Diseno hidraúlico para el riego presurizado de papayo y tomate

Sistemas de regadío. Riego en los cultivos. Manejos de mantención

  • Enviado por: Jorge Navarrete C.
  • Idioma: castellano
  • País: Chile Chile
  • 25 páginas

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12. EL RIEGO EN LOS CULTIVOS

12.1. Lamina neta para el Papayo (por factor de agotamiento)

Los valores de humedad volumétrica en capacidad de campo y humedad volumétrica en punto de marchitez permanente se obtienen según textura del suelo obtienen según textura del suelo Anexo 24. (APUNTES COMPLEMENTARIO DE RIEGO, 2000 ). En los sistemas de riego localizado el Coeficiente de Reducción normalmente es con frecuencia inferior al 20%. Se considero un valor del 10%.

a = ( Occ -O* ) / Occ -O pmp

a = Coeficiente de Reducción

Occ = Humedad volumétrica en capacidad de campo.

O pmp = Humedad volumétrica en punto de marchitez permanente.

O* = Humedad volumétrica critica.

Occ (1)

Opmp (2)

a (3)

0.36

0.17

0.1

(1), (2). Apuntes complementarios de Diseño de Métodos de Riego 2000, (Anexo 24)

0.1 = (0.36 - O*) / 0..36 - 0.17 O* = 0.341

Luego : LN = ( Occ - O*) * h (mm)

LN = Lamina neta que corresponde a la lamina neta de agua que se debe aplicar en cada riego.

h = Profundidad efectiva del cultivo (mm).

H (4)

700

(4) Corfo 1989

LN = (0.36 - 0.341) * 700 LN = 13.33 = 13 mm

12.2. Cálculo de la Lamina Neta para Tomate (por factor de agotamiento)

Se realiza el mismo cálculo, donde el valor el valor de O* = 0.341, pero en este caso el valor de h es de 600 mm.

h (5)

600

(5) Giaconi 1993

LN = (0.36 - 0.341) * 600 LN = 11.4 = 11 mm

12.2.1 Frecuencia de Riego para Papayo

En un suelo sin la presencia de la napa freática a la zona radicular y sin lluvias de importancia, la frecuencia de riego queda determinada solo por ETC.

A modo de ejemplo se realiza el cálculo para el mes de enero

FR = LN / ETC

ETC (6)

4.570

(6) Anexo 25

FR = 13 / 4.570 = 3 días

Para el resto de los meses se indica en el Anexo 26

12.2.2. Frecuencia de Riego para Tomate

A modo de ejemplo se realiza el cálculo para el mes de enero.

FR = LN / ETC

ETC (6)

5.844

(6) Anexo 25

FR = 11 / 5.844 = 1.88 = 2 días

Para el resto de los meses se indica en el Anexo 27

12.3. Calendario de Riego

Tanto para el calendario de riego del tomate y del papayo, se muestra en los Anexos 28 y 29 respectivamente.

13. BALANCE HIDRICO.

El balance hídrico se obtiene mes a mes a través de la diferencia que se crea entre la disponibilidad de agua que entra al predio por el canal de abastecimiento y los requerimientos hídricos de cada cultivo que se establecieron, por su superficie y eficiencia del sistema de riego utilizado. En nuestro caso, se despreciaron los ingresos por precipitaciones debido a su poca significancia. En Anexo 30 se muestran los cálculos.

14. DISEÑO AGRONOMICO

14.1 Volumen de suelo mojado.

También se denomina bulbo húmedo. En la práctica del diseño el concepto de “ porcentaje suelo mojado “,(Anexo 31) que aunque menos significativa, es más fácil de manejar y medir. Esta área mojada debe medir la profundidad en que la densidad radicular sea máxima (Pizarro, 1987).

Por otra parte (Vermeiren y Jobling, 1986) el porcentaje de suelo mojado depende del caudal del distribuidor, de la separación de los distribuidores y del tipo de suelo.

14.2. Forma y dimensión del bulbo de mojamiento.

Depende básicamente del tipo de suelo y la acción combinada de las fuerzas matricas y gravimétricas que originan la forma del bulbo, que en general presenta la configuración en la figura (Anexo 32). Además del tipo de suelo va a depender del caudal del emisor (a mayor caudal bulbos más anchos), de la cantidad de tiempo de riego de la pendiente de presencia de capa impermeable y de la homogeneidad y de la homogeneidad del suelo en general.( Moya,1994 ).

14.3. Cálculo de volumen de agua (Va).

14.3.1.Cálculo de volumen de agua para el Papayo (Va).

Corresponde al volumen de agua a aplicar en el mes de máxima demanda hídrica del cultivo. El porcentaje de del área que ocupa el papayo se asumió en un 40% por las características del follaje en tomate de un 80 %. Con una eficiencia en ambos de un 90% por el sistema de riego localizado.(Salgado, 2000)

Va = LN (mm) * A (m²) * S1 / Efc

LN = Lámina neta del periodo corresponde a la máxima evapotranspiración de la temporada del cultivo en particular.

A = Marco de plantación.

S1 = Porcentaje del área que ocupa el cultivo en estado adulto.

Efc = Eficiencia del sistema de riego.

LN (1)

A (2)

Efc (3)

13

2.25

0.90

(1) Según cálculo de LN

(2),(3) Primer Informe

Para el Papayo

Va = 13 * 2.25 * 0.4 / 0.9 = 13 lt / día / árbol

14.3.2. Cálculo de volumen de agua para el Tomate (Va).

Corresponde al volumen de agua a aplicar en el mes de máxima demanda hídrica del cultivo. El porcentaje del área que ocupa el tomate se asumió en un 80% por las características del follaje. Con una eficiencia en ambos de un 90% por el sistema de riego localizado.(Salgado, 2000)

Va = LN (mm) * A (m²) * S1 / Efc

LN (1)

A (2)

Efc (3)

11

0.2

0.90

(1) Según calculo de LN

(2),(3) Primer Informe

Para el Tomate

Va = 11 * 0.2 * 0.8 / 0.9 = 1.95 lt / día / planta

14.4. Horas de riego (Hr).

14.4.1 Horas de riego en Papayo (Hr).

Corresponde el tiempo destinado a la labor de entrega de agua necesaria para cada árbol. Esta definido por:

Hr = Va / Qe (Lt/hr) * Ep

Hr = Horas de riego

Va = Volumen de agua por riego

Qe = Caudal emisor

Ep = Número de emisores por árbol.

Qe (1)

Ep (2)

4

2

  • Apuntes de Cátedra, Salgado 2000

  • (2) Corfo, 1989

    Hr = 13 / 4* 2 = 1.6 hr

    14.4.2. Horas de riego en tomate (Hr).

    Corresponde el tiempo destinado a la labor de entrega de agua necesaria para cada planta. Esta definido por:

    Hr = Va / Qe (Lt/hr) * Ep

    Qe (1)

    Ep (2)

    0.001

    4

    (1) Ficha técnica, Drop- Drip (Anexo 33)

  • Giaconi

  • Para el cálculo del caudal de la cinta de riego, se calculo por 100 metros de cinta que gastan 500 lph, luego por metro 5 lph, y las salidas están a 20 cm, cada salida descarga aproximadamente 1 lph. (Anexo 33).

    Hr = 1.95 / 1* 2 = 0.98 hr

    14.5. Distancia de los emisores (De).

    Corresponde a la distancia de los goteros sobre el lateral, cuyo dato se obtuvo de bibliografía,* que en el caso de los papayos será de 1.5 m. En tomates se encuentra preestablecida de acuerdo al tipo de cinta utilizada en nuestro caso de 20 cm entre salidas.

  • DISEÑO HIDRAULICO

  • 15.1. Sistema de riego por goteo en Papayos

    15.1.1. Número de emisores por lateral (Ne).

    Ne = ( Ll (m) / Ds (m)) * Ep

    Ll = Largo del lateral.

    Ds = Distancia sobre la hilera de riego.

    Ep = Emisores por planta

    Ne = (70 / 1.5) * 2 = 93

    15.1.2 Cálculo del caudal del lateral (Ql).

    Este valor se obtiene usando la fórmula:

    Ql = Ne x Qe

    Ne : Es el número de emisores por lateral.

    Qe : Es el caudal por emisor (lt/seg).

    Ql = 93 * 4 (l/hr) = 372 l/s

    15.1.3. Cálculo del diámetro del lateral (Dl).

    El diámetro es función de la presión de trabajo del emisor, y a los diámetros comerciales disponibles. Con respecto a las pérdidas de carga se calculan con la fórmula de Hazen y Williams (que hace responsable al roce de las pérdidas de carga del sistema).

    Este diámetro se calculará usando la siguiente expresión:

    H = 1.131 x 10^(9)* L * (Q/C) * D^(-4.869)

    * Corfo 1989

    H: Pérdida de carga medida en m.c.a.

    Q: Caudal que circula por las cañerías medido (m3/h).

    D : Diámetro interior de la tubería (mm)

    L: Largo del lateral (m).

    C: Coeficiente de rugosidad el cual es dependiente del material del que está hecha la cañería, siendo para PE = 150 y para PVC = 140.

    Nota: Es importante señalar que esta fórmula fue diseñada para cañerías con una entrada y una salida; como no es el caso en que nos encontramos se aplicará el factor de Christiansen:

    F = (1/(1 + m) + (1/ 2n) + ((m - 1) ^1/2)/6n2).

    m: indicador del régimen hidráulico (1.75 para PE; 1.80 para PVC y 1.9 para aluminio).

    n: Número de salidas.

    F = (1/ ( 1+1,8 ) +1 / ( 2*93 ) + ((1.852 - 1) ^1/2)// ( 6* 93²) )

    F = 0,36

    H = 1.131 x 10^(9)* L * (Q/C) * D^(-4.869)

    C (1)

    D (2)

    L (3)

    Q

    150

    16

    70

    0.372

  • Coeficiente de rugosidad (Anexo 34)

  • (2) Apuntes de Cátedra, Salgado 2000

    (3) según diseño

    H = 1.131 x 10^(9)* 70 * (0.372 / 150) * 16^(-4.869)

    Hf *= 1.62 * 0.36 = 0.58 m.c.a.

    15.1.4 Cálculo número de laterales por sector de riego (Nl).

    Este valor lo obtendremos de la siguiente fórmula:

    NL = (L / Ee) * nl

    L : Largo del portalateral (metros)

    Ee : Distancia entre hileras (metros).

    nl: Número de laterales por hilera (en el caso de que exista más de un lateral por hilera.

    NL = (70 m / 1.5 m) * 2 = 93

    15.1.5. Cálculo del caudal del portalateral (Qpl).

    Este caudal lo obtendremos de:

    Qpl = NL x Ql.

    NL : Número de laterales por portalateral.

    Ql : Caudal del lateral medido en m3/h.

    Q pl = 93 * 0,372 m³/h = 34.596 m³/h

    15.1.6. Cálculo del diámetro del portalateral (Dpl).

    Se ocupará la fórmula de Hazen y Williams, de manera que las pérdidas de carga de éstos no superen el 20% de la presión de trabajo entre el lateral y los portalaterales.

    F = (1/(1 + m) + (1/ 2n) + ((m - 1) ^1/2)/6n2

    F = (1/(1 +1.852) + (1/ 2 * 93) + ((1.852 - 1) ^1/2)/6* 93² = 0.36

    H = 1.131 x 10^(9)* L * (Q/C) * D^(-4.869)

    D (1)

    Q

    C (2)

    L (3)

    103.6

    34.6

    140

    70

  • Diámetros de cañerías (Anexo 35)

  • Apuntes de Cátedra, Salgado 2000

  • según diseño

  • H = 1.131 x 10^(9)* 70 * (34.596 / 140) * 103.6^(-4.869) = 0.92

    Hf* = 0.92 * 0.36 = 0.33 m.c.a.

    15.1.7. Cálculo caudal de submatriz (Qsm).

    Este caudal lo obtendremos a partir de la siguiente fórmula:

    Qsm = Qpl x Npl.

    Qpl : Caudal del portalateral

    Npl : Número de portalaterales.

    Q sm = 34.596 m³/h * 2 = 69.192 m³/h

    15.1.8. Cálculo diámetro de submatriz (Dsm).

    Este valor lo obtendremos usando la fórmula de Hazen y Williams, de manera de conocer las pérdidas de carga. Esta fórmula deberá ser corregida por el factor de Cristiansen en el caso en que las submatrices tengan más de una salida.

    F = (1/(1 + m) + (1/ 2n) + ((m - 1) ^1/2)/6n2

    F = (1/(1 +1.852) + (1/ 2 * 2) + ((1.852 - 1) ^1/2)/6* 2² = 0.63

    H = 1.131 x 10^(9)* L * (Q/C) * D^(-4.869)

    D (1)

    Q

    C (2)

    L (3)

    150.6

    69.19

    140

    140

  • Según Softriego 2001. (Anexo 36)

  • Coeficiente de rugosidad (Anexo 34)

  • según diseño

  • H = 1.131 x 10^(9)* 140 * (69.19 / 140) * 150.6 ^(-4.869) = 1.06

    Hf* = 1.06 * 0.63 = 0.66 m.c.a.

    15.1.9 Cálculo diámetro de matriz (Dm).

    Nuevamente se utilizará la ecuación de Hazen y Williams.

    H = 1.131 x 10^(9)* L * (Q/C) * D^(-4.869)

    D (1)

    Q

    C (2)

    L (3)

    235.4

    69.19

    140

    215

  • Según Softriego 2001. Anexo

  • (2) Coeficiente de rugosidad (Anexo 34)

    H = 1.131 x 10^(9)* 140 * (69.19 / 140) * 235.4^(-4.869) = 0.18 m.ca.

    15.1.10 Cálculo de la carga dinámica total. (CDT).

    Se obtendrá a partir de la fórmula:

    CDT = Hf + Hs + Hg + He + Hsingularidades.

    Hf : Es la sumatoria de las pérdidas de carga desde la matriz hasta el último emisor (metros)

    Hs : Es la altura de succión de la bomba en metros.

    Hg : Es la pérdida de carga debido a la diferencia de la altura entre la matriz y el último emisor (metros).

    He : Es la presión de trabajo del emisor medido en m.c.a.

    Hsingularidades : Es la suma de las singularidades en el sector, que corresponde a un 20% de Hf .

    Hf = 0.58 + 0.33 + 0.6 + 0.18 = 1.69 m.c.a.

    Hf

    Hs (1)

    Hg (2)

    He (3)

    Hsingularidades

    1.69

    3

    2

    10

    0.33

    (1), (2) según diseño

    (3) Apuntes Complementarios de Diseño de métodos de riego (Anexo 37)

    CDT = 1.69 + 3 + 2 + 10 + 0.33 = 17.02

    15.1.11 Cálculo de la potencia de la bomba.

    Este valor queda determinado por:

    PB = (Qm x CDT) / (270 x efB x efM).

    PB : Es la potencia de la bomba medida en HP.

    Qm : Es el caudal de la matriz que considera los sectores del predio que son regados a la vez (m³/ hr).

    CDT : Es la carga dinámica total, medida en metros.

    efB : Es la eficiencia de la bomba, medido en porcentaje.

    efm : Es la eficiencia del motor, medido en porcentaje.

    Qm

    CDT

    EfB (1)

    efm (1)

    69.19

    17.02

    80%

    90%

    (1), (2) Apuntes de Cátedra, Salgado 2000

    PB = (69.19 x 17.02) / (270 x 0.8 x 0.9)

    PB = 6.05 = 6 HP

    15.1.12 Elección y descripción de la bomba.

    La bomba que se ha elegido es Modelo AFI L20. Marca DODA Aldo y & C. Snc. Italia.

    Rpm 540.(Anexo 38).

    15.1.13 Cálculo de los sectores de riego

    En general se calculan de la siguiente fórmula:

    Números de sectores = horas de trabajo / Horas de riego

    NS = 24 / 1.6 = 15 sectores

    15.2 Sistema de riego por cinta, en tomates.

    15.2.1 Número de salidas por lateral (Ne).

    Ns = ( Ll (m) / Ds (m)) * Sp

    Ll = Largo del lateral.

    Ds = Distancia sobre la hilera de riego.

    Sp = Salidas por planta

    NS = (54 / 0.2) * 2 = 540

    15.2.2. Cálculo del caudal del lateral (Ql).

    Este valor se obtiene usando la fórmula:

    Ql = Ns x Qs

    Ns : Es el número de salidas por lateral.

    Qs : Es el caudal por salidas (lt/seg).

    Ql = 540 * 1 (l/hr) = 540 l/hr = 0.540 m³/lt

    15.2.3 Cálculo del diámetro del lateral (Dl).

    El diámetro es función de la presión de trabajo del emisor, y a los diámetros comerciales disponibles. Con respecto a las pérdidas de carga se calculan con la fórmula de Hazen y Williams (que hace responsable al roce de las pérdidas de carga del sistema).

    Este diámetro se calculará usando la siguiente expresión:

    H = 1.131 x 10^(9)* L * (Q/C) * D^(-4.869)

    H: Pérdida de carga medida (m.c.a).

    Q: Caudal que circula por las cañerías medido (m3/h).

    D : Diámetro interior de la tubería (mm)

    L: Largo del lateral (m).

    C: Coeficiente de rugosidad el cual es dependiente del material del que está hecha la cañería, siendo para PE = 150 y para PVC = 140.

    Nota: Es importante señalar que esta fórmula fue diseñada para cañerías con una entrada y una salida; como no es el caso en que nos encontramos se aplicará el factor de Christiansen:

    F = (1/(1 + m) + (1/ 2n) + ((m - 1) ^1/2)/6n2).

    m: indicador del régimen hidráulico (1.75 para PE; 1.80 para PVC y 1.9 para aluminio).

    n: Número de salidas.

    F = (1/(1 +1.852) + (1/ 2 * 540) + ((1.852 - 1) ^1/2)/6* 540² =

    F = 0.35 m.c.a.

    H = 1.131 x 10^(9)* L * (Q/C) * D^(-4.869)

    C (1)

    D (2)

    L

    Q

    150

    16

    54

    0.540

    (1).Coeficiente de rugosidad (Anexo 34)

    (2)Apuntes de Cátedra, Salgado 2000.

  • Según diseño.

  • H = 1.131 x 10^(9)* 54* (0.540/ 150) * 16^(-4.869) = 2.5

    Hf *= 2.5 * 0.35 = 0.87 m.c.a.

    15.2.4 Cálculo número de laterales por sector de riego (Nl).

    Este valor lo obtendremos de la siguiente fórmula:

    NL = (L / Ee) * nl

    L : Largo del portalateral (metros)

    Ee : Distancia entre hileras (metros).

    nl: Número de laterales por hilera (en el caso de que exista más de un lateral por hilera.

    NL = (54 m / 1 m ) * 1 = 54

    15.2.4 Cálculo del caudal del portalateral (Qpl).

    Este caudal lo obtendremos de:

    Qpl = NL x Ql.

    NL : Número de laterales por portalateral.

    Ql : Caudal del lateral medido (m3/h).

    Q pl = 54* 0.540 m³/h = 29.16 m³/h

    15.2.5 Cálculo del diámetro del portalateral (Dpl).

    Se ocupará la fórmula de Hazen y Williams, de manera que las pérdidas de carga de éstos no superen el 20% de la presión de trabajo entre el lateral y los portalaterales.

    F = (1/(1 + m) + (1/ 2n) + ((m - 1) ^1/2)/6n2

    F = (1/(1 +1.852) + (1/ 2 * 54) + ((1.852 - 1) ^1/2)/6* 54*2 = 0.35

    H = 1.131 x 10^(9)* L * (Q/C) * D^(-4.869)

    D (1)

    Q

    C (2)

    L (3)

    103.6

    29.16

    140

    63

  • Diámetro de cañería. (Anexo 35)

  • (2) Coeficiente de rugosidad. (Anexo 34)

    (3) según diseño

    H = 1.131 x 10^(9)* 63 * (29.16 / 140) * 103.6^(-4.869) = 0.60

    Hf* = 0.60 * 0.35 = 0.21 m.c.a.

    15.2.6. Cálculo caudal de submatriz (Qsm).

    Este caudal lo obtendremos a partir de la siguiente fórmula:

    Qsm = Qpl x Npl.

    Qpl : Caudal del portalateral

    Npl : Número de portalaterales.

    Q sm = 29.16 m³/h * 2 = 58.32 m³/h

    15.2.7. Cálculo diámetro de submatriz (Dsm).

    Este valor lo obtendremos usando la fórmula de Hazen y Williams, de manera de conocer las pérdidas de carga. Esta fórmula deberá ser corregida por el factor de Cristiansen en el caso en que las submatrices tengan más de una salida.

    F = (1/(1 + m) + (1/ 2n) + ((m - 1) ^1/2)/6n2

    F = (1/(1 +1.852) + (1/ 2 * 2) + ((1.852 - 1) ^1/2)/6* 2*2 = 0.64

    H = 1.131 x 10^(9)* L * (Q/C) * D^(-4.869)

    D (1)

    Q

    C (2)

    L (3)

    150.6

    58.32

    140

    108

    (1) valor diámetro softriego 2001 (Anexo 36)

  • Coeficiente de rugosidad. (Anexo 34)

  • H = 1.131 x 10^(9)* 108 * (58.32 / 140) * 105.6^(-4.869) = 0.6

    Hf* = 0.6 * 0.64 = 0.38 m.c.a.

    15.2.8. Cálculo diámetro de matriz (Dm).

    Nuevamente se utilizará la ecuación de Hazen y Williams.

    H = 1.131 x 10^(9)* L * (Q/C) * D^(-4.869)

    D (1)

    Q

    C (2)

    L

    226

    58.32

    140

    182

    (1) valor diámetro softriego 2001.(Anexo 36)

  • Coeficiente de rugosidad. (Anexo 34)

  • H = 1.131 x 10^(9)* 182 * (58.32 / 140) * 226^(-4.869) = 0.14

    15.2.9 Cálculo de la carga dinámica total. (CDT).

    Se obtendrá a partir de la fórmula:

    CDT = Hf + Hs + Hg + He + Hsingularidades.

    Hf : Es la sumatoria de las pérdidas de carga desde la matriz hasta el último emisor (metros)

    Hs : Es la altura de succión de la bomba en metros.

    Hg : Es la pérdida de carga debido a la diferencia de la altura entre la matriz y el último emisor (metros).

    He : Es la presión de trabajo del emisor medido en m.c.a.

    Hsingularidades : Es la suma de las singularidades en el sector, que corresponde a un 20% de Hf.

    Hf = 0.87 + 0.21 + 0.38 + 0.14 = 1.6 m.c.a.

    Hf

    Hs (1)

    Hg (2)

    He (3)

    Hsingularidades

    1.6

    3

    2

    10

    0.34

    (1), (2) según diseño

    (3) Apuntes Complementarios de Diseño de métodos de riego (Anexo 37)

    CDT = 1.6 + 3 + 2 + 10 + 0.39 = 16.94

    15.2.10. Cálculo de la potencia de la bomba.

    Este valor queda determinado por:

    PB = (Qm x CDT) / (270 x efB x efM).

    PB : Es la potencia de la bomba medida en HP.

    Qm : Es el caudal de la matriz que considera los sectores del predio que son regados a la vez (m³/ hr).

    CDT : Es la carga dinámica total medida en metros.

    efB : Es la eficiencia de la bomba medida en porcentaje.

    efm : Es la eficiencia del motor medido en porcentaje.

    Qm

    CDT

    efB (1)

    Efm (2)

    58.32

    16.94

    80%

    90%

    (1), (2) Apuntes de Cátedra, Salgado 2000

    PB = (58.32x 16.94) / (270 x 0.8 x 0.9)

    PB = 5.08 = 5 HP

    15.2.11. Elección y descripción de la bomba.

    La bomba que se ha elegido corresponde a la marca Linha Hydrobloc KSB, modelo C 6000 (Agricultura de las Américas, 1996).Anexo 39.

    16. DESCRIPCION GENERAL DEL SISTEMA DE RIEGO

    16.1. Obtención del recurso hídrico

    El agua utilizada para el riego presurizado del predio “Los Algarrobos” proviene de un tranque de acumulación al que llegan las aguas provenientes del canal “Abandonado” de acuerdo a las acciones que les corresponden. Con una entrada de continua de agua de 24 horas.

    16.2. Sistemas de eliminación de sólidos previo a filtro.

    Desarenador

    Sistema que permite la eliminación de partículas en suspención, basado en la reducción de la velocidad del agua de un tramo recto, manteniendo una lámina de agua no superior a 15 cm. En función al riego presurizado, la construcción del Desarenador (Anexo 40) tiene como objetivo principal el de disminuir las impurezas de manera de evitar posibles obstrucciones e la unidad de bombeo, además de disminuir el embancamiento, por acumulación de sedimentos, en el tranque acumulador.

    Sistema de filtraje

    Filtro de arena: Son tanques metálicos o de plásticos reforzados, (Anexo 41) capaces de resistir presiones estáticas y dinámicas de la red. En su interior se coloca una gruesa capa de arena cuya función es filtrar el agua que pasa a través de ella (PIZARRO, 1990). Se hace imprescindible cuando el agua no proviene de un pozo, sino que proviene de un canal para ser posteriormente almacenada en un tranque, donde existe una alta probabilidad de que se formen algas, que junto con otros materiales como restos de insectos, restos orgánicos y pequeñas partículas minerales deben ser eliminadas por este sistema de filtrado. El funcionamiento se basa e la entrada del agua por una tubería superior, distribuyéndose al interior del tanque por medio de un deflector cuya función es impedir el choque directo del agua con el material filtrante evitando la formación de cárcavas en la arena, lo que disminuiría la profundidad filtrante y además, evita una disminución de la superficie filtrante, repartiendo el agua de manera uniforme sobre ella (GONZALEZ, et al, 1992).

    La salida de agua se realiza a través de una tubería inferior que se prolonga en el interior del tanque en unos colectores perforados los que se encuentran revestidos de malla, la que debe ser lo suficiente fina para impedir el paso de arena de granulometría mas fina (PIZARRO, 1990).

    Filtro de malla: Corresponde a una carcasa metálica de forma cilíndrica en cuyo interior se encuentra un elemento filtrante constituido por un soporte metálico recubierto por una malla de acero inoxidable. La malla es el componente fundamental del filtro, ya que las dimensiones de sus orificios determinan el tamaño máximo de las partículas que pueden escapar de la acción de filtrado. De esta manera el objetivo es retener les impurezas principalmente de tipo mineral, gránulos de arena proveniente del filtro de arena, además de fertilizantes no disueltos debido a su baja solubilidad, por lo cual se recomienda el uso de fertilizantes altamente solubles.

    16.3. Sistema de fertilización.

    A continuación de los filtros de arena, se ubica el equipo de fertirrigación, justificándose esta posición fundamentalmente por dos razones, la primera de ellas es evitar que la arena de los filtros absorban el fertilizante, produciéndose una pérdida de éste, y en segundo lugar, no permite un medio propicio para el desarrollo de microorganismos que dificultarían el filtrado de agua.

    En el predio “Los Algarrobos” se utilizó un inyector tipo Venturi, siendo éste un sistema sencillo, de bajo costo, fácil mantenimiento y cuyo deposito de fertilizante no requiere soportar las presiones de la red (GONZALEZ, et al, 1992 ). Este sistema consiste en un tubo por el cual circula agua en forma paralela a la tubería de riego, provisto de un estrechamiento que provoca un rápido aumento de la velocidad de ésta, originando la succión necesaria para extraer la mezcla del fertilizante desde el deposito de abono por medio de una tubería conectada a la zona de estrechamiento. En la tubería se ubica una válvula que provoca una diferencia de presión que desvía parte del flujo al inyector. A su vez, en el circuito del inyector se ubica otra válvula que regula el paso del agua, determinando de esta forma la cantidad de abono incorporado al sistema.

    16.4. Sistema de control de riego

    Se basa en la utilización de microprocesadores que permiten alcanzar un elevado nivel de automatismo, que permite controlar el funcionamiento hidráulico de la instalación a través de sensores de presión y flujo que detienen el riego cuando registran valores superiores o inferiores a un rango previamente fijado. El control de riego se hace a través de volúmenes medidos en un contador que envía pulsos al programador. En función de éstos volúmenes, éste abre y cierra válvulas solenoides que controlan el sistema. Estos equipos son de bajo consumo y se alimentan mediante pilas secas ordinarias, aún cundo se disponga de energía eléctrica para evitar problemas de corte de fluidos (GONZALEZ, et al, 1992 ).

    16.5. Sistema de distribución de agua

    Corresponde a la red de tuberías que conduce el agua desde el cabezal de control hasta el punto de emisión cercano a la zona radicular de las plantas cultivadas. Este sistema consta de:

    • Matriz: se considera como tubería principal, transportando los mayores caudales. Conduce el agua desde el cabezal de control hasta los puntos de desviación hacia los diferentes sectores de riego (CENTRO DE INFORMACIÓN DE RECURSOS NATURALES, 1996). Se constituye de PVC rígido clase 6 para el caso del papayo, la cual consta de un diámetro interno de 235.4 mm y un diámetro comercial de 250 mm. Para el tomate es también de PVC rígido pero de clase 10 con un diámetro interno de 226 y comercial de 250. Se escogió este material ya que presenta una serie de ventajas, entre las cuales cabe mencionar su mayor resistencia a la corrosión y a la electrólisis, su menor perdida de carga; lo que minimiza la potencia de la bomba, prevención de incrustaciones al poseer paredes lisas permitiendo una mayor vida útil, menor peso en comparación con tuberías metálicas; lo que facilita el proceso de instalación (GONZALEZ et al, 1992). El predio cuenta con 2 matrices, una de ellas para el riego de papayo y la otra para el riego del tomate. Están enterradas a 80 cm de profundidad rodeadas de una capa amortiguadora de arena a manera de protección contra la luz, golpes y presión, además de facilitar el tráfico por dicho sector (SALGADO, 2000). Las matrices alimentan cada una de las submatrices que le corresponden según los sectores de riego.

    Submatriz: se considera como tubería secundaria, originándose de la matriz. Conduce y distribuye el agua a los diferentes subsectores de riego, conectándose con las tuberías laterales (CENTRO DE INFORMACIÓN DE RECURSOS NATURALES, 1996). Está constituida de PVC rígido. Se encuentra enterrada a 40 cm de profundidad, rodeada de una capa de arena al igual que la matriz (Anexo 42).

    Portalaterales: corresponden a las tuberías que alimentan a los laterales dentro de cada subsector de riego. Está construido de PVC rígido y se encuentra enterrado a 20 cm de profundidad.

    Laterales: tuberías de polietileno de diámetro fijo colocadas a lo largo de las hileras del cultivo del papayo, llevando insertos los emisores (goteros), a intervalos fijos de 1.5 m. Se encuentran instalados sobre la superficie del terreno, por lo cual debe resistir la luz solar (rayos UV), oscilación térmica, tensiones mecánicas y la agresividad química de los fertilizantes (GONZALEZ, et al, 1992).

    Cintas: consiste en una tubería de polietileno con orificios distanciados a 20 cm entre ellos, ubicadas en las hileras del cultivo de tomate. Poseen una doble cámara; una interna de mayor diámetro y una externa de diámetro menor, ambas conectadas entre si, permitiendo tener un flujo uniforme a lo largo de la tubería, ya que el agua entra por la cámara interna y a medida que avanza varía la presión, pero al pasar a la cámara externa homogeneiza su flujo y de esta manera el caudal de cada uno de los orificios es constante (AGRICULTURA DE LAS AMERICAS, 1996)

    La cinta de riego utilizada en el predio es de tipo T - TAPE TSX 515 de flujo turbulento por presentar una pared gruesa que asegura resistencia mecánica y con ello una mayor duración. Trabaja con una presión de 6 m.c.a, y una descarga de 5 l/h por metro lineal .

    Goteros o emisores: dispositivos mediante los cuales pasa el agua proveniente de los laterales hacia el suelo a regar. El emisor utilizado en el predio Los Algarrobos, corresponden a un gotero Vortex (Plastro Gvat) con un gasto de 4 l/h, tipo laberinto de régimen turbulento, desmontable para limpieza en caso de ser necesario. Las entradas de agua actúan como filtro impidiendo la obstrucción. Es montado sobre tuberías de polietileno (laterales) de igual largo. Se tienen 2 goteros por árbol, entregando el caudal en forma lenta y uniforme.

    Se utilizan además goteros autocompensados, con el fin de mantener la uniformidad en los sectores con problema de pendiente. Estos goteros llevan una membrana flexible, que se deforma bajo la acción de la diferencia de presión del agua antes y después de la membrana, manteniendo el caudal aproximadamente constante, aunque varíe la presión de entrada. El gotero autocompensado utilizado en el predio Los Algarrobos es Netafim, con un gasto de 4 L/h, y una presión de 10 m.c.a.

    17. MANEJOS GENERALES DEL SISTEMA DE RIEGO

    17.1 Manejos operacionales

    De acuerdo al diseño, se dispone de un programador de riego el cual debe ser configurado de acuerdo a los ciclos de riego por sector. Se ubicarán dos operarios en la zona del cabezal de riego, los cuales estarán encargados de activar el sistema de retrolavado cuando corresponda, ya que éste no es de activación automática. También deben revisar diariamente los niveles de los fertilizantes en los estanques de fertilización, las presiones y los caudales de salida con el objeto de mantener una alta uniformidad en el riego.

    17.2 Manejos de Mantención

    Manejos de Mantención (MATTA,1998)

    Tablero eléctrico:

    - El tablero eléctrico debe mantenerse aislado, aireado y en ambiente seco. Sus terminales deben estar apretados y los cables eléctricos en canalización plástica o metálica; sin roturas

    - Programadores:

    Se deberá controlar mediante un tester el voltaje (24 voltios), con que operan las válvulas solenoides, con el objeto de verificar la aislación y evitar que se produzcan cortes de circuitos.

    Filtros:

    - Filtro de malla: El sistema de filtrado debe ser limpiado, cada vez que la diferencia de presión entre en los manómetros antes y después de los filtros sea de un 10% (entre 0.3 a 0.5 bares o 3 a 4 m.c.a.).Los filtros de malla se limpian abriendo la pequeña válvula del fondo, o bien desarmando y limpiando la malla con agua a presión.(Anexo 43)

    - Filtros de grava o arena: Los filtros de arena están dotados de sistemas de retrolavado, manual o automáticos, que invierten el flujo del agua dentro del filtro. Se deberá destapar el filtro, remover la grava depositada al interior e inyectar agua con una manguera o tubería, provocando que el rebalse que se produce por la misma abertura, arrastre las partículas depositadas en el interior. Este lavado se prolonga hasta que el agua salga limpia y la grava se vea blanca

    - Válvulas

    Las válvulas incluidas en el sistema de riego, cualquiera sea su condición (hidráulica, mecánica, de retención o de aire), deben ser removidas de su emplazamiento en la red, a lo menos dos veces por temporada de riego y sometidas a lavado exterior, revisión de sus conexiones eléctricas, si procede desarmarla y lavarla interiormente con cepillo y agua limpia

    - Solenoides

    Estas piezas deberán ser removidas de las válvulas cuatro veces en la temporada de riego, lavar exteriormente con agua, limpiar la cavidad interna, verificar estado del resorte y sello de las conexiones, (Anexo 44)

    - Tuberías matrices, secundarias y distribución

    Estas tuberías, por su constitución y posición, requieren de un bajo nivel de mantenimiento. La abertura diaria de las válvulas de drenaje, situadas en los extremos, mantiene la tubería limpia.

    - Laterales :

    Limpieza: en todos los casos mencionados, cada línea termina con un cierre o pliegue, colocado ahí para drenar la tubería. La operación de drenaje debe ser efectuada con frecuencia de cuatro días (en equipos que utilizan aguas con mucha carga de partículas en suspensión, esta operación debe ser diaria), abriendo el cierre o pliegue, evacuando las partículas físicas suspendidas en el agua.

    Obstrucciones: las obstrucciones que se producen en las tuberías y emisores pueden ser de origen físico, por partículas de suelo en suspensión que ingresan a la red de riego, de origen químico, por depósitos de sales contenidos en el agua, o de origen biológico u orgánico, por acumulación de materias orgánicas en la red de riego.

    En el caso de obstrucciones por partículas de suelo en suspensión que ingresan a la red de riego, se debe suponer rotura en la pantalla del filtro de malla, el que está destinado para retener esas partículas. Como medida preventiva, se recomienda aplicar soluciones ácidas con intervalos y dosis que dependen de la carga de sales en el agua. Se puede usar ácido clorhídrico, sulfúrico o fosfórico; o soluciones de hipoclorito de sodio.

    Lavado de laterales y emisores: es deseable una vez terminada la aplicación de soluciones ácidas, lavar la línea con una presión mayor de la que se opera habitualmente el equipo.

    17.3 Coeficiente de uniformidad (CU)

    La uniformidad de las cantidades de agua aplicadas se mide por el coeficiente de uniformidad (CU) expresado casi siempre en porcentaje (VERMEIREN Y JOBLING, 1986) Las causas de la falta de uniformidad son:

    Las distancias características de fabricación de los distribuidores, debido a un insuficiente control de la calidad.

    • Faltas o incompetencias en el cálculo de la red o en su explotación.

    • Otras presiones en servicio de las aconsejadas para el tipo de distribuidores usados.

    • Cambios físicos en la red que parecen con el tiempo

    El coeficiente de uniformidad puede determinarse fácilmente en el campo si se siguen los procedimientos que se describen a continuación:

    • Escoger entre el conjunto de los sectores uno que sea representativo de las condiciones media de funcionamiento.

    • Determinar cuatro tuberías laterales sobre una tuberías secundarias en funcionamiento, una cerca del principio, otra cerca del extremo, las otras dos entre las dos primeras y situarlas a igual distancia.

    • Medir en condiciones normales de funcionamiento las presiones al principio y al final de cada tubería lateral, o sea ocho lecturas de presión.

    • Medir el caudal de todos los distribuidores escogidos durante un número entero de minutos.

    • Reflejar las medidas en una hoja de datos como la que se propone en el cuadro Anexo 45

    • Calcular el caudal medio de los emisores.

    • Calcular el coeficiente de uniformidad e la parcela por la formula siguiente:

    CU= Caudal mínimo por planta / Caudal medio por planta *100

    1

    39