Sistema de riego por cintas

Procedimientos de regadío. Distribución de agua. Sistemas de fíltración y fertirrigación

  • Enviado por: Nicolas George-nascimento
  • Idioma: castellano
  • País: España España
  • 11 páginas
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  • INTRODUCCION

  • Durante los últimos 10 años, el sistema de riego por goteo ha sido el más difundido en nuestro país, estimándose que existen alrededor de 12.000 hectáreas instaladas con este método, especialmente con frutales y parronales (SANDOVAL y VARAS, 1990).

    Hace aproximadamente 4 años, se introdujo al país un nuevo método de riego localizado, denominado riego por cintas (BI-WALL), dando excelentes resultados en Estados Unidos y otros países; logrando incrementos del 20 al 30% en producción de cultivos hortícolas y frutales menores, obteniendo además un ahorro de agua sobre el 50% (SANDOVAL y VARAS, 1990).

    El objetivo fundamental que se persigue en una agricultura eficiente, con elevadas expectativas de producción, es el uso eficiente de los recursos disponibles, los cuales son limitados. Esta idea se enfoca principalmente al óptimo aprovechamiento del recurso hídrico, haciéndose indispensable el mejoramiento del sistema de distribución del agua, para lograr un uso eficiente del recurso y suministrarlo de la manera mas uniforme y suficiente posible. Bajo este criterio, un buen diseño de instalación de riego es el punto de partida para alcanzar los niveles de eficiencia y uniformidad deseados.

    El procedimiento de riego por goteo se ha concebido como una manera de entregar agua a las plantas en una cantidad suficiente, pero sólo la estrictamente necesaria para que tengan un desarrollo óptimo. Así se consigue un ahorro del recurso en términos bastante superiores al que permiten los sistemas de riego tradicionales.

    Dentro de las innumerables ventajas que llevan a la elección de un sistema de riego por goteo (descritas en el Avance 1), éste permite el aumento de la superficie cultivada con respecto a un diseño por surco. Además, por tratarse de un riego localizado y de instalación fija, presenta la posibilidad de una programación automática, permitiendo aprovechar las 24 horas el día, sin necesidad de supervisión continuada del riego, disminuyéndose así el personal requerido, pero haciéndose necesaria la capacitación de éste para una correcta operación de los equipos.

  • Objetivos

    • Diseñar el sistema de riego por goteo para el cultivo del olivo, y del riego por cinta para el cultivo de apio.

    • Elegir, describir y dimensionar las partes del sistema que conforman el riego presurizado por goteo y por cinta.

    • Distribuir el tiempo, frecuencia y sectores de riego.

    • Descripción de los manejos operacionales y de mantención del sistema.

    • Estimación de los costos de instalación requeridos para implementar un sistema de riego presurizado.

  • DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SISTEMA DE RIEGO

  • Partes del sistema

  • Desarenador

  • Sistema que permite la eliminación de partículas en suspensión, basado en la reducción de la velocidad del agua de un tramo recto, manteniendo una lámina de agua no superior a 15 cm como se describe y dimensiona en las estructuras de distribución del agua de riego superficial correspondientes al Avance 2.

    En función al riego presurizado, la construcción del desarenador tiene como objetivo principal el de disminuir las impurezas de manera de evitar posibles obstrucciones en la unidad de bombeo, además de disminuir el embancamiento, por acumulación de sedimentos, en el tranque acumulador.

  • Obtención del recurso hídrico

  • El agua utilizada para el riego presurizado del predio "Los Quiscos" proviene de un tranque de acumulación al que llegan las aguas provenientes del canal "Buzeta" de acuerdo a las acciones que le corresponden; además el agua que se obtiene del pozo profundo también se almacena en el tranque(FALTA UN POCO DE BLABLA)

  • Cabezal de riego

  • Dentro de la caseta de riego, se encuentra el cabezal de riego, el cual se considera como el elemento central de la instalación, y su composición varia de acuerdo al diseño que se utilice. En el predio Los Quiscos el cabezal está formado por las siguientes estructuras y equipos:

  • Unidad de bombeo

  • Es una instalación que permite en primera instancia aspirar el caudal de agua que debe ingresar al sistema para luego ser impulsada a presión al cabezal de control y las tuberías (CENTRO DE INFORMACIÓN DE RECURSOS NATURALES, 1996). La unidad de bombeo consta de las siguientes partes:

    • Cañería de aspiración: Conduce el agua desde el tranque hacia la bomba. Esta construida de acero, otorgándole rigidez y resistencia a trizaduras.

    • Bomba: Máquina que permite transformar la energía eléctrica transmitida por un motor en energía hidráulica necesaria para generar la presión requerida en la conducción del agua hacia los distintos sectores de riego. La descarga máxima de la bomba debe corresponder a la suma de las descargas de la unidad de riego más limitante, considerando además las perdidas de carga y de presión que se originen a lo largo de la conducción del agua hacia los emisores como la presencia de válvulas, filtros, tuberías, entre otras. Dentro del predio se tienen X bombas, una correspondiente al riego de olivo y otra al riego de apio. De acuerdo a esto, la bomba que satisface las necesidades del predio para olivo es XXXXXXXXXXXXXX y para apio se utiliza una de XXX características (ANEXO 33).

    • Válvula MEPLAT: válvula ubicada a continuación de la bomba, la que permite la apertura o cierre del paso de agua a todo el sistema. Es controlada por indistintamente por medio de impulsos eléctricos a través del programador de riego o de forma manual por un operario.

    • Válvula volumétrica: consiste en el acoplamiento de una válvula hidráulica con una contador Woltmann, en el cual se observa y selecciona, en forma manual, el volumen de agua que se desea aplicar. Una vez que se ha alcanzado dicho volumen, la válvula se cierra. De manera de automatizar el funcionamiento de la válvula, se incorpora al contador un emisor de impulsos, que permite la medición de volúmenes, y el corte o apertura del flujo a través de una electroválvula. De esta manera la automatización por volúmenes permite proporcionar una mayor seguridad en el manejo del sistema de riego, permitiendo por ejemplo, entregar el caudal según los requerimientos dados por la demanda evaporativa (ANEXO 34).

  • Sistema de filtración

    • Filtro de arena: son tanques metálicos o de plástico reforzados, 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 hacen imprescindibles 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 eliminados por este sistema de filtrado.

    El funcionamiento se basa en 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 (RODRIGO, et al, 1992).

    La salida del 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 suficientemente fina para impedir el paso de arena de granulometría mas fina (PIZARRO, 1990).

    El filtro de arena utilizado en el predio Los Quiscos, corresponde a un filtro de arena AGRO - RIEGO TIPO EVERFILT (AR 36), constituido por dos tanques de acero. Posee colectores simétricos de acero inoxidable de paso triangular con abertura de 100 mesh, permitiendo una distribución uniforme del retrolavado.

    La automatización de este sistema está representada por la presencia de válvulas de retrolavado AGRO - RIEGO de tres vías fabricadas en fierro, con eje de acero inoxidable de operación manual o automática, cuya apertura o cierre se encuentra regulada por un presostato diferencial, el que percibe el momento en que se supera una perdida de carga prefijada debido al exceso de partículas en la superficie de filtrado, lo que determina el cierre de la entrada normal del agua y la apertura de la salida de limpieza durante un tiempo prefijado, controlado por un sistema computarizado (PIZARRO, 1990)(Anexos 35, 36 y 37)

    • 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 del filtrado. De esta manera el objetivo es retener las impurezas principalmente de tipo mineral, gránulos de arena provenientes del filtro de arena, además de fertilizante no disuelto debido a su baja solubilidad, por lo que se recomienda el uso de fertilizantes altamente solubles.

    Para la elección adecuada de la superficie de la malla y del tamaño de sus orificios es importante conocer el diámetro de los goteros, considerándose que el orificio sea aproximadamente 1/7 menor a dicho diámetro. La superficie de la malla esta en función de la caudal (20% mas) y de la velocidad del agua al atravesar los orificios. De acuerdo a esto, en el predio se utiliza una malla de 150 mesh, orificios menores de 114 micras y FALTAN COSAS(PIZARRO, 1990)(Anexos 38 y 39)

  • Sistema de fertirrigación

  • 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 absorba el fertilizante, produciéndose una perdida de éste, y en segundo lugar no permitir un medio propicio para el desarrollo de microorganismos que dificultarían el filtrado del agua.

    En el predio Los Quiscos 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 (RODRIGO, 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. Los depósitos de abono utilizados son de plástico, con capacidad de 200 L (Anexo 40).

  • Válvula anticipadora de onda, contra golpe de ariete

  • Esta válvula protege los grupos de bombeo, cabezal de riego y al sistema de la onda de presión causada por la parada de bomba o fallo de energía. La válvula abre inmediatamente al inicio de la ola de presión negativa y evacúa a la atmósfera el exceso de presión que provoca la onda de presión positiva. La brusca variación de velocidad del flujo, regresando la columna de éste hacia el grupo de bombeo puede provocar un golpe de ariete, el que queda amortizado por la rápida variación de la válvula, la cual consta de dos pilotos de control, reductor de presión y piloto de alivio de presión. En condiciones normales, la válvula esta completamente abierta. El modelo utilizado corresponde a una válvula BERMAD 735.

  • Sistema de distribución del 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 4, con un diámetro interno de 105,6 mm y un diámetro comercial de 110 mm. 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 (RODRIGO et al, 1992). El predio cuenta con 2 matrices, una de ellas para el riego de olivos y la otra para el riego del apio. Están enterradas a 70 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, 1999)*. Las matrices alimentan cada una de las submatrices que le corresponden según los sectores de riego. Ver diagrama de flujos en el Anexo 41.

    • 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 70 cm de profundidad, rodeada de una capa de arena al igual que la matriz (Anexo 41).

    • 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 30 cm de profundidad (Anexo 41).

    • Laterales: tuberías colocadas a lo largo de las hileras del cultivo de olivo, llevando insertos los emisores (goteros), a intervalos fijos. Son de polietileno, con un diámetro variable según el sector a regar. 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 (RODRIGO et al, 1992) (Anexo 41).

    • Cintas: consiste en una tubería de polietileno con orificios a X cm, ubicadas en las hileras del cultivo de apio. 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. 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 10 m.c.a, y una descarga de 4 l/h por metro lineal (ANEXO 42).

    - 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 Quiscos, corresponden a un botón LEGO modelo LB4 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 4 goteros por árbol, entregando el caudal en forma lenta y uniforme.

    Se utilizan además goteros autocompensados, con el fin de mantener la uniformidad en sectores con laterales de diferente largo. 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 Quiscos es LBC LEGO, modelo LB4, con un gasto de 4 L/h, y una presión de 0,5 ATM. Posee una membrana de silicona de alta duración, limpieza automática en cada puesta en marcha, así como posibilidad de apertura para limpieza (Anexos 43 y 44).

  • Sistema de válvulas de regulación y eléctricas

    • Válvulas de control eléctrico con comando a distancia: corresponden a válvulas de apertura o cierre, que responden a un comando eléctrico ubicado a distancia. Funciona bajo excitación magnética, creada por un solenoide, el cual introduce el líquido de control a la cámara superior para cerrar la válvula o alternativamente, drena la cámara superior para abrir la válvula (RODRIGO et al, 1992). Están ubicadas al inicio de cada sector de riego, con el fin de manejar desde el programador de control el flujo de agua hacia ellos en forma independiente. El modelo utilizado es una válvula modelo BERMAD XXX (Anexo 45 y 46).

    • Válvulas reguladoras de presión: válvulas que reducen la presión aguas arriba a una presión prefijada menor aguas abajo, independientemente de los cambios de presión y/o caudal que se produzcan aguas arriba. El mecanismo que acciona estas válvulas es un pistón con muelle, que se mueve dentro de una carcasa provocando un estrangulamiento en el paso del agua. Se encuentran instaladas al principio de los subsectores de riego en que se requiere reducir la presión aportada por la submatriz, por ser ésta mayor a la soportada por los laterales y/o portalaterales. Esta regulación permite mantener la uniformidad del riego, y a la vez proteger las instalaciones contra presiones excesivas, ahorrándose el costo de instalar elementos de un timbraje más alto (PIZARRO, 1990). En el predio Los Quiscos, el modelo utilizado es el modelo BERMAD XXX (Anexo 47 y 48).

    • Válvula ventosa de aire y vacío: válvula que brinda seguridad en el llenado de la red, y a su vez libera las bolsas de aire durante la operación del sistema, con el fin de evitar el colapso de matrices y submatrices. Se ubica una al comienzo del cabezal y una para cada sector de riego. El modelo utilizado en el predio es BERMAD XX, el cual incorpora en un solo cuerpo estas dos características.

  • 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 del 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 cuando se dispone de energía eléctrica para evitar problemas en un corte de fluido (RODRIGO et al, 1992). El predio cuenta con dos programadores; uno que controla el riego del olivo, modelo TORO XF- 16 con 16 estaciones y transformador incorporado, y otro que controla el riego de apio, GREEN KEEPER con 4 estaciones y transformador externo (Anexo 49).

  • Otras estructuras

    • Manómetros: instrumentos fijos que permiten conocer las presiones existentes, tanto en los diferentes elementos que componen el cabezal como en los puntos singulares de la red de riego; situándose en todos los puntos estratégicos de la instalación, con el fin de garantizar su correcto funcionamiento, detectar posibles averías, verificar en que momento se debe realizar la limpieza de los filtros, fertilizar correctamente y comprobar que las piezas especiales operen con normalidad (RODRIGO et al, 1992). Ver diagrama de flujos en Anexo 41.

    • Fittings:

    • Juntas o uniones: se ocuparán para la unión de tubos entre sí o de éstos con las demás piezas de conducción. Sus dimensiones varían según las piezas en enlace (Anexo 50).

    • Collarín de toma: estructura que une los laterales a los portalaterales.

    • Tapones finales: "manguitos" introducidos a presión al finalizar una tubería. En los laterales sólo se hace un doblez (Anexo 51).

    • Tubos de acople, conectores: accesorios utilizados en el acople y empalme de la cinta de riego a la tubería de PVC (portalateral) y también entre la cinta. Para el cierre final del sistema se dobla dos veces la T- TAPE TSX y se obtura con un trozo de la misma.

    21.2. Tiempo, distribución y frecuencia de riego

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