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SISTEMA DE RIEGO POR SUPERFICIE O GRAVEDAD

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Ginna Samantha Segura Melgarejo

on 24 September 2014

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Transcript of SISTEMA DE RIEGO POR SUPERFICIE O GRAVEDAD

Riego por fajas
RIEGO POR CANTEROS
Aplicación de agua en una parcela de pendiente casi nula circundado por caballones o lomos
SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA EN SURCOS Y CANTEROS
NIVELACION DE PRECISION
Es fundamental en el funcionamiento de los sistemas de riego de superficie
El conjunto de parámetros definidores de las características del sistema depende de la pendiente longitudinal existiendo limites estrechos para su variación

GENERALIDADES DE LA MODERNIZACION
Los métodos y procesos de riego existentes pueden ser mejorados en sus eficiencias y uniformidades de distribución cuando se adoptan equipamentos y técnicas operacionales recientes.
REUTILIZACIÓN DE LOS CAUDALES DRENADOS
SISTEMA DE RIEGO POR SUPERFICIE O GRAVEDAD
Los sistemas de riego por superficie o de gravedad son riegos muy conocidos y utilizados que, en principio, no crean problemas al agricultor experto.

Pero que pueden producir pérdidas de abonos por lavados y arrastres, al no poder controlarse perfectamente las dosis de agua.

En estos sistemas, el agua se aplica directamente sobre la superficie del suelo por gravedad o escurrimiento; el suelo actúa como sistema de distribución dentro de la parcela desde la zona próxima al lugar de suministro, denominado cabecera de la parcela, hasta llegar a todos los puntos de ella. Finalmente el agua alcanza la cola de la parcela o puntos bajos.

El riego por superficie continua siendo objeto de investigación para la mejora de
los procesos y prácticas de rieg
o


TIPOS DE RIEGO POR
SUPERFICIE
Aplicar una lamina de agua entre 100 y 150 mm y debe
alimentarse constantemente.


Drenaje

En cascada, donde las parcelas se ubican en forma de escalera
• De parcela a parcela
• Por una red de canales cuando hay frecuentes lluvias

Tipos de sistema de riego por cantero:

1. Riego modernizado, los canteros son grandes y su superficie nivelada, y se usan estructuras hidráulicas (como tubos perforados con válvulas) para su riego
Para su drenaje se disminuye la lamina de agua luego del crecimiento vegetativo



2. Riego tradicional, los canteros tienen pocas proporciones y con nivelaciones irregulares

El riego se realiza de forma manual, con la ayuda de una
azada
, con la cual se va abriendo y tapando bocas de las regueras.
Estos pueden ir alrededor de cada planta o por tramos de ellas.
RIEGO POR SURCOS
Consiste en hacer fluir el agua por pequeños canales (surcos) que la transportan a medida que desciende por la parcela.

El agua se infiltra por el fondo y los lados del surco, por lo que una parte del suelo la recibe directamente y el resto se humedece por infiltración lateral o ascensión capilar.

El agua aplicada no moja la totalidad de la superficie disminuyendo la evaporación directa del suelo.

Se adapta mejor a cultivos en hilera (caña de azúcar, papa, maíz, algodón, sorgo, etc.)

Se adecua mejor a suelos de textura media a moderadamente fina. En suelo arenosos el movimiento del agua será principalmente hacia abajo con muy poca penetración lateral.

Requiere una preparación adecuada del terreno, que proporcione una pendiente uniforme a todo el largo del surco

Se precisa mas mano de obra que en otros sistemas .

Esquema de Riego por Surcos e Infiltración del agua
Ventajas

Tiene gran flexibilidad en cuanto al canal de riego.
Con surcos en contorno se reduce el peligro de erosión.
Se puede usar tuberías y sifones para regular el caudal.
Lavado de sales es fácil y barata.
Adecuado para cultivos que requieren aporte.
Al permanecer seca el área entre los surcos, el riego no interrumpe las demás labores.
Moderada eficiencia aplicación.

Riego por surcos en operación
Desventajas:

Pérdida excesiva de agua por escurrimiento superficial.
Es difícil aplicar dosis pequeñas de riego.
Las sales pueden concentrar en la parte superior de los bordos.
Peligro de erosión en terrenos con fuerte pendiente.
Existe mayor cantidad de mano de obra que otros métodos de gravedad.
Se pueden presentar dificultades para lograr un riego uniforme.

Depende del caudal de entrada en la cabecera de surco y en el tiempo de riego.
La eficiencia puede calificarse como buena comparando con otros métodos superficiales.
Con un buen manejos se puede alcanzar valores de 60 – 70%.

Eficiencia de Aplicación

Esquema que muestra la determinación de la eficiencia de aplicación

SEPARACION DE LOS SURCOS

La distancia entre el eje de los surcos debe acomodarse a la densidad de plantación del cultivo a regar, al tipo de suelo y a la maquinaria que se va a utilizar en la explotación.

El objetivo principal al determinara la separación de los surcos es asegurar que movimiento lateral del agua entre dos surcos consecutivos moje la totalidad de la zona radicular de la planta, antes de que alcance profundidades superiores a las previstas en el riego y existan perdidas de agua por percolación.

El movimiento horizontal y vertical del agua en el suelo depende principalmente de sus textura, por lo que al hacer la separación de los surcos debe tenerse en cuenta esta característica.

Para elegir la separación de los surcos y el control de su buen funcionamiento, puede utilizarse un muestreador de suelos; si después de un riego se encuentran zonas secas entre los surcos, es que éstos están demasiado separados.

Distanciamiento y humedecimiento del suelo

PENDIENTE DE LOS SURCOS

Los surcos deben presentar la misma pendiente en toda su longitud, pues en caso contrario se originan zonas con falta de agua y otras con exceso.

En las zonas con mas pendiente se puede originar erosión en el fondo de los surcos, con arrastre de suelo que se deposita en las partes mas bajas.

La velocidad de agua en los surcos esta relacionada con la pendiente, la forma y rugosidad del surco y la cantidad de agua transportada.

Conforme aumenta la pendiente de los surcos es mayor la velocidad del agua y existe mas peligro de erosionar el suelo.

La capacidad de erosión de los suelos esta en relación directa con la textura, siendo mas erosionables los arenosos que los arcillosos.

Se considera conveniente no sobrepasar una pendiente del 2% en suelos arenosos y 3% en suelos arcillosos.

En zonas de lluvias intensas es necesario disminuir la pendiente de los surcos.

Pendiente máxima según tipo de suelo

CAUDAL DE AGUA EN LOS SURCOS

La cantidad máxima de agua que puede introducirse en un surco, sin que se produzcan fenómenos de erosión, se calcula con la siguiente formula empírica (Caudal Máximo no Erosivo) :


Q = 0.6/S


Q = Caudal expresado en lit/seg.
S = Pendiente del surco expresado en porcentaje

LONGITUD DE LOS SURCOS

Para elegir la longitud se debe tener en cuenta las siguientes variables :

Economía
Eficiencia de riego
Tamaño y forma de la parcela
Tipo de cultivo

La mano de obra necesaria para el riego aumenta a medida que disminuye la longitud de los surcos.


Los surcos cortos exigen un mayor numero de acequias o tuberías de abastecimiento, dificultan el uso de maquinaria y aumenta la superficie que queda improductiva.

Los surcos deben tener la mayor longitud posible siempre y cuando se consiga un riego eficiente y se adaptan al tamaño y forma de la parcela.

En surcos excesivamente largos existen perdidas por percolación profunda en el extremo superior antes que el agua alcance el extremo inferior y éste quede convenientemente regado.

Caudal en la cabecera del surco: Muy bajos, muy grandes, un solo caudal y dos caudales diferentes.

SECCION DE LOS SURCOS

La forma mas corriente de la sección es “ V ”, con 15 – 20 cm de profundidad y de 25-30 cm de ancho. Es muy eficaz para el riego de plantas de raíces superficiales ( hortalizas ).

Cuando el terreno tiene una velocidad de infiltración baja, se aumenta el perímetro mojado con surcos en forma de “ U ”, con una ancho de fondo de 20-40 cm para hortalizas y hasta 60 cm en frutales.

Los surcos en forma de “ U ” tiene ventaja sobre los triangulares ya que éstos últimos, al tener un perímetro mojado muy variable, se produce un mayor aporte de agua en el extremo superior, provocando una deficiente uniformidad del riego.

Forma de los Surcos y su relación con las sales.

DISPOSICION DE LOS SURCOS

Surcos normales. Son aquellos en que los surcos son rectos y paralelos a una orilla del campo, se adaptan a todos los suelos irrigables, con pendientes menores a 1%, pero de preferencia aquellos con pendientes menores a 0.15%.


Surcos a curvas de nivel. Se emplean en terrenos con pendientes no uniformes u ondulados en donde no funcionan los surcos derechos. Se construyen sobre una pendiente predeterminada y su dirección depende de la topografía del terreno. Se adaptan a suelos con pendientes entre 2% y 10%.

Riego por surcos en contorno

Surcos en bancales. Cuando el terreno tiene demasiada pendiente para hacer surcos en curvas e nivel, se puede realizar una explanación construyendo bancales transversales a la pendiente en los cuales se trazan los surcos. Se pueden explanar terrenos hasta con un 25% de pendiente.


Surcos en zig-zag. Para aumentar la longitud que tiene que recorrer el agua para llegar al extremo con la que se consigue reducir la pendiente, la velocidad del agua y aumentar la infiltración en suelos poco permeables.

SISTEMAS DE ALIMENTACION DE LOS SURCOS
Acequias. Cuando el suministro de agua a la parcela se hace mediante una acequia de abastecimiento.

Sifones. Cuando esta abastecida mediante una acequia principal, colocando en ésta sifones de plástico o aluminio y que no dañan la acequia.

Tubos cortos. El agua de riego se aplica a cada surco a través de tubos rectos de PVC de 1´´ a 3 ´´ de diámetro y una longitud promedio de 1 m. Deben ser colocados de bajo del bordo de la acequia regadora en la cual, manteniendo un altura de agua encima del tubo , se puede manejar caudales regulados y de acuerdo al requerimiento del cultivo.

Tubería portátil. Pueden ser de aluminio, PVC o polietileno, están provista de salidas espaciadas a la misma distancia de los surcos. Las salidas pueden ser simples orificios de un diámetro determinado, de acuerdo con el caudal a obtener, o compuertas de salida reguladoras de caudal.

Es el más común y popular.
Se puede definir como la aplicación de agua entre bordes paralelos; la faja entre diques adyacentes no tiene pendiente en la dirección transversal, pero si la tienen en la dirección del riego.En el riego por fajas, el campo se divide en fajas, es decir, en parcelas rectangulares estrechas y largas, bordeadas lateralmente por caballones (“borders” en inglés, lo que da el nombre al método), con pendiente suave, donde el agua es aplicada y escurre a lo largo de su recorrido al mismo tiempo que se va infiltrando.
Se trata pues de un método de infiltración
Semejante al de los surcos, aunque la forma de las fajas puede corresponder a la de los canteros largos.

Fases de riego
Desde que se comienza a aplicar el agua en la parcela, hasta que esta desaparece de la superficie de la misma, el riego pasa por diferentes etapas, según el tipo de riego
AVANCE
comienza en la aplicación del agua, hasta que esta alcanza el último punto del cantero.
LLENADO O INUNDACION
Comienza con la finalización del avance, hasta cortar la alimentación.
VACIADO
desde el corte de agua, hasta que esta desaparece completamente de la superficie.
RECESO O AGOTAMIENTO
Inicia en la desaparición del agua de la superficie hasta que esta desaparece en toda la parcela.


En canteras
En surcos y fajas
AVANCE
comienza en la aplicación del agua, hasta que alcanza el extremo de aguas abajo del surco o la faja
HUMEDECIMIENTO
(Donde ocurre la mayor infiltración), desde la finalización del avance, hasta el corte en la alimentación
VACIADO
Desde el corte de agua, hasta que esta desaparece en el inicio del surco
RECESO O AGOTAMIENTO
inicia en la desaparición del agua del inicio del surco, hasta que esta desaparece en toda la parcela.
BASES TEORICAS
La complejidad de las relaciones entre las variables en juego y de las ecuaciones que definen los procesos combinados del agua en los surcos, o sobre las superficies de canteros y fajas, con la infiltración, obliga al uso de modelos de simulación
EVALUACION DEL RIEGO
La evaluación del riego por superficie es esencial para plantear cambios de las prácticas de riego que mejoren el funcionamiento de los sistemas de aplicación del agua a la parcela, y optimicen el cultivo.
Se realiza estimando indicadores que caracterizan el riego en cada zona para identificar las desventajas y efectuar mejoras.
Búsqueda de nuevas soluciones, o mejor manejo en el de los nuevos sistemas
Los procedimientos de evaluación (Merriam y Keller, 1978) incluyen las siguientes medidas:

a) Caudales y volúmenes aplicados, y, en los casos de surcos y fajas, abiertos aguas abajo, los caudales y volúmenes de escorrentía, lo que permite efectuar el balance de volumen .
b) Duración de las fases de para obtener las curvas de avance y receso.



c) Déficit de humedad del suelo antes y después del riego y su capacidad de almacenamiento.
d) Pendiente y condiciones microtopográficas que caracterizan el estado de nivelado del terreno.
e) Geometría del surco, del cantero, o de la faja.
f) Infiltración.
g) Erosión y transporte de sedimentos.
h) Gestión del riego por el agricultor.


USO DE MODELOS Y PROYECTOS
El uso de modelos es limitado, ya que el riego por superficie depende de la calidad de nivelación, el manejo del suelo y la infiltración, genera dificultades en la capacidad de predicción de los modelos
Si se logran obtener los datos correctos, se mejorara el funcionamiento del suelo y disminuye el impacto ambiental.
Para ellos hay que usar iterativamente el modelo
Aspectos que se desprenden del nivelado son:
Ahorro de agua
Control de perdidas de fertilizantes
Impactos economicos
La utilización del equipamento laser a resuelto dificultades propias del nivelado con el apoyo topografico
En los métodos de riego por infiltración, surcos y fajas abiertos en el extremo aguas abajo, el hecho de que la infiltración se produzca a lo largo del recorrido del agua no evita la escorrentía en el extremo aguas abajo, aunque la nivelación sea adecuada a las condiciones de infiltración y que los caudales, la duración de riego y las longitudes a recorrer sean calculados con precisión.


La reutilización de los caudales excedentes ha sido objeto de investigación.
Son una alternativa importante de conservación del agua.
No obstante, es cara pues requiere el almacenamiento de las aguas drenadas, el bombeo y el transporte a partir de estas balsas de recuperación hasta la cabecera de la parcela a regar, así como un eventual control de la calidad del agua.
Mecanización en el sistema de riego, a partir del uso de tubos perforados o con compuertillas, por las cuales se expulsa el agua de alimentación; estos tienen válvulas que controlan esta salida de agua (tiempo y volumen), a partir de mecanismos de relojería o controles por computador.
Sustituyen las regueras en tierra, Así, en la mecanización, se implementa una menor mano de obra y por tanto menores costos, menores perdidas por infiltración y permite un manejo flexible y automatización.
Se usan tubos de PVC de diferentes diámetros, o mangas flexibles
Cuando el sistema de distribución se da a través de canales (como en canteros y fajas) la nivelación del agua se regula a través de compuertas verticales en el canal. Luego el agua que tiene abastece el riego el riego por aberturas grandes u orificios pequeños del canal.
Se puede considerar una
desventaja
para esta maquinización, y es que los tubos perforados pueden transportar materiales y algas que decrecen la calidad del agua que llevan, afectando al cultivo y también su calidad. Es por eso que se han creado y se han puesto en uso filtros que retienen estos sedimentos y materiales.
RIEGO INTERMITENTE O POR OLEADAS
El riego intermitente, o por consiste en la interrupción cíclica del suministro de agua a los surcos, generando periodos de humedecimiento y secado.
El avance se realiza por oleadas.
El suministro cíclico de un caudal dado conduce a una clara mejora de la uniformidad y eficiencia del riego.
En estas condiciones, en el primer ciclo de humedecimiento, el agua avanza hasta una fracción de la longitud total del surco, generalmente próxima a ¼ de la misma, al que sigue un tiempo de secado igual al de avance.
En el ciclo siguiente, el agua recorre este tramo húmedo más rápidamente, porque los agregados del suelo están deshechos y los poros sellados, y avanza hasta un nuevo cuarto de la longitud del surco.
Sigue una nueva fase de secado, y así hasta completarse el avance.

RIEGO CON CAUDALES DECRECIENTES. RIEGO POR CABLE
La reduccion progresiva de los caudales genera mas eficiencia y meno infiltracion. En general esta práctica causa:
• Una menor escorrentía y transporte de sedimentos, así una menor infiltración
• Se reduce el tiempo de avance, ya que el caudal inicial es elevado
• Una infiltración de manera uniforme, utilizando recorte de caudal cuando se alcanza el límite mínimo, ya que cuando se reduce mucho el surco, disminuye la velocidad de escurrimiento y por tanto no se infiltra el agua.

Cuando se realiza un recorte en el caudal de manera progresiva, se denomina un
riego por cable,
que consiste en el avance de un tubo perforado con orificios de distintos diámetros, que avanza a través de un surco.
En el inicio de la mecanización para el riego por cable, se encuentra un depósito de agua, en el cual se pueden inyectar abonos líquidos que nutrirán el suelo y la planta.
La inclinación del tubo perforado es importante para la eficiencia del riego
MODERNIZACIÓN DE RIEGO POR CANTEROS
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