CUSCO - PERU

MASAL001

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3

CADEP"JOSE MARIA ARGUEDAS"

Manual Bsico de Riego por

CADEP "Jos Mara Arguedas"

PROGRAMA DE GESTION PARA ELDESARROLLO HUMANO SOSTENIBLE DE LA

CUENCA MEDIA DEL RIO SANTO TOMAS1999 - 2002

MANUAL BASICO DE RIEGO POR ASPERSIN

Elaboracin:

Textos: Erwin Alvarado Q.Edwin Segura V.

Revisin: Erwin Alvarado Q.Homer Loayza A.Agustn Gamboa Q.

Diagramacin y Edicin:Yulder Flores A.

Dibujos: Angeles HuillcaFinancia: Proyecto MASAL

Cusco Per2001

9niroaucci{2

egv Fruir ps.zperSi

il^ igm;^

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

interandinos.

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

En sistemas de riego tradicional se emplean elevadoscaudales, generando en forma acelerada prdidas de suelo. Porconsiguiente, el riego presurizado por aspersin, 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 poblacin en aumento pero con menordisponibilidad hdrica, nos compromete a decidir el utilizar nuevastecnologas en la agricultura andina que posibiliten un incrementoen la eficiencia de su uso.

Como contribucin a responder esta necesidad, el CADEP"JMA, pone a consideracin de los agricultores, tcnicos,comunidades campesinas e instituciones de desarrollo el presenteMANUAL; no obstante, no se pretende idiologizar la opcin deiniciativa campesina exclusivamente para desarrollar el riego poraspersin.

Cr.) FINICIN DE CONCEPTOSSISTEMA DE RIEGO.Un sistema de riego, es la interaccin de un conjunto dediferentes componentes tcnicos, sociales y econmico- productivos.

La infraestructura, que consiste en la captacin,conduccin y aplicacin del agua al cultivo es elcomponente tcnico.La organizacin y administracin para la distribucin del agua,el registro de usuarios, el mantenimiento de la infraestructura yla solucin de conflictos constituyen el componente social.La produccin agrcola y/o pecuaria realizada en el rea con riego, su rentabilidad ysostenibilidad son los componentes econmico - productivos.

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

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

RIEGO POR ASPERSIN.El riego por aspersin, es un mtodo de riego, en el cual el agua es aplicada al cultivo enforma de lluvia.

Mr 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: cmara decarga, filtros, red de tuberas enterrado, tuberas mviles, aspersores.Ettuipo Mvil de Fb r -ersin_Se refiere al conjunto de tubos, vlvulas, filtros, aspersores, etc., que el regante instalaen su chacra, conectndolo con una toma de agua, para regar una superficie endeterminado tiempo.Diseo del Sistema.El diseo debe ser creativo y flexible. Creativo en compatibilizar el componentetcnico con el componente social. Flexible en el sentido de permitir la futuraampliacin del sistema hacia ms usuarios y la introduccin de nuevos tipos deaspersores, sin que eso ocasione grandes problemas tcnicos, econmicos ysociales.

IIN

rnrin.Denominamos a la accin de manipular los diferentescomponentes de la infraestructura de riego, para conducirel agua de riego por la red de tuberas, hidrantes,mangueras y aspersores.Mantemnuento.Es la accin de reparar y proteger la infraestructurade riego para garantizar la circulacin del agua demanera contnua.

COMPONENTES DEL RIEGO POR ASPERSION

ORGANIZACION SOCIALINFRAESTRUCTURA

tale% PRODUCCION411 ,11,01 AGRICOLA

isew 414dile

.

REA BAJO RIEGO

Gg

CUNETA DE CORONACION

FILTRO DE GRAVA SELECCIONADO05 ORIFICIOS DE 1" C/U

ACUIFEROTUBERIA 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 aspersin, est integrado porvarios componentes: captaciones, conductos abiertos

o cerrados a presin atmosfrica, tuberas presurizadas deconduccin, cmaras de carga, cmara rompe--presiones,caja de hidrantes, vlvulas de acople rpido, manguerasmviles y aspersores.

( CAPTACIONES.

1111111

Existen varios tipos de captaciones segn el tipo defuente de agua (ro, laguna, manante, etc.).En el caso de manantes, se recomienda hacer "captacinciega", 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 cmara de carga, y luego conla caja de vlvula. Si el agua es libre de sedimentos, se disea y construye el muro dealeros y la cmara de carga y su respectiva vlvula con caja, con su correspondienteseguridad.

Canastilla con filtro.- Su funcin es evitar el taponamiento del sistema,principalmente de la boquillas de los aspersores, dejando el agua de riego libre demateriales orgnicos e inorgnicos. Estos filtros pueden ser de malla metlica o deplstico; tambin se puede condicionar utilizando pedazos de tubo PVC, haciendo elcribado tupidamente.

Dado de concretoCICLOPEO

o 10

DISEO DE COMPONENTES. DSedimentador.En la mayora de canales, tanto entramos de tierra como en canalesrevestidos, el flujo de agua presentaarrastre de material slido (arena,limo, arcilla) considerable, quedificulta el buen funcionamiento de lacmara de carga y los aspersores; portal razn es necesario disear yconstruir el depsito desedimentacin. Este componentepermite disipar la turbulencia del flujo ylograr la decantacin de slidos.

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

CORTE '

AB'

1.801.50

PLANTA CAMARADE CARGA

0.15

T Ceno RsboaaCampal/la PVC 2.

Tapa Metlica da 0.60x0.60 B

1.50 1 0.150.151

Las dimensiones son variables,pudiendo ser ms pequeos de acuerdo

al caudal de agua disponible

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

3 8 m34 6 m35 4 m3

DADO DE CONCRETOCICLOPEO

0.10

Canastilla PVC 02 78.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. segn las

condiciones de terrenoO 70

A

Tapa Metlica de 0.60x0.60Concreto Armado

A

0.15

T,

astPtete=ta----,._0.151

1.50 10.15 0.602.50

TRASLAPETUBERIA PVC SAP 400 m.

CAMARA DE CARGA

411

Caja de vivult..Con fines de proteger la vlvula se construye una pequeaestructura, cuyas dimensiones estn en base al dimetrodel tubo de descarga y la vlvula. Existen vlvulas de paso yvlvulas de purga.

SISTEMA DE CONDUCCIN.La tubera de la lnea principal de conduccin en lo posible se emplaza ensentido de la mayor pendiente del terreno. Esta lnea principal cumple lafuncin de conduccin de flujo hasta las lneas de distribucin llamadas laterales,sublaterales y finalmente los hidrantes y de stos mediante tuberas o mangueras hastaconectarse con el aspersor mediante tubos elevadores; en algunos sistemas, losaspersores se empotran directamente a los laterales.

:onduccin tuberas cerradas a presin atmosfrica.En muchos casos por las caractersticas de ubicacin de la fuente de agua ytopografa, en nuestras laderas andinas se presentan casos en las que lascaptaciones (fuentes de quebradas, ros, riachuelos o manantiales) estn a distanciamayores con respecto a la cabecera de chacra.

La alternativa econmica en este caso es conducir el agua por conductos cerrados apresin atmosfrica hasta cmara de carga. El material que frecuentemente seutiliza es el PVC o asbesto. En general, el dimetro mnimo 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 REBOLPA 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 Aspersin

Cmara rompe presin.

La cmara rompe presin tiene la funcin de disipar lasobre presin para obtener una presin adecuada.

Se utiliza cuando en algunos tramos de la lnea principalse presentan sobre presin, generalmente, en sistemasmedianos y grandes y donde la red principal est ubicada enpendientes pronunciadas. La sobre presin ocasiona el golpede ariete fracturando tuberas.

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

En pequeos sistemas de riego por aspersin, es mejor utilizar la tipologa de presindescentralizada, para abaratar costos, donde solamente el equipo de riego est bajopresin.

Para el diseo de la cmara de rompe presin, se maneja el mismo principio que seutiliza en el diseo de la cmara de carga, diferencindose la estructura en algunoselementos adicionales como es el tubo de aereacin.

I II I

LEYENDACurva de nivelConducto presurizadoCmara de carga

, Ro hidranteCAMARA DE CARGA

(-DISTRIBUCIN. j.La red de distribucin es parte del sistema de riego poraspersin, conocido tambin como sub sistema; normalmenteest constituida por tubera PVC, metlicos o mixto.

Ir a 'attCuando el sistema es de material PVC, los laterales, sub

laterales y accesorios son tubos de PVC, con sus hidrantescorrespondientes. Las conexiones, desde los hidrantes hasta los

aspersores, se efectan con manguera flexible reforzada, mangueraspoco flexibles de polietileno, aspersores de plstico o metlicos que se ajustan sobresoportes metlicos, simples de tipo trpode.

Cuando la instalacin del sub sistema es metlica (tubos de aluminio), posee conexioneshembras para conectar los aspersores (los aspersores van montados directamente sobrela tubera), verticalmente con elevadores de conexin macho. Los laterales en general, seinstalan en forma perpendicular a la lnea principal, siguiendo las curvas de nivel para quela presin de operacin de los aspersores sea homognea; 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 catlogo de losfabricantes, segn la marca y el modelo del aspersor ycondiciones de presin disponibles, clase de cultivodisponibilidad de mano de obra en el distanciamientode aspersores, etc.

En el sentido de distribucin, para la eleccin de los aspersores, se debe tener en cuenta laadopcin de boquillas adecuadas para alcanzar en la aplicacin un grado ptimo deuniformidad. De modo igual se debe establecer la altura de instalacin del aspersor,basndose en el ngulo de lanzamiento del chorro.

r

Son pequeas estructuras hidrulicas que, a travs de sussalidas, permiten unir las lneas laterales o sublateralescon la red de aspersores, mediante mangueras de plsticoreforzado o de polietileno.

Los hidrantes pueden tener 1-2-3 hasta 4 bocatomas osalidas, la ubicacin de los hidrantes est sujeto al caudal,presin disponible y micro topogrfica 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 HIDRIANT

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 pequeas tuberas y accesorios de fierro galvanizado o PVCy se ubica dentro de su respectiva caja de seguridad.En pequeos sistemas de riego por aspersin se utilizan tubos y accesorios de PVC,generalmente de clase 10. En ambos casos, se recomienda usar vlvula metlica tipobola o globo. El equipo mvil (constituido por manguera o aspersor, con su respectivotrpode) se conecta a las bocadas o salidas del hidrante.

RiegoMomio

rt1) Disposicin en cuadrado. -

El distanciamiento entre aspersores esigual al de los laterales.

3) Disposicin en tringulo equiltero.-El distanciamiento entre aspersores esigual al de los laterales.

2) Disposicin en rectngulo. -El distanciamiento entre aspersores esmenor a la distancia entre los laterales.

Pou'li1111111nn1111~111m Agowww,Distancia y superposicin de abpersores (traslape)

La distancia entre aspersores depende del diseo del sistema y portanto del modo del aspersor, caudal y presin de operacindisponible, rea, forma de la parcela, etc. Influye significativamenteel estado climtico del lugar, presencia de vientos, altastemperaturas y heladas.

El mismo crculo de riego de los aspersores obliga apracticar la superposicin. El traslape depende del dimetro dellanzamiento del aspersor, generalmente es de 50% del rea mojadaladera).

Para establecer el distanciamiento existen tres tipos de disposicin:

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 maz, papa, haba.

Manual

De acuerdo a la disposicin deposiciones, se realizan los clculos de laaplicacin del recurso agua.

Para realizar los clculos, se requieretener los siguientes datos:

rea de la parcelaDistanciamiento entre aspersoresDimetro hmedo de la parcelaDescarga por aspersorTextura del sueloVelocidad de infiltracin bsica del sueloAforo de descarga en tubera principal (cabecera de chacra)Presin de operacin.Area / aspersorArea / posicin (2 o ms aspersores).Altura foliarFrecuencia de riegoTiempo de riegoEficiencia de riego.Profundidad radicularTiempo de riego por cada posicinJornada de riego

resin y tipo de aspersores,

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

LASIFICACION DE PRESIONES DE TRABAJOEN ASPERSORES

PRESION Kg / cm2 Cada 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 can.Es un aspersor que exige alta presin de operacin y distribuye caudales grandesde agua, a distancias considerables.

Ventajas:El sistema es econmicoSe 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 presin de funcionamiento.

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

A o ersi o n

po pivote c.a tral.Es un modelo que consiste en una caera mltiplecentral, 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 (caa de azcar,maz).Apto para grandes parcelas, mnimo 40 ha.

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

Tipo de molinete hidrulico o hlice.Son aspersores de giro, por accin y reaccin con boquillas o cribas dispuestos enlos brazos, orientados de tal forma que la reaccin del chorro hace girar el conjunto(rotor, brazos); el dimetro de accin es pequeo, con descargas pequeas ymedias, debido a la rpida rotacin. Su uso es adecuado para parcelas pequeas,como biohuertos o rboles frutales.

Son adecuados, para textura ligera, (arenoso o franco arenoso) y media (francolimoso).Actualmente, se tiene modelos de fabricacin 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 ersin

Tipo impacto.Golpe de martillo; son aspersores de giro lento, funcionan con boquillas dedimetro pequeo o grande. La presin de operacin es baja, media o alta.Por la combinacin de lenta rotacin y alta presin, permite el lanzamiento de chorroa distancias considerables, por lo que se instala a mayores distancias. Algunos songraduables para crculo, completo y sectorial, otros son netamente sectoriales.

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

DIMETRO 1 m.HUMEDO:

( ALGUNAS VENTAJAS Y DESVENTAJASDEL RIEGO POR ASPERSIN.

Ventajas:

Independencia de la topografa. Es posible el riego ensuelos con mucha pendiente y no es necesario lanivelacin en caos de terrenos ondulados oirregulares. Se pueden regar suelos arenosos, en losque la velocidad de infiltracin es alta, mediante elcontrol de la precipitacin.Se controla la profundidad de humedecimiento mediante una distribucinuniforme, disminuyendo las prdidas por percolacin profunda.En suelos salinos, el lavado de las sales puede ser manejada con el riego poraspersin.Es posible la distribucin de fertilizantes de manera uniforme y de acuerdo aldesarrollo del cultivo, mediante la tcnica del ferti-riego.La aspersin permite la adaptacin del riego de acuerdo al desarrollo de la planta.As, cuando la planta es pequea se aplica menos agua.Cumple una funcin de proteccin climtica contra las heladas y el calorexcesivo.No se requieren mayores habilidades por parte del regante para su utilizacineficiente (agricultores no familiarizados con la prctica del riego).El riego por aspersin, ahorra significativamente el agua, porque elimina lasprdidas por conduccin, evaporacin e infiltracin.Realiza una distribucin homognea del agua, emplea pequeos volmenes ypermite regar en los momentos ms crticos del cultivo.

Desventajas:

El empleo del riego por aspersin implica costos elevados tanto de instalacincomo de mantenimiento.El viento interfiere la distribucin uniforme del agua.Existe dificultad en la aplicacin del riego por aspersin en cultivos altos, como esel caso del maz 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 maduracin sonsusceptibles a ser daados por el riego por aspersin.Las tuberas de conduccin y de distribucin no enterradas, pueden dificultar lasoperaciones agrcolas, especialmente el uso de maquinaria agrcola.Las necesidades de energa (presin) suelen ser grandes, pues los aspersoresfuncionan con una presin de 1 a 7 atmsferas.

PLANTEAMIENTO HIDRAULICODE UN SISTEMA DE RIEGO POR ASPEMOS

Q=3 HI5

3060CAPT

"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/posicin = 1.6 horaDescarga/Aspersor= 1.36 m3/hDescarga/Posicin = 5.62 m3/h

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

LIH9

1-18

influenciade aspersores 2

D = 15.0 m.

CAPTACIONRED PRINCIPAL DETUBERIA ENTERRADA

CIILZJDIG) ekDOW MARIA DEIOTICUI3EP CV CAJA DE VALVULASHIDRANTEC. C. AREA DE INFLUENCIA : 0.80 ha. 111 CRP CAMARA ROMPEPRESION

ESC : Libre PLANTEAMIENTO : Ing. VP VALVULA DE PURGA

L&A ImpresoresAv. Manco Capac N 530

Telefax: 240643Cusco - P r

ALGUNAS RECOMENDACIONESEl uso de Sistemas de Riego por Aspersin permitecultivar productos rentables en diferentes pocas.

Agricultores han realizado su propio diseo artesanalcomo rplica de esta innovacin tecnolgicaaprovechando pequeas 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 hdrico consecuentementese puede ampliar nuestra rea de cultivos.

"El xito del riego por aspersin depende de:

Participacin de todos los involucradosorganizadamente,.

Capacidad de re - inversin del usuario.

Conocimiento tcnico.

Visin del mercado"

FINANCIA:

Proyecto

MASALCADEP

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

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