios de PVC y válvulas de medición
de los productos a inyectar a las líneas de riego.
 Red de conducción y distribución: esta red está básicamente constituida por una
tubería principal, provista a veces con tuberías auxiliares, y tuberías laterales de
distribución, dotadas con sus respectivos emisores o goteros. Los materiales de los tubos
más frecuentes a utilizar para el riego por goteo son el PVC y el polietileno. Los tubos
son relativamente rígidos. Debido a que el PVC es susceptible de deformaciones y
deterioro por efecto de los agentes meteorológicos, las tuberías de este material se usan

11
como red principal y van enterrados. Los tubos de polietileno de densidad media,
pigmentado con negro humo, son los que se usan frecuentemente como laterales de
distribución. Son menos sensibles al deterioro o la deformación por los agentes externos.
Por ello se colocan sobre la superficie del terreno, lo cual facilita su inspección. Los
emisores o goteros pueden ser simples orificios, perforados a espacios regulares en los
tubos de distribución, o elementos especiales que se insertan con el espaciamiento
adecuado a lo largo de los tubos laterales.
 Goteros o emisores: en la actualidad, se pueden distinguir tres tipos de goteros que se
diferencias según el principio utilizado para cumplir la función básica de inducir las
pérdidas de carga necesarias para reducir el gasto a los niveles requeridos. Estos
suministran caudales muy pequeños al campo de 1 lph a mas, por eso deben ser los más
exactos posibles. Se tienen goteros en línea o sobre línea, goteros simples, goteros de
régimen laminar, parcialmente turbulento o completamente turbulento, tuberías
perforadas y los gotero autocompensantes (su caudal no es afectado por la variación de
presiones).
 Elementos de Seguridad y Control: Son componentes que permiten un mejor manejo
del sistema en la aplicación de agua a los cultivos. Estos son, válvulas reductoras de
presión, hidrómetros, válvulas sostenedoras, válvulas de aire, manómetros, válvulas de
alivio
 Sistema de Automatización: El sistema de automatización puede reemplazarse por la
mano de obra, dependerá de la extensión del proyecto. Mediante el sistema de
automatización podemos controlar el sistema en general, abrir y cerrar válvulas de
manera remota, tomar datos, inyectar dosis exactas de fertilizantes, etc. Generalmente el
controlador se ubica en la misma caseta de control. (Arapa: 2006)

12
Imagen 1: Componentes de un sistema de riego por goteo (Fuente: Catalogo JDW 2012)
Dónde:
1- Equipo de bombeo 6-Válvulas de aire
2- Equipo de Filtrado 7- Válvulas de riego
3- Válvula medidora de caudal 8-Tuberia sub-matriz
4- Sistema de fertilización 9- Tubería portalateral
5- Tubería matriz 10- Laterales de riego (mangueras, cintas)
Diseño de un sistema de riego por goteo.
2.2.3.
Leonardo Chow, dice para realizar el diseño de un riego por goteo consta de tres partes:
La primera consiste en el levantamiento de datos generales del productor y la parcela, lo
que incluye: clima, levantamiento de la parcela, realización del plano, tipo del cultivo, tipo de
suelo y fuente de agua.
Una segunda parte, toma los datos de requerimientos de riego basado en los datos
climáticos (Eto) y del cultivo (Kc), así como datos de suelo para establecer la lámina de riego y
posteriormente definir lámina de riego neta y bruta, incluyendo además la intensidad de la

13
aplicación, tamaño de sectores de riego y caudal del sector. Este último se compara con el
caudal de la fuente para analizar la viabilidad del riego
Finalmente, una tercera parte que consiste el diseño hidráulico del sistema de riego por
goteo. Este último se desarrollara mediante la utilización del software IRRICAD.
Software Irricad Pro V14 (Irrigation Desing software).
2.2.4.
IRRICAD es el líder mundial en software de diseño de irrigación, desarrollado por
ingenieros de irrigación en Lincoln Agritech. IRRICAD se utiliza para diseñar todos los tipos
de sistemas de riego a presión desde el concepto hasta su finalización; Es el paquete de diseño
esencial.
El programa permite un análisis rápido de sistemas hidráulicos complejos, lo que facilita
cambios de diseño más rápidos. El programa IRRICAD viene con bases de datos totalmente
personalizables de los principales proveedores de riego.
Establecido en 1988, hoy IRRICAD se distribuye a nivel mundial y se vende a más de
80 países en varios continentes, incluyendo Australia, América del Norte y del Sur, Europa,
Oriente Medio, China y Asia.
El Arándano
2.2.5.
El arándano (Vaccinium Myrtillus) es una baya originaria de América del Norte, donde
crece en forma silvestre. Generalmente se cultivan dos tipos de arándano: Lowbush blueberry
(Vaccinium angustifolium) que comprende las especies más pequeñas y Highbush blueberry
(Vaccinium corymbosum) que abarca los arbustos más grandes, dentro de los cuales se
encuentran muchas variedades comerciales.
El arándano, pertenece a la familia de los berries y presenta altas perspectivas de
crecimiento en el mercado internacional, debido a sus características nutricionales, pues
contiene una gran cantidad de antioxidantes.
Este fruto pertenece a la familia de los berries, cuyo mercado es altamente competitivo y
se enfoca en lograr un abastecimiento global durante todo el año. Este mercado es versátil, los
berries pueden ser utilizados no sólo como frutas frescas, sino también como productos secos,
extractos, alimentos procesados (helados, postres, dulces), jugos y bebidas, aceites e
ingredientes para productos altamente especializados.

14
Estos atributos incentivan el consumo de arándanos en Estados Unidos, Europa y Asia.
Si bien actualmente, Chile es el principal exportador de arándanos, la empresa de
análisis comercial FreshFruit estima que hacia el próximo año Perú le quitará ese sitial,
convirtiéndose en el primer proveedor global de este berry. Esto debido a que el crecimiento ha
sido continúo. Se estima que la superficie crece a un ritmo de entre 1,500 y 2,000 ha cada año,
teniendo al norte del país, y más específicamente a La Libertad, como el epicentro productivo.
Al clima se suma la disponibilidad de agua y la opción de compra (o arriendo) de terrenos de
gran tamaño.
El Minagri señaló que la producción de arándanos creció a una tasa promedio de 206%
anual entre el 2012 y 2018, y solo el año pasado la producción de ese fruto registró 89.735
toneladas, siendo La Libertad y Lambayeque las regiones más productoras del país.
Según la Dirección General de Seguimiento y Evaluación de Políticas del Minagri, la
producción nacional de arándano llegó el año pasado a las 94,805 toneladas, que representaron
un volumen mayor en 71,6% respecto a similar período del 2017. Las regiones que
experimentaron un alza fueron La Libertad (78,4%) y Lambayeque (18,2%).
Respecto a los índices de rendimiento por regiones registrados al 2018, sobresalen La
Libertad con 17.104 toneladas por hectárea, superior al promedio nacional (15,3
toneladas/hectárea), siguiéndole en orden de importancia, Lambayeque (15 toneladas/hectárea),
Ica (8,2 toneladas/hectárea), Lima (4,5 toneladas/hectárea) y Áncash (4,1 toneladas/hectárea).
La superficie instalada de arándano en la campaña agrícola 2017-2018 fue de 6,011
hectáreas, siendo la mayor superficie alcanzada en La Libertad y Lambayeque.
Análisis de rentabilidad
2.2.6.
Peña 2008 dice. La evaluación desarrollada consiste en el análisis hipotético de las
ventajas y desventajas de llevar a cabo el proyecto, comparando el costo de oportunidad del
capital dispuesto. Se ha considerado conveniente en esta evaluación utilizar la metodología del
COSTO – BENEFICIO, en la que el flujo de caja del proyecto estará en función a los costos
del proyecto y los ingresos que potencialmente pueden captarse. Se utiliza para comparar los
beneficios versus los costos por poner en marcha el proyecto. Sólo es posible utilizarla cuando
los beneficios se pueden expresar en términos monetarios.

15
2.3. HIPÓTESIS.
Hipótesis General.
2.2.1.
 Con la planificación y diseño del sistema de riego por goteo para el cultivo de arándano
se obtienen buenos porcentajes de eficiencia en el consumo del recurso hídrico y una
buena rentabilidad con respecto a su costo – beneficio.
Hipótesis Específicos.
2.2.2.
 Elaboramos la planificación del sistema de riego por goteo para el cultivo de Arándano
en 116.64 ha del fundo Lefkada.
 Realizando el diseño agronómico, se satisfacen las necesidades hídricas del cultivo de
arándano para su periodo vegetativo desde la siembra hasta la cosecha.
 Con la utilización del Software Irricad para el diseño hidráulico de nuestro sistema de
riego por goteo, se obtiene una eficiencia alta en distribución de agua para riego.
 En la relación costo beneficio tenemos un porcentaje de rentabilidad positiva la cual
hace viable nuestro proyecto.

16
CAPÍTULO III
III. MARCO METODOLÓGICO.
3.1. UBICACIÓN DEL PROYECTO.
3.1.1. Ubicación política.
 Departamento: Lambayeque
 Provincia: Lambayeque
 Distrito: Olmos
 Sector: Olmos
Ubicación Geográfica
3.1.2.
 Latitud Sur:
o P1 : 6° 2'54.02"
o P2: 6° 3'5.20"
o P3: 6° 0'2.49"
o P4: 6° 0'2.62"
 Latitud Oeste:
o P1 : 80° 2'5.14"
o P2: 80° 1'13.20"
o P3: 80° 2'27.62"
o P4: 80° 3'40.64"

17
Imagen 2: Imagen satelital de la ubicación del Proyecto.
Fuente: Elaboración Propia
3.2. ENFOQUE Y DISEÑO.
Cuantitativo – Analítico – No Experimental.
3.3. MÉTODOS Y PROCEDIMIENTO.
3.3.1. Actividad de Campo.
Dentro de las actividades de campo del trabajo de investigación se hará un
reconocimiento y recorrido del área de estudio para establecer su ubicación exacta, la fuente de
agua y su accesibilidad. Esto para el diseño de sistema de riego por goteo, ya que se diseñara
en base a una parte del fundo, una vez realizado esto, se procederá hacer los trabajos
respectivos para el estudio del suelo para ello se hacen calicatas para la extracción de las
muestras de suelo que posteriormente sean analizadas y obtener como resultados las
características y el tipo de suelo que predomina en el terreno, se hará un levantamiento
topográfico a nivel del terreno, esto para determinar la posición relativa entre varios puntos

18
sobre un plano horizontal, y definir las inclinaciones del terreno, luego de haber obtenido la
información son utilizados en la fase de gabinete para el diseño de riego por goteo.
Posteriormente se revisará la fuente, de esta manera se verificará la zona donde se
ubicará el reservorio para el almacenamiento de agua y el recorrido del punto de captación
hasta él.
Realizaremos recopilación de datos de la estación meteorológica más cercana para el
diseño Agronómico.
3.3.2. Trabajo de Gabinete.
En esta fase, se realiza investigación teórica con relación a los diseños de sistemas de
riegos por goteo, para el mejor entendimiento.
Se trabajaran los datos topográficos obtenidos en campo con el software AutoCAD 2016
para obtener la vista de planta del área de investigación y en base a ello diseñar la distribución
del sistema y la localización de los equipos.
Posteriormente se trabajará la información entregada por el usuario que desea realizar el
proyecto esto para realizar el análisis de lo que denominamos diseño agronómico de riego, es
el paso previo al cálculo hidráulico del riego. Consiste en calcular los turnos, caudales y
tiempos de riego basándose en las necesidades de agua del cultivo que viene determinado por
el tipo de suelo, clima y cultivo.
Una vez ya trabajada la información, se determinará la Oferta y Demanda de agua esto
con la finalidad de obtener un Balance Hídrico, esto para saber si la oferta de agua satisface a
la demanda de agua que requiere el cultivo durante todo su periodo vegetativo.
Habiendo realizado ya nuestro Balance Hídrico procedemos a realizar la planificación
del proyecto. Esta, parte desde la toma del agua, conducción, lugar almacenamiento, la caseta y
la distribución del sistema de tuberías en campo. Para el diseño de riego por goteo de nuestro
cultivo de Arándano, utilizaremos el software de diseño Irricad el cual diseñara nuestro sistema
en base a los datos agronómicos obtenidos.

19
3.3.3. Metodología de Estudio.
Con la finalidad de alcanzar el objetivo propuesto, se realizó la siguiente metodología.
3.3.3.1. Planificación del sistema de riego tecnificado por goteo en el Fundo
Lefkada.
Para el planeamiento del sistema de riego se recopiló toda la información entregada
por el personal del fundo Lefkada, esto para realizar el balance hídrico, el diseño
agronómico y la zonificación de turnos y trazos de tuberías:
 Topografía: El levantamiento topográfico fue realizado por personal de fundo
Lefkada, para su posterior entrega en formato CAD 2013 como plano topográfico
del fundo.
 Fuente de agua: El fundo se encuentra ubicado en el Proyecto Olmos por ende se
encuentra dotado de agua por medio de un hidrante. Este tiene un caudal de
dotación de 650 lps y 36m de presión.
 Cultivo: El cultivo propuesto por el inversionista es el Arándano, es por ello que
el sistema que le permita un buen rendimiento y una optimización del recurso
hídrico y fertilizante es utilizando un sistema de riego por goteo.
 Fuente de energía: El fundo estará abastecido con electricidad 440V, por ende
todos los sistemas electrógenos deben estar diseñados para ese tipo de voltaje.
3.3.3.2. Diseño Agronómico.
 Calculo de la Evapotranspiración del cultivo (ETc).
Este se obtiene después de multiplicar su ETp (Evapotranspiración
potencial de máxima demanda, en mm/dia) y su Kc (coeficiente de cultivo).
ETc = ETp x Kc
 Necesidades totales (Nt).
Se calcula con la siguiente formula:
𝑁𝑡 =
𝑁𝑛
𝐸𝑓

20
Dónde:
Nt= necesidades totales o lamina de riego (mm/día)
Nn= Necesidades netas (mm/día)
Ef= Eficiencia de aplicación de riego.
 Intervalo de Humedad Disponible (IHD.).
Para el cálculo de este valor es necesario tener de conocimiento los
parámetros, como: humedad, capacidad de campo (CC), punto de marchitez
permanente (PMP), densidad aparente del suelo (Da) y la profundidad de raíces
(Prof).
𝐼𝐻𝐷 =
(𝐶𝐶 − 𝑃𝑀𝑃)
100
𝑥 𝐷𝑎 𝑥 𝑃𝑟𝑜𝑓
Dónde:
IHD = Lámina de agua (cm)
CC = Capacidad de Campo (%)
PMP = Punto de Marchitez Permanente (%)
Da = Densidad aparente (g/cm3)
Prof. = Profundidad de raíces (cm)
 Eficiencia de riego.
La eficiencia de riego se calcula a partir del producto del coeficiente de
uniformidad y el porcentaje de percolación profunda.
Ef = Cu x %Pp
Dónde:
Ef = eficiencia de riego (%)
Cu = Coeficiente de uniformidad (%)
%Pp = porcentaje de percolación profunda (%)
 Selección del gotero.
Se calcula en función del caudal y textura del suelo. Para determinar su
espaciamiento se considera lo siguiente:

21
𝐸𝑠𝑝.𝐺𝑜𝑡𝑒𝑟𝑜𝑠 = ∅ 𝑥 0.8
El valor de 0.8 es el 40% de traslape entre los diámetros del bulbo de
humedecimiento.
 Numero de Emisores.
Se obtiene multiplicando la separación entre plantas y el espaciamiento
entre goteros.
 Precipitación Horaria.
Se calcula con la siguiente formula:
𝑃ℎ =
𝑄𝑝
𝑀𝑝
Dónde:
Ph = Precipitación horaria o capacidad de riego (mm/hora)
Qp = Caudal por planta (litros/hora)
Mp= Marco de plantación (m x m)
 Tiempo de riego.
Se calcula con la siguiente formula.
𝑇𝑟 =
𝑁𝑡
𝑃ℎ
Dónde:
Tr = tiempo de riego (hora)
Nt = Necesidad bruta o lamina de riego (mm/dia)
Ph = Precipitación Horaria o capacidad de riego (mm/hora)
 Numero de turnos de Riego.
Es la cantidad de unidades de riego o sectores en que se divide una parcela,
siendo el número de turnos que se pueden atender durante un periodo de tiempo
disponible.
𝑁° 𝑈𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑅𝑖𝑒𝑔𝑜 =
𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑖𝑠𝑝𝑜𝑛𝑖𝑏𝑙𝑒
𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑖𝑒𝑔𝑜

22
3.3.3.3. Diseño Hidráulico
Para el diseño hidráulico se tomará como diseño inicial la aducción para la cual se
debería hacer un análisis de golpe de ariete. Este nos permite conocer las presiones
máximas y mínimas en todos los puntos del sistema a lo largo de un determinado
periodo de tiempo, ya que estas ondas de presión que ocurren durante los transitorios
hidráulicos se van disipando en el tiempo por acción de la fricción de la tubería.
El diseño hidráulico en riego localizado se realiza después del diseño agronómico.
Este se realizara con el software IRRICAD PRO V14 el cual logra diseñar sistemas
de riego a presión que permite dibujar el sistema de riego y dimensionar utilizando las
diferentes técnicas de análisis de red, así como también el listado de materiales y
accesorios que se utilizan en el diseño.
Para que se lleve a cabo el diseño previo se debe generar o crear una base de datos
de los elementos de riego entre estos: tuberías y manguera de riego. En esta base se
debe considerar todos los parámetros hidráulicos de cada elemento de riego.
Imagen 3: Pantalla principal de Programa IRRICAD Pro V14
Fuente: Software Irricad

23
Imagen 4: Pantalla principal de Programa para crear base de datos IRRICAD pro V14
Inicialmente se calcula la tolerancia de caudales para conseguir una uniformidad de
riego, luego con la ecuación del gotero se calcula la tolerancia de presiones.
Los cálculos hidráulicos se harán automáticamente en el software, estos consisten
en primer lugar en determinar los caudales en laterales, terciarias y teniendo en cuenta
la tolerancia de presiones, calcular para las mismas tuberías los diámetros y el régimen
de presiones, el resto del diseño (secundarias, primarias y cabezal) es más parecido al
de cualquier red tradicional de riego por tuberías, con él a1gunas peculiaridades en el
caso de cabezal de riego.
Para el análisis hidráulico se consideran las siguientes formulas teóricas:
 Tolerancia de caudales.
La tolerancia de caudales se determina mediante la ecuación del Coeficiente de
Uniformidad (CU) recomendado por (Pizarro 1990).
𝐶𝑈 = (1
1.27𝐶𝑉
𝑒
) 𝑥
𝑞𝑛𝑠
𝑞𝑎

24
Dónde:
CU=Coeficiente de uniformidad, adimensional
CV=Coeficiente de variación de fabricación del emisor, adimensional
e=Numero de emisores que suministran agua a una sola planta.
qns=Caudal mínimo del emisor de la subunidad, (litros/hora)
qa=Caudal medio del emisor, en (litros/hora)
 Cálculo de tolerancia de presiones.
En base a los datos de caudal medio del emisor (qa), caudal mínimo del emisor
(qns) y la ecuación del emisor seleccionado, se han determinado las presiones media y
mínima:
𝑞 = 𝑘ℎ𝑥
Dónde:
q=Caudal del gotero (litros/hora)
h=Presión (metro)
k=constante de flujo del gotero (según fabricante)
x=Exponente de flujo del gotero (según fabricante)
 Perdida de carga permisible en la subunidad de riego.
La pérdida de carga permisible se calcula con la siguiente formula:
∆𝐻 = 𝑀 𝑥 (ℎ𝑎 − ℎ𝑛𝑠)
Dónde:
ha=Presión media del emisor (metros)
hns=Presión mínima del emisor (metros)
El valor de M depende del número de diámetros que se consideran en la
lateral.

25
Tabla 2: Valores de M para diseño,
N° de
diámetros
M
Diámetro constante 4.3
2 diámetros 2.7
3 diámetros 2.0
Fuente: Pizarro (1990)
 Diseño del lateral de riego.
Caudal en el lateral (Ql).
Se calcula con la siguiente ecuación.
𝑄𝑙 = (
𝑙
𝑠
) 𝑥 𝑞
Dónde:
Ql=Caudal en el lateral (litros/hora)
s=Espaciamiento entre goteros (metros)
l=Longitud del lateral (metros)
q=Caudal del emisor (litros/hora)
Perdida de carga total en el lateral (Hf).
Para el cálculo de la perdida de carga en el lateral se puede utilizar la
ecuación de Blasius, si en el diseño se tienen diámetros menores de 125mm.
ℎ𝑓 = 9.59 𝑥 105
𝑥 𝐿 𝑥 𝑄𝑙1.8285
𝑥 𝐷𝑙−4.75
Dónde:
Ql=Caudal en el lateral (litros/hora)
Dl=Diámetro interno de la tubería (milímetros)
L=longitud del lateral (metros)

26
Por lo tanto la pérdida de carga total es el producto de la perdida de
carga en la lateral, factor de christiansen (Fc) y el factor de corrección (Fn)
por conexión del emisor.
𝐻𝐹 = ℎ𝑓 𝑥 𝐹𝑐 𝑥 𝐹𝑛
 Diseño de la portalateral.
Caudal de diseño del portalateral.
El caudal de diseño se determinó como el producto del número de
laterales por el caudal del lateral medio.
𝑄 = 𝑁° 𝑙𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑙𝑒𝑠 𝑥 𝑞 𝑙𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑙
Calculo de la perdida de carga total en el portalateral (hf)
Para el cálculo de la perdida de carga en la portalateral se utilizó la
ecuación Blasius mencionada anteriormente. La pérdida total en la portalateral
se calculó de la misma manera que el lateral.
 Diseño de la Matriz.
La red matriz y el sistema en general fueron diseñados y simulada con el
software Irricad.
Para determinar la presión de la tubería matriz en su inicio se calcula sumando,
la perdida de carga de los arcos de riego, la presión en el origen de la portalateral; y el
desnivel del terreno.
 Precipitación del sistema (PP)
Cantidad de agua que entrega un campo en función de las características del
sistema de goteo instalado. Mediante la ecuación:
𝑃𝑃 = (
𝑄𝑔𝑜𝑡𝑒𝑟𝑜 𝑥 𝑛𝑙
𝑑𝑒 𝑥 𝑑𝑙
)𝑥10
Dónde:
Qgotero = Caudal del gotero (l/h)
de= Distancia entre emisores en el lateral (m)
dl= Distancia entre líneas de plantas
nl= Numero laterales por líneas de plantación

27
 Caudal del Sistema.
Es un caudal constante durante un determinado tiempo, que es necesario para
poder regar una determinada superficie de terreno. Este caudal es función del área de
riego, Lamina de riego y el tiempo total disponible para riego.
𝑄𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 =
𝐴𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑥 𝑄
1000
3.3.3.4. Diseño del cabezal de riego.
Se diseñó el cabezal para las siguientes partes:
 Sistema de bombeo
 Sistema de filtrado
 Sistema de fertilización
 Sistema de control
 Sistema de automatización
3.3.3.5. Requerimiento de potencia del sistema
La potencia de la unidad de bombeo y motor se puede calcular con las siguientes
formulas:
𝑃𝑏 =
𝑄𝑥𝐻
(270 𝑥
𝑒
100)
𝑃𝑚 = 𝑃𝑏 𝑥 𝐹𝑠
Dónde:
Pb: potencia bomba (HP)
Pm: potencia motor (HP)
H: carga total (mca)
Q: caudaJ (m3/h)
e: eficiencia de bombeo (%)
Fs: factor de servicio
También se puede determinar mediante las curvas de operación de las bombas
que ofrecen los proveedores que se dedican a la venta de estas. La selección de la
bomba en estas curvas será en base a lo que requiere el sistema de riego ya diseñado.

28
3.3.3.6. Metrados, Costos unitarios y Presupuesto del Sistema de riego.
Para la realizar el metrado de materiales se hace en plantillas Excel y se metra lo
siguiente:
 Tubería PVC.
 Válvulas Hidráulicas, de aire y purga.
 Manguera de lateral de goteo.
 Accesorios de conexión del lateral.
Se presenta el costo de inversión parcial y total del sistema de riego por goteo para
116.64 has de arándano, elaborado a partir de costos unitarios por ítem.
El costo del proyecto es sin considerar instalación de cultivos, dichos costos
incluyen, utilidad y el Impuesto General a las Ventas (18%).
Desde el punto de vista de inversión, es de importancia, el sistema de impulsión, el
sistema de filtrado, suministro e instalación de laterales y accesorios, automatización del
sistema de riego, caseta de bombeo, suministro e instalación de matrices, secundarias y
accesorios.

29
Tabla 3: Orden del Presupuesto del proyecto por ITEM.
ITEM DESCRIPCIÓN
1
SISTEMA DE RIEGO - MODULO 1
TUBERIAS Y ACCESORIOS DE PVC
LATERALES DE GOTEO Y ACCESORIOS DE
MANGUERA
VALVULAS DE CAMPO
CABEZAL DE FILTRADO (ANILLAS)
SISTEMA DE INYECCION DE FERTILIZANTES
SISTEMA DE AUTOMATIZACION VIA RADIO
ELECTROBOMBA Y TABLERO ELECTRICO DE 100 HP
2
SISTEMA DE RIEGO - MODULO 3
TUBERIAS Y ACCESORIOS DE PVC
LATERALES DE GOTEO Y ACCESORIOS DE
MANGUERA
VALVULAS DE CAMPO
CABEZAL DE FILTRADO (ANILLAS)
SISTEMA DE INYECCION DE FERTILIZANTES
SISTEMA DE AUTOMATIZACION VIA RADIO
ELECTROBOMBA Y TABLERO ELECTRICO DE 100 HP
3
OBRAS CIVILES
CASETA DE FILTRADO (CERRAMIENTO PARCIAL)
ALMACENAMIENTO DE AGUA (36,000 M3)
TRATAMIENTO DE AGUA (260 L/S)
LOSAS DE INTERCONEXIÓN
4 PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE
5 SERVICIO DE INSTALACIÓN LLAVE EN MANO (RIEGO)

30
3.4. EQUIPOS Y MATERIALES
3.3.4. Equipos.
 Cámara fotográfica.
 Laptop.
 Calculadora.
3.3.5. Materiales.
 Plano Topográfico.
 Datos climatológicos, suelo agua y cultivos
 Libros y manuales
 Software CROPWAT.
 Software Irricad.
 Software Google Earth Pro.
 Software AutoCAD 2016
 Microsoft Office.
 Libreta de apuntes.
 Lápiz y lapicero.
 Wincha.

31
CAPÍTULO IV
IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
4.1. ESQUEMA HIDRÁULICO DEL PROYECTO.
En la siguiente imagen se esquematiza el recorrido de la Aducción, la cual conducirá el agua
para riego desde el punto de toma proporcionado por el Proyecto H2Olmos hasta el reservorio.
Imagen 5: Esquema hidráulico del proyecto (tramo de doble línea de aducción en 500MM).
Fuente: Elaboración Propia.
4.2. DISEÑO AGRONÓMICO
Necesidades hídricas del cultivo:
4.2.1.
Las necesidades hídricas del cultivo están ligadas completamente a las interacciones en
el ambiente y de las necesidades según la edad del cultivo en cuestión, en resumen se debe
calcular la evapotranspiración, mediante la determinación de la evapotranspiración potencial y
el coeficiente del cultivo, sin embargo para el desarrollo del proyecto el cliente brindo el dato
de la evapotranspiración

32
Este valor se debe a la radiación existente en la zona de olmos de clima cálido seco
tropical con orígenes desértica.
Evapotranspiración del cultivo (ETC).
4.2.2.
Con el fin de dimensionar el sistema de riego se tomó en cuenta el dato brindado por el
cliente el cual ya está considerando el adicional de 90% de eficiencia en riego por goteo.
ETc = 5.83 mm/día
Determinación del emisor:
4.2.3.
Se determinó las características apropiadas del emisor, cantidad de laterales de emisor
por hilera de cultivo, caudal y espaciamientos entre goteros.
Para el diseño se consideró el uso de 2 laterales por hilera de cultivo ya que según
revisiones bibliográficas de datos experimentales se tiene un rendimiento favorable.
A decisión del cliente, por un sustento económico se optó por diseñar el sistema con
distanciamiento entre goteros de cada 35 centímetros, con 2 laterales por hilera de cultivo y
con una separación entre hileras de plantas de 2.25 metros, este último valor tomado en cuenta
para el diseño se optó para que se tenga el suficiente espacio para realizar las labores de
manejo, usualmente en algunos países como chile y argentina se suele trabajar con valores de
separación entre hileras de 3.0 o 3.2 metros. Así mismo, se consideró caminos de 3.0 metros
cada 8 hileras de arándano para el paso de maquinarias en las labores de fertilización foliar.
A continuación la distribución de laterales en el terreno.
Imagen 6: Distribución de laterales en el terreno de cultivo.
Fuente: elaboración propia

33
Se propuso un emisor autocompensado por las deferencias topografías en el terreno y
por los largos requeridos en la planificación del sistema solicitados por el cliente. El emisor a
usar es de la marca Rivulis, D5000 16mm / 15mil / 1.5 lph / @0.35m (Anexo N°01). En el
anexo 01, catálogo del emisor, se puede apreciar los datos técnicos del producto, como
cantidad de metros por rollo, tipo de orificio, diámetro externo e interno, presión máxima en
bar según un determinado espesor de pared; mientras que en el anexo 02, la data técnica del
fabricante para determinar las constantes en la ecuación del gotero.
Determinación del tiempo de riego.
4.2.4.
Se debe calcular la cantidad de turnos de riego, los caudales de cada uno y el tiempo
necesario de riego para reponer la lámina diaria según los resultados determinados
anteriormente. Para esto se requiere calcular la pluviometría del emisor en cuestión y tener el
dato del tiempo de riego disponible que posee el cliente.
Para determinar la pluviometría, precipitación horaria o también llamada capacidad de
riego del sistema la cual se define así ya que se determina la capacidad que tiene el sistema en
recuperar una lámina de riego en un tiempo determinado.
𝑃𝑃 =
𝑐𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑔𝑜𝑡𝑒𝑟𝑜 𝑥 𝑛𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑙𝑒𝑠
𝑑𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑒𝑚𝑖𝑠𝑜𝑟𝑒𝑠 𝑥 𝑑𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 ℎ𝑖𝑙𝑒𝑟𝑎𝑠
𝑃𝑃 =
1.5 (
𝑙
ℎ
)𝑥 2
0.35(𝑚)𝑥 2.25(𝑚)
𝑃𝑃 = 3.809523 𝑚𝑚/ℎ
En base a lo obtenido nos indica que el sistema tendrá la capacidad de recuperar una
lámina de 3.809523 mm por cada hora de riego. Esto nos quiere decir que el sistema debe
operar hasta alcanzar la lámina a recuperar diariamente.
Posterior a determinar la capacidad de riego se hace el cálculo del tiempo de riego del
sistema, de esta manera se sabrá cuanto tiempo toma el sistema en recuperar la lámina diaria.
𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑖𝑒𝑔𝑜 =
𝑙𝑎𝑚𝑖𝑛𝑎 𝑛𝑒𝑡𝑎
𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖𝑝𝑖𝑡𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑟𝑖𝑎 (𝑃𝑃)
𝑇𝑟 =
5.83 (
𝑚𝑚
𝑑𝑖𝑎)
3.809523 (
𝑚𝑚
ℎ )
𝑇𝑟 = 1.53 ℎ

34
El tiempo de riego determinado es el tiempo que tomará el sistema en recuperar la
lámina de riego diaria. Así mismo, el cliente desea regar el cultivo en 12 horas.
Por lo tanto la cantidad de turnos a usar será de:
𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑖𝑠𝑝𝑜𝑛𝑖𝑏𝑙𝑒
𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑖𝑒𝑔𝑜
12ℎ
1.53ℎ
𝑁° 𝑈𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑅𝑖𝑒𝑔𝑜 = 7.84 = 8 𝑡𝑢𝑟𝑛𝑜𝑠
El uso de turnos de riego es un factor de ahorro que se debe tomar en cuenta; la
cantidad de turnos indica la cantidad de divisiones que puede tener el terreno donde cada
división tiene un tiempo de riego considerado de 1.53 horas y riego independiente de otros
turnos; así mismo, el uso de los turnos de riego distribuye el caudal de una manera conveniente
y tener un ahorro considerable.
El proyecto se ha diseñado técnica e hidráulicamente para el riego de 116.64has
formando 2 módulos o equipos de riego, regados a partir de un centro de control. El número de
turnos se consideró para los 2 módulos o equipos (Equipo 01 y Equipo 03)

35
Imagen 7: Equipos de riego
El turnado respeto los parámetros solicitados por el cliente en relación a la distribución
de sus caminos sean principales, secundarios y perimetrales.
 Ancho de Camino principal: 18 metros
 Ancho de Caminos Transversales de separación entre equipos: 16 metros
 Ancho de Caminos Transversales en medio de los equipos: 8 metros
 Ancho de camino perimetral: 6 metros
 Ancho de camino entre lotes: 4 metros

36
Imagen 8: Turnos de riego de Equipo 01(58.72has)
Imagen 9: Turnos de riego equipo 03(58.72has)

37
En el siguiente cuadro se muestra el resumen del diseño agronómico para el proyecto,
el cual contiene los valores mencionados en los pasos previos.
Tabla 4: Diseño Agronómico de Equipo 03

38
Tabla 5: Diseño Agronómico de Equipo 01

39
El cuadro anterior muestra la distribución de áreas por turno de riego, así mismo
muestra un caudal no real a las realidades de campo; sin embargo, muestra la cantidad de horas
a regar total de 12.24 horas esto no se cumple con las horas previstas por la agrícola pero es un
dato no considerable para la buena operación del sistema de riego.
Además, el valor de distancia entre hilera de plantas y distancia entre laterales debería
ser igual, sin embargo muestran los valores de 2.25 y 1.13 respectivamente, esto se debe a que
el segundo hace referencia a que se tiene 2 líneas por hilera de planta.
4.3. DISEÑO HIDRÁULICO.
El diseño hidráulico comprende el dimensionamiento de tuberías, válvulas y equipos de riego
por parcela. Para esto se trabajó con el software IRRICAD, dicho software hace uso de interacción de
la fórmula de Hazen – Williams para la determinación de los diámetros de tuberías de manera eficiente
según una data base creada y cargada previamente, el cual contiene información de diámetros internos,
valor de rugosidad; así mismo, dependerá de la forma de diseño que se elija, entre los cuales el
software presenta, parámetros óptimos de velocidad en base a los criterios del diseñador, en esto se
prioriza el uso de diámetro menor con la mayor velocidad permitida según criterios del diseñador y por
otro lado; un diseño que prioriza el bajo consumo energético, cabe destacar que para lograr un punto
intermedio entre los dos métodos, dependerá de las habilidades del diseñador y el buen uso de la
herramienta.
Algunos de los criterios principales que se requieren para hacer el dimensionamiento del
sistema mediante el diseño hidráulico son los siguientes:
Criterio de Velocidad
4.3.1.
Los parámetros de diseño son editables a consideración del diseñador del proyecto,
siendo el principal los parámetros hidráulicas.
La imagen muestra lo siguiente:
 Maximum zone velocity: Hace referencia a la velocidad en las tuberías terciarias.
 Maximum mainline velocity: Hace referencia a la velocidad en las tuberías
principal y secundaria.
 Minimum lateral length: Hace referencia a la distancia mínima del lateral.

40
Imagen 10: Ventana de Parámetros de diseño en Irricad.
El valor de 1.9 m/s en las tuberías terciarias, aguas abajo de la válvula reductora de
presión en lote y 2.0 m/s de velocidad para las tuberías principal y secundaria aguas arriba de
la válvula reductora de presión en lote, estos valores son determinantes en el criterio de
selección de tuberías del software, la selección considera proteger a todo el sistema de posibles
golpes de ariete limitando el paso de agua con el diámetro de la tubería seleccionada y
velocidades de diseño que alejen de ese efecto. Las velocidades son recomendadas por los
proveedores de Tuberías de PVC.
Criterio de seguridad
4.3.2.
En este trabajo se considera un factor de seguridad en caudal en el sistema de 2%
adicionales al caudal por gotero, de esta manera, se tiene desarrollado el criterio para la
seguridad de todo el sistema; así mismo un valor de presión mínima 2 m.c.a. por encima del
valor otorgado por fabricante (Anexo N°01).

41
La siguiente imagen es la ventana de creación de la data base del lateral de riego
seleccionado en el software, el cual contara con valores proporcionados por el fabricante
(Anexo N°02), estos son:
 Diámetro nominal e interno.
 Coeficiente de rugosidad.
 Presión mínima o máxima.
 Presión nominal.
 Presión.
 Rangos de tolerancia en presión por encima o por debajo de la presión nominal
expresada en porcentajes.
 descarga de la manguera de goteo por cada 100m del mismo.
 Constante de emisión.
 Exponente.
 Coeficiente de pérdidas por fricción en cada gotero
 Espaciamiento entre emisores
 Mínima presión de compensación
Imagen 11: Data base de lateral de riego D5000
Fuente: Rivulis

42
Dimensionamiento de Válvulas Hidráulicas.
4.3.3.
El dimensionamiento de la válvula hidráulica está muy ligado a la capacidad de riego que
posee el sistema y la cantidad de hectáreas de una subunidad de riego.
En la siguiente tabla se indican tipo de válvula a seleccionar según sus parámetros de
caudal, dato brindado por la marca BERMAD:
Tabla 6: Tabla de parámetros de caudal para válvulas BERMAD.
TIPO DE VALVULA
HIDRAULICA
PARAMETRO DE
CAUDALES
Válvula Bermad S-200 1 1/2" 3 m3/h - 19 m3/h
Válvula Bermad S-200 2" 19.01 m3/h - 25 m3/h
Válvula Bermad S-100 3" 25.01 m3/h - 55 m3/h
Válvula Bermad S-100 3"L 55.01 m3/h - 115 m3/h
Fuente: Bermad
En la siguiente imagen se muestra la configuración de los datos cargados en la data
base del software, en esto se considera:
 Diámetro de entrada y salida de la válvula.
 Valores para la formulación de ecuación de la válvula en función a la perdida
de carga con cierto caudal de paso.
 Caudal mínimo.
 Caudal máximo y más.

43
Imagen 12: Configuración de válvula hidráulica en software Irricad.
Fuente: Bermad
En la imagen se aprecia los valores de caudales de 55.01 y 115 m3/h, el primer valor
está relacionada con la válvula de una dimensión anterior; es decir, con la válvula Bermad
S100 3”, el cual tendrá una pérdida de carga de 3 m.c.a. cuando presente un caudal de 55 m3/h;
mientras que el segundo valor de 115 m3/h hace referencia a al flujo de agua a través de la
válvula cuando se produce una pérdida de carga de 3 m.c.a.
𝐻 = 𝐾𝑄𝑛
+ 𝐶
𝐻 = 0.00024𝑥1151.99069
+ 0.000975
𝐻 = 3.03 𝑚. 𝑐. 𝑎.
Siendo:
H = Perdida de carga.
K = Constante de perdida
Q = Caudal expresado en m3/h

44
C = Constante.
En el Anexo N°3 se pueden verificar las válvulas para cada parcela de los turnos de
cada equipo (01 y 03).
Identificación de parcelas críticas.
4.3.4.
La forma de saber cuál es la parcela critica es revisando el informe o reporte resumido de
la línea principal (Mainline Summary Report) (Anexo N°4). Se identifica fácilmente ya que la
presión requerida en la válvula es la misma que la presión de la válvula, esto quiere decir que
son las parcelas que demandan más presión en nuestro sistema. En este punto se considera
hacer cambios en tuberías, presiones dentro de parcela, de modo que se obtenga la menor
cantidad de presión requerida y obtener menor presión en los puntos de operación de la bomba.
Puntos de operación de la bomba de riego y su selección.
4.3.5.
Para el dimensionamiento de la bomba se considerara la demanda de presión y caudal del
sistema. En la siguientes tablas se usaran los valores que el software calculo en el diseño, los
reportes brindados por el software se muestran en (System Duty Report) (Anexo N°5).

45
Tabla 7: Cálculo de presiones de módulo de riego 01

46
Tabla 8: Cálculo de presiones de módulo de riego 03

47
La columna Presión Irricad son los valores obtenidos del software y son las presiones
demandadas por cada turno de cada módulo (Anexo N°5).
En las tablas mostradas anterior mente se observan valores de 1.5m.c.a., en la celdas de
la columna de succión indicando que tenemos una succión positiva en el reservorio.
Así mismo el valor de 10m.c.a. en las celdas de la columna de filtros indica la presión
máxima que se pierde en el elemento filtrante, aunque por parte del fabricante indica que su
perdida es de 5m.c.a. como máximo antes de realizar la operación de retro lavado, nosotros
consideramos 5m.c.a. extra de seguridad
El valor de válvula y el porcentaje de seguridad hacen referencia a las perdidas en las
válvulas y accesorios menores en la red de tuberías matrices, debido a que el software no los
considera para el diseño.
Los valores de caudal arrojados por el sistema contienen el valor de seguridad en el
diseño de un 2% en los emisores, nosotros consideraremos un 7% extra de factor de seguridad.
La columna de presión ofertada es el valor proporcionado por la bomba de riego para
el valor de caudal de trabajo mientras que la diferencia viene a ser una sobrepresión que se
tiene a favor del diseño.
En base a los parámetros de presión y caudal obtenidos en las tablas para los dos
equipos (equipo 01 y 03) tendrán su operación con un mismo diámetro de impulsor de 329mm,
el cual corresponde a la siguiente bomba:
Tabla 9: Descripción de bomba seleccionada para módulos 1 y 3.

48
Imagen 13: Grafica de curva de bomba seleccionada para ambos módulos.
Fuente: Grundfos
La relación potencia por hectárea es un indicador de cuanta potencia se usa por
hectárea de proyecto y se encuentran dentro del rango de 1.0 a 1.5, esta tiene una relación
indirecta con la cantidad de horas de riego y manera directa con la topografía del terreno.

49
Diseño de los equipos de cabezal de riego
4.3.6.
Para diseñar el cabezal se deben tomar en consideración los criterios del fabricante de los
equipos de cabezal. Este se conforma por:
 El filtrado el cual se consideró para el diseño es de anillas, este es para cada módulo
de riego siendo de la marca Arkal con un grado de filtración de 120mesh - 130 mic.
La batería de filtrado de anillas incluye válvulas de retrolavado, controlador y
manifold.
 Para la determinación de cantidad de cuerpos y diámetro de las tuberías de acero, se
tomara en cuenta el caudal mayor del sistema adicionándole el caudal en condiciones
de retrolavado, ya que es el momento en donde el sistema requiere de un mayor
caudal.
 La cantidad de cuerpos de filtrado a usar dependerá de los susceptible que puede
llegar a ser el sistema en su demanda de una caudal de retrolavado, para la selección
es necesario el apoyo del siguiente cuadro.
Imagen 14: Recomendación del fabricante para la selección de filtrado de anillas
Fuente: Arkal Filtration Systems

50
Para el caudal de 262.81 m3/h se tiene una batería de filtrado de 4”, para determinar la
cantidad de cuerpos se tiene que considerar como parámetro el caudal máximo que soporta
cada cuerpo de filtrado, siendo 78m3/h.
Asumiremos el número de cuerpos menos 1 en relación inversamente proporcional a el
caudal del sistema más el caudal de retrolavado; siendo este último 48 m3/h. El asumir el
número de cuerpos menos 1 se debe a que la sumatoria de caudal de sistema y caudal de
retrolavado se va a dar en uno de los cuerpos mientras los demás se encontraran realizando la
operación de filtrado
Módulo 01:
𝑐𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑐𝑜𝑛 𝑟𝑒𝑡𝑟𝑜𝑙𝑎𝑣𝑎𝑑𝑜 =
262.81 + 48
5 − 1
𝑐𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑐𝑜𝑛 𝑟𝑒𝑡𝑟𝑜𝑙𝑎𝑣𝑎𝑑𝑜 = 77.70 m3/h
𝑐𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑠𝑖𝑛 𝑟𝑒𝑡𝑟𝑜𝑙𝑎𝑣𝑎𝑑𝑜 =
262.81
5
𝑐𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑠𝑖𝑛 𝑟𝑒𝑡𝑟𝑜𝑙𝑎𝑣𝑎𝑑𝑜 = 52.56 m3/h
Módulo 03:
𝑐𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑐𝑜𝑛 𝑟𝑒𝑡𝑟𝑜𝑙𝑎𝑣𝑎𝑑𝑜 =
263.09 + 48
5 − 1
𝑐𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑐𝑜𝑛 𝑟𝑒𝑡𝑟𝑜𝑙𝑎𝑣𝑎𝑑𝑜 = 77.77 m3/h
𝑐𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑠𝑖𝑛 𝑟𝑒𝑡𝑟𝑜𝑙𝑎𝑣𝑎𝑑𝑜 =
263.09
5
𝑐𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑠𝑖𝑛 𝑟𝑒𝑡𝑟𝑜𝑙𝑎𝑣𝑎𝑑𝑜 = 52.62 m3/h
Esto quiere decir que para un caudal sin retrolavado se necesitaran 5 cuerpos y para
cuando se realice la operación de retrolavado se realizara en 4 cuerpos alternamente según la
configuración de su controlador cumpliendo con el parámetro del máximo caudal de
capacidad del cuerpo de filtro.

51
En conclusión el filtrado a considerar deberá ser de 5 cuerpos de filtros de anilla de 4”
Apolo Twin los cuales se muestran a continuación:
Imagen 15: Esquema de filtrado de riego para equipo 1 y 3
Fuente: Arkal Filtration Systems
En la siguiente tabla se muestra los resultados de los cálculos realizados para las
consideraciones en los diámetros de las tuberías en el cabezal de filtrado.
Tabla 10: Selección de diámetros de tuberías de acero en cabezal de filtrado EQ01 y EQ03
Para determinar el valor del diámetro de la tubería se toman en cuenta parámetros de
velocidad para la succión y la descarga. Para la succión ideal la velocidad debe estar en 1.7
m/s y para la descarga ideal debe estar en 2.5 m/s, en los siguientes cuadros y gráficos se
pueden apreciar los parámetros.

52
Tabla 11: velocidad recomendada de fabricante en la succión de las bombas.
Fuente Hidrostal
Imagen 16: Curva de Diámetro de succión vs Caudal
Fuente: Hidrostal

53
Tabla 12: Diámetros de descarga en relación al caudal.
Fuente: Hidrostal
Para una mejor visualización se puede ir al Anexo N°10 el cual muestra el diseño de la caseta
en general con los dimensionamientos calculados.
4.4. DISEÑO DE LA AUTOMATIZACIÓN.
El sistema de automatización de riego será mediante equipos especializados en automatización
en sistemas de riego de la marca Talgil.
Para esto en el sistema se instalara un programador de riego (controlador de riego Dream 2
GV) y puntos de control en campo llamados RTU, los RTU (unidad de terminal remota) es el punto
donde termina el proceso de comunicación remota. Se inicia a la emisión de una señal por parte del
programador hacia los RTU en campo, estos transforman la señal enviada en una señal eléctrica, es
cuando actúa el solenoide ubicado en cada RTU y en general son agrupados, estos solenoides
transforman la señal eléctrica en señal hidráulica, de esta forma permite el paso del agua a través de
una manguera de 8mm conocida como microtubo, el cual es instalado desde el punto de control hasta
la ubicación de la válvula hidráulica realizando la apertura y cierre de la misma.
Para el dimensionamiento de la automatización de deberá tener en cuenta lo siguiente:
 El criterio de selección de los RTU considera los valores de las salidas para control, según
datos del fabricante son: 2,4, 6 y 8 salidas para las válvulas de riego, la salida hace referencia
a la cantidad de controles que puede poseer un RTU. Esto quiere decir que si el RTU tiene 2
salidas podrá controlar 2 válvulas hidráulicas o 4 dependiendo de las conexiones; así mismo,
se tendrá en cuenta el número de válvulas agrupadas y la ubicación de los RTU en puntos

54
medios entre los grupos de modo que no se tenga una apertura tardía de las válvulas
hidráulicas.
 Los RTU se colgaran de la red matriz, su ubicación de preferencia es en cruces de caminos y
que pueda tener una buena visualización y alimentación de presión para la apertura y cierre
de válvulas hidráulicas por medio de los solenoides.
 Otro punto importante es la diferencia topográfica que se tiene entre el RTU y las válvulas
hidráulicas; para esto se considera lo mostrado en la siguiente imagen:
Imagen 17: Diferencial topográfico para RTU.
Esta imagen indica que de tener un diferencial topográfico de -7m entre el RTU y la válvula
se adicionara un TED para incrementar la presion y de tenerse una diferencia topográfica de
+12 hasta +20 se instalara un resorte que hará perder presión en la válvula y de exceder los
+20m se instalara un piloto para la misma función.

55
El esquema de la comunicación en la automatización es el siguiente:
Imagen 18: Esquema de Automatización
El plano de automatización se puede apreciar en el Anexo N°6. Así mismo, se calcula las
dimensiones de entradas y salidas del programador para el proyecto.
Tabla 13: Demanda de automatización para el proyecto

56
Se observa en el cuadro la demanda para el proyecto Lefkada EQ1 y EQ3, en donde se
considera un programador de 16 entradas (INPUTS) y 32 salidas (OUTPUTS), este controlara la
bomba de riego para cada módulo, las 5 bombas de fertilizante para cada módulo y las 5 válvulas
Amiad para cada equipo; a su vez recibirá entradas del medidor de riego y medidor de fertirriego para
cada módulo.
4.5. DISEÑO DE LOS EQUIPOS DE FERTILIZACION
En el dimensionamiento de los equipos de fertilización se debe tomar en cuenta los siguientes
criterios:
 Para el cálculo de la fertilización se deberá considerar la estación de invierno, ya que es la
estación en donde se aplica menor lamina de riego, por ello menor tiempo de riego, además el
uso de un menor tiempo de riego debe de considerarse y el diseño debe permitir que el
fertilizante a inyectar llegue hasta su destino en su tiempo determinado.
 Las bombas de inyección deben de ser de la capacidad necesaria para superar la presión del
sistema, esto para asegurar la inyección de los productos.
 Con los caudales determinados se debe dimensionar las tuberías válvulas y otros accesorios, se
debe considerar el uso de tuberías que eviten bajos valores de velocidad en el sistema con la
finalidad de no poseer dificultades en el transporte de fertilizantes
 La fertilización al ser volumétrica, es necesario realizar el cálculo del tiempo de fertilización
para el sector más crítico, en el cual se debe de considerar desde el tiempo conducción en la
matriz, hasta la conducción en el lateral hasta el último gotero.
 Para la mezcla se debe considerar una bomba que ayude a mezclar los productos e impulsar la
mezcla hacia los tanques de almacenamiento los cuales suministraran con la mezcla
almacenada al equipo de riego.

57
Imagen 19: Esquema guía de Fertilización
Fuente: Elaboración propia.
Ver Anexo N° 7, Esquema de fertilización para equipo 01 y equipo 03.
Para el cálculo de la fertilización para los equipos 01 y 03 se obtienen los siguientes resultados:

58
Tabla 14 : Calculo del tiempo máximo de inyección del fertilizante
El diseño agronómico para la fertilización se calcula en base a una lámina de riego típica de
invierno, por lo cual se obtiene el uso de un sistema menor en cuanto a tiempo, es por ello que el
tiempo que resulta es crítico en base al tiempo de fertilización hasta el último gotero.

59
Tabla 15: Tasa de inyección por cada producto
Las tasas de fertilización presentadas en la tabla anterior se usaran en el sistema con unidades
de caudal de fertilizante (l/h) por caudal de agua (m3/h).
Tabla 16: Dimensionamiento de la bomba y cálculo de tiempo de inyección.
El cálculo de la bomba de fertilización se hizo con el uso del caudal más grande del sistema, ya
que se ocasiona así un mayor consumo de fertilizante y el uso de la presión a salida de campo como
barrera de presión a superar para lograr la inyección. La bomba de inyección trabaja en los rangos de
mayor eficiencia en donde se logra el caudal de 1100l/h y una presión de 59 mca; así mismo, el tiempo
de inyección para el equipo 01 será de 29 min y para el equipo 03 será 29min, esto indica que el tiempo
necesario de operación de la bomba por turno para inyectar el fertilizante a la tubería matriz.
La bomba seleccionada es la CRN 1s – 11 / 1.0 HP de la marca Grundfos. A continuación su
curva de operación.

60
Imagen 20: Curva de la bomba de fertilización.
Fuente: Grundfos

61
Tabla 17: Calculo de tiempos de viaje de fertilizante hasta el último gotero
Se observa la sumatoria de tiempos teóricos que demoraría en viajar las partículas de
fertilizante desde la inyección hasta el último gotero, en el cuadro se calculó el tiempo de recorrido
para las parcelas más alejadas de cada módulo desde el punto de inyección. Los valores de tiempo de
inyección de fertilizantes se encuentran cerca al tiempo de riego para la condición.
La cantidad de tanques de almacenamiento fue solicitada por el cliente ya que índico se tienen
5 productos para inyectar a los equipos 01 y 03. Según lo solicitado son 3 tanques de 10,000 L y 2
tanques de 5,000 L.
La cantidad de tanques de mezcla son 02 de 2,500 L y es una para cada módulo de riego.
4.6. METRADOS, COSTOS Y PRESUPUESTO DEL PROYECTO
Metrado de materiales.
4.6.1.
El metrado del materiales para el equipo 01 y equipo 03 se obtiene automáticamente
luego de haber diseñado mediante el software Irricad.
La opción Bill of materials (lista de materiales), te brinda el metrado de los materiales
del sistema de goteo para cada equipo.

62
Imagen 21: Metrado de materiales equipo 01
Fuente: Irricad

63
Imagen 22: Metrado de materiales equipo 03
Fuente: Irricad

64
Posterior a obtener el listado de materiales del software Irricad la cual se aprecia en las
imágenes anteriores, para las tuberías y manguera se obtienen en metros y para accesorios de PVC y
válvulas se obtienen en número de unidades, es por esto que se trabajó hojas Excel para tener un
metrado en cantidades para su valorizado.
Tabla 18: Metrado de PVC para equipo 01

65
Tabla 19: Metrado de PVC para equipo 03

66
Costo y Presupuesto del proyecto.
4.6.2.
Se calculó el presupuesto del sistema de riego por goteo para los módulos planificados
en el fundo Lefkada.
Tabla 20: Resumen del presupuesto del sistema de riego por goteo.
ITEM DESCRIPCIÓN
VALOR
VENTA
(US$)
VALOR
VENTA
POR
HA(US$)
1
SISTEMA DE RIEGO - EQUIPO 1 261,563.21 4484.97
TUBERIAS Y ACCESORIOS DE PVC 39,346.78 674.67
LATERALES DE GOTEO Y ACCESORIOS DE MANGUERA 80,250.58 1376.04
VALVULAS DE CAMPO 15,190.29 260.46
CABEZAL DE FILTRADO (ANILLAS) 50,394.78 864.11
SISTEMA DE INYECCION DE FERTILIZANTES 39,795.77 682.37
SISTEMA DE AUTOMATIZACION VIA RADIO 14,633.91 250.92
ELECTROBOMBA Y TABLERO ELECTRICO DE 100 HP 21,951.10 376.39
2
SISTEMA DE RIEGO - EQUIPO 3 215,571.42 3696.35
TUBERIAS Y ACCESORIOS DE PVC 39,203.53 672.21
LATERALES DE GOTEO Y ACCESORIOS DE MANGUERA 80,250.58 1376.04
VALVULAS DE CAMPO 15,190.29 260.46
CABEZAL DE FILTRADO (ANILLAS) 34,884.48 598.16
SISTEMA DE INYECCION DE FERTILIZANTES 16,277.83 279.11
SISTEMA DE AUTOMATIZACION VIA RADIO 7,813.60 133.98
ELECTROBOMBA Y TABLERO ELECTRICO DE 100 HP 21,951.10 376.39
3
OBRAS CIVILES 392,984.66 3369.21
CASETA DE FILTRADO (CERRAMIENTO PARCIAL) 113,813.53 975.77
ALMACENAMIENTO DE AGUA (36,000 M3) 154,266.46 1322.59
TRATAMIENTO DE AGUA (260 L/S) 121,011.25 1037.48
LOSAS DE INTERCONEXIÓN 3,893.42 33.38
4 PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE 19,722.29 169.09
5 SERVICIO DE INSTALACIÓN LLAVE EN MANO (RIEGO) 108,306.61 928.55
TOTAL VALOR VENTA (US$) 998,148.18 8557.51

67
El presupuesto total del sistema de riego por goteo suma US$ 998,148.18 dólares
americanos, es decir el costo/ha es de US$ 8557.51dólares, esto considerando las 116.64 ha.
Para ver el presupuesto del sistema de riego para módulo 01 y módulo 03 a detalle se puede
revisar el Anexo N°8 y Anexo N°9.
Las partidas de costo más importantes en la tabla anterior corresponden a los Ítems 1
Sistema de riego – Equipo 01, Ítem 2 Sistema de riego – Equipo 03 y el Ítem 3 Obras Civiles.
Este tercero contiene las subpartidas de caseta de filtrado (cerramiento parcial),
almacenamiento de agua (construcción de reservorio de 36000 m3), construcción de poza de
tratamiento de agua y las losas de interconexión; estas se tercearizaran con empresas
especialistas en su diseño y construcción.
Se aprecia en el cuadro un cuarto ítem, la planta de tratamiento de agua potable la cual
se tercerizo con la empresa especialista para su diseño y construcción.
4.7. RENTABILIDAD DEL PROYECTO
Para determinar la rentabilidad del proyecto se consideró el evolutivo de agroexportación del
cultivo de arándano en el Perú.
En el 2018, se alcanzó una producción nacional de 94,805 toneladas de arándanos, lo que
representó un incremento de 79.6% más respecto al 2015 y 81% más respecto al 2017, de acuerdo al
último informe del Ministerio de Agricultura y Riego (Minagri). Pese al crecimiento registrado en la
producción año a año, el precio promedio nacional en chacra disminuyó.
Mientras que en el 2017 se vendía a S/ 11.3 por kilogramo; en el 2018 el precio bajó a S/ 7 por
kilogramo.

68
Imagen 23: Produccion nacional y precio en chacra 2015 - 2018
Fuernte: Publicacion de Diario Virtual Gestión.
Durante el 2015 al 2018, la cosecha de arándano pasó de las 1,158 hectáreas a las 6,011
hectáreas, es decir creció en 419%. Los rendimientos también han mejorado.
En el 2015, el rendimiento promedio nacional era de 9,145 kilogramos por hectárea. En
cambio, el 2018 alcanzó los 15,771 kilogramos por hectárea debido a la mejora en la técnica de
siembras y cosechas.
Las regiones de La Libertad y Lambayeque son las que tienen los rendimientos más altos. En el
2018 alcanzaron 17,104 y 15,000 kilogramos por hectáreas, respectivamente. Mientras que el menor
rendimiento se registró en la región Arequipa.
Imagen 24: Superficie cosechada y rendimiento 2015-2018
Fuente: Publicación de Diario Virtual Gestión.

69
La Libertad, Lambayeque, Ica, Lima, Ancash y Arequipa, son las regiones productoras de
arándanos. El año pasado, las regiones La Libertad y Lambayeque participaron con el 96% de la
producción nacional.
En los últimos 5 años las exportaciones de arándano han tenido un crecimiento constante. En el
2018, se exportó 73,903 toneladas con un valor FOB de US$ 554,948 millones, cantidad mayor en
72% respecto al 2017.
Al mes de octubre 2019, se ha exportado un total de 73,866 toneladas con un valor FOB
acumulado de US$ 537,646 millones, esperando cerrarse el año con US$ 700,000 millones.
En el 2017, según Adex el Perú se ubicó en el segundo lugar, como país exportador de
arándano, con una participación del 15% del total exportado.
Actualmente, la mayor producción de arándano se da en entre agosto a diciembre. Según el
calendario mundial de la producción de arándano, en Chile (segundo mayor exportador) la mayor
producción se da entre los meses de noviembre a marzo; en España (tercer mayor exportador) se
produce entre abril a mayo.
No obstante, en Perú teniendo un clima adecuado para la producción del arándano, se podría
producir entre los meses de abril a julio para aprovechar aún mejor los nichos de producción.
Para determinar nuestra rentabilidad debemos tener un conocimiento básico del rendimiento
promedio del cultivo de arándano en relación a los años proyectados. Según la data investigada se
realizó un breve estimado de producción por hectárea.
Tabla 21: Estimación de producción por hectárea
AÑO
PRODUCCION
(KG/Ha)
AREA DE
PROYECTO
(Ha)
PRODUCCION
TOTAL (KG)
1 8000
116.64
933120.00
2 8700 1014768.00
3 8000 933120.00
4 9000 1049760.00
5 10000 1166400.00
6 11000 1283040.00
7 12000 1399680.00

70
Los ingresos proyectados para el periodo de 7 años se obtuvieron acorde a los costos en dólares
del arándano según la data de costos recopilada.
Tabla 22: Ingresos proyectados para el periodo de 7 años.
AÑ
O
PRODUCCIO
N (KG/Ha)
AREA DE
PROYECT
O (Ha)
PRODUCCIO
N TOTAL
(KG)
COSTO
(SOLES/KG)
COSTO POR
PRODUCCION/HECT
AREA
COSTO POR
PRODUCCION
TOTAL
1 8,000
116.64
933120.00 $ 2.06 $ 16,519.17 $ 1,926,796.46
2 8,700 1014768.00 $ 2.36 $ 20,530.97 $ 2,394,732.74
3 8,000 933120.00 $ 3.10 $ 24,778.76 $ 2,890,194.69
4 9,000 1049760.00 $ 2.89 $ 26,017.70 $ 3,034,704.42
5 10,000 1166400.00 $ 2.57 $ 25,663.72 $ 2,993,415.93
6 11,000 1283040.00 $ 3.24 $ 35,693.22 $ 4,163,256.64
7 12,000 1399680.00 $ 2.65 $ 31,858.41 $ 3,715,964.60
El costo por producción total de la tabla anterior, es el valor obtenido de las ventas del
producto (arándano) en el mercado de la agroexportación.
Para el cálculo de flujo de caja del proyecto estimamos algunos montos a los más cercanos a la
realidad ya que no se tienen de conocimiento exacto los valores de costo para las actividades que se
lleven a cabo en el proceso para obtener un producto de exportación y realizar las ventas de este.
Tabla 23: Estimado de Flujo de caja.
FLUJO DE CAJA
CONCEPTO COSTO US$ (DOLARES)
COSTO DEL PROYECTO DE RIEGO PARA 116.64 Ha 998148.18
MAQUINARIA 50000.00
INSUMOS 180000.00
MANOS DE OBRA 80000.00
MANO DE OBRA INDIRECTA 80000.00
OPERACIÓN 80000.00
MANTENIMIENTO 80000.00
COSTO ADMINISTRATIVO 300000.00
DEPRESIACION DE ACTIVOS 50000.00
COSTO TOTAL US$ (DOLARES) 1898148.18

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