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CURSO AGUA y RIEGO RIEGO POR GOTEO RIEGO PRESURIZADO DE APLICACIÓN LOCALIZADA

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CURSO AGUA y RIEGO

RIEGO POR GOTEO

RIEGO PRESURIZADO DE APLICACIÓN LOCALIZADA

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¿EN QUE CONSISTE?

• CONDUCIR EL AGUA A PRESION POR UNA RED DE TUBERIAS HASTA EL PUNTO DEL CAMPO DONDE SE DESEA QUE SE INFILTRE AL INTERIOR DEL SUELO

• LIBERAR AL AGUA AL EXTERIOR DE LA RED HIDRAULICA CON UNA PRESION IGUAL A LA PRESION ATMOSFERICA (GOTA A GOTA)

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SUELO y GOTEO

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Area superficial mojada por un gotero

Sección lateral del área mojada en el interior del suelo

0.65 a 1.0 m 1.0 a 1.5 m 1.5 a 2.1 m

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SECCION TRANSVERSAL DEL SUELO

Instalación superficial del lateral de riego

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LA DISTRIBUCION DEL AGUA EN EL SUELO

Se aplica en un punto o en una superficie restringida mucho menor que la superficie total. Cada emisor o gotero genera un volumen de suelo mojado Eventualmente los volumenes se juntan al interior del perfil del suelo, creando una banda continua de suelo humedecido.Distancias de plantación

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• Gotero sobre la superficie del suelo: Distribución en tres dimensiones

• Gotero enterrado: distribución asimétrica.

LA DISTRIBUCION DEL AGUA EN EL SUELO

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DISTRIBUCION DEL AGUA EN EL INTERIOR DEL SUELO A MEDIDA QUE TRANSCURRE EL TIEMPO DE RIEGO.

a) GOTERO SUPERFICIAL b) GOTERO ENTERRADO

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DOS FUERZAS SIMULTANEAS 1. Gravedad

2. Capilaridad

El equilibrio de fuerzas determina la forma como se distribuye el agua en

el interior del suelo.zanahoria – cebolla – lenteja

arenoso franco arcilloso

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Area superficial mojada por un gotero

Sección lateral del área mojada en el interior del suelo

0.65 a 1.0 m 1.0 a 1.5 m 1.5 a 2.1 m

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DESCARGA DEL GOTERO y FORMA DE MOJAMIENTO

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DISTANCIA ENTRE LOS GOTEROS

Por tipo de suelo

Por distancia de plantación

Número de goteros por hectárea =

(100/distancia entre laterales) * (100/distancia entre goteros)

100 m

100m

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Desarrollo de las raíces con riego por goteo

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• Mejor aireación y nutrición: activas y finas, alta densidad y continuo rejuvenecimiento.

• Desarrollo en superficie• ¿Qué pasa en los bordes del volumen

humedecido?

Desarrollo de las raíces con riego por goteo

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LIMITACIONES

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1. Volumen de suelo limitado2. Poco diámetro del laberinto3. Equipamiento y mantención.

LIMITACIONES DEL RIEGO POR GOTEO

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Peligro de obturación de los goteros:

– Partículas sólidas– Materia orgánica en suspensión– Precipitado de sales– Intrusión de arcillas– Intrusión de raíces

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OBTURACION DE GOTEROS

• Oxidos de Fierro > 0.1 mg/L. Bacterias

• Oxido de Manganeso > 0.1 mg/L • Sulfuros de Fierro > 0.1 mg/L • Carbonatos y bicarbonatos > 2

meq/L con pH of 7.5 o mayor, con presencia de Calcio

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INTRUSION DE RAICES

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LIMITACIONES DEL RIEGO POR GOTEO

• Acumulacion de sales en el suelo:

1. En la superficie: Por movimiento capilar. Peligro de las lluvias

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ACUMULACION DE SALES2. Al interior del perfil del suelo

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ACUMULACION DE SALES

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ACUMULACION DE SALES

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Recuperación del suelo salinizado

• Lámina de riego > ETa• Aplicaciones de yeso• Inyección de ácido sulfúrico • Riego por aspersión en el invierno.

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Daño por animales

Modificación del microclima

OTRAS LIMITACIONES

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•Riego frecuente y con poco agua

Peligro de estrés hídrico

Peligro de exceso de agua

Peligro de ruptura y desarraigo de plantas

VOLUMEN RADICAL RESTRINGIDO y SUPERFICIAL

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CAMBIO DE SISTEMA DE RIEGO

• RIEGO POR SURCOS A RIEGO POR GOTEO

• PELIGROS Y FORMAS DE ENFRENTARLOS

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COMPONENTES

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DESCRIPCION DE LOS COMPONENTES DE UN EQUIPO DE RIEGO POR

GOTEO

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TRES TIPOS DE EMISORES

• GOTERO

• MICROJET

• MICROASPERSION– Semejanzas y diferencias– Descargas de diseño– Aplicaciones– Limitaciones y contra-indicaciones

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DESCARGA DE LOS GOTEROS

Standard de la industria = 4 litros / hora

Rango actual = 1.25 litros / hora

hasta 8 litros / hora

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HIDRAULICA DEL GOTERO

• PERMITE QUE EN UN CIERTO RANGO DE PRESIONES; LA DESCARGA DEL EMISOR SEA CONSTANTE

• UNA PIEZA DE ALTA TECNOLOGIA

• ALTO COSTO DE DISEÑO

• ALTO COSTO DE PRODUCCION FISICA (INCLUYENDO RIGUROSO CONTROL DE CALIDAD)

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Gotero convencionalDESCARGA

(L/hr)

PRESION (m.c.a)8 12

4 L/hr

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Gotero auto-compensadoDESCARGA

(L/hr)

PRESION (m.c.a)2 20

4 L/hr

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IMPACTO DEL GOTERO AUTO - COMPENSADO

• Laterales de mayor longitud

• Laterales con tramos de 12 mm mucho mas importantes que de 16 mm (menor costo)

• Reducción en el número de múltiples y submatrices (ahorro materiales e instalación)

• Riego uniforme en terrenos ondulados

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Generalmente los laterales de goteo en los viñedos se instalan amarrados a un alambre a 30 cm de altura para facilitar el control de las malezas.

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EL TAMAÑO DE LAS UNIDADES DE RIEGO. SECTORIZACION

• Tiempo de operación total

• Variabilidad espacial:– Suelo– Planta– Microclima

• Largo máximo del lateral de riego – cosecha

• Complejidad de la pendiente

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CABEZAL DE CONTROL

• Equipo de Impulsión

• Equipo de Filtrado

• Programador de operación y control

• Equipo de quemigación

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OBJETIVOS DE LA IMPULSION

• ELEVAR EL AGUA DESDE LA NAPA FREATICA HASTA LA SUPERFICIE

• DAR PRESION AL AGUA SUPERFICIAL PARA SU CIRCULACION POR LA RED HIDRAULICA

• DAR PRESION ADICIONAL (BOMBAS HIDRONEUMATICAS)

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LA IMPULSION SE HACE CON UNA BOMBA CENTRIFUGA

IMPULSADA POR UN MOTOR.

IMPLICA UN GASTO DE ENERGIA (ELECTRICA)

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FUENTES DE AGUA DE RIEGO

• NAPAS FREATICAS (BOMBAS DE POZO PROFUNDO SUMERGIDAS)

• CANALES DE RIEGO (BOMBAS DE SUPERFICIE)

• TRANQUES DE ACUMULACION NOCTURNA O DE FIN DE SEMANA (BOMBAS DE SUPERFICIE)

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BOMBA SUMERGIDA DENTRO DEL POZO

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BOMBA DE POZO

PROFUNDO CON

SISTEMA DE TURBINA

EJE

BOMBA DE TURBINA

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SISTEMA DE BOMBA Y POZO TIPICO

NIVEL DEL AGUA EN EL POZO

NIVEL FREATICOPOZO

DIFERENCIA DE COTA

ABATIMIENTO

EMISORES (GOTEO - MICROJET

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CURVA DE DESCARGA DE UNA BOMBAGPM

PRES I ON

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TUBERIAS MATRICES Y SUBMATRICES

• Materiales

• Dimensiones

• Instalación

• Mantenimiento

• Problemas en la operación

• Limpieza

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MULTIPLES y LATERALES

• Materiales

• Dimensiones

• Instalación

• Mantenimiento

• Problemas en la operación

• Limpieza

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FILTRACION DEL AGUA DE RIEGO

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FILTRACION

• Debido a lo angosto del laberinto al interior del gotero, y a la velocidad lenta del agua en éste, los goteros son muy susceptibles de obturarse.

• La prevención del taponamiento de los goteros requiere de una alto nivel de filtración, asi como tratamientos físicos y químicos del agua de riego.

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OBJETIVOS DEL FILTRADO• ELIMINAR LAS PARTICULAS MINERALES

Y VEGETALES SOLIDAS EN SUSPENSION EN EL AGUA DE RIEGO, PARA EVITAR OBTURACION DE LOS EMISORES.

• CRITICO CON AGUA DE CANAL y/o TRANQUE DE ACUMULACION

• FILTRACION DE ARENA EN AGUA DE POZOS PROFUNDOS

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IMPUREZAS EN EL AGUA DE RIEGO4 categorias:• Sólidos inorgánicos en suspensión: arena limo y

arcilla.

• Productos químicos disueltos que pueden precipitar.calcium carbonate,calcium phosphates calcium sulfate (gypsum)

• Fierro y ácido sulfhídrico que estimulan el crecimiento de bacterias, que se multiplican en los goteros, filtros y tuberías de control hidráulico.

• Productos orgánicos: zooplankton, phytoplankton - algas, protozoos, bacterias

y hongos.

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METODOS DE FILTRADO DE AGUA

• Centrifugado

• Mallas

• Discos ranurados

• Arena de cuarzo

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4 TIPOS DE FILTROS• FILTRO DE HIDROCICLON (ELIMINAR

ARENA)• FILTRO DE ARENA DE CUARZO

(ELIMINAR LIMO y ARCILLA)• FILTRO DE MALLAS (ELIMINAR

MATERIAL ORGANICO EN SUSPENSION)• FILTRO DE ANILLAS (ELIMINAR LIMO y

ARCILLA y MATERIAL ORGANICO EN SUSPENSION)

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FILTROS DE MALLA

• DESVENTAJA: Rápida acumulación de filtrado en la superficie de la malla: Pérdida de carga y colapso de la malla.

• Necesidad de control con manómetros diferenciales y sistemas de retrolavado automático, con escobillas desplazantes.

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FILTRO DE DISCOS

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Filtros de Arena

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BATERIA DE FILTROS DE ARENA EN PARALELO

SALIDA A LA RED DE RIEGO

ENTRADA DEL AGUA AL FILTRO

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Separadores de Arena (Hidrociclones)

ENTRADA DEL AGUA

SALIDA DEL AGUA LIMPIA

VALVULA DE LIMPIEZA

TANQUE DE SEDIMENTACION

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Se clasifican en 4 categorías:Conectores: Accesorios que permiten conectar la red hidráulica (matrices, submatrices, múltiples y laterales con los componentes de control y regulación.

Válvulas de control, monitoreo de operación y de regulación: válvulas hidráulicas y eléctricas, filtros, medidores de caudal y de totalizadores de volumen, reguladores de presión.

Inyectores de agro – químicos y sistemas de seguridad.

Instrumentación de monitoreo y control de la humedad del suelo.

ACCESORIOS DEL RIEGO POR GOTEO

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Conectores

Los conectores estan hechos de metal o materiales plásticos como PVC o POLIETILIENO

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Accesorios de Control

• Válvulas de compuerta.

• Válvulas de bola.

• Válvulas de globo.

• Válvulas de mariposa

• Válvulas Hidráulicas

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VALVULAS y CONTROLADORES

• En Matrices y Sub-matrices

• En múltiples

• En laterales

• Válvulas manuales y de control eléctrico

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Válvulas Hidráulicas

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MEDIDORES DE AGUA

• Son indispensables para el control

• Requieren calibración anual

• Se pueden programar

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REGULADORES DE PRESION

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VALVULAS ALIVIADORASDE PRESION y Válvulas de Aire

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Válvulas Anti - vacío

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Check-Válvulas y válvulas de prevención de retroflujo

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Válvulas de limpieza

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INYECTORES

• FERTILIZANTES

• OTROS AGROQUIMICOS

• MEJORADORES DE SUELO

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DISEÑO DEL RIEGO POR GOTEO

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OBJETIVOS DEL DISEÑO DEL

RIEGO POR GOTEO• Reponer ETreal en el momento de

máxima demanda, con alta frecuencia.• Asociar las características

hidrodinámicas del suelo con la descarga de los goteros.

• Lograr un mínimo de 90% de uniformidad en la descarga de agua.

• Optimizar el costo real anual de la inversión.

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REPONER ETreal para máxima demanda

•Demanda evaporativa de la atmósfera.

•Indice de área foliar y % de cobertura foliar.

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ETpotencial = 9 mm/díaKc máximo = 0.95Cobertura = 80%

ETreal máxima = 9 * 0.95 * 0.8 = 6.84 mm/día = 68.4

m3/ha-día

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Si la distancia de plantación es 4 * 4 m, hay

10.000m2/16m2 = 625 plantas por hectárea

ETreal = 0.10944 m3/planta-día = 109 litros/

planta -día

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Número de laterales por cada línea de plantación

• Uno en suelos francos a franco arcillosos

• Dos en suelos francos a franco arenosos

• Suelos arcillosos: microjet / microaspersión

• Suelos arenosos: microjet/microaspersión

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SUELO: Franco

• Distancia de plantación: entre hileras =

4 m

• 100 m

100 m

4 m

= 25 laterales

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SUELO: Franco

•Distancia de plantación entre plantas, sobre la línea = 4 m

•Distancia entre los goteros = 1 m

•Rango de distancias entre goteros: 0.60 m hasta 1.5 m

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Número de goteros

100 m = 25 laterales

100 m = 100 goteros

100 * 25 = 2500 goteros/ha

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DESCARGA DE LOS GOTEROS

Standard de la industria =

4 litros / horaRango actual =

1.25 litros / hora hasta

8 litros / hora

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DISTANCIA ENTRE GOTEROS FIJA

[NÚMERO DE GOTEROS FIJO]:

MIENTRAS MENOR ES LA DESCARGA DEL GOTERO,

MAS PEQUEÑO (MAS ECONÓMICO) ES EL

EQUIPO.

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DESCARGA DE LOS GOTEROSSTANDARD DE LA INDUSTRIA

= 4 LITROS / HORA

MIENTRAS MENOR ES LA DESCARGA DEL

GOTERO, MAS GRANDE Y COSTOSO EL SISTEMA

DE FILTRADO

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DESCARGA DEL EQUIPO DE RIEGO

•2500 goteros /hectárea * 4 L/hora =

•10.000 L/hora = 10 m3/hora - hectárea

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Número de sectores del equipo de riego

• Reposición para máxima demanda =

6.84 mm/día = 68.4 m3/ha-día

• Descarga del equipo =

10 m3/hora - ha

•Se requiere 6.84 horas de funcionamiento diario.

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Número de sectores del equipo de riego

• El día tiene 24 horas• A mayor número de sectores

menor superficie por sector = equipo mas económico.

• 24 / 4 sectores = 6 horas < 6.84• 24 / 6.84 = 3.51 = 3 sectores

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FUNCIONAMIENTO DEL EQUIPO

•3 sectores * 6.84 = 20.52 horas = 20 horas y 31 minutos.

• El equipo no funciona durante (24 - 20.52) horas = 3 horas y 29 minutos

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TAMAÑO DE CADA SECTOR

•Independizar en sectores diferentes por:

•especie, variedad (precocidad)

•diferencias de suelos.

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SECTORES DE DIFERENTE TAMAÑO

• Se diseña el sistema de riego para el sector de la superficie mayor

• DESCARGA DEL EQUIPO = Descarga unitaria * superficie del sector mas grande

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OBJETIVOS DEL DISEÑO DEL

RIEGO POR GOTEO• Reponer ETreal en el momento de

máxima demanda, con alta frecuencia.• Asociar las características

hidrodinámicas del suelo con la descarga de los goteros.

• Lograr un mínimo de 90% de uniformidad en la descarga de agua.

• Optimizar el costo real anual de la inversión.

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UNIFORMIDAD EN LA DESCARGA• LAS PLANTAS NO SABEN ESTADISTICA• NO SIRVE UN EQUIPO QUE EN PROMEDIO

PUEDA REPONER LA LAMINA DE AGUA CONSUMIDA

• LO QUE INTERESA ES QUE TODOS Y CADA UNO DE LOS GOTEROS TENGA LA MISMA DESCARGA

• TOLERANCIA = + / - 10% RESPECTO A LA DESCARGA NOMINAL (DE DISEÑO) DEL GOTERO

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OPTIMIZAR EL COSTO REAL ANUAL DE LA INVERSIÓN.

• COSTO ANUAL DE LA INVERSION INICIAL• COSTO ANUAL DE LA OPERACION• UN PROBLEMA DE ETICA PROFESIONAL

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COSTO ANUAL REAL DE LA INVERSION INICIAL

• INVERSION INICIAL / N° AÑOS DURACION

• MAS DEPRECIACION DEL CAPITAL INICIAL

• MENOS VALOR RESIDUAL EQUIPO

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COSTO ANUAL REAL DE LA INVERSION INICIAL

• Ejemplo: • Inversión inicial = $ 1.000.000, para

15 años, valor de venta $ 200.000, tasa de interés bancaria = 10%

• (1.000.000 / 15)+(10% de 1.000.000)- (200.000/15) =

• 66666,7 + 100.000 - 13.333 =

$ 153.333

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COSTO ANUAL DE LA OPERACION

•ENERGIA !!!• MANO DE OBRA

• REPUESTOS + INSUMOS

• REPARACIONES

• MANTENCION ANUAL

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OBJETIVO ECONOMICO DEL DISEÑO

• min |c. anual inversión + c. anual operación|

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DISEÑO HIDRAULICO DEL RIEGO POR GOTEO,

MICROJET y MICROASPERSION

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M

A

T

R

I

Z

MULTIPLE

MULTIPLE

LATERALES DE RIEGO

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LATERAL DE RIEGO 12

1 metro

M

U

L

T

I

P

L

E

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LATERAL DE RIEGO 12

1 metro

M

U

L

T

I

P

L

E

Q1 = 4 L/hr

Q2 = 8 L/hr

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LATERAL DE RIEGO 12

1 metro

M

U

L

T

I

P

L

E

Q1 = 4 L/hr

Q2 = 8 L/hr

P1 = mínima presión de funcionamiento del goteo mas/menos diferencia cota*

* = Diferencia entre la cota de la bomba y la cota del último

gotero

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LATERAL DE RIEGO 12

1 metro

M

U

L

T

I

P

L

E

Q1 = 4 L/hr

Q2 = 8 L/hr

P1 = mínima presión de funcionamiento del goteo

mas/menos diferencia cota

P2 = P1 + pérdida de carga del tramo entre 1 y 2 (1 metro)

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LATERAL DE RIEGO 12

1 metro

M

U

L

T

I

P

L

E

Q1 = 4 L/hr

Q2 = 8 L/hr

P1 = mínima presión de funcionamiento del goteo

mas/menos diferencia cota

P2 = P1 + pérdida de carga del tramo entre 1 y 2 (1 metro)

Si P2 > P1 + 10% P1 : CAMBIO DE DIAMETRO

DE LATERAL

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LATERAL DE RIEGO 12

1 metro

M

U

L

T

I

P

L

E

Q1 = 4 L/hr

Q2 = 8 L/hr

P1 = mínima presión de funcionamiento del goteo

mas/menos diferencia cota

P2 = P1 + pérdida de carga del tramo entre 1 y 2 (1 metro)

Si P2 > P1 + 10% P1 : CAMBIO DE DIAMETRO

DE LATERAL

16 mm 12 mm

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EL DISEÑO CONSISTE EN:

• DETERMINAR EN QUE PUNTO A LO LARGO DEL LATERAL HAY QUE CAMBIAR EL DIAMETRO DE LA TUBERIA PARA LOGRAR ALTA UNIFORMIDAD Y OPTIMIZACIÖN DE COSTOS DE INVERSION Y OPERACIÓN.

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LATERAL DE RIEGO 12

1 metro

M

U

L

T

I

P

L

E

Q1 = 4 L/hr

Q2 = 8 L/hr

P1 = mínima presión de funcionamiento del goteo

mas/menos diferencia cota

P2 = P1 + pérdida de carga del tramo entre 1 y 2 (1 metro)

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PÉRDIDA DE CARGA DEL TRAMO

• LA PERDIDA DE CARGA = ENERGIA DISIPADA COMO CALOR POR EL ROCE DEL AGUA CONTRA LAS PAREDES DE LA TUBERIA

• ES FUNCION DE: a. el caudal circulante o velocidad del agua b. el diámetro y la rugosidad de la tubería c. la presión inicial o de entrada al tramo d. el largo del tramo

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CAUDAL QUE CIRCULA EN UNA TUBERIA

Q = A * V

V = Q / A = 4Q / D2

********************************************************

• Q = caudal (m3/seg)• V = Velocidad (m/s)

• A = sección o área calculada con: A = * (D2 / 4) (m2)

D = diámetro interno (m)

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PERDIDAS DE CARGA PARA TUBERIAS SIN SALIDAS EN EL CAMINO

Hf = J * L

************************************• Hf = pérdida de energía o carga

producto de la fricción (m)

• J = pérdida de energía o carga por cada metro de tubería (m/m)

• L = largo de la tubería (m)

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ECUACION DE HAZEN y WILLIAMS

J= Q1.85 / (0.28 * C) 1.85 * D4.86

*******************************************************

• Q = caudal a transportar (m3/seg)

• D = diámetro interior (m)

• C = coeficiente de rugosidad de Hazen Williams (Tabla 1)

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COEFICIENTE DE RUGOSIDAD• MATERIAL

• PVC• ACERO• ASBESTO CEMENTO• HORMIGON VIBRADO• PLASTICO CORRUGADO

• POLIETILENO

• COEFICIENTE H-W

• 150• 140• 135• 130• 125• 120

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EJEMPLOL = 100 m Material = Acero,

Diámetro Interior = 120 mm, se transporta 17 L/seg

J = 0.017 1.85 / [(0.28*140)1.85 * 0.12 4. 86]

J = 0.018 m/m = 1.8 cm de presión por cada metro de tubería.

En total: 1.8 m en 100 m

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TABLA RÁPIDA DE CONSULTA DE PÉRDIDAS DE CARGA EN TUBERIAS

DE POLIETILENO

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En función del caudal que queremos conducir, la tabla nos define el diámetro nominal de la

tubería que debemos utilizar y las perdidas de carga que se van a

producir (en m.c.a. por 100 metros de tubería).

Page 155: RIEGO POR GOTEO..ppt

Las estimaciones están hechas para mantener una velocidad constante de 1,2 m/s en PE de 10 atm de alta

densidad y 1 m/s para el resto.

Page 156: RIEGO POR GOTEO..ppt

P.E. 10 atm. Alta DensidadV m/seg Jm/m Dnominal Q (l/seg)

1,2 m/s 0,099 m/m 25 mm (20,4) 0,40 l/s1,2 m/s 0,072 m/m 32 mm (26,2) 0,66 l/s1,2 m/s 0,058 m/m 40 mm (32,6) 1,05 l/s1,2 m/s 0,042 m/m 50 mm (40,8) 1,60 l/s1,2 m/s 0,032 m/m 63 mm (51,4) 2,75 l/s1,2 m/s 0,025 m/m 75 mm (61,4) 3,60 l/s1,2 m/s 0,020 m/m 90 mm (73,6) 5,25 l/s1,2 m/s 0,016 m/m 110 mm (90,0) 8,00 l/s1,2 m/s 0,014 m/m 125 mm (102,2) 10,2 l/s1,2 m/s 0,012 m/m 140 mm (114,6) 12,6 l/s

Page 157: RIEGO POR GOTEO..ppt

P.E. 6 atm. Alta Densidad

V m/seg. J m/m Ø Nominal Q= l/s 1 m/s 0,09 m/m 18-20 mm (16) 720 l/h1 m/s 0,067 m/m 25 mm (21) 1260 l/h1 m/s 0,048 m/m 32 mm (28) 2230 l/h1 m/s 0,035 m/m 40 mm (35,2) 3530 l/h1 m/s 0,027 m/m 50 mm (44) 5580 l/h1 m/s 0,020 m/m 63 mm (55,4) 8820 l/h

Page 158: RIEGO POR GOTEO..ppt

P.E. 6 atm. Baja Densidad

V m/seg. J m/m Ø Nominal Q= l/s 1 m/s 0,066 m/m 25 (20,4) mm 1150 l/h1 m/s 0,050 m/m 32 (26,2) mm 1945 l/h1 m/s 0,039 m/m 40 (32,6) mm 3025 l/h1 m/s 0,029 m/m 50 (40,8) mm 4680 l/h1 m/s 0,021 m/m 63 (51,4) mm 5330 l/h

Page 159: RIEGO POR GOTEO..ppt

PERDIDAS DE CARGA PARA TUBERIAS CON PERDIDAS EN EL

CAMINO

J con salidas = J * Coeficiente de Scobey (metros/metro)

Page 160: RIEGO POR GOTEO..ppt

Ejemplo:Un lateral de riego de 16 mm

diámetro interno, con 100 goteros de 4 L/hora

J= Q1.85 / (0.28 * C) 1.85 * D4.86

Q = 4*100 L/hora = 0.4 m3/hora 0.00011111 m3/seg

C = 120 D = 0.016 mCoef Scobey = 0,350

Page 161: RIEGO POR GOTEO..ppt

Q = 4*100 L/hora = 0.4 m3/hora 0.00011111 m3/seg

0.000111111^1.85 = 4.84E-08(0.28 * 120)^1.85 = 666.39

0.016^4.86 = 1.87E-09

J = 4.84E-08/(666.39*1.88E-09) =0.0388 m/mpara 100 m = 3.88 m

Coef. Scobey para 100 salidas = 0.35

J con salidas = 1.358 m

Page 162: RIEGO POR GOTEO..ppt

M

A

T

R

I

Z

MULTIPLE

MULTIPLE

LATERALES DE RIEGO

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LATERAL DE RIEGO 12

1 metro

M

U

L

T

I

P

L

E

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LATERAL DE RIEGO 12

1 metro

M

U

L

T

I

P

L

E

Q1 = 4 L/hr

Q2 = 8 L/hr

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LATERAL DE RIEGO 12

1 metro

M

U

L

T

I

P

L

E

Q1 = 4 L/hr

Q2 = 8 L/hr

P1 = mínima presión de funcionamiento del goteo mas/menos diferencia cota*

* = Diferencia entre la cota de la bomba y la cota del último

gotero

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LATERAL DE RIEGO 12

1 metro

M

U

L

T

I

P

L

E

Q1 = 4 L/hr

Q2 = 8 L/hr

P1 = mínima presión de funcionamiento del goteo

mas/menos diferencia cota

P2 = P1 + pérdida de carga del tramo entre 1 y 2 (1 metro)

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LATERAL DE RIEGO 12

1 metro

M

U

L

T

I

P

L

E

Q1 = 4 L/hr

Q2 = 8 L/hr

P1 = mínima presión de funcionamiento del goteo

mas/menos diferencia cota

P2 = P1 + pérdida de carga del tramo entre 1 y 2 (1 metro)

Si P2 > P1 + 10% P1 : CAMBIO DE DIAMETRO

DE LATERAL

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LATERAL DE RIEGO 12

1 metro

M

U

L

T

I

P

L

E

Q1 = 4 L/hr

Q2 = 8 L/hr

P1 = mínima presión de funcionamiento del goteo

mas/menos diferencia cota

P2 = P1 + pérdida de carga del tramo entre 1 y 2 (1 metro)

Si P2 > P1 + 10% P1 : CAMBIO DE DIAMETRO

DE LATERAL

16 mm 12 mm

Page 169: RIEGO POR GOTEO..ppt

EL DISEÑO CONSISTE EN:

• DETERMINAR EN QUE PUNTO A LO LARGO DEL LATERAL HAY QUE CAMBIAR EL DIAMETRO DE LA TUBERIA PARA LOGRAR ALTA UNIFORMIDAD Y OPTIMIZACIÖN DE COSTOS DE INVERSION Y OPERACIÓN.

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PROGRAMACION DEL USO DEL RIEGO POR GOTEO

Page 171: RIEGO POR GOTEO..ppt

PROGRAMACION DEL RIEGO POR GOTEO

Criterios técnicos a considerar:

• Descarga del Equipo de Riego.

• Reposición máxima del equipo (tiempo máximo de riego por sector).

• Inyección de dosis fertilizantes.

Page 172: RIEGO POR GOTEO..ppt

PROGRAMACIÓN DEL RIEGO POR GOTEO

Criterios Agronómicos a considerar:

• Estado fenológico de la plantación.

• Períodos críticos de requerimiento hídrico.

• Objetivos productivos (calibre, sólidos solubles, toneladas/há).

• Niveles de fertilizantes por etapa fenológica (Kg/há).

Page 173: RIEGO POR GOTEO..ppt

PROGRAMACIÓN DEL RIEGO POR GOTEO

• Los criterios agronómicos anteriormente mencionados generan información que debe manejarse de forma adecuada.

• Surge la necesidad de construir registros de información.

• El análisis de estos registros debe permitir la obtención de los máximos niveles productivos.

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Page 175: RIEGO POR GOTEO..ppt

CONTROL

Page 176: RIEGO POR GOTEO..ppt

CONTROL DEL RIEGO POR GOTEO

Criterios técnicos a considerar:

• Descarga del Equipo de Riego.

• Reposición máxima del equipo (tiempo máximo de riego por sector).

• Inyección de dosis fertilizantes.

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CONTROL DEL RIEGO POR GOTEO

• Descarga constante de los goteros (verificar mensualmente para cada sector de riego).

• Identificar oportunamente el taponamiento de goteros.

• Realizar mediciones semanales de presión a través de los manómetros instalados en el equipo de riego.

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Diversas alternativas y niveles de control para sistemas de Riego por Goteo.

Nivel básico: las decisiones están basadas en la experiencia personal, sugerencias, intuición, sin mediciones de comportamiento en tiempo real.

Segundo nivel: experimentación del suelo mediante el método denominado: “sentir y observar”.

CONTROL DEL RIEGO POR GOTEO

Page 179: RIEGO POR GOTEO..ppt

Tercer nivel: el riego y fertilización se basan en prácticas conocidas y recomendaciones generales con un programa predeterminado para la temporada de riego.

Cuarto nivel: se monitorea el contenido de humedad y nutrientes en el suelo, y el agua y nutrientes son agregados para lograr los niveles requeridos exactos.

CONTROL DEL RIEGO POR GOTEO

Page 180: RIEGO POR GOTEO..ppt

4° NIVEL DE CONTROL

• Una tecnología muy moderna para monitorear el contenido de humedad del suelo está basada en medir la capacitancia del suelo mediante electrodos.

• La capacitancia aumenta al elevarse el contenido de humedad en el suelo.

Page 181: RIEGO POR GOTEO..ppt

4° NIVEL DE CONTROL

• El TENSIÓMETRO es el método más simple y valioso para monitorear el comportamiento de los sistemas de riego por goteo.

• En riego por goteo superficial, se instalan dos tensiómetros a distinta profundidad.

• La punta de cerámica del primer tensiómetro es instalada en la estrata superior, 15-30 cm de profundidad, en la zona aireada de raíces.

• Este tensiómetro es utilizado para tomar decisiones respecto al tiempo de riego.

Page 182: RIEGO POR GOTEO..ppt

4° NIVEL DE CONTROL

• El segundo tensiómetro es instalado en el límite inferior de la zona activa de raíces, ó a la profundidad de mojamiento deseada.

• Este tensiómetro indica, después de 12-24 hrs de la aplicación de un evento de riego, si la cantidad de agua verdaderamente completó en su totalidad la zona de raíces.

Page 183: RIEGO POR GOTEO..ppt

Tensiómetros para monitorear la

tensión del agua en el suelo

4° NIVEL DE CONTROL

Page 184: RIEGO POR GOTEO..ppt

4° NIVEL DE CONTROL

• La composición química de la solución del suelo también puede ser monitoreada utilizando un extractor de humedad del suelo (tensiómetro modificado).

• La solución de suelo es extraída mediante succión forzada con ayuda de un “inyector”.

Page 185: RIEGO POR GOTEO..ppt

Sensor de capacitancia para monitorear la humedad en el suelo

4° NIVEL DE CONTROL

Page 186: RIEGO POR GOTEO..ppt

MONITOREO DEL CONTENIDO DE HUMEDAD

EN EL SUELO

Sensor de humedad

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Quinto nivel: las operaciones realizadas en los niveles anteriores, son acompañadas por un monitoreo nutricional del cultivo (análisis de tejidos) y del status hídrico (tensión del agua en el tallo ó la hoja a mediodía).

Sexto nivel: la humedad del suelo, temperatura ambiente y evapotranspiración, estatus hídrico de la planta, contenido de sales y nutrientes en el agua de riego, la reacción entre el suelo y el agua, son monitoreados de manera simultánea.

CONTROL DEL RIEGO POR GOTEO

Page 188: RIEGO POR GOTEO..ppt

5° NIVEL DE CONTROL

• Monitoreo nutricional del cultivo y balance hídrico.

• El balance hídrico depende del contenido de humedad en el suelo, el status hídrico de la planta y el clima en tiempo real.

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MUESTREO DE LA HUMEDAD DEL SUELO

Extractor para medir el contenido de humedad del suelo (tensiómetro

modificado)

Page 190: RIEGO POR GOTEO..ppt

6° NIVEL DE CONTROL

• Los instrumentos de monitoreo están conectados a controladores que son activados en función de programas pre-instalados.

• El fitomonitoreo es un control comprensivo de los parámetros suelo, planta y atmósfera (clima).

• Los dos indicadores utilizados para programar el riego por goteo mediante el fitomonitoreo son: tendencia diaria de diámetro máximo (DMT) y amplitud de contracción diaria (DCA), y el potencial hídrico del tallo a mediodía (WP).

Page 191: RIEGO POR GOTEO..ppt

6° NIVEL DE CONTROL

• Monitoreo simultáneo:

• Humedad del suelo,

• Temperatura ambiente y evapotranspiración,

• Estatus hídrico de la planta,

• Contenido de sales y nutrientes en el agua de riego,

• Reacción entre el suelo y el agua.

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MONITOREO CONSTANTE DE LA HUMEDAD EN EL

SUELO

Curvas de humedad con sensores colocados a distintas profundidades.

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6° NIVEL DE CONTROL

Page 195: RIEGO POR GOTEO..ppt

AUTOMATIZACION

• Objetivos

• Problemas

• Nivel de sofisticación

• Automatización robotizada con retroalimentación desde el huerto frutal

• Tendencias actuales y futuras