diseno_de_riego_por_melgas_y_surcos

Text Material Preview

"Año de la promoción de la industria responsable y del compromiso climático"
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA
FACULTAD DE AGRONOMÍA
 
 Escuela Profesional de Ingeniería Agrícola. 
 
DISEÑO DE RIEGO SUPERFICIAL
CURSO			:	Riegos I. 
DOCENTE		:	Ing. Mario Montero Torres.
ALUMNO 		: Garcés Flores Richard Wilmer.
 
 
FECHA			: 10/12/14
 
 PIURA, DICIEMBRE DEL 2014
INTRODUCCION
El agua que requieren los cultivos es aportada en forma natural por las precipitaciones, pero cuando ésta es escasa o su distribución no coincide con los períodos de máxima demanda de las plantas, es necesario aportarla artificialmente, es decir a través del riego.
Por otra parte, es sabido que las actividades agropecuarias son la base de la alimentación y de sobrevivencia para el hombre, por esta razón cada una de sus áreas o disciplinas de estudio e investigación, deben fortalecerse para producir más con menos recursos y a un menor costo. El riego agrícola, por su estrecha relación con el uso, el manejo y la conservación del agua, es una de estas áreas dentro de la agricultura que requiere de mayores estudios, avances tecnológicos y de la aplicación de los mismos sin deteriorar el medio ambiente.
El riego, se considera como una ciencia milenaria, en algunos países el riego se estableció como una actividad de vital importancia, entre los casos de pueblos con vocación en la irrigación se tienen a los antiguos egipcios, chinos, babilonios e hindúes.
 Después de los 80´s, en todo el mundo fue desarrollándose el riego como una ciencia evolutiva de tal manera que las técnicas año con año, son cada vez mejores porque conjunta ahorro de agua, ahorro de energía y al ser extensivas abaratan los costos, con un aumento en la producción importante. En ésta época se introducen técnicas de fertilización y aplicación de químicos a través del riego, lo que se ha denominado fertigación y quemigación. Esta práctica ha desencadenado una alta productividad en los cultivos y ha hecho más eficiente el uso de los recursos.
Riego por melgas o fajas.
En este tipo de método de riego, la superficie del terreno se riega en forma dirigida o controlada, guiando el agua en sentido, caudal y tiempo, de manera que al final se aplica la lámina neta.
Descripción:
El terreno se divide en fajas por medio de bordos paralelos, para que cada faja se riegue independientemente. Las fajas deben tener poca o ninguna pendiente, tanto en el sentido longitudinal como en el transversal, para realizar el riego. Cada faja recibe el agua derivada de una regadera que corre por el extremo superior. El gasto derivado a ella debe ser de magnitud suficiente para distribuirse sobre toda la faja establecida entre cada bordo, sin rebasar su altura y que el volumen de agua deseado se aplique en un tiempo menor que el necesario para que el suelo absorba la cantidad neta requerida. El agua se aplica en la parte superior de las fajas por medio de sifones, cajas de aplicación o compuertas y en forma rústica practicando aberturas en el bordo de las regaderas. Este método constituye una de las formas más eficientes de aplicar el agua de riego cuando las condiciones del suelo, cultivo, caudal de agua disponible y topografía lo hacen posible.
Adaptación y diseño:
Este método se adapta para el riego de todos los cultivos que cubren el suelo totalmente y que no reciben labores de cultivo, con excepción del arroz, o cualquier otro que crezca con agua estancada.
Se suelen regar por este método los pastos y los cereales menores. También se pueden usar para viñedos y huertos de frutales.
Se emplea en la mayor parte de los suelos, aunque se adapta mejor en aquellos en que la velocidad de infiltración de agua es de baja a moderada, es decir con suelos de textura media a pesada. No es aconsejable para suelos de textura de arena gruesa, y tampoco se adapta a aquellos en que la infiltración es muy lenta por requerir de un tiempo mayor para la infiltración, con lo que puede aumentar los desperdicios superficiales. Se adapta preferentemente a terrenos con pendiente de 0.40m por cada 100.0 m de largo (s = 0.4%) y donde la Infiltración básica (Ib) es menor de 1.6 cm/hr.
Al diseñar un proyecto se aplican las siguientes condiciones:
· Anchura de melgas variables de 3.0 a 36.0 m.
· Longitud de 50.0 a 600.0 m.
· Altura de bordos de 20 cm.
· Tirante máximo del agua dentro de las melgas de 15.0 cm.
Características importantes:
La mano de obra requerida es baja. Se puede lograr una buena eficiencia de riego, si se diseñan y construyen bien los bordos y regaderas.
La anchura de las fajas se proyecta de tal manera que pueda desplazarse adecuadamente la maquinaria en la siembra y en la recolección. Debe tenerse cuidado cuando se presenta una pendiente fuerte transversal, pues entre bordos no se debe sobrepasar un desnivel de 7.5 cm. Para evitar que el agua se recargue sobre el bordo más bajo.
Limitaciones:
La topografía debe ser relativamente plana, y los suelos suficientemente profundos para poder llevar a cabo una nivelación satisfactoria. Los suelos que forman costra después del riego, pueden ocasionar que las cosechas sufran daños en sus primeras fases de desarrollo. Esto se pudiera deber o bien a una estructura laminar derivada de una textura arcillosa o bien, a costra formada por exceso de sales.
Cuando a lo largo de una melga, se presentan dos diferentes grados de pendiente, es difícil regular el gasto de agua para realizar el mojado en toda su longitud.
Mencionaremos algunas normas donde se relacionan la textura, la velocidad de infiltración, la pendiente y el gasto de aplicación al tamaño de las melgas.
Estas especificaciones son para pendientes hasta de 4.0 m por kilómetro, las anchuras mínimas estarán de acuerdo con la maquinaria utilizada y pendiente longitudinal.
La pendiente longitudinal recomendable para melgas en general es:
La eficiencia del método es alrededor del 55 al 75 %. La eficiencia variará de acuerdo a la pendiente y la infiltración básica. El cuadro que se presenta a continuación ilustra lo anterior:
Existen métodos distintos para encontrar o realizar el diseño del sistema de riego superficial pormelgas, veremos algunos de ellos:
Diseño de melgas con base en ecuaciones empíricas:
Primer método
Esta secuela de diseño de melgas puede ser utilizada para diseñar métodos de riego por regaderas en contorno y riego de bordos con curvas de nivel:
Datos de diseño:
1.- Plano del terreno con:
Forma
Superficie
Curvas de nivel con equidistancia vertical de 10 cm.
2.- Nivel de la entrada de agua y altura de operación de los canales alimentadores.
3.- Cultivo que se va implantar.
4.- Textura del suelo.
5.- Láminas de riego.
6.- Eficiencia de riego.
7.- Infiltración básica o curva de velocidad de infiltración.
8.- Ancho de implementos cosechadores.
Incógnitas de diseño:
1.- División en tablas de riego (estas se obtienen del plano).
2.- Dirección del trazo de las melgas (estas se obtienen del plano)
3.- Pendiente trazo, S (%).
4.- Anchura de melgas, W (m).
5.- Longitud de riego o de melga, L (m).
6.- Lámina de riego por aplicar, Lr (cm).
7.- Gasto por melga, Q (lps).
8.- Tiempo de riego por melga, T (hr).
9.- Tiempo total de riego del campo, Tr (días).
Solución:
Examinando cuidadosamente el plano del terreno, este se divide en tablas regulares que tengan aproximadamente una configuración y pendiente semejantes. En cada una de estas tablas se deberán tener los datos enunciados antes.
En cada tabla se llevará a cabo el siguiente análisis:
1.- Teniendo en cuenta que la pendiente transversal de las melgas debe ser nula o mínima, se orientará la dirección de las melgas de manera que la pendiente mayor sea a lo largo de las mismas dentro de los límites marcados para el método, cuidando en algunos casos de hacerlos cambios de dirección mínimos necesariospara evitar “altos” o “bajos” debido a la micro topografía del terreno.
2.- De acuerdo al sentido de la pendiente y el lugar de entrada de agua se resta del valor de la cota de la curva de nivel en el punto más alto de la tabla el valor de la cota del extremo inferior, midiendo la distancia entre los dos puntos en forma paralela a la dirección de las melgas. La pendiente (S) será igual: 
En la que:
· S = Pendiente (%)
· N = Cota del punto más alto de la tabla (m)
· N2 = Cota del punto más bajo de la tabla (m)
· D = Distancia entre cotas (m)
3.- El ancho de las melgas se selecciona procurando que la pendiente transversal sea mínima y considerando la anchura de los implementos cosechadores, así el ancho de melga será múltiplo de esta dimensión (2 veces o 3 el ancho de una cosechadora o sembradora por ejemplo), también se toma en cuenta si hay pendiente transversal que la diferencia entre bordos no sea mayor de 5 cm.
4.- La lámina de riego, se define de acuerdo a las características de la relación planta - suelo -clima, se aplica una eficiencia de riego de acuerdo al método y pendiente, de esta forma la lámina de riego se obtiene:
Dónde:
· Ln = Lámina neta a aplicar (cm)
· Lr = Lámina de riego (cm)
· Ea = Eficiencia en la aplicación (fracción)
5.- La longitud de melgas se dimensiona de acuerdo al terreno sin sobrepasar los límites mencionados antes, de acuerdo a la textura del suelo y a la infiltración básica y también a las dimensiones de la tabla en cuestión, procurando que las longitudes sean lo más uniformes posible. Si se conoce el gasto de dotación a la tabla (Q), se utilizará la fórmula siguiente, despejando la longitud.
Dónde:
· L = Longitud de la melga (m)
· Q = Gasto de la melga (lps)
· q = Gasto unitario (lps /100 m)
· W = Ancho de la melga (m)
6.- El gasto de riego en melgas se calcula con la ecuación: . Puede obtenerse con el auxilio de gráficas.
7.- El tiempo de riego por melga se calcula con la ecuación 
8.- El tiempo total de riego del campo o tabla se calcula con la siguiente ecuación:
Dónde:
· Tt = Tiempo de riego de la tabla (días)
· T = Tiempo de riego por melga (hr)
· Sp = Superficie de la tabla (ha)
· L = Longitud de las melgas (m)
· W = Ancho de melgas (m)
A fin de ser más explícitos en el diseño, se pondrá un ejemplo con un cultivo con el fin de describir más fácilmente la metodología a seguir.
Segundo método
El segundo método de diseño del sistema de riego que veremos, consiste en elegir:
1. Dimensiones
2. Caudal
3. Tiempo de riego
4. Número de melgas que se pueden regar simultáneamente
1. Dimensiones
Se define el ancho de melgas.
Teóricamente la pendiente entre bordos debe ser del 0% para que el agua avance frontalmente y uniforme.
Dónde:
· Ma = Ancho de melga (m)
· S = Pendiente transversal (%).
Sólo para 0.2 < S < 0.5 %
Mínimo recomendable: Ma = 4 m.
En terrenos con muy buena nivelación: ejemplo nivelación con láser, con textura media, puede haber un Ma de hasta 30 m.
Ma: debe estar en función del ancho del implemento (arado)
Ma: debe ser múltiplo del ancho del implemento.
2. Caudal unitario
Es un gasto aplicado a un metro de ancho por cien metros de largo. Es importante determinarlo, porqué está en función de la infiltración (que depende de la textura), pendiente y de la lámina neta.
3. Cálculo del caudal máximo permisible y la longitud de la melga.
Para evitar la erosión del suelo por arrastre excesivo de partículas durante el riego. Se estima mediante una fórmula empírica (por lo que, para su aplicación no es lo único que existe, pero es aplicable).
Se determina la longitud permisible de la melga.
Longitudes muy grandes de melgas van a ocasionar pérdidas de agua.
Cálculo empírico del largo de melga:
Riego Por Surcos:
Diseño de surcos a base de ecuaciones empíricas 
Dónde:
· Vol = volumen por aplicar (m3)
· 100Lr = lámina
· W = ancho del surco (m)
· L = longitut
· Q = gasto por surco no erosivo (lps)
Método con base en tablas y graficas
	REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 
1. BOODER, L. J. 1974. El riego superficial. FAO, Roma: 158 p.
2. CABRERA, R.; V. BARON; A. BAGADUR; A. SOYFER; J. MENESES 1990. Desarrollo del riego por gravedad en caña de azúcar en la Provincia de Guantánamo. Informe Técnico, INICA, C. Habana: 28 p.
3. CABRERA. R. 1994. Modelo del avance y recesión del agua en el riego por surcos. V Jornada Científica. del INICA, C. Habana: 7 al 9 de noviembre. Resúmenes. p. 214.
4. DE LA PEÑA, G. B. 1978. Planeación y diseño del riego. Memorándum Técnico. 381, Secretaria de Agric. y Recursos Hidráulicos. México: 106 p.
5. HIDALGO. A. 1971. Métodos modernos de riego de Superficie. Ed. Aguilar, España: 457 p.
6. UTAH STATE UNIVERSITY. 1989. SIRMOD. Surface Irrigation Simulation Software. Departarnent of Agricultural and Irrigation Engineering. Utah, Logan, U.S.A.
	
oleObject1.bin
image3.jpg
image4.jpg
image5.jpg
image6.jpg
image7.jpg
image8.jpg
image9.jpg
image10.jpg
image11.jpg
image12.jpg
image13.jpg
image14.jpg
image15.jpg
image16.jpg
image17.jpg
image18.jpg
image19.jpg
image20.jpg
image21.jpg
image22.jpg
image23.jpg
image24.jpg
image25.jpg
image26.jpg
image27.jpg
image28.jpg
image29.jpg
image30.jpg
image31.jpg
image32.jpg
image33.jpg
image34.jpg
image35.jpg
image36.jpg
image37.jpg
image38.jpg
image39.jpg
image1.png
image2.png