PRESENTACIONCOMPONENTESDEUNSISTEMADERIEGO

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Componentes de un sistema de riego
Presentation · June 2020
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Randon Ortiz Calle
Central University of Ecuador
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EFICIENCIA DE CONDUCCIÓN, DISTRIBUCIÓN Y APLICACIÓN DEL AGUA DE RIEGO View project
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Componentes de un sistema
de Riego
Fuente: http://www.fao.org
Randon Ortiz Calle
INGENIERÍA AGRONÓMICA
1. Objetivos
1.
2.
Fuente: castellana de riegos
Objetivo General:
Conocer los componentes de un sistema de riego y su
funcionamiento.
Objetivos Específicos:
Conocer los componentes comunes de un sistema de riego
Conocer los componentes de un sistema de riego
gravitacional y presurizado
2
1. Introducción:
Desarrollo del Tema
1. Componentes comunes de un sistema de riego
gravitacional o presurizado.
2. Componentes de un sistema de riego por gravedad.
3. Componentes de un sistema de riego por goteo y
micro aspersión.
4. Componentes de un sistema de riego por aspersión.
3
2. Desarrollo del Tema
1. Sistema de Riego
4
2. Sistema de riego
5
2. Sistema de riego
6
2. Sistema de riego
7
2. Sistema de riego
8
1.1. Sistema de Riego
1.1.1 Principal
Esta compuesto por una obra de
captación, desarenador, canales
y estructuras de transporte y
medición.
Fuente: www.fao.org
La obra de captación permite
derivar una porción del caudal del
río a través de un dique de
contención (azud) y una rejilla de
captación, por donde ingresa el
agua al sistema de riego.
Fuente: www.pachamamaradio.org
9
1.1. Sistema de Riego
1.1.1 Principal
10
El desarenador retiene las
arenas y limos que transporta
el agua del río.
Fuente: noticiascarhuaz.blogspot.com
El canal principal conduce el caudal de riego para
todo el proyecto, normalmente son revestidos.
Canal de riego Zapotillo
El agua se deriva desde el canal principal a los
secundarios por medio de compuertas o a través
de una división proporcional del flujo.
Fuente: hoy.com.do
1.1. Sistema de Riego
1.1.2 Secundario
Fuente: jon.sdsu.edu
Fuente: evidence.environment-agency.gov.uk
11
Fuente: www.radcoconstruction.net
Los canales secundarios transportan el agua
para un área de riego secundaria, normalmente
sin revestidos.
A partir de los canales secundarios el agua
se distribuye a los canales terciarios o alas
parcelas mediante la regulación de
compuertas.
1.1. Sistema de Riego
1.1.3 Terciario
12
A partir de los canales terciarios el
agua ingresa a la parcela de riego; en
este caso ingresa a un reservorio
para su almacenamiento.
Fuente: diarioeldia.cl
Aquí, el agua ingresa directamente al
campo de cultivo para ser distribuida
en la parcela o campo cultivado.
Fuente: pyrargentina.com.ar
El agua se entrega por turnos cada 15 días (módulo de riego de
40 l/s) o en forma continua (1 l/s/ha).
2. Componentes de un sistema de Riego por Aspersión
13
Fuente: www.kotharipipes.co.in
Esta compuesto por una estación de bombeo, redes de
tuberías principales y secundarias, laterales de riego,
hidrantes, elevadores y aspersores.
2. Componentes de un sistema de Riego por Aspersión
2.1. Fuente de energía
14
Fuente: grouphms.com
La fuente de energía puede ser una estación de bombeo o un
reservorio elevado, con una carga hidráulica mínima de 40 mca.
Q H
HP 
2.7  
HP: Potencia de la bomba (HP)
Q: Caudal (m3/h)
H: Altura dinámica de bombeo (m)
n: Eficiencia del motor (%)
Ejemplo: Caudal de 50 m3/h, H de 40 m, Ef. de 70%;
P(HP) =10.5 HP (15 HP). ¿Cuál sería el consumo de energía si opera
360 horas/mes, si el costo de Kwh es de 0.04 centavos y 1 HP = 0.746
Kw ?. 160 USD.
2. Componentes de un sistema de Riego por Aspersión
2.2. Tuberías y accesorios
Fuente: www.south-logic.com
15
El agua se transporta por tuberías de PVC
desde la estación de bombeo hasta los
hidrantes; se utiliza para la red principal,
secundarias y laterales cuando son fijos.
La velocidad del agua varia de 1.5 a 3 m/s.
El caudal que puede transportar una
tubería es el cuadrado de su diámetro.
Ejemplo: una tubería de 3” (90 mm), puede transportar: 32 = 9 l/s
(32.4 m3/h)
354  Q
V
D2
V: Velocidad (m/s)
Q: Caudal (m3/h)
D: Diámetro interno (mm)
Q
9
hf  1.131E   
C 
hf:
Q:
C:
D:
L:
1.852
 D 4.87  L
Pérdida de carga (m)
Caudal (m3/h)
Coeficiente de fricción; PVC-PE (140).
Diámetro interno tubería (mm)
Longitud tubería (m)
2. Componentes de un sistema de Riego por Aspersión
2.2. Tuberías y accesorios
16
Fuente. spanish.alibaba.com
Los accesorios de PVC puede ser codos, tes, uniones,
adaptadores, reductores, monturas, bridas, etc.
La clase de tubería varia con la carga estática y los accesorios
vienen en clase 16 (160 mca).
La tubería de clase 6, corresponde a una presión nominal de
6.3 atmósferas, 63 mca, 91 PSI.
2. Componentes de un sistema de Riego por Aspersión
2.3. Válvulas e hidrantes
En una red de tuberías se necesitan:
válvulas de aire, válvulas manuales,
válvulas de alivio rápido, etc.
Fuente: www.aberiego.cl
Para la salida del agua desde la red de tuberías se
utilizan hidrantes, los laterales de riego se acoplan a
estos dispositivos.
Fuente: galeon.com
Lateral de riego de aluminio (2 – 4”); lateral
móvil.
17
2. Componentes de un sistema de Riego por Aspersión
2.3. Laterales y Aspersores
Los laterales de
riego pueden ser
móviles o fijos.
Fuente: www.lakecompany.com
Fuente: dir.indiamart.com
Los aspersores hay de baja (10 mca), mediana
(15 a 30 mca) y alta presión (30 a 50 mca).
Los aspersores se pueden instalar en cuadrado
o rectángulo.
Es mas eficiente un sistema de riego fijo
(laterales).
Los laterales móviles tienen una vida útil de 8
años y los fijos de 50 años.
18
2. Componentes de un sistema de Riego por Aspersión
2.3. Laterales y Aspersores
Se  0.65 xDH
Se: Separación entre emisores (m)
DH: Diámetro de Humedecimiento (m)
19
VI  Sl  Se
Q
1000
Q: Caudal (m3/h)
VI: Velocidad de Infiltración (mm/h)
Sl: Separación entre laterales (m)
Se: Separación entre emisores (m)
Ejemplo: calcular la separación entre emisores si el DH es de 40 m.
Se = 26 metros
Calcular el caudal del aspersor si la velocidad de infiltración es de 8
mm/h y la disposición en cuadrado.
Q = 5.4 m3/h (1.5 l/s)
3. Sistema de Riego por Goteo y Micro Aspersión
20
3. Sistema de Riego por Goteo y Micro Aspersión
3.1. Fuente de agua y cabezal de riego
Reservorio para el almacenamiento del agua
correspondiente al turno de riego: se lo
requiere para el riego por goteo cuya
frecuencia es diaria.
Fuente: www.geomembranasdelcentro.com
Cabezal de Riego: estación de
bombeo, filtrado fertilización y
automatización.
Estación de bombeo (una o más unidades)
para presurizar el agua de riego, presión
mínima 35 m, caudal indeterminado.
Fuente: www.directindustry.com
21
3. Sistema de Riego por Goteo y Micro Aspersión
3.2. Cabezal de riego: Filtrado
Filtrado de Grava de 20 a 36”; sirve para
retener la materia orgánica (algas) y los
sólidos en suspensión; graba basalto 120
mesh; sirve para proteger a los goteros.
Fuente: www.waterworld.com
Fuente: www.amiad.com
Diámetro en
pulgadas
12
16
20
24
30
36
48
Caudal de filtrado
en (m3/hr)
6
11
18
28
42
62
120
22
3. Sistema de Riego por Goteo y Micro Aspersión
3.2. Cabezal de riego: Filtrado
23
Filtro de anillas de 120 mesh para retener grava
y mejorar la eficiencia del filtrado.
Fuente: funny-pictures.picphotos.net
Fuente: www.cross.com.gr
Filtrado de anillas de 120
mesh para aguas de pozos
profundos y almacenadas en
reservorios.
Diámetro en Caudal de filtrado
pulgadas
en (m3/hr)
¾
3
1
4
1.5
6
2
24
3
32
4
80
6
160
8
300
3. Sistema de Riego por Goteo y Micro Aspersión
3.2. Cabezal de riego: Fertilización
La estación de fertilización
permite inyectar los fertilizantes
disueltos en la red de tuberías
para ser entregados a través de
los goteros.
Fuente: www.fertiriego.es
Las máquinas de fertilización
permiten controlar el pH y la CE del
agua de riego, de acuerdo a las
necesidades de los cultivos.
Fuente: netafim.net
24
3. Sistema de Riego por Goteo y Micro Aspersión
3.2. Cabezal de riego: Fertilización
Diámetro en
pulgadas
½
¾
1
1.5
2
Q. Motriz
(m3/hr)
0.5
1.4
3.7
10
22
25
Q. Inyección
(l/hr)
60
95
280
682
1800
Fuente: www.netafimusa.com
El sistema mas simple es el venturi y se
utiliza en pequeños sistemas de riego.
3. Sistema de Riego por Goteo y Micro Aspersión
3.2. Cabezal de riego: Oxigenación del agua
26
La oxigenación del agua
permite incrementar el
rendimiento del cultivo en un
30%.
3. Sistema de Riego por Goteo y Micro Aspersión
3.3. Tuberías y válvulas
El agua se transporta por tuberías de PVC
desde la estación de bombeo hasta las válvulas
de control del riego de cada lote de cultivo.
Diámetro en Diámetro en
pulgadas
mm
¼
12
3/8
16
½
20
¾
25
1
32
1.25
40
1.5
50
2
63
2.5
75
3
90
4
110
5
140
6
160
Diámetro Interno
en mm
9.8 PE/Clase 2.5
13.2 PE/Clase 2.5
17.0 PE/Clase 2.5
21.2 PE/Clase 2.5
27.2 PE/Clase 2.5
36.6 PE/Clase 2.5
46.6 PVC/Clase 6.3
59.0 PVC/Clase 6.3
70.4 PVC/Clase 6.3
84.5 PVC/Clase 6.3
104.6 PVC/Clase 6.3
133.0 PVC/Clase 6.3
152.0 PVC/Clase 6.3
27
3. Sistema de Riego por Goteo y Micro Aspersión
3.3. Tuberías y válvulas
Válvulas para el control del funcionamiento de la red de tuberías.
Diámetro en
pulgadas
¾
1
1.5
2
3
V.Manual
(m3/hr)
4.8
10
16
32
80
V.Hidráulica
(m3/hr)
4
5
18
25
70
El riego en los lotes de cultivo se controla por
medio de válvulas hidráulicas.
28
3. Sistema de Riego por Goteo y Micro Aspersión
3.4. Laterales y goteros
29
Los goteros no compensados se usan en
suelos planos y los auto compensados en
terrenos con pendiente; para frutales se utiliza
el gotero tipo botón.
Fuente: www.johnderrewater.com
Los goteros vienen insertados en manguera de
polietileno de 12 a 16 mm; con separaciones de
20 a 50 cm; caudales de 0.5 a 2 l/h.
Los goteros para los árboles tienen caudales de
4 a 12 l/h.
Son muy sensibles al taponamiento, por cuanto
el filtrado debe ser de calidad.
Fuente: www.netafimusa.com
3. Sistema de Riego por Goteo y Micro Aspersión
3.5. Automatización
Fuente: www.netafimusa.com
Los controladores de riego permiten; operar las
bombas, filtros, fertilización, abrir y cerrar las
válvulas, monitorear el pH/EC del agua de riego,
monitorear la tensión de humedad, Ec,
temperatura, nitrógeno y oxígeno de la solución
del suelo, medir el caudal, etc.
Controlan el clima dentro de un invernadero.
30
3. Sistema de Riego por Goteo y Micro Aspersión
3.6. Micro aspersión
Fuente: www.hydroenv.com.mx
Fuente: www.sprinkler-irrigation.co.uk
Los micro aspersores operan bajo presiones medias de 20 mca; caudales de
30 a 75 l/h, diámetros de humedecimiento de 4 a 8 metros.
Operan con deflectores con radios de 180, 270 y 360 grados; chorro
horizontal, hacia abajo y con cierto ángulo de salida (5 grados).
Normalmente se instalan micro aspersores auto compensados.
La vida útil es de 7 años.
Se insertan sobre manguera de polietileno de 16 mm en el campo.
31
4. Redes Colectivas de Riego a Presión
“Riego Tecnificado”
En las redes colectivas de riego
presurizado, la entrega del agua
es a caudal y a presión regulada.
El resto de componentes es
similar al riego por aspersión o
goteo.
Fuente: www.bo.all.biz
En proyectos pequeños, el caudal se regula
al ingreso de cada sector de riego y en
proyectos grandes, la regulación se hace en
la toma de cabecera de la parcela de riego.
32
5. Operación y mantenimiento
33
1. Mantenimiento de bocatomas, canales y estructuras de conducción (Junta
de regantes).
2. Reservorio, vaciarlo en forma anual.
3. Estación de bombeo; reparación anual.
4. Filtrado de grava: cambiar la grava cada 5 años y automatizar el
retrolavado.
5. Limpieza de los filtros de anillas o mallas todos los días.
6. Inyección de fertilizantes, revisar todos los días.
7. Lavado de laterales de riego, cada tres meses.
8. Lavado de las tuberías terciarias, cada 6 meses.
9. Lavado de las tuberías principales en forma anual.
10. Chequeo de presiones, en forma diaria.
11. Cambio de sensores de medición de pH y Ec del agua de riego cada 6
meses.
12. Limpieza de válvulas de control del riego, en forma anual.
6. Costos
Gravedad: 400 – 800 USD/ha
Aspersión: 1,100.0 – 2,400.0 USD/ha
Micro aspersión: 1,500.0 – 2,800.0
USD/Ha
Goteo: 1,500.0 – 20,000.0 USD/Ha
34
3. Conclusiones
35
1. Los componentes del sistema principal de un
sistema de riego son: captación, desarenador,
canales, compuertas, vertederos, sifones, etc.
2. En el riego por aspersión: bomba, tuberías,
hidrantes, tubería de aluminio, elevadores y
aspersores.
3. En el riego por goteo y micro aspersión:
reservorio, cabezal de riego (bomba, filtros,
fertilización y automatización), tuberías y
válvulas, emisores y los laterales de riego.
Sistemas de distribución del agua
Distribución del agua (usuarios)
A la demanda. Los usuarios tienen acceso directo al agua, en la
cantidad y el tiempo que el usuario lo demanda. Este sistema se
aplica solo donde existe agua abundante. Los canales o tuberías son
de gran tamaño. La entrega del agua es medida en la cabecera del
usuario y el usuario paga por ella.
A pedido. Los usuarios solicitan el agua a la Junta por cierto tiempo a
un frecuencia determinada. La Junta debe analizar si existe el
volumen solicitado por los usuarios. Este sistema se utiliza en
sectores donde hay escases de agua.
Turnos. La Junta entrega el agua a los usuarios, con una frecuencia,
tiempo y caudal determinado.
Continuo. Caudal continuo, durante las 24 horas del día.
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