CUSCO - PERU

MASAL001

1 Mal PARA 1-MII111 11 (0ffil9W WIDE 11._

3

CADEP"JOSE MARIA ARGUEDAS"

Manual Básico de Riego por

CADEP "José María Arguedas"

PROGRAMA DE GESTION PARA ELDESARROLLO HUMANO SOSTENIBLE DE LA

CUENCA MEDIA DEL RIO SANTO TOMAS1999 - 2002

MANUAL BASICO DE RIEGO POR ASPERSIÓN

Elaboración:

Textos: Erwin Alvarado Q.Edwin Segura V.

Revisión: Erwin Alvarado Q.Homer Loayza A.Agustín Gamboa Q.

Diagramación y Edición:Yulder Flores A.

Dibujos: Angeles Huillca

Financia: Proyecto MASAL

Cusco Perú2001

„9niroaucció{2

egv Fruir ps.zperSiÓ

il^ igm;^

•

¿

n la sierra, la mayor parte de los suelos con fines agrícolasestán en laderas de limitada extensión, con medianapendiente y ubicados entre el piso suni y los valles

interandinos.

Generalmente en las laderas hay una escasez del recursoagua. Los suelos están en procesos crecientes de erosión, porefecto del mal manejo del riego y el efecto de la lluvia.

En sistemas de riego tradicional se emplean elevadoscaudales, generando en forma acelerada pérdidas de suelo. Porconsiguiente, el riego presurizado por aspersión, sobre todo ensuelos de ladera, es una buena alternativa de riego, cuando existeescasez o abundancia de agua.

En la actualidad nuestros Andes mantienen su actividadagropecuaria supeditada al agua, recurso cada vez menosdisponible, lo cual constituye una limitante para el normaldesarrollo, tanto de cultivos como de crianzas.

Por ello, la necesidad de seguir produciendo en un ritmoascendente a una población en aumento pero con menordisponibilidad hídrica, nos compromete a decidir el utilizar nuevastecnologías en la agricultura andina que posibiliten un incrementoen la eficiencia de su uso.

Como contribución a responder esta necesidad, el CADEP"JMA”, pone a consideración de los agricultores, técnicos,comunidades campesinas e instituciones de desarrollo el presenteMANUAL; no obstante, no se pretende idiologizar la opción deiniciativa campesina exclusivamente para desarrollar el riego poraspersión.

Cr.) FINICIÓN DE CONCEPTOS

SISTEMA DE RIEGO.

Un sistema de riego, es la interacción de un conjunto dediferentes componentes técnicos, sociales y económico- productivos.

La infraestructura, que consiste en la captación,conducción y aplicación del agua al cultivo es elcomponente técnico.La organización y administración para la distribución del agua,el registro de usuarios, el mantenimiento de la infraestructura yla solución de conflictos constituyen el componente social.La producción agrícola y/o pecuaria realizada en el área con riego, su rentabilidad ysostenibilidad son los componentes económico - productivos.

Podemos distinguir 3 tipos de sistemas de riego en los Andes, caracterizando la forma deaplicación del agua al cultivo.

Sistema de riego por aspersión.Sistema de riego por aniego o flujo superficial.Sistemas mixtos.

RIEGO POR ASPERSIÓN.

El riego por aspersión, es un método de riego, en el cual el agua es aplicada al cultivo enforma de lluvia.

Mór o de Riego por ipersiOn.Se refiere a un componente de la infraestructura del sistema de riego. Generalmentese refiere a la infraestructura a partir de una toma lateral en un canal abierto: cámara decarga, filtros, red de tuberías enterrado, tuberías móviles, aspersores.

Ettuipo Móvil de Fb r -ersión_Se refiere al conjunto de tubos, válvulas, filtros, aspersores, etc., que el regante instalaen su chacra, conectándolo con una toma de agua, para regar una superficie endeterminado tiempo.

Diseño del Sistema.El diseño debe ser creativo y flexible. Creativo en compatibilizar el componentetécnico con el componente social. Flexible en el sentido de permitir la futuraampliación del sistema hacia más usuarios y la introducción de nuevos tipos deaspersores, sin que eso ocasione grandes problemas técnicos, económicos ysociales.

IIN

rnrión.Denominamos a la acción de manipular los diferentescomponentes de la infraestructura de riego, para conducirel agua de riego por la red de tuberías, hidrantes,mangueras y aspersores.

Mantemnuento.Es la acción de reparar y proteger la infraestructurade riego para garantizar la circulación del agua demanera contínua.

COMPONENTES DEL RIEGO POR ASPERSION

ORGANIZACION SOCIALINFRAESTRUCTURA

tale% PRODUCCION411 ,11,01 AGRICOLA

isew 414dile•

•.ÁREA BAJO RIEGO

Gg

CUNETA DE CORONACION

FILTRO DE GRAVA SELECCIONADO

05 ORIFICIOS DE 1" C/UACUIFERO

TUBERIA DE VENTII ACION

REBOSE Y LIMPIA D=2"

CANAS ni._ (. .AVALVULA DE SALIDA 2"

/TUBERIA DE SALIDA DE D.4"HACIA CANAL EN TIERRA OTUBERIA DE CONDUCCION

DADO DE CONCRETO

CONCRETO Fc=175 Kg/crn2

Mi=

Manu

MPONENTE TECNICO DEL RIEGO POR ASPERSION.IMYL .1.111~1....41110.11.

El sistema de riego por aspersión, está integrado porvarios componentes: captaciones, conductos abiertos

o cerrados a presión atmosférica, tuberías presurizadas deconducción, cámaras de carga, cámara rompe--presiones,caja de hidrantes, válvulas de acople rápido, manguerasmóviles y aspersores.

( CAPTACIONES.

111•1111

Existen varios tipos de captaciones según el tipo defuente de agua (río, laguna, manante, etc.).En el caso de manantes, se recomienda hacer "captaciónciega", en el cual se capta el flujo de agua, con una estructuracompuesta por uno o dos aleros, con relleno de material quesirve como filtro, se empalma con la cámara de carga, y luego conla caja de válvula. Si el agua es libre de sedimentos, se diseña y construye el muro dealeros y la cámara de carga y su respectiva válvula con caja, con su correspondienteseguridad.

Canastilla con filtro.- Su función es evitar el taponamiento del sistema,principalmente de la boquillas de los aspersores, dejando el agua de riego libre demateriales orgánicos e inorgánicos. Estos filtros pueden ser de malla metálica o deplástico; también se puede condicionar utilizando pedazos de tubo PVC, haciendo elcribado tupidamente.

Dado de concretoCICLOPEO

o 10

DISEÑO DE COMPONENTES. DSedimentador.En la mayoría de canales, tanto entramos de tierra como en canalesrevestidos, el flujo de agua presentaarrastre de material sólido (arena,limo, arcilla) considerable, quedificulta el buen funcionamiento de lacámara de carga y los aspersores; portal razón es necesario diseñar yconstruir el depósito desedimentación. Este componentepermite disipar la turbulencia del flujo ylograr la decantación de sólidos.

Cámara de carga.Es una estructura de regular tamaño a manera de un pequeño reservorio cerrado, quesirve para generar y mantener una carga constante del caudal de agua hacia elsistema de tuberías, manteniendo constante el nivel de recarga, tanto con la fuente delcanal o del manante.

CORTE '

AB'

1.80

1.50

PLANTA CAMARADE CARGA

0.15

T Ceno Rsboaa

Campal/la PVC 2.

Tapa Metálica da 0.60x0.60B

1.50 1 0.150.151

Las dimensiones son variables,pudiendo ser más pequeños de acuerdo

al caudal de agua disponible

CAUDAL Dimensiones de la cámaraIt / seg (volumen = m3)

3 8 m3

4 6 m35 4 m3

DADO DE CONCRETOCICLOPEO

0.10

Canastilla PVC 0278.A.L2V; ESFE2R

0.3/8.@0.20.1.

11~

04/8"2/020rn

° 020m.

EMPEDRADO O SOLADODE CONCRETO

Met 0.318"00200.

I-0.15-1

0.80

TUBERIA DE SALIDATUBERIA DE INGRESO

CANASTILLA

CONCRETO REBOSE Y LIMPIA

Tubo de salida de Reboselimpie. según las

condiciones de terrenoO 70

A

Tapa Metálica de 0.60x0.60Concreto Armado

A

0.15

‘T,

astPtete=ta----,._

0.151 1.50 10.15 0.60

2.50

TRASLAPETUBERIA PVC SAP 400 m.

CAMARA DE CARGA

411

Caja de váivult..Con fines de proteger la válvula se construye una pequeñaestructura, cuyas dimensiones están en base al diámetrodel tubo de descarga y la válvula. Existen válvulas de paso yválvulas de purga.

SISTEMA DE CONDUCCIÓN.

La tubería de la línea principal de conducción en lo posible se emplaza ensentido de la mayor pendiente del terreno. Esta línea principal cumple lafunción de conducción de flujo hasta las líneas de distribución llamadas laterales,sublaterales y finalmente los hidrantes y de éstos mediante tuberías o mangueras hastaconectarse con el aspersor mediante tubos elevadores; en algunos sistemas, losaspersores se empotran directamente a los laterales.

:onducción tuberías cerradas a presión atmosférica.En muchos casos por las características de ubicación de la fuente de agua ytopografía, en nuestras laderas andinas se presentan casos en las que lascaptaciones (fuentes de quebradas, ríos, riachuelos o manantiales) están a distanciamayores con respecto a la cabecera de chacra.

La alternativa económica en este caso es conducir el agua por conductos cerrados apresión atmosférica hasta cámara de carga. El material que frecuentemente seutiliza es el PVC o asbesto. En general, el diámetro mínimo es de 3", dependiendodel caudal a conducirse.

nn•

CAMARA ROMPE PRESION-PLANTA CAMARA ROMPE PRESION-CORTE A-A

0.90

0.15 1 0.60 1 0.15

DESAGUE Y LIMPIAPVC SAL DE 0 =2"

TUBERIA DE ENTRADA

CONC DE REBOÉL

PA MTTAI ICA DF 000 n0 F6

NI/FL DF r. i,h"ASO 20rn

ACLOcri7.71'.-

CONO DE REBOSE

•

0

UBER,A SALIVA PVC SAP de 0=2"

1 00

TUBERIA DE INGRESO PVC SAL 0=3"

Manua Riego Aspersión

Cámara rompe presión.

La cámara rompe presión tiene la función de disipar lasobre presión para obtener una presión adecuada.

Se utiliza cuando en algunos tramos de la línea principalse presentan sobre presión, generalmente, en sistemasmedianos y grandes y donde la red principal está ubicada enpendientes pronunciadas. La sobre presión ocasiona el golpede ariete fracturando tuberías.

La cámara rompe presión se ubica aproximadamente cada 50 a 70 m. de altura depresión de agua (altura vertical); es decir, en los puntos en los cuales la tubería PVC yacorre el riesgo de reventar por la presión del agua.

En pequeños sistemas de riego por aspersión, es mejor utilizar la tipología de presióndescentralizada, para abaratar costos, donde solamente el equipo de riego esté bajopresión.

Para el diseño de la cámara de rompe presión, se maneja el mismo principio que seutiliza en el diseño de la cámara de carga, diferenciándose la estructura en algunoselementos adicionales como es el tubo de aereación.

I II I

LEYENDACurva de nivel

Conducto presurizado

Cámara de carga

, Río hidranteCAMARA DE CARGA

(-DISTRIBUCIÓN. j.

La red de distribución es parte del sistema de riego poraspersión, conocido también como sub sistema; normalmenteestá constituida por tubería PVC, metálicos o mixto.

Ir a 'att

Cuando el sistema es de material PVC, los laterales, sublaterales y accesorios son tubos de PVC, con sus hidrantes

correspondientes. Las conexiones, desde los hidrantes hasta losaspersores, se efectúan con manguera flexible reforzada, mangueras

poco flexibles de polietileno, aspersores de plástico o metálicos que se ajustan sobresoportes metálicos, simples de tipo trípode.

Cuando la instalación del sub sistema es metálica (tubos de aluminio), posee conexioneshembras para conectar los aspersores (los aspersores van montados directamente sobrela tubería), verticalmente con elevadores de conexión macho. Los laterales en general, seinstalan en forma perpendicular a la línea principal, siguiendo las curvas de nivel para quela presión de operación de los aspersores sea homogénea; por consiguiente con igualintensidad de "lluvia".

ASPERSOR

SOPORTEMETALICO

UNION SIMPLE

MANGUERA

CODO 90°

ELEVADOR PVC

''''''''.CHAVETA DE ACOPLE

EQUIPO MOVIL DE RIEGO

Algo que debemos recordar.

El espaciamiento de los aspersores se instala deacuerdo a las indicaciones del catálogo de losfabricantes, según la marca y el modelo del aspersor ycondiciones de presión disponibles, clase de cultivodisponibilidad de mano de obra en el distanciamientode aspersores, etc.

En el sentido de distribución, para la elección de los aspersores, se debe tener en cuenta laadopción de boquillas adecuadas para alcanzar en la aplicación un grado óptimo deuniformidad. De modo igual se debe establecer la altura de instalación del aspersor,basándose en el ángulo de lanzamiento del chorro.

r

Son pequeñas estructuras hidráulicas que, a través de sussalidas, permiten unir las líneas laterales o sublateralescon la red de aspersores, mediante mangueras de plásticoreforzado o de polietileno.

Los hidrantes pueden tener 1-2-3 hasta 4 bocatomas osalidas, la ubicación de los hidrantes está sujeto al caudal,presión disponible y micro topográfica de la parcela.

--- 0.40REDUCCION DE 1" -3/4"

VALVULA ESFERICA 1"

TUBERIA PVC 1 1/2" C-10

UPR PVC 1" O 40

1CAJA HIDRIANTÉ

0.40

TAPA METALICA0.26 x 0.30 m.CANDADO

VALV. DE ACOPLE RAPIDO PVC 3/4"...n.„

DADO DE CONCRETO0.36 x 0.40 x 0.70 rn.

TUBO PVC

TEE 2"x2"x3/4"ROSCADO

UNION PVC ROSCADO 3/4"

TUBO PVC SAP C-10 DE 3/4"x 0.50

TUBO PVC SAP 2"

IPO A

El hidrante se construye con pequeñas tuberías y accesorios de fierro galvanizado o PVCy se ubica dentro de su respectiva caja de seguridad.

En pequeños sistemas de riego por aspersión se utilizan tubos y accesorios de PVC,generalmente de clase 10. En ambos casos, se recomienda usar válvula metálica tipobola o globo. El equipo móvil (constituido por manguera o aspersor, con su respectivotrípode) se conecta a las bocadas o salidas del hidrante.

RiegoMomio

rét

1) Disposición en cuadrado. -El distanciamiento entre aspersores esigual al de los laterales.

3) Disposición en triángulo equilátero.-El distanciamiento entre aspersores esigual al de los laterales.

2) Disposición en rectángulo. -El distanciamiento entre aspersores esmenor a la distancia entre los laterales.

Pou'l‘i1111111nn1111~111m Agowww,

Distancia y superposición de abpersores (traslape)

La distancia entre aspersores depende del diseño del sistema y portanto del modo del aspersor, caudal y presión de operacióndisponible, área, forma de la parcela, etc. Influye significativamenteel estado climático del lugar, presencia de vientos, altastemperaturas y heladas.

El mismo círculo de riego de los aspersores obliga apracticar la superposición. El traslape depende del diámetro dellanzamiento del aspersor, generalmente es de 50% del área mojadaladera).

Para establecer el distanciamiento existen tres tipos de disposición:

en zonas de

Altura del elevador.Dependiendo del estado de desarrollo del cultivo, se pueden empalmar dos elevadorespara ubicar el aspersor a una altura adecuada, de tal manera que el follaje del cultivo no

impida el riego uniforme. Por ejemplo, en maíz, papa, haba.

Manual

•

De acuerdo a la disposición deposiciones, se realizan los cálculos de laaplicación del recurso agua.

Para realizar los cálculos, se requieretener los siguientes datos:

Área de la parcelaDistanciamiento entre aspersoresDiámetro húmedo de la parcelaDescarga por aspersorTextura del sueloVelocidad de infiltración básica del sueloAforo de descarga en tubería principal (cabecera de chacra)Presión de operación.Area / aspersorArea / posición (2 o más aspersores).Altura foliarFrecuencia de riegoTiempo de riegoEficiencia de riego.Profundidad radicularTiempo de riego por cada posiciónJornada de riego

resión y tipo de aspersores,

Los aspersores se tipifican con los siguientes criterios: Principios de movimiento,presión de trabajo y destino de uso.

LASIFICACION DE PRESIONES DE TRABAJOEN ASPERSORES

PRESION Kg / cm2 Caída de agua(ni.)

BAJA De 0.30 a 2.0 3.0 a 20.0MEDIANA De 2.0 a 4.0 20.0 a 40.0ALTA > 4.0 > 40.0

(NOTA: 1 Kg/cm2 =10m, de altura de columna de agua.)

( TIPOS DE ASPERSORES. )

Tipo cañón.Es un aspersor que exige alta presión de operación y distribuye caudales grandesde agua, a distancias considerables.

Ventajas:El sistema es económicoSe requiere menos jornalesAlto rendimiento, porque opera con grandes caudales.

Desventajas:No se adecua a cultivos sensibles (debido a gotas gruesas).No es apto para suelos pesados (debido a la alta descarga)No se pueden utilizar en suelos de pendiente empinada, debido al fuerte impacto(pendiente tolerable hasta 30%).Requiere elevada presión de funcionamiento.

:::::::::::::::::::

A o ersi o n

po pivote c.a tral.Es un modelo que consiste en una cañería múltiplecentral, conectada a un centro fijo de fuente de agua(hidrante), instalado a una buena profundidad. Suuso es adecuado para suelos llanos.

Ventajas:No requiere jornales para su funcionamiento.Su funcionamiento es totalmenteautomatizado.Se adecua a cultivos altos (caña de azúcar,maíz).Apto para grandes parcelas, mínimo 40 ha.

Desventajas:Exige mantenimiento de alta tecnología.No es adecuado para parcelas pequeñas.Por un desperfecto paraliza el riego en toda la parcela.Elevado costo.

Tipo de molinete hidráulico o hélice.Son aspersores de giro, por acción y reacción con boquillas o cribas dispuestos enlos brazos, orientados de tal forma que la reacción del chorro hace girar el conjunto(rotor, brazos); el diámetro de acción es pequeño, con descargas pequeñas ymedias, debido a la rápida rotación. Su uso es adecuado para parcelas pequeñas,como biohuertos o árboles frutales.

Son adecuados, para textura ligera, (arenoso o franco arenoso) y media (francolimoso).

Actualmente, se tiene modelos de fabricación casera y que constantemente se vanrecreando.

TIPO: MEDIANODIAMETRO:

HUMEDO: 12 m2PRESION DE

CARGA: 20 mCAUDAL (1/8): 0.25

AREA EFECT.: 112.5 m2PLUVIOMETRIA (mar/h) : 8

ASPERSOR"KARPAY"

BRAZO DE IMPULSORESISTENTE (Golpe de martillo)

RESORTE Y EJE DE BRAZODE ACERO INOXIDABLE

BOQUILLA MENOR

BOQUILLA CAMBIABLE SEGUNCAUDAL Y PRESION DISPONIBLE

/VENA CONECTORA DE FLUJO

COJINETE MACHO SELLADO PARAOPERACIONES MAS ALTAS D= 3/4"

Manual Rie o As P ersión

Tipo impacto.Golpe de martillo; son aspersores de giro lento, funcionan con boquillas dediámetro pequeño o grande. La presión de operación es baja, media o alta.

Por la combinación de lenta rotación y alta presión, permite el lanzamiento de chorroa distancias considerables, por lo que se instala a mayores distancias. Algunos songraduables para círculo, completo y sectorial, otros son netamente sectoriales.

Microaspersores.Son pequeños aspersores, recomendables para lombricultura, invernaderos, viveros,semilleros, floricultura, etc. Algunos son pulverizadores y otros rociadoresdependiendo del grado de atomización de gotas.

DIÁMETRO 1 m.HUMEDO:

( ALGUNAS VENTAJAS Y DESVENTAJASDEL RIEGO POR ASPERSIÓN.

Ventajas:

Independencia de la topografía. Es posible el riego ensuelos con mucha pendiente y no es necesario lanivelación en caos de terrenos ondulados oirregulares. Se pueden regar suelos arenosos, en losque la velocidad de infiltración es alta, mediante elcontrol de la precipitación.Se controla la profundidad de humedecimiento mediante una distribuciónuniforme, disminuyendo las pérdidas por percolación profunda.En suelos salinos, el lavado de las sales puede ser manejada con el riego poraspersión.Es posible la distribución de fertilizantes de manera uniforme y de acuerdo aldesarrollo del cultivo, mediante la técnica del ferti-riego.La aspersión permite la adaptación del riego de acuerdo al desarrollo de la planta.Así, cuando la planta es pequeña se aplica menos agua.Cumple una función de protección climática contra las heladas y el calorexcesivo.No se requieren mayores habilidades por parte del regante para su utilizacióneficiente (agricultores no familiarizados con la práctica del riego).El riego por aspersión, ahorra significativamente el agua, porque elimina laspérdidas por conducción, evaporación e infiltración.Realiza una distribución homogénea del agua, emplea pequeños volúmenes ypermite regar en los momentos más críticos del cultivo.

Desventajas:

El empleo del riego por aspersión implica costos elevados tanto de instalación•como de mantenimiento.El viento interfiere la distribución uniforme del agua.Existe dificultad en la aplicación del riego por aspersión en cultivos altos, como esel caso del maíz y de algunos frutales.Si se moja demasiado el terreno, favorece el crecimiento y desarrollo deenfermedades fungosas.Los frutos blandos que se encuentran en proceso de maduración sonsusceptibles a ser dañados por el riego por aspersión.Las tuberías de conducción y de distribución no enterradas, pueden dificultar lasoperaciones agrícolas, especialmente el uso de maquinaria agrícola.Las necesidades de energía (presión) suelen ser grandes, pues los aspersoresfuncionan con una presión de 1 a 7 atmósferas.

PLANTEAMIENTO HIDRAULICODE UN SISTEMA DE RIEGO POR ASPEMOS

Q=3 HI5

3060

CAPT

"C... .. ..... .....

..............

111CC

PVC SAP 2"

J.cv

100 --

3120-----3140

CION

1 .0.45 ha.

1111 I.H10

H12

VP 2

Cultivo de cebolla profund. 15 cm.Terreno = Franco

Tiasla • e

Traslape : 30 %Ares Efectiva : 70 %

./.-"-----------j."--,

9s1sir• ,-/—„....----------.4.-----------

..---- 2-----'—'-------1 ... .....:1

.....-''. I 6...116 -.** i H2 j.r.,;.z-« 320J

•

q .......... ..:....„....±,

______,

\ ..... u.114

:tiH7

I I H5 Atea efectiva ASPERSOR : 124 m2-V N' posiciones (2). 5

VP 1 Tiempo riego/posición = 1.6 horaDescarga/Aspersor= 1.36 m3/hDescarga/Posición = 5.62 m3/h

11 _.....A e-a-

LI

H9 1-18

influenciade aspersores 2

D = 15.0 m.

CAPTACIONRED PRINCIPAL DETUBERIA ENTERRADA

CIILZJDIG) ekDOW MARIA DEIOTICUI3EP CV CAJA DE VALVULASHIDRANTE

C. C. AREA DE INFLUENCIA : 0.80 ha. 111 CRP CAMARA ROMPEPRESIONESC : Libre PLANTEAMIENTO : Ing. VP VALVULA DE PURGA

L&A ImpresoresAv. Manco Capac N° 530

Telefax: 240643Cusco - P rú

ALGUNAS RECOMENDACIONES

El uso de Sistemas de Riego por Aspersión permitecultivar productos rentables en diferentes épocas.

Agricultores han realizado su propio diseño artesanalcomo réplica de esta innovación tecnológicaaprovechando pequeñas fuentes de agua.

El tiempo empleado por el usuario en el riego essignificativamente menor y existe ahorros significativosde mano de obra.

Existe un ahorro del recurso hídrico consecuentementese puede ampliar nuestra área de cultivos.

"El éxito del riego por aspersión depende de:

Participación de todos los involucradosorganizadamente,.

Capacidad de re - inversión del usuario.

Conocimiento técnico.

Visión del mercado"

FINANCIA:

Proyecto

MASALCADEP

"JOSE MARIA ARGUEDAS"Manejo Sostenible deSuelos y Agua en Laderas