EL RIEGO LOCALIZADO se basa en la conducción de agua desde el punto de almacenamiento al " pie de cada vegetal",discurre durante todo el trazado dentro de una tubería, que es generalmente de PVC O PE.
Para que el agua alcance todos los puntos de emisión en un RIEGO ES NECESARIO: DOTARLA DE UNA PRESIÓN que venza el rozamiento de las tuberías y elementos del equipo y haga TRABAJAR CORRECTAMENTE a LOS EMISORES.
Veamos algunos conceptos esenciales para ENTENDER EL MOVIMIENTO DEL AGUA EN LAS TUBERÍAS:
A)PRESIÓN(P).
========= Fuerza que ejerce el agua sobre un punto del recipiente que la contiene. Se mide en el RIEGO en ATMÓSFERAS ( Atm)
1 Atm = Presión de una columna de agua de 10 metros de altura/cm2.
1 Mpa = 10 Atm = 100 m. c .a
En Otras Ciencias, como por ejemplo en Meteorología se mide en Pascales
B) CAUDAL ( Q):.
============ Es la cantidad de agua que pasa por un conductor o tubería en un tiempo determinado en segundos, minutos u horas o en otras UNIDADES DE TIEMPO.
EL CAUDAL tiene la siguiente fórmula:
Q = Sección del conductor x Velocidad del agua
LA SECCIÓN DEL CONDUCTOR generalmente la tuberías son circulares pues
S = 2 . Pi . r2(Al cuadrado) = 2 x 3,1416 x R2
EN EL SISTEMA SEXAGESIMAL EL TIEMPO SE MIDE EN
1 hora de tiempo = 60 minutos ; 1 minuto = 60 segundos, por tanto
1 hora = 3600 segundos.
C) PERDIDA DE CARGA (PC):
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Es la pérdida de presión debida al rozamiento del agua con las paredes del conductor. Depende de:
. Diámetro interior de la tubería.
. Longitud de la tubería.
. Caudal y velocidad del agua, para un mismo diámetro si aumentamos el CAUDAL AUMENTA LA VELOCIDAD.
. Rugosidad de la pared interior de la tubería.
CADA FABRICANTE DE TUBERÍAS Y EQUIPOS DE RIEGO aporta unas tablas o ábacos en donde dado un diámetro de tubería y un CAUDAL se determina un tanto por ciento % de PÉRDIDA DE CARGA, también se puede calcular por la siguiente fórmula:
L x J
PC = ________________________
100
PC = Pérdida de carga en m. c. a
L = Longitud en metros de la tubería.
J = Pérdida de carga por 100 metros lineales
EL RESULTADO DE PC quedaría expresado en m . c. a.
LA ANTERIOR FÓRMULA ES DE APLICACIÓN PARA CONDUCCIONES CON UNA ÚNICA SALIDA.EN RIEGO LOCALIZADO LAS CONDUCCIONES PRIMARIA Y SECUNDARIA están en este caso, PERO LAS LÍNEAS TERCIARIAS Y PORTA-EMISORES cuentas con MÚLTIPLES SALIDAS. CUANDO UNA CONDUCCIÓN pierde cada tramo que avanza parte de su CAUDAL, lo que descarga la línea o el emisor, su Q DISMINUYE Y POR TANTO
SU VELOCIDAD Y SU PC.
EL CÁLCULO DE PC. de estas tuberías se efectúa mediante la siguiente
fórmula:
L x J x F
PC = ___________________________
100
F = Factor de corrección de la pérdida de carga que viene determinado por TABLA y a su vez depende del número de salidas de la tubería.
VALORES DE F DE CRISTIANSEN( Autor del descubrimiento)
=========================== Nº salidas F Nº salidas F Nº salidas F
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1 1 11 0.375 22 0.366
___________________________________________________________________________
2 0.525 12 0,374 24 0.365
______________________________________________________________________________
3 0,448 13 0,32 26 0.364
______________________________________________________________________________
4 0,419 14 0.371 28 0.364
_____________________________________________________________________________
5 0.403 15 0.370 30 0.363
_____________________________________________________________________________
6 0.394 16 0.369 35 0,362
____________________________________________________________________________
7 0.388 17 0.368 40 0.362
_____________________________________________________________________________
8 0.383 18 0.368 45 0,361
_________________________________________________________________________________
9 0.380 19 0.367 100 0.359
_________________________________________________________________________________
10 0.378 20 0.367 200 0.358
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CALCULO DE LA ALTURA DE TRABAJO:
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La altura de trabajo de un EQUIPO DE RIEGO viene determinada por LA ALTURA REAL EN METROS que tiene que vencer( ALTURA GEOMÉTRICA TOTAL) MÁS LAS PÉRDIDAS DE CARGA DE TODOS LOS ELEMENTOS QUE LA COMPONEN.
LA ALTURA GEOMÉTRICA TOTAL:
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Está compuesta por la ALTURA GEOMÉTRICA DE ASPIRACIÓN= A LA DISTANCIA VERTICAL ENTRE LA SUPERFICIE DEL AGUA Y EL EJE DE LA MOTOBOMBA QUE LA ASPIRA
ALTURA GEOMÉTRICA DE IMPULSIÓN= DISTANCIA VERTICAL DESDE EL EJE DE LA MOTOBOMBA Y EL PUNTO DE DESCARGA DE LA TUBERÍA:
Hg = Ha + Hi donde Hg = Altura geométrica total
Ha = Altura geométrica de aspiración.
Hi = Altura geométrica de impulsión.
LA ALTURA GEOMÉTRICA DE ASPIRACIÓN TEÓRICAMENTE no puede ser NUNCA SUPERIOR A 10,33 metros a nivel del mar, si bien en la PRÁCTICA el MÁXIMO CONSIDERADO es el 70 % = 7 m. c. a
A los datos obtenidos anteriormente HAY QUE SUMAR LAS PÉRDIDAS DE CARGA DE TODOS LOS ELEMENTOS QUE COMPONEN EL EQUIPO.
Por tanto LA ALTURA MANOMÉTRICA DE TRABAJO = Hm DE UN EQUIPO SERÍA:
Hm = Ha + Hi + PCa + PCi + Pte
DONDE: PCa = Pérdida de carga del tubo de aspiración.
PCi = Pérdida de carga de las tuberías de impulsión y elementos del equipo.
PTe = Presión de trabajo de los emisores.
LOS EMBALSES PARA RIEGO:
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La utilización de riegos de alta frecuencia exige contar con agua disponible a diario o en el mejor de los casos, cada dos o tres días,pero siempre de forma distinta a los sistemas tradicionales de reparto en turnos del agua de riego.Aún disponiendo de equipos propios de elevación y de fuentes permanentes, la eventualidad de posibles averías mecánicas hace recomendable contar con depósitos de regulación y almacenamiento de agua,especialmente en frecuencias altas y de cultivos de sistema radicular débil, o cultivos muy sensibles a la falta de agua.
También los embalses pueden cumplir una función de ahorro en los costes energéticos de bombeo,permitiendo la recogida de las aguas de lluvia y sobre todo,pudiendo efectuar las operaciones de llenado en HORAS,DÍAS O PERIODOS DENOMINADOS VALLE, en los que EL COSTO ENERGÉTICO ES BASTANTE MENOR. Si este fuese uno de sus objetivos se debe DISEÑAR con este criterio.
Los EMBALSES además pueden usarse como DECANTADORES para ELIMINAR SÓLIDOS en suspensión,indeseables para los sistemas de RIEGO A PRESIÓN.
PARA ALMACENAR AGUA son varias las formas que podemos adoptar,pero en esencia todas consisten en:
UN RECIPIENTE de VOLUMEN adecuado, recubierto de un material IMPERMEABLE para evitar fugas.
En los casos que se estime un sistema de TAPADO para evitar la formación de algas, reducir la evaporación del agua y evitar la contaminación de ésta por elementos indeseables transportados por el VIENTO.
ELECCIÓN DEL EMPLAZAMIENTO:
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- Cercano al cabezal de riego para mejor vigilancia y control de limpieza,llenado,aplicación de productos para decantación o antialgas, se efectúa más cómodamente.Esto posibilita que los equipos de impulsión para riego estén integrados en los cabezales. Una vez hechas estas consideraciones, la decisión del EMPLAZAMIENTO estará condicionada por:
A) Disponibilidad de suelo en el lugar deseado.
B) Facilidad de acceso.
C) Estudio de costos para el llenado y el transporte a la parcela de cultivo.
D) La posibilidad, si existen desniveles importantes, del ahorro que pueda suponer el riego sin necesidad de impulsión desde el embalse.
TIPOS DE EMBALSES:
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Según la NECESIDAD DE VOLUMEN Y LA DISPONIBILIDAD DE SUELO que ocupe la construcción pueden ser:
1. ELEVADOS:
Cuando se dispone de poco suelo útil y los volúmenes requeridos no son muy altos, los embalses elevados son los más comunes.El material constructivo y a la vez impermeabilizante pueden ser el hormigón armado o la chapa.La forma más común es la circular por su mayor resistencia a la presión ejercida por el agua.En ambos casos se pueden instalar pilares centrales para apoyar la cubierta.
El embalse de hormigón suele ser algo más caro que el de chapa pero más duradero, en cuanto a las prestaciones son las mismas para ambos casos.
EL MANTENIMIENTO es el mismo para ambos materiales, salvo que la chapa no sea galvanizada, que habría que recurrir a pinturas periódicas siguiendo las instrucciones de la Empresa Instaladora.
En este tipo de embalses se simplifica la impulsión y se abarata el coste y las labores de limpieza se realizan más fácilmente.
2.ENTERRADOS O SEMI ENTERRADOS:
Para volúmenes más elevados se recurre a este tipo de embalse.Suelen instalarse sobre una excavación en el suelo y en casos con una pequeña elevación que produce la tierra extraída de la excavación.
El material de construcción lo constituye el propio suelo y el de impermeabilización una geomembrana, raras veces se recurre al hormigón por ser su costo muy elevado.
En casos de suelos gruesos o muy punzantes se suelen colocar antes de la geomembrana un material de protección para EVITAR ROTURAS( lámina geotextil). El mercado ofrece una amplia gama de geomembranas siendo las más comunes:
LÁMINA DE PVC: de diferentes gruesos o "galgas", siendo la más usada de 1,2 milímetros.Su duración media estimada es de 8 a 15 años.La soldadura se eféctua con aire caliente y debe hacerse por personal experto.Es la mayoría de los casos es la más barata.
LÁMINA DE POLIETILENO(P.E.) DE ALTA DENSIDAD. El grosor recomendado es de 1,5 milímetros, resultando muy resistente a la tracción y al efecto de las aguas agresivas.Su duración estimada es de 20 años.La soldadura debe de hacerse por estrucción o termosifón y siempre con equipos y personal especializado.
COPOLÍMERO EVA(18%V.A.).En la actualidad es poco usado.Tiene una gran resistencia a la tracción
PARA TODAS LAS GEOMEMBRANAS ANTES DE SU COMPRA, se debe
considerar los siguientes requisitos:
RESISTENCIA AL MEDIO AMBIENTE.
POCA SENSIBILIDAD A LOS CAMBIOS TÉRMICOS.
RESISTENCIA A LA PUNCIÓN.
RESISTENCIA A LA TRACCIÓN.
DURACIÓN ADECUADA.
FACILIDAD DE SOLDADURA.
POSIBILIDAD DE REPARACIÓN.
FORMAS Y MEDIDAS DE EMBALSES ENTERRADOS:
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FORMA: la que mejor aprovecha la lámina de geomembrana es la rectangular, si bien habrá que adaptarse a la superficie disponible.Se debe tender a formas regulares.
Uno de los DATOS CONSTRUCTIVOS MÁS IMPORTANTES: Es el TALUD de las paredes, siendo los más recomendados 1/1,1/2 y 1/2,5, debiendo tener presente que a una mayor pendiente existirá MÁS PELIGRO DE RODAMIENTO Y ROTURA. En paredes de tierra NUNCA SE DEBEN HACER PAREDES VERTICALES.
PROFUNDIDAD debe ser de 3 metros en adelante para optimizar el aprovechamiento del suelo ocupado. EL PRINCIPAL FACTOR LIMITANTE DE PROFUNDIDAD será la altura de aspiración de las bombas de riego, si el equipo está en alto, no deben pasar de 7 metros.
Si el llenado del embalse se efectúa con aguas turbias, el embalse cumplirá funciones de decantación y tendrá por tanto que situarse sobre plano inclinado y disponer de mecanismo de limpieza del fondo.
CÁLCULO DEL VOLUMEN DE UN EMBALSE:
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Para efectuar el CÁLCULO DE UN EMBALSE debemos tener los siguientes datos:
Caudal de llenado.
Frecuencia de los turnos.
Necesidades máximas en época punta.
Evaporación diaria en periodo punta.
Con estos datos aplicamos la FÓRMULA SIGUIENTE:
V =NM x DT + VS +(EP x DT)
V = Volumen neto del embalse en litros.
NM= Necesidades diarias en época punta en litros.
DT = Días de turno.
VS = Volumen de sedimentación en litros.
EP = Evaporación diaria en época punta en milímetros= litros/metro cuadrado.
EL VOLUMEN NETO= V, sería el necesario SIN PREVEER UNA POSIBLE AVERÍA de los equipos o un retraso de los turnos.En PREVISIÓN de esta eventualidad SE INCREMENTA EN UN 20 %= VOLUMEN DE EMERGENCIA , por lo que la fórmula anterior quedaría como
VOLUMEN TOTAL = V + 20% de V
OBRAS COMPLEMENTARIAS:
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Es necesario que todo embalse cuente con un sistema de regulación de llenado( sistema de parada de equipos) o con aliviadero para evitar desbordamientos incontrolados.
La entrada de agua debe hacerse por medio de un difusor para evitar el impacto directo en las geomembranas y el agitado del agua.
En los embalses abiertos es obligatoria LA VALLA PERIMETRAL para SEGURIDAD DE PERSONAS Y ANIMALES y son MUY CONVENIENTES las escalas para salida en casos de caídas fortuitas.
En SUELOS CON CAPAS FREÁTICAS ALTAS se debe dotar el embalse, bajo la geomembrana, de un sistema de drenaje para evacuar el agua subterránea, o la formación de gases.
BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA:
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AVILA,R. Guiones y apuntes sobre riego localizado.C.I.F.A,Granada.
ARBOLI,I. Membranas flexibles para impermeabilizar embalses.Revista HORTICULTURA,pag 102,año 1995.
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