Capítulo VI Sistema de Riego por Aspersión
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Capítulo VI SISTEMAS DE RIEGO POR ASPERSION A. DEFINICION DE LA OBRA El sistema de riego por aspersión consiste en la aplicación de agua al suelo en forma de llovizna, producida por la precipitación ocasionada por chorros de agua emitidos por aspersores. En este sistema, el agua se distribuye a presión mediante una red de tuberías, que la conducen hasta las tuberías laterales que llevan insertados los aspersores, por los cuales sale en forma de chorros, a través de los orificios que constituyen los puntos de emisión de los aspersores (Ver Fig. VI-01 y Figuras VI-02). En este sistema de riego, el agua se distribuye por el aire, mediante chorros de agua que dan diámetros de aojamiento superiores a los 3 m y hasta 150 m, dependiendo del modelo del aspersor utilizado. Este sistema es muy versátil; permite regar desde jardines y parques (landscape) hasta grandes predios agrícolas, para lo cual, se utilizan aspersores de rocío (spray sprinklers) y grandes cañones (big gun sprinklers), y aspersores gigantes (giant sprinklers), respectivamente. Las principales ventajas del riego por aspersión son las siguientes: 1. La eficiencia del riego por aspersión es alta (70 a 85%), en consecuencia se requiere menor cantidad de agua por unidad de superficie y es posible aplicarla de acuerdo a las necesidades de las plantas. Esto es importante cuando el factor límitante para una agricultura intensiva es el agua. 2. Permite una distribución uniforme y controlada de los caudales aplicados, aún en terrenos de topografía irregular, ondulados y de fuerte pendiente. La conducción del agua por tuberías resuelve los inconvenientes del trazado de canales en terrenos irregulares, no produce pérdidas de agua y ocupa menos terrenos productivos. 3. Este sistema es ideal para ciertas condiciones de suelo y cultivos en los que prácticamente no hay otra opción de riego. Puede utilizarse en cualquier tipo de suelo con limitaciones para el uso de métodos tradicionales de riego. En sistemas bien diseñados, su uso no representa riesgos de erosión ni necesidad de corregir el microrefieve. Se puede regar eficientemente suelos pesados y suelos con alta velocidad de infiltración, tales como los de textura media a gruesa, o suelos poco profundos, especialmente cuando se trata de cultivos de alta densidad como cereales y empastadas. 4. Tiene efecto sobre el control de heladas a través de la llovizna proporcionada por el sistema, pudiéndose utilizar este equipo como un sistema de emergencia cuando las temperaturas descienden bajo el nivel tolerado por el cultivo. Lo anterior es factible de realizar cuando las heladas son de corta duración, en caso contrario se pueden producir problemas de excesos de agua o de drenaje. 5. Permite aplicar fertilizantes y pesticidas con el agua de riego, lo que se traduce en un ahorro de mano de obra en esas labores, además de una eficiente distribución de productos químicos solubles en agua y que sean de aplicación foliar. 6. También puede ser ventajoso para ciertos cultivos el hecho que proporcione un ambiente húmedo, lo que impide la deshidratación del tejido joven y, en otros casos, favorece la maduración de algunos frutos. 7. Este sistema de riego puede ahorrar muchos costos de nivelación de suelos, además tiene la ventaja que normalmente gran parte de¡ equipo es reutilizable en una explotación y existen grados crecientes de automatización de la operación del sistema, dependiendo del tipo de equipo. 8. El sistema de riego por aspersión permite aprovechar el agua de riego de día y de noche, sin necesidad de supervisión continua.
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Capítulo VI
SISTEMAS DE RIEGO POR ASPERSION
A. DEFINICION DE LA OBRA
El sistema de riego por aspersión consiste en la aplicación de agua al suelo en forma de llovizna, producida
por la precipitación ocasionada por chorros de agua emitidos por aspersores. En este sistema, el agua se
distribuye a presión mediante una red de tuberías, que la conducen hasta las tuberías laterales que llevan
insertados los aspersores, por los cuales sale en forma de chorros, a través de los orificios que constituyen los
puntos de emisión de los aspersores (Ver Fig. VI-01 y Figuras VI-02).
En este sistema de riego, el agua se distribuye por el aire, mediante chorros de agua que dan diámetros de
aojamiento superiores a los 3 m y hasta 150 m, dependiendo del modelo del aspersor utilizado.
Este sistema es muy versátil; permite regar desde jardines y parques (landscape) hasta grandes predios
agrícolas, para lo cual, se utilizan aspersores de rocío (spray sprinklers) y grandes cañones (big gun
sprinklers), y aspersores gigantes (giant sprinklers), respectivamente.
Las principales ventajas del riego por aspersión son las siguientes:
1. La eficiencia del riego por aspersión es alta (70 a 85%), en consecuencia se requiere menor cantidad de
agua por unidad de superficie y es posible aplicarla de acuerdo a las necesidades de las plantas. Esto es
importante cuando el factor límitante para una agricultura intensiva es el agua.
2. Permite una distribución uniforme y controlada de los caudales aplicados, aún en terrenos de topografía
irregular, ondulados y de fuerte pendiente. La conducción del agua por tuberías resuelve los
inconvenientes del trazado de canales en terrenos irregulares, no produce pérdidas de agua y ocupa
menos terrenos productivos.
3. Este sistema es ideal para ciertas condiciones de suelo y cultivos en los que prácticamente no hay otra
opción de riego. Puede utilizarse en cualquier tipo de suelo con limitaciones para el uso de métodos
tradicionales de riego. En sistemas bien diseñados, su uso no representa riesgos de erosión ni necesidad
de corregir el microrefieve. Se puede regar eficientemente suelos pesados y suelos con alta velocidad de
infiltración, tales como los de textura media a gruesa, o suelos poco profundos, especialmente cuando se
trata de cultivos de alta densidad como cereales y empastadas.
4. Tiene efecto sobre el control de heladas a través de la llovizna proporcionada por el sistema, pudiéndose
utilizar este equipo como un sistema de emergencia cuando las temperaturas descienden bajo el nivel
tolerado por el cultivo. Lo anterior es factible de realizar cuando las heladas son de corta duración, en
caso contrario se pueden producir problemas de excesos de agua o de drenaje.
5. Permite aplicar fertilizantes y pesticidas con el agua de riego, lo que se traduce en un ahorro de mano de
obra en esas labores, además de una eficiente distribución de productos químicos solubles en agua y que
sean de aplicación foliar.
6. También puede ser ventajoso para ciertos cultivos el hecho que proporcione un ambiente húmedo, lo que
impide la deshidratación del tejido joven y, en otros casos, favorece la maduración de algunos frutos.
7. Este sistema de riego puede ahorrar muchos costos de nivelación de suelos, además tiene la ventaja que
normalmente gran parte de¡ equipo es reutilizable en una explotación y existen grados crecientes de
automatización de la operación del sistema, dependiendo del tipo de equipo.
8. El sistema de riego por aspersión permite aprovechar el agua de riego de día y de noche, sin necesidad de
supervisión continua.
Las limitaciones de este método de riego presurizado son las siguientes:
1. La principal limitación del riego por aspersión es su alto costo de inversión inicial en relación a métodos
de riego poco tecnificados, pero no así en cuanto a riegos localizados, que a veces pueden ser alternativos
y son normalmente más caros. En algunos casos, los equipos de bombeo no son necesarios cuando
existen caídas de agua o canales situados a niveles muy superiores al de los terrenos a regar.
2. Si bien el riego por aspersión se puede utilizar en una amplia gama de condiciones de suelo, topografía y
cultivo, se debe tener en cuenta factores cismáticos como vientos y altas temperaturas para determinar la
verdadera utilidad técnica del equipo de riego, especialmente cuando se riegan cultivos anuales o frutales
sobre la copa de los árboles.
El riego por aspersión no es un sistema apropiado para zonas con vientos fuertes o persistentes, ya que en
esas condiciones se distorsiona el modelo de riego calculado, disminuyendo por consiguiente su
efectividad. En general, velocidades de vientos superiores a 2,5 m/seg hacen no recomendable el riego
por aspersión y velocidades entre 1 y 2,5 m/seg lo hacer poco recomendable.
Las pérdidas de agua por evaporación en un sistema de riego por aspersión están en función de la
temperatura y de la velocidad de los vientos (Ver Fig. VI-03). El efecto de los vientos fuertes y
persistentes, en un clima de altas temperaturas, origina considerables pérdidas que se deben contemplar en
la elección del sistema de riego. Así por ejemplo, en condiciones de vientos con una velocidad de 2 m/seg
y temperaturas de 250°C, se origina una pérdida de agua de un 10% sobre el volumen aplicado. Por lo
tanto, no es recomendable utilizar los equipos de riego por aspersión ya instalados, durante las horas del
día en que haya viento.
3. La condición de humedad puede resultar desventajosa en determinadas condiciones, puesto que propicia
un ambiente óptimo para el desarrollo de enfermedades.
4. Es necesaria una mayor coordinación para fijar los períodos de riego y los de fumigaciones.
5. El riego por aspersión tiene menor precisión en la entrega de agua comparado con otros métodos de
riego. Además, se producen pérdidas de agua en los deslindes de los predios, mojando los caminos y
predios vecinos, especialmente cuando las parcelas son angostas.
6. La aspersión requiere mayor presión de funcionamiento comparado con otros sistemas presurizados, lo
que trae consigo más consumo de energía por metro cúbico (m3) de agua aplicada. Sin embargo, en los
últimos años se ha observado una tendencia a bajar la demanda de energía en los sistemas de aspersión,
asimilando el consumo, en algunos casos, a los otros sistemas de riego presurizados.
7. En terrenos de fuerte pendiente y con baja velocidad de infiltración, el método de riego por aspersión
tiene desventajas sobre los métodos de riego localizado, dado que aumenta mucho el escurrimiento
superficial.
8. La calidad de las aguas puede convertirse en una limitante del método, dados los efectos de las sales
sobre el follaje.
9. También es una desventaja en relación a otros métodos menos tecnificados, que se deba disponer
necesariamente de caudales continuos.
B.
CARACTERISTICAS DE LA OBRA FISICA
En primer término se describirán los componentes del sistema y a continuación los tipos de sistemas.
Componentes del Sistema
Los componentes del sistema de riego por aspersión son los siguientes (Ver Fig. VI-04)
Unidad de Bombeo
Tuberías
Aspersores
Equipos Auxiliares
Accesorios
Unidad de Bombeo
La unidad de bombeo de un sistema de riego por aspersión es una instalación con equipos de elevación
mecánica que tiene por objeto aspirar el agua desde la fuente elegida e impulsarla a la red de tuberías.
Dado que para el funcionamiento de los aspersores se requiere carga hidráulica, la motobomba crea la presión
necesaria para ello, como así también para compensar las pérdidas de carga en las tuberías. Esta parte del
sistema se omite cuando la fuente de agua está a una elevación tal, que la energía para el funcionamiento
eficiente del equipo de riego por aspersión es provista porel desnivel topográfico. Estees un caso común en
zonas montañosas del Norte y Sur de Chile, donde el agua puede derivarse aguas arriba del lugar a regar,
desde el cauce de una quebrada, río o estero.
Para el riego por aspersión se emplean bombas centrífugas de eje horizontal y bombas de eje vertical, cuyas
características y criterios para su selección se detallaron en el Capítulo IV. El motor puede ser eléctrico o a
combustión interna, conjuntamente con la bomba. El equipo motobomba puede ser fijo o móvil. La
motobomba fija se emplea cuando se eleva agua del sub-suelo o en una estación de bombeo de un cauce
superficial. En tal caso, al calcular la potencia necesaria, se debe tener en cuenta no sólo el desnivel
geométrico, sino también la presión de operación de los aspersores y las pérdidas de carga en el sistema.
La motobomba móvil se cambia de ubicación en cada riego, montándola sobre ruedas de hierro o neumáticas
que pueden ser traccionadas a mano o con tractor.
Tuberías
Las tuberías de un sistema de riego por aspersión permiten conducir el agua a presión desde la unidad de
bombeo hasta los aspersores. Estas tuberías se pueden clasificar de acuerdo a su importancia en la red de
distribución en los siguientes tipos:
Tuberías Principales
Tuberías Secundarias
Tuberías Laterales
Las tuberías principales o matrices conducen agua desde la unidad de bombeo hasta los puntos de distribución
que dividen los sectores de riego.
Las tuberías principales se instalan fijas o móviles, dependiendo de¡ tipo de sistema de riego por aspersión a
utilizar. Sin embargo, comúnmente se colocan fijas a fin de utilizar menos mano de obra en la operación del
sistema. Las tuberías fijas, por lo general, van enterradas. Estas tuberías fijas son generalmente metálicas
(acero protegido o galvanizado), plásticas (polietifeno o PVC), de asbesto cemento o de concreto reforzado.
Las tuberías principales son, por lo general, de mayor diámetro que las secundarias y laterales.
Las tuberías secundarias conducen el agua desde la tubería principal hasta los puntos en que se derivan las
tuberías laterales de distribución.
En las tuberías secundarias hay habitualmente derivaciones en gran número, a intervalos regulares y
relativamente próximas, que corresponden a las salidas de tuberías laterales. Estas tuberías se instalan fijas o
móviles, dependiendo del tipo de sistema de riego por aspersión a utilizar.
Las tuberías secundarias móviles son de PVC o aluminio, utilizándose también tuberías de acero protegido o
galvanizado.
Las tuberías laterales son de aluminio, de acero galvanizado o de PVC y llevan insertos los aspersores; por lo
tanto, constituyen los elementos finales de conducción y distribución del sistema. Estas tuberías pueden
instalarse fijas o móviles, pero comúnmente son transportabas a fin de disminuir la inversión inicial en
tuberías.
Aspersores
Los aspersores son toberas provistas de un mecanismo que les confieren movimiento. Estos dispositivos
funcionan a presión y lanzan chorros de agua al aire que precipitan sobre el terreno en forma de llovizna.
Los aspersores se colocan sobre unos tubos que les sirven de enlace con la tubería lateral o directamente sobre
ella, siendo el primer sistema el de uso más corriente. Estos tubos pueden también ser de polietifeno, de
modo que permitan alejar el aspersor de su conexión a distancias de hasta 50 m. El soporte, en este caso, es un
patín o una estaca que lo fija al suelo y lo mantiene erecto.
Por lo general, el elevador del aspersor es metálico y tiene incorporado coplas que permiten separar el
aspersor de su soporte, y de esta forma facilitar el traslado de los porta-aspersores.
Los aspersores se fabrican en dos tipos: estacionarios y rotatorios (giratorios). La mayor parte de los
aspersores existentes en la actualidad para su uso en la agricultura son giratorios, produciéndose dicha
rotación, ya sea por efecto del impacto de un martillo desplazado por el chorro que golpea rítmicamente un
soporte previsto para ello (Ver Fig. VI-01). El giro se consigue otras veces por un mecanismo de turbina, o
simple efecto de reacción. El giro puede ser total o puede ser regulable para cubrir un sector circulary los
aspersores pueden asimismo tener una o dos toberas o boquillas.
En este método de riego se han empleado una gran diversidad de tipos de aspersores, en cuanto a
características, tamaño y presión de ejercicio; con la consiguiente diferencia en la intensidad de precipitación,
radio de alcance del chorro y distribución de la lluvia.
Las empresas proveedoras de equipos publican catálogos con especificaciones de diferentes marcas y tipos de
aspersores, donde se detallan las condiciones de trabajo de los mismos. Ello permite elegir el aspersor más
adecuado a las condiciones de suelos y suministro de agua. Las distancias entre aspersores y laterales
dependen del tipo de aspersor y presión de operación y viceversa.
De acuerdo a la clasificación internacional entregada por el Ingeniero Agrónomo Sr. Zvi Lavi, experto en
riego de Israel, los aspersores se pueden diferenciar por su descarga según lo muestra el Cuadro VI B-01 del
Anexo.
Otros especialistas clasifican los aspersores de acuerdo a su presión de trabajo en los siguientes tipos:
Aspersores de baja presión, entre l y 2atm (1 atm=10 m.c.a.). Especialmente diseñados para riego de los
árboles frutales debajo de la copa; o para cultivos anuales o permanentes, en los casos en que se cuenta
con presión reducida. Estos aspersores tienen un limitado radio de influencia. Los aspersores no
funcionan eficientemente con presiones menores a 2 atm.
Aspersores de presión intermedia, entre 2 y 4 atm. Comúnmente se diseñan con una o dos toberas y se
adaptan a todos los tipos de suelos y cultivos. Diámetro del círculo humedecido entre 21 y 39 m.
Aspersores de alta presión, entre 4 y 7 atm. Aspersores gigantes especialmente adaptados para cultivos
de elevado tamaño, tales como maíz. El diámetro del círculo humedecido varía entre 60 y 1 50 m.
Equipos auxiliares
Los equipos auxiliares más importantes de un sistema de riego por aspersión son los depósitos de fertilizantes
que permiten incorporar éste al riego, los filtros de agua y las unidades de desplazamiento.
Los aparatos de fertilización son de distintos tipos de acuerdo a su funcionamiento, tales como: tanque de
fertilización de flujo indirecto, venturi, bombas inyectoras de fertilización accionadas por motor.
Accesorios
Un sistema de riego por aspersión está integrado por una gran cantidad de elementos adicionales que
constituyen los accesorios. Ellos son los siguientes: accesorios de aspiración del agua, tales como la
manguera o tubería con acoplamiento rápido que toma el agua de la fuente por efecto de una motobomba
móvil; accesorios de impulsión de agua, tales como llaves de paso; accesorios de conducción del agua
instalados en las tuberías, tales como: curvas, unión en T, reducción, control y reguladores de presión,
válvulas hidrantes para el enlace de tuberías y demás elementos de acoplamiento y ajuste.
Tipos de Sistemas
Los sistemas de riego por aspersión pueden ser de tres tipos atendiendo a su movilidad. De esta manera hay
sistemas móviles, semifijos y fijos.
Sistema móvil
Todos los elementos que componen el sistema de riego por aspersión, mencionados en la sección anterior son
móviles. Este tipo de equipos se diseña con montajes eventuales, los cuales tienen gran utilidad como
soluciones de emergencia.
Unidad de Bombeo: Estos equipos poseen una unidad de bombeo que podría ser fija, aunque normalmente también es móvil. La
unidad, si es de muy poca potencia, tiene un motor a gasolina; para potencias mayores está movida por un
motor diesel. Otra alternativa muy utilizada es que la fuente de energía provenga de un tractor y una bomba
accionada por la toma de fuerza, y aunque menos frecuente, también es posible por una polea.
Normalmente se encuentran sistemas portátiles cuyas tuberías son transportables manualmente, y a veces
también la bomba, instalándola sobre una carretilla adecuada.
Desde la unidad de bombeo se conectan las tuberías matrices o principales, que por lo general son metálicas
(aluminio o acero protegido o acero galvanizado), utilizándose también tuberías plásticas. Las longitudes
corrientes de tuberías son de 6 y 9 m y menos frecuente de 3 y 5 m. El calibre de estas tuberías también está
normalizado en función de su diámetro exterior, que va de 1 1/4 " a 4", y en algunos casos hasta 6" o mayores.
La unión de los tubos puede ser de tipo cierre hidráulico, en que el hermetismo se consigue a través de un
anillo de goma de sección en V, o bien, con un tipo de cierre denominado mecánico, donde las uniones se
aseguran con un cerrojo o palanca.
Tuberías secundarias y laterales:
Desde la tubería principal se derivan tuberías de distribución secundarias y laterales. Estas tuberías son
transportables o móviles.
Las tuberías móviles de distribución se acoplan por tramos de 6, 9 ó 12 m de largo. Cada tramo se une por
medio de un sistema especial de acoplamiento rápido. El acoplamiento al ser angulable, de 3° en algunos
tipos y 12° en otros, permite adaptar la tubería a las irregularidades del terreno. Los sistemas de acoplamiento
que se emplean pueden ser de tipo “a palanca” (sistema europeo) o de tipo hidráulico automático (sistema
americano). Normalmente se utilizan tuberías plásticas o de aluminio por su reducido peso, a fin que se
puedan trasladar con facilidad y con el mínimo esfuerzo.
Si el material de los tubos principales es acero galvanizado, en los secundarios y laterales se emplea también
este material, aunque los acoples puedan ser de acero o de aluminio fundido de gran espesor.
Ventajas y limitaciones:
Los sistemas portátiles de riego por aspersión tienen mayores exigencias de mano de obra por sus
desplazamientos, pero la ventaja de estos diseños es que la inversión inicial se reduce al utilizar las mismas
tuberías en distintos sectores del predio a regar.
Estos sistemas son especialmente adecuados cuando el riego es poco frecuente, o de carácter suplementario, o
de emergencia en el control de heladas.
Sistema Semifijo
El sistema semifijo lleva los mismos elementos que un sistema móvil, y actualmente es el más utilizado por
ser el que presenta mayores ventajas económicas.
Con respecto al sistema móvil presenta varias diferencias, en los elementos que lo componen.
Unidad de Bombeo:
La unidad de bombeo es una instalación fija y permanente en el terreno, que debe ubicarse en el lugar más
económico en relación a la topografía del terreno y la distancia a la fuente de agua.
Tuberías principales y secundarias:
La tubería principal es fija y va enterrada permanentemente.
El material de las tuberías principales suele ser de acero, PVC o asbesto cemento. En caso de usar tubos de
acero será necesario protegerlos de la corrosión, mediante galvanizado o por un recubrimiento interno y
externo (cemento, asfalto o bituminoso).
La unión de las tuberías secundarias con las tuberías principales se hace mediante válvulas hidrantes que
llevan una compuerta a la que se puede anexar aparatos de control y medida. Las tuberías secundarias son
fijas y normalmente se colocan enterradas y generalmente son plásticas.
Tuberías laterales: Las tuberías laterales son portátilesy desplazabas manualmente. Estas tuberías son generalmente de aluminio
o acero galvanizado liviano.
Ventajas y limitaciones: En general, los sistemas tanto portátiles como semiportátiles pueden adaptarse a explotaciones agrícolas muy
grandes o muy pequeñas, a aspersores grandes con tuberías de gran diámetro y a aspersores pequeños con
tuberías de pequeño diámetro.
Sistema Fijo
En los sistemas fijos de riego por aspersión todos sus componentes son fijos o inmóviles y poseen una
ubicación única en el terreno.
Unidad de Bombeo: La unidad de bombeo en este sistema tiene las mismas características que la unidad de bombeo de un sistema
semifijo. Se debe buscar ubicarla en el lugar más económico en relación a la topografía del predio y a la
distancia a la fuente de agua.
Tuberías principales: Las tuberías principales de un sistema fijo de riego por aspersión se colocan enterradas. Estas tuberías pueden
ser plásticas, de polietileno o PVC, de acero (protegidas o galvanizadas), o de asbesto cemento.
Tuberías secundarias y laterales: Las tuberías de distribución, secundarias y laterales, también se instalan enterradas. Estas tuberías pueden ser
plásticas, de polietifeno o PVC, de acero (protegidas o galvanizadas), o de asbesto cemento.
Ventajas y limitaciones: La ventaja de los sistemas fijos es que las labores de riego se simplifican, dado que la única operación
adicional a realizar es poner en marcha o detener la bomba, por lo tanto un hombre puede manejar el riego de
superficies muy grandes, que algunas empresas proveedoras de equipos consideran de 130 o más hectáreas.
Este sistema permite utilizar el equipo para el control de heladas y es el más indicado para compatibilizar el
riego con las fumigaciones.
La principal desventaja de este tipo de sistema de riego por aspersión es su alto costo de inversión, el cual
sería importante aún cuando esté asociado a costos de mano de obra relativamente bajos.
Otra desventaja es que los aspersores de este sistema de riego obstaculizan las labores agrícolas, debido a que
sobresalen en forma permanente de la superficie del terreno.
Otros Sistemas
Otros sistemas de riego por aspersión, que son variaciones de¡ sistema móvil anteriormente descrito, son
aquellos en que sus tuberías laterales están dispuestas sobre unidades de desplazamiento a través de ruedas o
patines y se trasladan a lo largo del predio.
Estos sistemas son especialmente adecuados para paños rectangulares o cuadrados, de alfalfa o de cultivos en
hileras, donde los laterales son usados en forma casi continua en el periodo de mayores exigencias hídricas.
Estos sistemas presentan las desventajas típicas de aquellos con exigencias hídricas que tienen unidades de
desplazamiento. Por otra parte, muchos suelos después del riego quedan blandos e inestables y en ellos las
ruedas tienden a hundirse en el barro que fuego se solidifica, dificultando su retiro. Además, está el riesgo de
compactar el suelo y/o apisonar los cultivos.
El empleo de unidades de desplazamiento queda, por lo tanto, limitado a situaciones en que se necesiten
riegos frecuentes y poco abundantes; cuando sea necesario impedir la formación de costras en el suelo durante
la emergencia de las plantas, además que permita mantener una humedad óptima en el suelo durante la
germinación y que elimine el exceso de sales superficiales del suelo.
A continuación se describen algunos sistemas de riego por aspersión con laterales móviles.
El sistema de riego por aspersión con lateral móvil y avance frontal está compuesto por tuberías de aluminio
de 4" de diámetro, con paredes de espesor grueso y de longitudes hasta de 400 m. El lateral gira funcionando
como eje de un grupo de ruedas grandes, movilizadas por un motor. Al finalizar el riego de un sector, se
desconecta el lateral de la válvula, se acciona el motor y se hace avanzar el lateral hasta su próxima posición y
así sucesivamente. Este método es apto para cultivos hortícolas.
El sistema de riego por aspersión con lateral móvil y giro o Pivote Central es un sistema mecanizado,
compuesto por un lateral móvil de cientos de metros de largo, transportado sobre un sistema de ruedas. A lo
largo del lateral se ubican aspersores que emiten chorros de agua, mojando de esta manera una gran superficie
circular. El lateral avanza del mismo modo que la aguja de un reloj, a un ritmo que puede ser determinado,
mediante motores de distinto tipo que producen el movimiento.
El sistema de riego por aspersión con lateral móvil, utilizando un tractor que acciona una bomba consiste en
un lateral móvil, armado sobre ruedas que avanza movido por el tractor durante el riego, en forma paralela a
las hileras de cultivos a regar. En este sistema se aprovecha la existencia de fuentes hídricas abiertas, tales
como: canales, ríos y lagos para abastecer a la bomba.
Otro tipo de sistema móvil es el autopropulsado de manguera rígida, que consiste en un carro que lleva un
tambor en el cual va enrollada la manguera de polietifeno rígida. La estructura del carro es metálica y en ella
se adapta el aspersor más adecuado para las condiciones del cultivo a regar. El sistema de transmisión de los
autopropulsados está diseñado con fuelles de hule, los cuales son llenados de agua bajo presión proveniente
de una fuente de suministro principal y fuego vaciados por medio de muelles que comprimen los fuelles. El
movimiento del tambor es accionado por un mecanismo de cremallera y piñón. La forma de operación de este
equipo de riego es dejando el tambor en una posición en la cual se conecta la manguera al suministro principal
de agua y se hace avanzar el carro con el aspersor a lo largo del sector de riego a la posición más alejada 1450
m como máximo). En seguida, comienza el riego, y el tambor empieza a girar enrollando la manguera a
velocidad variable de tal forma que la velocidad del aspersor sea constante, asegurando así uniformidad de
aplicación del agua de riego; terminado el riego del sector se traslada todo el equipo hasta la siguiente
posición. Existen autopropulsados de manguera rígida con capacidades que van desde los 14 m3/h hasta 153
m3/h.
C. NORMAS Y CRITERIOS CONSTRUCTIVOS Y DE DISEÑO
Para diseñar un sistema de riego por aspersión es necesario evaluar los recursos y explotaciones existentes en
el predio a regar. Esta información básica permitirá hacer un diseño más eficiente y económico. Por lo tanto,
la primera etapa del diseño sería realizar un inventario de los recursos y rubros de producción del predio,
siguiendo luego con las etapas de dimensíonamiento.
Inventario de los recursos y condiciones existentes
Topografía
Es necesario hacer un levantamiento topográfico de la parte del predio que se va a regar con el fin de
determinar la superficie, forma, pendientes, curvas de nivel y cotas máximas y mínimas. Se confecciona un
plano detallado, a escala 1:1.000 con curvas cada 1 m, para estudiar la colocación de tuberías y su
espaciamiento para que se ajusten lo mejor posible a las dimensiones y formas del terreno, y distribuirlas de
manera que el sistema opere a una máxima eficiencia y al mínimo costo.
Uso actual del suelo
El uso actual del suelo proporciona antecedentes sobre los cultivos existentes y programados, la superficie
ocupada por cada uno y rotaciones de cultivo empleadas. Todo lo cual permite conocer las características de
operación de la explotación agrícola; tales como labores culturales, uso de mano de obra, de maquinaria
agrícola, etc. y con ello elaborar el diseño de un sistema de riego por aspersión que se ajuste en forma óptima
a los recursos y explotaciones del predio.
Suelo
Debe contarse con un levantamiento y estudio de los suelos a regar y describirlos mediante un mapa básico,
en el cual se indiquen la ubicación de las distintas fases del suelo existentes en el predio.
Se debe determinar para cada unidad de suelos sus características físicas, la capacidad de retención de agua en
el suelo, quejunto con los valores de uso consuntivo, permitirán establecer la frecuencia de riego. En el riego
por aspersión es de especial importancia considerar la tasa de entrega de agua al suelo, pues la aplicación de
los aspersores no puede ser mayor que la velocidad de infiltración del agua en el suelo, considerando también
la pendiente del terreno, por la definición del sistema que implica que deban ser mínimas las pérdidas por
escurrimiento superficial.
Agua
Es necesario conocer la disponibilidad total del recurso hídrico a través de la temporada, especificando las
posibles fluctuaciones y existencia de turnos en el uso del agua. El abastecimiento de agua del sistema de
riego se basará en las necesidades del cultivo.
Deberá conocerse además el nivel freático del agua contenida en el suelo que limita la profundidad que
pueden explorar las raíces de las plantas.
La calidad del agua de riego debe ser conocida.
Por otra parte, la localización de la fuente de agua determina la ubicación de la unidad de bombeo, y la
longitud y distribución más adecuada de la tubería principal. De acuerdo a las cotas establecidas en el
levantamiento topográfico, se definirá la ubicación de la toma en la fuente. Siempre que sea posible, la fueríte
de agua debería elegirse en el lugar que sea más económico para el sistema.
Clima
El factor climático de mayor relevancia es el viento, debiendo considerarse su velocidad, dirección y
persistencia; todo lo cual afecta al diseño general del equipo, así como la disposición de las tuberías. La
planificación de operación deberá considerar las horas sin viento y las horas con viento de velocidades
menores a 2,5 m/seg.
Otros factores climáticos asociados a la eficiencia del riego por aspersión son las altas temperaturas y la baja
humedad relativa, los cuales aumentan las pérdidas por evaporación.
Fuente de energía
En algunos casos, el agua se suministra a presión por efecto de desniveles en el terreno. Si esta presión es
mayor que la presión mínima de operación del aspersor escogido, en el sector más alto del terreno, es posible
diseñar un equipo de aspersión que no requiera bombeo adicional. Sin embargo, lo usual es que se necesite
una unidad de bombeo, por lo que debe conocerse el tipo de energía disponible (combustibles líquidos y/o
eléctricos), así como sus costos, para seleccionar la unidad de bombeo más adecuada.
Uso consuntivo
Es preciso conocer el uso consuntivo del cultivo; es decir, la cantidad de agua que utiliza para su crecimiento
vegetativo, tanto en el proceso de transpiración de las plantas como en la formación de tejidos. Además,
incluye el agua evaporada desde los suelos adyacentes a las plantas. El uso consuntivo se expresa
normalmente en mm/mes o su equivalente en mm/día.
El uso consuntivo o uso-consumo de un cultivo se puede considerar equivalente a la evapotranspiración ET,
del mismo cultivo, ya que la diferencia entre ambos es de aproximadamente 1%, que corresponde al agua
utilizada en la formación de tejidos. De esta manera, el usoconsumo se puede determinar experimentalmente
tal como se ha efectuado en la Estación Experimental La Platina (INIA, Santiago de Chile), pero la
evapotranspiración determinada es válida solamente para el lugar de experimentación. Ante la limitación
señalada, la evapotranspiración ET se puede estimar en base a la expresión siguiente:
ET = Kc * ETP (mm/día)
Siendo:
Kc : Coeficiente del cultivo
ETP : Evapotranspiración potencial (mm/día)
Los coeficientes Kc varían de acuerdo al estado de desarrollo de los cultivos y sus valores pueden
extrapolarse a zonas climáticas diferentes a aquellas en las cuales ellos han sido obtenidos. Estos coeficientes
Kc se pueden determinar mediante calibración en el mismo predio a regar o también de acuerdo al Volumen
N°24 de la Serie Riego y Drenaje de FAO, considerando las fechas de siembra y cosecha y el mes de máximo
desarrollo. En el Cuadro VI C-01 del Anexo se indican los coeficientes Kc determinados para la V Región de
Valparaíso, Chile.
La evapotranspiración potencial se define como el uso - consumo o evapotranspiración desde un cultivo bajo,
verde, de crecimiento vigoroso, que cubre completamente la superficie del suelo y que se encuentra en
condiciones óptimas de humedad del suelo. La evapotranspíración potencial normalmente se acepta estimarla
en base a fórmulas empíricas, tales como la evapotranspiración potencial del Método de Penman o del
Método de Blaney y Criddle.
La utilización de alguno de estos métodos empíricos dependerá de la disponibilidad de información
meteorológica. En algunos estudios realizados se pueden encontrar valores de ETP, tales como el estudio de
H. Merlet y F. Santibañez, desarrollado para las zonas Mediterráneas de Chile.
Normas y Criterios para el Diseño del Sistema
El diseño de un sistema de riego por aspersión debe considerar la determinación de las características técnicas
de los siguientes componentes principales:
Aspersores
Red de Tuberías
Unidad de Bombeo
Aspersores
Para determinar las características técnicas del aspersor y la cantidad de aspersores a utilizar se deben conocer
previamente los siguientes antecedentes:
Necesidades de Agua y de Riego del Cultivo
Densidad de Aspersión Permisible
Ordenamiento de los Aspersores
Tiempo de Riego Diario
Necesidades de Agua y de Riego del Cultivo
El tipo de cultivo a regar determina junto con las condiciones de clima locales, las necesidades de agua por
unidad superficie o uso consuntivo máximo diario que debe utilizarse en el diseño del sistema (Ver párrafo
Uso Consuntivo). El uso-consumo máximo o evapotranspiración ET, se expresa en mm/día o cm/día.
Por otra parte, las características físicas e hídricas del tipo de suelo a regar permiten determinar las
necesidades de riego netas del cultivo, mediante la siguiente expresión:
)(Pr100
cmPwDaPMPCC
H
Donde:
H Lámina de agua neta a reponer en cada riego (cm)
CC Humedad a capacidad de campo (%)
PMP Humedad en punto de marchitez permanente (%)
Da Densidad aparente del suelo (gr/cm3)
Pr Profundidad efectiva de las raíces (cm)
Pw Humedad aprovechable del suelo (variable de 0 a 1)
En el Cuadro VI C-02 del Anexo se indican algunos valores de las propiedades físicas de los suelos.
Se conoce como humedad aprovechable la cantidad de agua que el suelo puede almacenar entre el contenido
de humedad a capacidad de campo y el contenido de humedad en el punto de marchitez permanente. La
profundidad efectiva'de las raíces del cultivo a regar determina el porcentaje de humedad aprovechable (Pw)
que puede extraer la planta entre dos riegos consecutivos, debido a que se recomienda considerar un valor de
extracción de agua de 60% ( P w = 0,6 ) para cultivos de arraigamiento profundo y 40% ( P w = 0,4 ) para
cultivos de arraigamiento superficial.
Una vez determinadas las necesidades de agua unitaria del cultivo (uso consumo máximo o
evapotranspiración máxima, ET) y las necesidades de riego neta del mismo cultivo (lámina de agua neta, H)
es posible determinar la frecuencia o ciclo de riego (Fr) mediante la siguiente relación:
)(díasET
HFr
Donde:
H se expresa en centímetros y ET en cm/día.
Habiendo establecido la frecuencia de riego, se puede determinar la necesidad real o bruta de riego, que es la
altura de agua (volumen por unidad de superficie), que se debe aplicar en cada riego a la superficie del
terreno, de manera de asegurar una penetración suficiente de agua que permita retener en la zona radicular la
cantidad de agua necesaria. La expresión para determinar la altura de la lámina de agua, bruta o real, Hr, es la
siguiente:
av
ETFrHr
Donde:
Fr : Frecuencia o ciclo de riego (días)
ET : Uso consumo máximo (mm/día)
v : Eficiencia del sistema considerando pérdidas debido al viento (Ver Fig. VI-03)
a : Eficiencia del riego por aspersión (varía entre 70 y 85% pero normalmente se considera igual a 75%)
Si la frecuencia de riego es de 7 días, o menor, y no se riega el día domingo, debe aumentarse la altura de la
lámina de agua Hr multiplicándola por un factor igual a 7/6.
Densidad de Aspersión Permisible
La densidad de aspersión permisible depende de la tasa de infiltración y de la pendiente del terreno a regar.
La densidad de aspersión o tasa de aplicación de agua mediante aspersores debe ser menor que la capacidad
de infiltración del terreno para evitar la formación de pozas de agua y derrames superficiales. La tasa de
infiltración del terreno se debe determinar directamente en el predio a regar, o si esto no fuera posible, se
puede utilizar para el diseño valores medios dados por textos o manuales de riego (Ver Cuadro VI C-03 del
Anexo).
A fin de evitar o reducir los daños por erosión en los suelos al aplicar agua por aspersión, la densidad de
aspersión permisible se debe determinar considerando la pendiente del terreno, de acuerdo a lo indicado en el
Cuadro IV C-04 del Anexo.
Ordenamiento de Aspersores
El ordenamiento de los aspersores se refiere a la forma en que se deben distribuir los aspersores en el terreno
a regar, de modo que el sistema pueda operar en forma eficiente y económica. Para establecer este
ordenamiento es fundamental conocer la forma y dimensiones del predio a regar, y también el tipo de sistema
de riego por aspersión más conveniente de utilizar.
De este modo, conociendo el ancho y longitud del predio a regar, se puede elegir la disposición de tuberías
laterales y de los aspersores en ellas. Este ordenamiento de aspersores puede diseñarse formando cuadrados,
rectángulos o triángulos. La disposición cuadrangular, en que las posiciones de aspersores forman
rectángulos o cuadrados, es la más conveniente para sistemas móviles o semifijos (mejor implantación en
terreno y facilidad de traslados). La disposición triangular, formando triángulos equiláteros o isósceles, es la
más conveniente para sistemas fijos (mejor distribución de la precipitación).
Con el objeto de evitar diferencias de presión debido a cambios de,elevación del terreno se colocan
generalmente los laterales paralelos a las curvas de nivel del terreno y la tubería principal se coloca en el
sentido de la mayor pendiente.
Además, para lograr una mejor distribución del agua cuando los vientos son fuertes, se recomienda colocar
los laterales de manera de formar un ángulo de entre 45° a 90° con respecto a los vientos predominantes.
Las distancias entre tuberías laterales (dl) y entre aspersores (da) son normalmente múltiples del largo
estándar de la tubería de acoplamiento rápido; o sea, 6 m. De esta manera, para sistemas semifijos se usan las
siguientes distancias (da/dl): 6/6, 6/12, 12/12, 12/18, 18/18, 18/24, 24/24, 24/30, 30/30 y mayores, hasta
66/66.
Con el objeto de mantener una alta uniformidad del riego debe existir un traslape de mojamiento entre
aspersores, por lo que el distanciamiento entre aspersores, tanto sobre el lateral como entre laterales, será
función del diámetro de aojamiento y de la velocidad del viento.
En el Cuadro VI-05 se presentan espaciamientos recomendados en función del diámetro (D) de mojamiento.
Habiendo elegido la distancia entre tuberías laterales (líneas de aspersores) y la distancia entre aspersores en
ellas, es posible determinar el número de posiciones de líneas de aspersores y la cantidad de aspersores que
operarán en cada línea. En general, se consideran aspersores para regar círculos completos (aspersor en
círculo), pero en los extremos de los laterales se pueden instalar aspersores que riegan ½ círculo, a fin de no
mojar los predios o caminos vecinos especialmente cuando se trata de parcelas angostas.
Tiempo de Riego diario
La cantidad de horas de riego al día a considerar en el diseño de un sistema de riego por aspersión depende
del tipo de sistema a utilizar.
En los sistemas fijos de riego por aspersión es posible regar durante las 24 horas del día, ya que no se requiere
de supervisión permanente ni de movimientos de equipos o instalaciones.
En los sistemas semifijos o móviles se deben efectuar cambios o movimientos de equipos, tuberías portátiles y
aspersores durante las horas del día en que hay luz natural. Por esta razón, los expertos en riego por aspersión
recomiendan diseñar estos tipos de sistemas con un tiempo de riego diario de 12 a 15 horas.
Además del tiempo de riego diario mediante aspersores, en los sistemas semifijos y móviles, debe
considerarse el tiempo necesario para efectuar los cambios de tuberías y equipos.
Teniendo presente los antecedentes señalados, es posible seleccionar el tipo de aspersor más apropiado para
regar un determinado cultivo en un predio de condiciones conocidas. Una vez elegido un tipo de aspersor, se
conocen su descarga, en m3/hora; su presión de operación, en metros de columna de agua (m.c.a.); y su
densidad de aspersión, en mm/hora.
En el Cuadro VI-06 se incluye una guía general para la selección de aspersores.
Finalmente, deben establecerse las condiciones en que van a operar las líneas de aspersores, que consisten
físicamente en tuberías laterales con los aspersores conectados a ellas.
A continuación se hace referencia a las condiciones de operación de los aspersores en sistemas de riego por
aspersión semifijos, que son los más utilizados. En base a todos los antecedentes ya señalados, es posible
determinar las siguientes condiciones de operación de los aspersores:
Cantidad de horas de riego diarias de cada aspersor ó Número de cambios o movimientos de líneas de
aspersores o tuberías laterales portátiles posibles de efectuar en el día.
Cantidad de líneas de aspersores que deben operarse en paralelo
Número de días de riego efectivos por ciclo
Caudal total de aspersores que operan simultáneamente
Estas condiciones de operación se determinan mediante las siguientes expresiones:
)(horasPa
HrTra
Donde:
Tra : Tiempo de riego diario del aspersor (horas)
Hr : Altura de lámina de agua bruta (mm)
Pa : Densidad de aspersión (mm/h)
ra
rdc
T
Tn
Donde:
nc : Número de movimientos de líneas de aspersores al día
Trd : Tiempo de riego máximo diario (horas)
Frn
nn
c
p
ta
Donde:
nta : Número de líneas de aspersores que deben operar en paralelo
np : Número de posiciones de líneas de aspersores
lac
p
drnn
nn
Donde:
ndr : Número de días de riego en que efectivamente van a operar los aspersores
Qa = nla * na * qa (m3/hora)
Donde:
Qa : Caudal total de todos los aspersores que operan simultáneamente
na : Número de aspersores por línea o tubería lateral
qa : Descarga del aspersor (m3/hora)
Red de Tuberías
Estando definidos en el párrafo Aspersores (Ver página 242), las características técnicas de los aspersores a
utilizar, el número de posiciones de líneas de aspersores y su ubicación espacial en el predio a regar, la
cantidad de aspersores por línea y su espaciamiento, el número de líneas de aspersores que operan
simultáneamente y las condiciones de operación del sistema, es posible diseñar la red de tuberías,
determinando el diámetro de los tubos, las pérdidas de carga en las tuberías y las presiones de operación en
los puntos de la red. El diseño de la red de tuberías debe realizarse de modo que permita una aplicación
uniforme del agua mediante aspersores, con los menores costos de tuberías y equipos de bombeo y de
operación del sistema. Además, deben definirse los tipos de tuberías a utilizar y sus presiones de trabajo
necesarias.
A continuación se indican las normas y criterios más relevantes para el cálculo de las pérdidas de carga en las
tuberías laterales, secundarias y principales. Generalmente se acepta que la descarga de los aspersores no
debiera desviarse más que un 10% de la descarga promedio de todos los aspersores. Esto significa que la
presión de operación de los aspersores, a lo largo del lateral o de otras laterales que operan simultáneamente,
no debiera desviarse en más de un 20% de la presión de trabajo del aspersor.
Este criterio de no sobrepasar el 20% de la presión de trabajo del aspersor se aplica para el diseño de la red de
tuberías.
Diseño de tuberías laterales
El diseño de las tuberías laterales, en las cuales se instalan los aspersores, depende de la geometría establecida
para la red de tuberías, de las condiciones topográficas del terreno, de la distancia entre aspersores, del caudal
que descargará por cada uno de ellos y del tipo, material y diámetros de las tuberías disponibles en el mercado
que más se adecuen como tuberías laterales.
Para el caso de tuberías laterales de sistemas fijos se pueden utilizar tubos plásticas (PVC o polietileno),
metálicos (acero galvanizado o acero protegido) o de asbesto cemento. Para el cálculo de las pérdidas de
carga de tuberías plásticas se puede utilizar la fórmula de Scobey, y específicamente para tuberías de PVC se
utiliza la fórmula de Hazen & Williams. Para el cálculo de tuberías de acero se puede utilizar la fórmula de
Scobey o la de Munizaga. Actualmente, para calcular tuberías de asbesto cemento, se utiliza la fórmula de
Prandtl-Colebrook.
Para el caso de tuberías laterales portátiles de sistemas semifijo y móviles se pueden utilizar tuberías de
aluminio, de acero galvanizado liviano o de PVC. Para el cálculo de las pérdidas de carga de tuberías de
aluminio y de acero se puede utilizar la fórmula de Scobey. Además, los manuales que entregan los
fabricantes de tuberías con acoplamientos rápidos incluyen gráficos para calcular las pérdidas de carga de sus
tuberías.
En el Cuadro VI C-07 del Anexo se incluye el precio en USS de tuberías de acople rápido, para riego por
aspersión, de distintos tipos ' diámetros de uso más común.
En el Anexo se han incluido todas las fórmulas citadas para el cálculo de las pérdidas de carga de tuberías
laterales y se incluyen los Cuadros VI C-08 al VI C-15, para calcular pérdidas de carga de válvulas y piezas
especiales con acoplamientos rápidos.
Por último, las pérdidas de carga de tuberías laterales, con un sólo diámetro y que tienen aspersores a
intervalos regulares, se pueden calcular también utilizando la fórmula de Christiansen que se expresa a
continuación:
H = L * J * F (m)
H : Pérdida de carga en la tubería (m)
L : Longitud total de la tubería (m)
i : Pérdida de carga unitaria en una tubería de diámetro D por la que pasa el caudal total o suma de las
descargas de los aspersores.
F : Coeficiente experimental
Donde:
26
)1(
2
1
1
1
N
m
NmF
N : Número de derivaciones (número de aspersores para el caso de laterales).
m : 1,9 (exponente de “V” en la fórmula de Scobey para determinar "J”).
Diseño de tuberías secundarias
El diseño de las tuberías secundarias depende de¡ tipo de sistema, ya sea fijo, semifijo o móvil. En los
sistemas fijos las tuberías laterales se derivan a intervalos regulares desde la tube ría secundaria. En este caso
se utilizan generalmente tuberías plásticas (polietifeno o PVC), metálicas (acero galvanizado o protegidos), y
asbesto cemento. El cálculo de las pérdidas de carga en tuberías fijas es similar a las utilizadas en otros tipos
de redes de tuberías de distribución de agua. También se puede utilizar la fórmula de Christiansen.
En los sistemas móviles se emplean tuberías livianas de aluminio, de acero galvanizado y también plásticas.
En estos sistemas debe estudiarse la situación más desfavorable, de mayor caudal y mayor longitud, que
puede presentarse en la tubería secundaria, al desplazarse las tuberías laterales que son portátiles.
En los sistemas semifijos, las tuberías secundarias son generalmente fijas y se colocan enterradas. Estas
tuberías entregan el agua a las tuberías laterales mediante válvulas hidrantes. Las pérdidas de carga se
calculan en base a los caudales que distribuyen las tuberías laterales y en la posición más alejada de ellas.
Normalmente se utilizan tuberías plásticas, de PVC, cuyas pérdidas de carga se determinan mediante la
fórmula de Hazen & Williams. Las pérdidas de carga ocasionadas por válvulas de corta, reguladores de
presión, piezas especiales de unión, etc., se calculan mediante la fórmula siguiente:
.)..(2
2
acmg
vH
Donde:
H : Pérdida de carga (m.c.a.)
: Coeficiente experimental de cada elemento
V : Velocidad media del agua (m/seg)
g : Aceleración de gravedad (m/seg2)
Los coeficientes X se encuentran tabulados en la mayoría de los manuales y textos de hidráulica.
Diseño de la tuberia principal
La tubería principal, en general, no tiene derivaciones y se calcula con el caudal total que ocurre al estar todos
los aspersores funcionando. En el punto de conexión de la tubería principal con las secundarias es
conveniente colocar válvulas de corta para poder aislar estas últimas al ocurrir desperfectos. Normalmente
esta tubería se coloca fija y enterrada, utilizándose tuberías de PVC.
Para el cálculo de¡ diámetro de la tubería principal se debe usar velocidades máximas entre 0,6 a 2,25 m/s.
Para velocidades menores a 0,6 m/s los diámetros son excesivos y la tubería es cara. Para velocidades
superiores a 2,25 m/s las pérdidas de carga son muy elevadas, sobrecargan excesivamente la bomba y
aceleran el envejecimiento de la tubería. Se recomienda no sobrepasar el valor de 1,5 mls.
Purga de Aire
La acumulación de aire en los puntos altos de las tuberías reduce el paso del agua y aumenta las pérdidas por
fricción en ellas. La instalación de puntos de purga de aire en la red de tuberías permite evacuar las bolsas de
aire en el momento del llenado y la entrada de aire cuando se produce el vaciado.
En dichos puntos que corresponden a puntos altos de la red de tuberías se instalan válvulas de aire (ventosas).
Además, hay que diseñar la pendiente de las tuberías de modo que no sea inferior a 0,2% y en velocidades no
inferior a 0,5 m/s.
En sistemas grandes, las válvulas de aire no debieran estar distanciadas a más de 500 m.
Unidad de bombeo
En el Capítulo IV se han señalado las normas y criterios para el diseño de instalaciones de riego con
elevaciones mecánicas, las cuales son aplicables a la selección y determinación de las características técnicas
de la unidad de bombeo.
El caudal de diseño de la unidad de bombeo corresponde a la suma de las descargas de los aspersores que
funcionan en forma simultánea.
La altura manométrica total para el diseño de la unidad de bombeo corresponde a la suma de la altura
geométrico de elevación, más las pérdidas de carga producidas en el sistema y más la presión de operación del
aspersor. La altura geométrico de elevación es la diferencia de nivel entre la superficie de agua de la fuente,
en su nivel más bajo, y el nivel de la boquilla del aspersor. Las pérdidas de carga corresponden a las pérdidas
por frotamiento o por singularidades ocurridas en la unidad de bombeo, tuberías de distribución, aspersores,
válvulas y piezas especiales de la red.
El tipo de unidad de bombeo a utilizar depende principalmente de la energía disponible en el predio, ya sea
eléctrica o a explosión por combustión interna en motores diesel, a gasolina o tractores. La elección del tipo
de motobomba más adecuada dependerá de los valores que alcancen el caudal a elevar y la altura
manométrica de elevación, para lo cual se podrá utilizar, en los casos más exigentes, unidades de bombas en
paralelo o en serie.
D. DISPOSICIONES TIPICAS DE LA OBRA
Los sistemas de riego por aspersión ofrecen especiales ventajas para cultivos densos, por lo cual se han
diseñado dos disposiciones típicas, situadas en la Zona Centro-Sur de Chile, y que son las siguientes:
Riego por aspersión en Remolacha (5 ha)
Riego por aspersión en Praderas (20 ha)
Estas dos disposiciones se han diseñado con sistemas semifijos, los cuales son los más utilizados en Chile.
Planos de las Obras Tipo
Las disposiciones típicas establecidas de los sistemas de riego por aspersión están detalladas en las Fig. VI-05
y VI-06.
A continuación se detallan los resultados de los cálculos del diseño de estos sistemas de riego.
Riego por aspersión de 5 ha de remolacha
Para esta disposición típica se consideró una rotación de cultivos de remolacha, trigo y pasto.
En base a la evapotranspiración potencial determinada por el método de Penman para la localidad de San
Fernando, se determinó el uso consumo máximo del cultivo, para el mes de enero, resultando 4,35 mm/día
(ETP = 150 mm/mes y Kc = 0,90).
Se consideraron las siguientes propiedades físicas e hídricas del suelo a regar:
Textura : Franco
Densidad aparente (Da) : 1,43 gr/cm3
Capacidad de campo (CC) : 20%
Punto de marchitez permanente (PMP): 9%
Capacidad de infiltración : 15 mm/h
Porcentaje de humedad
Aprovechable (Pw) : 40% (profundidad efectiva de raíces 0,70 m)
En base a lo anterior y a lo señalado en el punto Necesidades de agua y de riego del cultivo (Ver página
249), se determinaron las alturas de láminas de agua H y Hr de acuerdo a lo siguiente:
H = 44 mm
Fr = H/ET = 44/4,3 5 = 10,1 10 días
mmETFr
Hr 5785.090.0
Hr es la lámina de agua, bruta o real, que se debe aplicar en cada riego. La eficiencia del sistema
considerando pérdidas por viento es 90% y la eficiencia de aplicación del sistema de riego por aspersión
considerado es 85%, para este caso.
De acuerdo a lo señalado en el punto Ordenamiento de aspersores (Ver página 250) se establecieron las
siguientes distancias: 1 8 m entre aspersores y 18 m entre laterales. Con estas distancias se calculó el número
de posiciones de laterales (np) y el número de aspersores por tubería lateral (na), utilizando las dimensiones
del predio a regar (longitud 500 m y ancho 100 m), resultando 28 posiciones y 6 aspersores por lateral.
Considerando lo anterior y lo señalado en el punto Densidad de aspersión permisible (Ver página 250) se
eligió el aspersor VINILIT modelo 5033/9 1, tamaño de boquillas 5,6 x 2,5 mm, presión de operación 40,1
m.c.a., descarga de 2,53 m3/h, 36 m de diámetro mojado y densidad de aspersión 7,8 mm/h.
En base a la altura de la lámina de agua bruta (Hr = 57 mm) que se debe aplicar en cada riego y a la densidad
de aspersión (Pa) del aspersor elegido, se determinó el tiempo de riego diario (Tra) de cada aspersor, igual a
7,30 horas diarias. Considerando 15 horas de riego por día y 7,30 horas de riego por aspersor se determinó
que se pueden hacer solamente dos cambios de lateral por día (nc = 2).
El número de líneas de aspersores que deben operar en paralelo es el siguiente:
26,192
28
)1(
Frn
nn
c
p
la
Se considera (Fr - 1) igual a 9 días, debido a que no se regará los días domingos.
El número de días de riego en que efectivamente van a operar los aspersores es el siguiente:
díasnn
nn
lac
p
dr 722
28
Luego, de los 10 días del ciclo, se regarán 7 días, uno será festivo y dos días podrán utilizarse para efectuar
fumigaciones y otras prácticas agrícolas. Además, siempre es conveniente dejar días libres por razones de
seguridad en la operación del sistema.
El caudal total de todos los aspersores que funcionan simultáneamente es el siguiente:
Qa = nla * na * qa (m3/hora)
Qa = 2* 6*2,53 = 30,36 (m3/hora)
Este caudal corresponderá al caudal de diseño de la tubería principal y de la unidad de bombeo. Debido a que
operarán dos líneas de aspersores, en paralelo, los cuales se moverán desde un extremo del predio hacia el
otro extremo, tal como se indica en la Fig. VI-05, el caudal de diseño de la tubería secundaria será 15,18
m3/hora.
En el cálculo de la red de tuberías se respetó el criterio de no sobrepasar el 20% de la presión de trabajo de los
aspersores, a fin de evitar desviaciones importantes en sus descargas. De esta manera, se determinaron los
diámetros de tuberías que se indican en el plano de la Fig. VI-05.
La carga dinámica total que deberá vencer la motobomba resultó igual a 51 m.c.a. considerando una altura de
succión de 2 m, una pendiente del terreno hacia la unidad de bombeo de 1%, una altura de aspersor de 0,60 m,
presión descarga del aspersor de 40,1 m.c.a. y las pérdidas de carga en la unidad de bombeo y red de tuberías.
La motobomba necesaria para operar este sistema de riego por aspersión resultó ser la siguiente:
Motobomba Vogt, modelo N629/190 o similar, con motor eléctrico trifásico, de 10 HP 12.900 r.p.m.), para
elevar un caudal de 30,36 m3/hora a una altura manométrica de 51 m.c.a.
Dado que se trata de una unidad de bombeo de baja potencia, se consideró solamente la instalación eléctrica
en baja tensión (380 V) y no se consideró la construcción de pozo de aspiración y caseta de bombas por ser de
costos comparativamente altos para esta instalación.
Riego por aspersión de 20 ha de praderas:
El uso consumo máximo de cultivo, para el mes de enero, resultó ser 4,35 mmldía, considerando ETP igual a
150 mm/mes y Kc igual a 0,90.
Se consideraron las siguientes propiedades físicas e hídricas del suelo a regar:
Textura Franco arcilloso
Densidad aparente 1,35 gr/cm3
Capacidad de campo 23%
Punto de marchitez permanente 12%
Capacidad de infiltración 12 mm/hora
Porcentaje de humedad aprovechable (Pw) 40% (Pr=0,6 m)
En base a lo anterior y a lo señalado en los puntos Necesidades de agua y de riego del cultivo (Ver página
250) y Ordenamiento de aspersores (Ver página 250 ) se obtuvieron, en forma similar a lo indicado para el
riego de remolacha, los siguientes resultados:
H = 35,6 mm
Fr = 8 días
Hr = 43 mm (Eficiencia por viento, 95% y, por aspersión, 85%)
da = 30 m (distancia entre aspersores)
dl = 30 m (distancia entre laterales)
np = 50 (número de posiciones de laterales)
na = 9 (número de aspersores por laterales considerando dos laterales, en paralelo, con 5 y 4 aspersores
respectivamente).
A continuación se eligió el tipo de aspersor, resultando como el más apropiado el aspersor marca NELSON
modelo P85, boquilla 7/16", presión de operación 49 m.c.a., descarga de 10,6 m3/h y su densidad de aspersión
es 11,7 mm/hora.
Las condiciones de operación de los aspersores y líneas de aspersores resultaron ser las siguientes:
Número de horas de riego del aspersor : 3,7 horas
Número de cambios de laterales al día : 4
Cantidad de líneas de aspersores, en paralelo : 2
Número de días de riego efectivos : 6,25
Caudal total de aspersores en operación : 95,4 m3/hora
Caudal de diseño de tubería secundaria : 53,0 m3/hora
El cálculo de la red de tuberías se efectuó en forma similar a lo indicado en el punto Riego por de 5 ha de
remolacha (Ver página 256).
La carga dinámica total o altura manométrica que deberá vencer la motobomba resultó igual a 67,0 m.c.a.,
considerando una altura de succión de 2m, una pendiente de terreno de 1% hacia la unidad'de bombeo, una
altura de aspersor de 0,60 m, una presión de descarga del aspersor de 49,0 m.c.a. y las pérdidas de carga en la
unidad de bombeo y la red de tuberías.
La motobomba necesaria para operar este sistema de riego por aspersión resultó ser la siguiente:
Motobomba Vogt, modelo N630/240, con motor eléctrico trifásico, de 40 HP (2.900 r.p.m.), para elevar un
caudal de 95,4 m3/hora a una altura manométrica de 67,0 m.c.a.
Dado que se trata de una unidad de bombeo de potencia importante, se consideraría instalación eléctrica en
baja y alta tensión, con una extensión de línea de alta tensión de 500 m de longitud. Además, se considera la
construcción de un pozo de aspiración y una caseta de bombas para esta instalación.
Especificaciones de las Obras Tipo
Riego por aspersión en remolacha
- Aspersor
El aspersor seleccionado, VINILIT modelo 5033/91 o similar tiene una tobera directriz y una tobera de
lanzamiento. Esta disposición permite un equilibrio perfecto del aspersor y una suave rotación.
La presión de operación es de 40,0 m.c.a., con la cual produce una descarga de 2,53 m3/hora, pudiendo regar
324 m2 cuando los aspersores están ordenados en forma cuadrangular, en un cuadrado de 18 x 18 metros.
- Red de Tuberías
Las tuberías laterales, incluyendo los aspersores, son los componentes móviles de¡ sistema. Las tuberías
laterales portátiles se consideraron de aluminio de acoplamiento rápido o similares, las cuales son muy
livianas.
Las tuberías secundarias y principales se consideraron del tipo Vinilit - Presión, Clase 4, las cuales son de
PVC.
Las derivaciones de la tubería secundaria hacia las laterales se realiza a través de hidrantes, los cuales son
semejantes a un sistema simplificado de válvulas, compuesto de un collarín, una copia, una válvula tipo bola
y un terminal.
Además, se consideraron válvulas de corta, tipo compuerta, para aislar las tuberías secundarias, en caso de
ocurrir desperfectos en ellas.
- Unidad de Bombeo
La unidad de bombeo incluye el grupo motobomba, la cañería de aspiración con válvula de pie y colador, las
válvulas de retención y de corta en la descarga, una unión extensible para desarmar la interconexión
hidráulica. La instalación eléctrica es solamente en baja tensión e incluye lo siguiente: extensión en línea
trifásica hasta el tablero de comando de fuerza, el tablero de comando de fuerza completo y la conexión desde
el tablero hasta la motobomba.
Riego por aspersión en praderas
- Aspersor
El aspersor seleccionado, marca NELSON modelo P85 es de bronce de 1 1/4" y boquillas 7/16".
La presión de operación es de 49,0 m.c.a. , con la cual produce una descarga de 10,6 m 3/h, pudiendo regar
900 m cuando los aspersores están ordenados en forma cuadrangular, en un cuadrado de 30 x 30 metros.
- Red de tuberías
La red de tuberías es similar a la especificada para el riego de remolacha, con la única diferencia que se
utilizaron tuberías secundarias y principales tipo Vinilit - Presión, Clase 10, debido a la presión de trabajo de¡
sistema.
- Unidad de bombeo
La unidad de bombeo incluye el grupo motobomba y las tuberías, válvulas y piezas especiales de aspiración y
descarga. Además, para esta unidad de bombeo se consideraron las instalaciones eléctricas en baja y alta
tensión, el pozo de aspiración y la caseta de bombas.
El costo de la extensión eléctrica en alta tensión incluye: arranque de la línea de alta tensión, empalme hasta
la subestación, transformador y subestación, y equipos de protección y medida.Para completar el costo de la
extensión en alta tensión se deberá sumar el costo de la línea de alta tensión que es igual a US$ 4.760 por km.
La instalación eléctrica en baja tensión incluye el tablero eléctrico de comando de fuerza y todas las
canalizaciones y líneas eléctricas en baja tensión.
E. CUBICACION DE LAS OBRAS TIPO
En base a los planos de las obras tipo incluidos en las Figuras VI-05 y VI-06, y a las especificaciones de ellas,
se cubicaron todos los elementos que la componen. Estas cubicaciones se incluyeron en los presupuestos VI
F-01 y VI F-02 de las respectivas disposiciones típicas.
F. COSTOS DE INVERSION DE LAS OBRAS TIPO
Presupuestos de Costos de Inversión
Los costos de inversión de las obras tipo se incluyen en los presupuestos VI F-01 y VI F-02. Los precios
unitarios se expresan en dólares americanos, equivalentes al cambio oficial del 31 de Agosto de 1995
(US$=5395,53), no incluyen el Impuesto al Valor Agregado, IVA.
El sistema de tuberías laterales portátiles, hidrantes y aspersores se consideraron de procedencia alemana, por
importaciones realizadas por firmas proveedoras que venden los equipos de riego por aspersión completos y
prestan la supervisión técnica para su instalación.
Curvas de Costos de Sistema de Riego por Aspersión
En las figuras VI-07, VI-08 y VI-09, se incluyen las curvas de costos de sistemas de riego por aspersión
diseñados para ser instalados en las regiones Metropolitana, VII y XII.
En la construcción de la curva de costos de la región Metropolitana se consideran proyectos con sistemas de
pivote central y proyectos que utilizan aspersores grandes y gigantes.
Para la VII Región los proyectos considerados para obtener la curva de costos utilizan aspersores tipo cañon.
Los proyectos utilizados para obtener la curva de costos de la XII región, consisten en sistemas conectados a
una red de agua a presión abastecida a través de las obras incluidas en el programa PROMM de "Habilitación
y Construcción de, Regadíos de Huertos Familiares, Puerto Natales".
G. COSTOS ANUALES
Los costos anuales de un sistema de riego por aspersión son los siguientes: costos anuales de operación,
costos anuales de mantenimiento y costos anuales de reposición.
Costos anuales de operación
Personal e insumos
Los costos anuales de personal para operar los sistemas de riego por aspersión, incluyendo los insumos de
operación, se pueden estimar en un 1% del costo de la inversión para sistemas semifijos y móviles, y en un
0,5% de dicho costo para sistemas fijos.
Energía
Los costos anuales de energía eléctrica o de combustibles se deben calcular en base a la potencia de los
equipos de las unidades de bombeo y a las horas de operación anual de dichos equipos. Para determinar estos
costos anuales se deberá aplicar lo indicado en los párrafos Costos de Instalaciones con Motor Eléctrico (Ver
página 197) y Costos de operación para instalaciones con Motores a combustión Interna (Ver página 197) del
Capítulo IV.
Lubricantes
Para determinar los costos anuales de lubricantes, aceites y grasas, se deberá aplicar lo indicado en el párrafo
Lubrlrnntes (Ver página 198) del Capítulo IV.
Costos anuales de mantenimiento
Los costos anuales de mantenimiento de un sistema de riego por aspersión se pueden estimar en un 2% del
valor total de la inversión en equipos e instalaciones hidráulicas y en un 1% del valor de la instalación
eléctrica en baja tensión, si es el caso.
Costos anuales de reposición
Para establecer los costos anuales de reposición es necesario conocer la vida útil de cada uno de los
componentes de un sistema de riego por aspersión.
En el Cuadro VI G-01 del Anexo, se indica la vida útil de los elementos principales de un sistema de riego por
aspersión, operando en condiciones normales, tuberías laterales expuestas al sol durante los meses de riego y
tuberías principales y secundarias enterradas.
ANEXOS
FORMULAS PARA CALCULAR PERDIDAS DE CARGA EN TUBERIAS
1. Fórmula de Scobey
1,1
9,1
387 D
VKsJ
Donde:
J = Pérdida de carga en metros de columna de agua por metro de tubería
Ks = Coeficiente de rugosidad
V = Velocidad media del agua (m/seg)
D = Diámetro de la tubería (m)
Algunos valores de los coeficientes Ks son los siguientes:
Tuberías Ks
Acero nuevo sin protección 0,40
Acero galvanizado con acoplamientos rápidos 0,42
Acero poco usado 0,44
Acero con 1 5 años de uso 0,48
Aluminio con acoplamientos rápidos 0,40
Plásticas 0,32
2. Fórmula de Prandtl – Colebrook
)/(2
2
kmmDg
VfJ
en la cual, el coeficiente de fricción f se calcula con la expresión siguiente:
D
K
fLog
f 71,3Re
51,22
1
Donde:
f = Coeficiente de fricción
V = Velocidad (m/seg)
D = Diámetro interior de la tubería (m)
Re = Número de Reynolds para agua a 12°C
K = Rugosidad absoluta (para asbesto cemento es 0,025 mm)
g = Aceleración de gravedad (m/seg2)
3. Fórmula de Hazen & Williams
869,4852,1
852,1
665.10DC
QJ
Donde:
J = Pérdida de carga (m/km)
Q = Caudal (m3/seg)
D = Diámetro interior (m)
C = Coeficiente de rugosidad (para PVC es 150)
4. Fórmula de Munizaga
317,52317,000154,0 DQKJ
Donde:
J = Pérdida de carga en metros por metro de tubería
K = Rugosidad en mm (para acero K = 1 mm con aguas no corrosivas o cañería protegidas y K = 2 mm
con aguas normales o corrosivas)
Q = Caudal (m3/seg)
D = Diámetro interior de la tubería (m)
Cuadro VI B-01
Clasificación de los aspersores
Tipo de Aspersor Descarga
(l/hora)
Presión Necesaria
(m.c.a.)
Mini
Pequeños
Medianos
Grandes
Gigantes
80-599
600-1.999
2.000-5.999
6.000-24.999
25.000 y mayores
15-25
20-30
30-40
45-55
60 y mayores
Cuadro VI C-01
Coeficientes de cultivos anuales, frutícolas, hortícolas y forrajeros (Kc)
Cultivos Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun
Anuales
Maíz
Trigo/Cebada
Frejoles
Papas
Tabaco Virginia
Tabaco oriental
Curaguilla
Cáñamo
-
0.47
-
-
-
-
-
-
-
0.65
-
-
-
-
-
-
-
0.85
-
0.35
-
-
-
-
0.35
1.05
0.30
0.62
-
0.40
0.30
-
0.46
0.95
0.44
1.05
0.40
0.50
0.48
0.32
0.96
0.40
0.90
1.06
0.66
0.66
0.97
0.45
1.15
-
1.05
0.85
1.02
0.50
1.05
1.06
1.00
-
0.73
-
0.67
0.35
0.72
1.10
0.60
-
-
-
0.35
-
0.37
0.85
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
0.37
-
-
-
-
-
-
Frutales
Vid
Hoja Caduca
Hoja Perenne
-
-
0.60
0.40
0.50
0.60
0.45
0.70
0.65
0.60
0.85
0.65
0.70
0.90
0.65
0.70
0.90
0.70
0.70
0.90
0.70
0.65
0.80
0.70
0.50
0.75
0.70
0.30
0.65
0.70
-
-
0.65
-
-
0.65
Hortalizas
Cebolla
Tomate
Maíz Choclero
Frejol Verde
Arveja Verde
Hortalizas Surt.(1)
-
-
-
-
-
0.30
-
-
-
-
-
0.31
-
-
-
0.30
-
0.32
0.40
0.40
0.35
0.44
-
0.46
0.60
0.50
0.46
0.98
-
0.58
0.85
0.84
0.96
0.93
-
0.73
0.92
1.07
0.15
-
-
0.83
0.65
0.80
1.00
-
0.40
0.62
-
-
-
-
0.85
0.18
-
-
-
-
1.05
0.27
-
-
-
-
1.00
0.27
-
-
-
-
-
0.27
Praderas
Alfalfa/Pasto
0.60
0.60
0.65
0.80
0.90
0.90
0.90
0.90
0.90
0.80
0.60
0.60
(1) Mezcla ponderada de maíz choclero, tomate, cebolla, acachofa y hortalizas de invierno.
Fuente: Estudio integral de los Valles de Aconcagua, Putaendo, Ligua y Petorca, V Región de Valparaíso. Comisión
Nacional de Riego (1982)
Cuadro VI C-02
Propiedades físicas del suelo
Textura del Suelo Densidad Aparente
(gr/cc)
Capacidad de
Campo
(%)
Punto Marchitez
Permanente
(%)
H.A. (1)
(cm)
Arenoso
Franco-Arenoso
Franco
Franco-Arcilloso
Arcilloso-Arenoso
Arcilloso
1.55-1.80
1.40-1.60
1.35-1.50
1.30-1.40
1.25-1.35
1.20-1.30
6-12
10-18
18-26
23-31
27-35
31-39
2-6
4-8
8-12
11-15
13-17
15-19
7-10
9-15
14-19
17-22
18-23
20-25
(1) H.A.: Altura de la lámina de agua aprovechable
Fuente: Luis Salgado. Contenido de Humedad en el Suelo, 1984, Universidad de Concepción
Cuadro VI C-03
Capacidad de infiltración de agua en el suelo
Tipo de Suelo Capacidad de Infiltración de Agua (mm/hora)
Arenoso
Areno-Limoso
Limo-Arenoso
Limoso
Arcilloso
20
15
12
10
8
Fuente: Handy Data for the Sprinkling Expert, Perrot
Cuadro VI C-04
Disminución de la capacidad de infiltración
Pendiente (%) % de Disminución
Bajo 5
5-8
9-12
13-20
Sobre 20
0
20
40
65
75
Fuente: Handy Data for the Sprinkling Expert, Perrot
Cuadro VI C-05
Espaciamiento de aspersores
Velocidad Viento (m/s) Disposición Cuadrada Disposición Triangular
Sin viento
2.0
3.5
>3.5
65% D
60% D
50% D
30% D
75% D
70% D
60% D
30% D
Nota: D = Diámetro de mojamiento
Cuadro VI C-06
Cuadro VI C-07
Precios de tubería de acople rápido (US$)
L = 6 m
Diámetro
(mm)
Acero Galvanizado Aluminio PVC
50
75
76
89
90
102
108
110
133
159
74.60
109.37
138.37
165.52
194.07
251.53
333.54
65.23
97.84
156.54
44.75
56.87
68.73
Fuente: Captagro S.A., Agroriego, Duratec
Cuadro VI C-08
Pérdidas de carga medias ocasionadas por un acoplamiento rápido (metros de columna de agua, m.c.a.)
Diámetro
Nominal
Velocidad (m/s)
0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00
2”
2 ½”
3”
4”
5”
6”
0.012
0.010
0.008
0.006
0.004
0.003
0.027
0.022
0.017
0.012
0.009
0.007
0.048
0.036
0.028
0.020
0.015
0.012
0.072
0.057
0.043
0.030
0.023
0.018
0.110
0.080
0.060
0.050
0.030
0.020
0.150
0.110
0.090
0.060
0.050
0.040
0.180
0.140
0.100
0.080
0.060
0.050
Fuente: Riegos a Presión, Aspersión y Goteo. Pedro Gómez P.
Cuadro VI C-09
Pérdidas de carga ocasionadas por “T” en tubería con acomplamientos rápidos (1) (m.c.a.)
Diámetro
Nominal
Velocidad (m/s)
0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00
2”
2 ½”
3”
4”
5”
6”
0.029
0.025
0.021
0.017
0.013
0.011
0.065
0.055
0.045
0.035
0.029
0.025
0.116
0.092
0.076
0.060
0.50
0.044
0.175
0.145
0.117
0.091
0.077
0.067
0.270
0.210
0.170
0.150
0.110
0.090
0.310
0.230
0.180
0.130
0.110
0.090
0.440
0.360
0.280
0.240
0.200
0.180
(1) Circulación por la rama principal estando la rama lateral cerrada (K=0,4). Incluye pérdidas de dos
acoplamientos rápidos.
Fuente: Riegos a Presión, Aspersión y Goteo, Pedro Gómez P.
Cuadro VI C-10
Pérdidas de carga ocasionadas por “T” en tubería con acomplamientos rápidos (1) (m.c.a.)
Diámetro
Nominal
Velocidad (m/s)
0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00
2”
2 ½”
3”
4”
5”
6”
0.038
0.034
0.030
0.026
0.022
0.020
0.085
0.075
0.065
0.055
0.049
0.045
0.151
0.127
0.111
0.095
0.085
0.079
0.230
0.200
0.172
0.146
0.132
0.122
0.340
0.280
0.240
0.210
0.180
0.160
0.480
0.400
0.350
0.300
0.280
0.260
0.580
0.500
0.420
0.380
0.340
0.320
(1) Circulación por la rama principal estando la rama lateral cerrada (K=1,1). Incluye pérdidas de dos
acoplamientos rápidos.
Fuente: Riegos a Presión, Aspersión y Goteo, Pedro Gómez P.
Cuadro VI C-11
Pérdidas de carga ocasionadas por “T” en tubería con acomplamientos rápidos (1) (m.c.a.)
Diámetro
Nominal
Velocidad (m/s)
0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00
2”
2 ½”
3”
4”
5”
6”
0.042
0.038
0.034
0.030
0.026
0.024
0.094
0.084
0.074
0.064
0.058
0.054
0.166
0.142
0.126
0.110
0.100
0.094
0.250
0.220
0.200
0.170
0.160
0.150
0.380
0.320
0.280
0.250
0.220
0.200
0.520
0.440
0.400
0.340
0.320
0.300
0.640
0.560
0.480
0.440
0.400
0.380
(1) Circulación por la rama principal estando la rama lateral cerrada (K=1,4). Incluye pérdidas de dos
acoplamientos rápidos.
Fuente: Riegos a Presión, Aspersión y Goteo, Pedro Gómez P.
Cuadro VI C-12
Pérdidas ocasionadas por una válvula de asiento abierta en tuberías con acomplamientos rápidos (1)
(m.c.a.)
Diámetro
Nominal
Velocidad (m/s)
0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 2.00
2”
2 ½”
3”
4”
5”
6”
0.061
0.057
0.053
0.049
0.045
0.043
0.140
0.130
0.120
0.110
0.100
0.100
0.250
0.220
0.210
0.190
0.180
0.170
0.380
0.350
0.320
0.300
0.280
0.270
0.560
0.500
0.460
0.440
0.400
0.380
0.970
0.890
0.810
0.770
0.730
0.710
(1) Se considera K = 3 y se incluyen las pérdidas de dos acoplamientos rápidos
Fuente: Riegos a Presión, Aspersión y Goteo, Pedro Gómez P.
Cuadro VI C-13
Pérdidas de carga ocasionadas por válvula hidrante abierta en tubería con acoplamientos rápidos (1)
(m.c.a.)
Diámetro
Nominal
Velocidad (m/s)
0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 0.75 2.00
2”
2 ½”
3”
4”
5”
6”
0.18
0.18
0.17
0.16
0.16
0.16
0.39
0.38
0.37
0.36
0.36
0.35
0.70
0.67
0.66
0.64
0.63
0.62
1.08
1.04
1.02
1.00
0.99
0.98
1.58
1.52
1.48
1.45
1.42
1.40
2.21
2.13
2.09
2.04
2.01
1.99
2.80
2.72
2.64
2.60
2.56
2.54
(1) Se incluyen el acoplamiento de la T y el codo con la llave de mando.
Se considera K = 12 y se incluyen las pérdidas de dos acoplamientos rápidos
Fuente: Riegos a Presión, Aspersión y Goteo, Pedro Gómez P.
Cuadro VI C-14
Pérdidas de carga ocasionadas por una válvula de compuerta abierta en tuberías con acomplamientos
rápidos (1) (m.c.a.)
Diámetro
Nominal
Velocidad (m/s)
0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 0.75 2.00
2”
2 ½”
3”
4”
5”
6”
0.026
0.022
0.018
0.014
0.010
0.008
0.058
0.048
0.036
0.028
0.022
0.018
0.104
0.080
0.064
0.048
0.038
0.032
0.156
0.126
0.098
0.072
0.058
0.048
0.240
0.180
0.140
0.110
0.080
0.060
0.320
0.240
0.200
0.150
0.120
0.100
0.390
0.310
0.230
0.190
0.150
0.130
(1) Se considera K = 0,15 y se incluyen las pérdidas de dos acoplamientos rápidos.
Fuente: Riegos a Presión, Aspersión y Goteo, Pedro Gómez P.
Cuadro VI C-15
Equivalentes entre las longitudes de tubería y los elementos auxiliares que producen pérdidas de carga
aproximadamente iguales (1) (longitudes equivalentes en metros)
Elemento Diámetro Nominal del Elemento y Tubería
2” 3” 4” 5” 6” Válvula de asiento en línea (abierta)
Válvula de asiento en codo (abierta)
Válvula de compuerta en línea (abierta)
Curva 90°
Curva 45°
T en línea (con circulación por la
derivación)
T en línea (con circulación por la lína
principal y la lateral cerrada)
T en final de tubería
Reducciones (para diámetro mayor)
Colador (limpio)
Limitador de caudal (modulante)
Regulador de presión dinámica
Contador en derivación D=60 mm
Contador en derivación D=80 mm
Contador en derivación D=100 mm
Contador en derivación D=150 mm
Contador tipo Woltman D=50 mm
Contador tipo Woltman D=65 mm
Contador tipo Woltman D=80 mm
Contador tipo Woltman D=100 mm
Contador tipo Woltman D=125 mm
Contador tipo Woltman D=150 mm
4.30
3.30/6.00
1.50/1.70
1.70/1.80
1.60/1.65
2.30/.65
1.00/1.10
2.32/3.35
1.50/3.20
13.5
10/70
10
5
-
-
-
200
-
-
-
-
-
6.15
4.60/9.20
1.60/1.80
1.80/2.10
1.70/1.85
2.65/3.40
1.10/1.25
2.90/4.50
1.60/4.60
23.5
20/120
90
25
15
-
-
-
400
200
-
-
-
8.50
6.10/13.00
1.60/1.95
2.00/2.20
1.90/2.00
3.40/4.50
1.25/1.70
3.60/6.50
1.65/6.10
34.5
25/140
300
80
60
30
-
-
-
-
300
-
-
11.00
7.70/17.50
1.70/2.10
2.20/2.45
2.05/2.10
4.20/5.50
1.50/2.00
4.40/8.30
1.65/7.80
47.5
30/180
-
-
150
60
-
-
-
-
-
350
-
13.50
9.50/21.50
1.70/2.25
2.40/2.70
2.20/2.30
4.90/6.50
1.80/2.40
5.15/9.90
1.70/9.50
59.5
35/220
-
-
-
200
60
-
-
-
-
-
450
(1) Dos valores en el cuadro significan valores extremos. Si se indica un valor, se trata del obtenido para
V=1,5 m/s
Fuente: Riegos a Presión, Aspersión y Goteo. PedroGómez P. (1979)
Cuadro VI F-01
Remolacha zona centro-sur (5 ha)
Item Designación Unidad Cantidad Precio
Unitario
Sub-Total
Costo US$
I.
I.1
I.2
I.3
I.4
EQUIPO DE RIEGO
Línea de Riego
Aspersores VINILIT modelo 5033/91
Red Hidráulica
Tuberías laterales de acoplamiento rápido:
Tubo Al de 3” con coplas y abrazaderas
Tubo Al de 2” con coplas y abrazaderas
Tuberías principales y secundarias:
PVC C-4, D = 90 mm
Válvulas y Piezas Especiales
Válvula abre hidrante
Válvula de compuerta 3”
Reducción de 3x2”
Hidrantes de conexión
Base aluminio con tornillo tuerca
Tapón de aluminio 2”
Codo de aluminio 3”
Fittings y piezas especiales
Unidad de Bombeo
Motobomba Vogt, Modelo N 629/190; 10 HP
Interconexiones hidráulicas motobomba
N°
m
m
m
N°
N°
N°
N°
N°
N°
N°
Gl
N°
Gl
12
144
120
546
2
2
2
7
12
2
2
1
1
1
29.57
16.31
10.87
1.51
62.51
62.14
20.00
62.51
12.38
15.22
19.57
613.20
840.00
868.45
354.84
2348.64
1304.40
824.46
125.02
124.28
40.00
437.57
148.56
30.44
39.14
613.20
840.00
868.45
SUBTOTAL 8099.00
II.
II.1
II.2
INSTALACION EQUIPO DE RIEGO
Excavación y relleno de zanjas
Colocación de tuberías y armado de cabezal
Gl
Gl
1
1
2437.18
1098.38
2437.18
1098.38
SUBTOTAL 3535.56
III.
III.1 CONSTRUCCION DE OBRAS ANEXAS
Instalación eléctrica en baja tensión
Gl
1
1620.00
1620.00
SUBTOTAL 1620.00
IV.
IV.1
IV.2
IV.3
GENERALES
Transporte de materiales
Topografía y estudios de suelos
Diseño, Supervisión y Puesta en Marcha de la
Instalación
Gl
Gl
Gl
1
1
1
632.06
455.09
1213.56
632.06
455.09
1213.56
SUBTOTAL 2300.71
COSTO TOTAL 15555.27
Cuadro VI F-02
Praderas zona centro-sur (20 ha)
Item Designación Unidad Cantidad Precio
Unitario
Sub-Total
Costo US$
I.
I.1
I.2
I.3
I.4
EQUIPO DE RIEGO
Línea de Riego
Aspersores NELSON modelo P85
Red Hidráulica
Tuberías laterales de acoplamiento rápido:
Tubo Al de 4” con coplas y abrazaderas
Tubo Al de 3” con coplas y abrazaderas
Tuberías principales y secundarias:
PVC C-10, D = 140 mm
Válvulas y Piezas Especiales
Válvula abre hidrante
Válvula de compuerta 4”
Reducción de 4x3”
Hidrantes de conexión
Base aluminio con tornillo tuerca
Tapón de aluminio 3”
Codo de aluminio 4”
Fittings y piezas especiales
Unidad de Bombeo
Motobomba Vogt, Modelo N 630/240; 40 HP
Interconexiones hidráulicas motobomba
N°
m
m
m
N°
N°
N°
N°
N°
N°
N°
Gl
N°
Gl
9
180
120
978
2
2
2
9
9
2
2
1
1
1
410.89
26.09
16.31
8.26
62.51
93.70
21.25
62.51
12.38
19.57
60.06
2604.00
2925.64
1090.45
3698.01
4696.20
1957.20
8078.28
125.02
187.40
42.50
562.59
111.42
39.14
120.12
2604.00
2925.64
1090.45
SUBTOTAL 26237.97
II.
II.1
II.2
INSTALACION EQUIPO DE RIEGO
Excavación y relleno de zanjas
Colocación de tuberías y armado de cabezal
Gl
Gl
1
1
11193.60
2261.20
11196.60
226.20
SUBTOTAL 13.454.80
III.
III.1
III.2
III.3
CONSTRUCCION DE OBRAS ANEXAS
Pozo de Aspiración y Caseta protectora cabezal y
cámaras de válvulas
Instalación eléctrica en baja tensión y alta tensión
Línea de alta tensión
Gl
Gl
km
1
1
0.5
3500.00
7805.00
4760.00
3500.00
7805.00
2.380.00
SUBTOTAL 13.685.00
IV.
IV.1
IV.2
IV.3
GENERALES
Transporte de materiales
Topografía y estudios de suelos
Diseño, Supervisión y Puesta en Marcha de la
Instalación
Gl
Gl
Gl
1
1
1
884.89
758.48
3034.00
884.89
758.48
3034.00
SUBTOTAL 4677.37
COSTO TOTAL 58055.14
Cuadro VI G-01
Vida útil de elementos de riego por aspersión
Obra o elemento Vida Util
(años)
Tuberías de acero galvanizado liviano
Tuberías de PVC, laterales con acoplamiento rápido
Tuberías de PVC, matrices y submatrices enterradas
Hidrantes de conexión
Aspersores
Bombas centrífugas (1.500 horas al año)
Motores Eléctricos
Motores a Bencina (ajuste cada 1000 hrs)
Motores Diesel
Instalaciones eléctricas
Interconexiones hidráulicas de bombas
Obras civiles de hormigón o albañilería
Compuertas
10-15
5
15-20
15
5
10
20
4
15
33
33
40
20
