Principios del diseño de sistemas de riego

03
May

Principios del diseño de sistemas de riego

El diseño de un sistema de riego requiere buen conocimiento del cultivo, las condiciones del campo, el suelo y el agua. Responder las siguientes preguntas puede ayudar a determinar las características deseadas del sistema de riego.

  • ¿Cuál es la textura del suelo? ¿Cuánta agua puede retener el suelo?
  • ¿Cuál es la superficie del campo?
  • ¿Cuál es la topografía del campo?
  • ¿Se dividirá el campo en secciones de riego?
  • ¿Cuál es la densidad de siembra del cultivo?
  • ¿Cuál es la profundidad del sistema radicular del cultivo?
  • ¿Cuáles son los requerimientos de agua del cultivo?
  • ¿Cuál es la fuente de suministro de agua? ¿Cuál es la calidad del agua?
  • ¿Cuáles son los costos y los requisitos laborales del sistema?

 

TIPOS DE SISTEMAS DE RIEGO

Los tres tipos principales de sistemas de riego son el riego por superficie, el riego por aspersión y el riego localizado.

El riego por superficie se refiere a los sistemas de riego que distribuyen el agua por gravedad y se realiza en terrenos en pendiente. El sistema está diseñado de tal manera que el agua fluye desde acequias de abastecimiento de agua en el extremo superior del campo hasta el extremo inferior del campo y se infiltra en el suelo a medida que avanza.

El riego por superficie tiene un alto requerimiento de mano de obra y, de todos los métodos de riego, el riego de superficie tiene la eficiencia de uso de agua más baja (alrededor del 55%). No es adecuado para suelos arenosos debido a su alta tasa de infiltración.

Los métodos de riego por superficie incluyen el riego por surcos, el riego por tablares y el riego por inundación. El riego por surcos es más adecuado para cultivos en hileras donde solo se riega parte de la superficie del campo. El riego por tablares es apropiado para la mayoría de los cultivos, excepto los cultivos que requieren condiciones de inundación permanente, como el arroz.


Riego por surcos

El riego por aspersión se refiere al riego por aspersión permanente y al riego por pivote. Este método tiene una mayor eficiencia en comparación con el riego por superficie. Sin embargo, los costos iniciales de la inversión son altos.

 


Sistema de riego por pivote central

El riego localizado es el más eficiente de todos los métodos y tiene una eficiencia de uso de agua del 90% o más. Sin embargo, es más adecuado para áreas más pequeñas, requiere buena calidad de agua y tiene altos costos iniciales y de mantenimiento.

El riego localizado incluye el riego por goteo, riego por goteo subterráneo y microaspersores.

La siguiente tabla compara los tipos de sistemas de riego:

Riego por superficie Riego por aspersión Riego localizado
Tipos de suelo Todo, excepto suelos arenosos Todo Todo
Disponibilidad de agua Adecuado para áreas con disponibilidad de agua muy alta Adecuado para áreas con disponibilidad de agua muy alta Adecuado para áreas con disponibilidad limitada de agua
Calidad del agua Adecuado para aguas con alto contenido de sedimento Requiere una concentración de sal relativamente baja Requiere un bajo contenido de sal

 

Clima Adecuado para cualquier clima Se debe evitar áreas con vientos fuertes Adecuado para cualquier clima
Automatización No es común Muy común Muy común
Fertilización No apto para fertirriego Adecuado para fertirriego. Se pueden producir pérdidas de nutrientes. Adecuado para fertirriego. Alta eficiencia
Flexibilidad operativa Baja Alta Alta

 

EL CAUDAL DE RIEGO

Se refiere a la tasa de aplicación de agua en riego por aspersión y riego localizado. El caudal de riego se expresa en unidades de m3/h.

Para minimizar la erosión y la escorrentía del suelo, el caudal de riego debe planificarse de tal manera que no exceda la tasa de infiltración del suelo.

El caudal de riego necesario:

Q = A x D x 10 / t

Dónde:

A  El área de campo

D   Máximo requerimiento de agua del cultivo (ETc máximo del cultivo en mm)

t    Tiempo disponible para riego por día (horas)

 

Por ejemplo:

El área del campo es de 8 hectáreas

La evapotranspiración máxima del cultivo es 7 mm / día

El agricultor tiene agua disponible por un máximo de 14 horas por día.

 

El caudal de riego necesario (valor mínimo (:

Q = 8x7x10 / 14 = 40 m3/h

 

LA DURACIÓN DE LA RIEGO

Un parámetro importante para conocer y considerar en la fase de diseño es la duración de riego. Se puede calcular utilizando las propiedades del suelo, la eficiencia del sistema de riego y el requisito de lixiviación (que es una función de la calidad del agua y la tolerancia del cultivo a la salinidad).

t = AFD/ I (1-RL) e

Dónde

AFD – Agua fácilmente disponible

I – tasa de infiltración del suelo

RL – Requisito de lixiviación

e – La eficiencia de riego (fracción)

 

LA UNIFORMIDAD DE RIEGO

Una uniformidad del 100% significa que cada punto dentro del área regada recibe la misma cantidad de agua.

Se utilizan varios índices para evaluar la uniformidad del riego en diferentes sistemas de riego:

UD – Uniformidad de distribución – utilizada para riego localizado y riego por aspersión.

CU – coeficiente de uniformidad de Christiansen – utilizado para riego por aspersión.

 

Uniformidad de distribución (UD)

UD = 100 x (Q25% / Qn) 

Dónde

Q25% = caudal promedio del 25% de los emisores que tienen el caudal más bajo.

Qn = caudal medio de todos los emisores.

 

UD (%) Clasificación
95-100 Excelente
85-95 Bueno
75-85 Regular
65-75 Pobre
<60 Inaceptable

 

Para calcular el UD, se deben muestrear al azar entre 40 y 100 emisores, de diferentes secciones del campo.

 

Coeficiente de uniformidad de Christianen (CU)

CU se usa comúnmente para sistemas de riego por aspersión.

CU = 100 X (1 – (∑|Di – Dmed| / nDmed)

Dónde

Di = cantidad de agua en un pluviómetro individual

Dpro = cantidad media de agua en todos los pluviómetros

n = número total de pluviómetros

 

CU para riego por aspersión:

CU (%) Clasificación
<70 Pobre
70-90 Adecuado
>90 Excelente

 

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