Sistema de riego porgoteo

1. Instituto para la Innovación Tecnológica en Agricultura
Algunos Aspectos de Diseño, Operación,
Mantenimiento y Evaluación de los
Sistemas de Riego por Goteo
Enero de 2019 Autor: Juan Manuel Angeles Hernández
La agricultura de riego en México es una
actividad que utiliza el 77 por ciento de
los recursos hídricos para la producción
de los alimentos que todos requerimos,
por lo que es necesario incentivar la
implementación de aquellos sistemas de
riego que permiten generar un ahorro de
este recurso, así como incrementar la
productividad del agua, es decir, producir
más cosecha con la misma cantidad de
agua. El riego por goteo representa una
tecnología agrícola que reduce
significativamente la cantidad de agua
utilizada e incrementa la productividad
de los cultivos, lo cual ayuda a garantizar
la seguridad alimentaria.
Los sistemas de riego agrícola a nivel parcelario se pueden agrupar o clasificar desde varios puntos de
vista. Una clasificación sencilla es con base en la presión hidráulica requerida para que operen, así se
tienen los sistemas de riego presurizados y los no presurizados. Dentro de estos últimos se tienen los
sistemas de riego superficiales o también llamados por gravedad que son aquellos que no requieren para
su funcionamiento presión hidráulica adicional al tirante de agua, siendo los más utilizados los surcos y
las melgas. Los sistemas de riego presurizados son la aspersión en sus diferentes modalidades, y el riego
localizado, este último agrupa a la microaspersión, goteo y cintilla.
Por la superficie mojada que cubren en la parcela, el riego por goteo se clasifica dentro de los sistemas de
riego localizados, ya que permite aplicar el agua en una zona más o menos restringida del volumen
radicular de la planta. Al reducir el volumen de suelo mojado, se reduce el volumen de almacenamiento
de agua, por lo que se requiere que opere con la frecuencia necesaria para mantener un alto contenido
de humedad en el suelo; de ahí también el nombre de sistema de riego de alta frecuencia. El sistema de
riego por goteo consta, principalmente, de: un cabezal (equipo de bombeo, filtrado e inyección de
fertilizante), una red de conducción principal y una red de conducción secundaria, una red terciaria
(distribuidores), líneas regantes (incluye emisores), y válvulas de operación y de seguridad del sistema
(Figura 1).
Figura 1. Componentes principales de un sistema de riego
por goteo.

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Diseño del riego por goteo
El diseño del sistema de riego es la primera
fase de un proceso para disponer de un
sistema eficiente, económico y sobre todo
funcional, y continúa con las fases de
instalación, manejo y operación, y
mantenimiento del sistema. La clave para un
buen diseño consiste en establecer de la forma
más precisa las funciones que posteriormente
se le exigirán al sistema de riego. Una segunda
parte muy importante a considerar es el
conocimiento de los parámetros que
determinan las restricciones a que debe
someterse el proyecto, como topografía del
terreno, tipo de suelo, localización, cantidad y calidad del agua disponible, tipo y ubicación de la energía,
etcétera. El proceso del diseño generalmente se divide en dos fases: el diseño agronómico del riego y el
diseño hidráulico de la instalación. El diseño agronómico consiste en garantizar que el sistema de riego
sea capaz de suministrar, con una alta eficiencia de aplicación las necesidades hídricas del cultivo durante
el período de máximo consumo, consiguiendo también mojar el volumen de suelo suficiente (bulbo
húmedo) para su adecuado desarrollo y un efectivo control de sales. La finalidad de esta fase es obtener
los siguientes parámetros: (i) Necesidades totales de riego; (ii) Caudal y número de emisores por planta o
por unidad de superficie; y (iii) Tiempo de aplicación.
La capacidad del sistema de riego debe ser suficiente para satisfacer las necesidades del cultivo en la etapa
de máxima demanda de agua, con base al tipo de cultivo y a las variables climáticas. También esto permite
determinar el volumen mínimo de suelo que ha de mojarse para garantizar una adecuada aportación de
agua y nutrientes. Algunas preguntas claves que se debe de hacer el diseñador y por supuesto resolverlas
son: ¿con base al cultivo y tipo de suelo cuánto volumen de suelo se debe mojar?, ¿de qué capacidad o
caudal será el emisor?, ¿a qué separación deben de estar los emisores?
Por su parte, la finalidad principal del diseño hidráulico es conseguir el dimensionamiento óptimo de las
redes de conducción y de distribución para satisfacer las exigencias hídricas del cultivo. En esta fase
interviene como dato nuevo la topografía de la parcela, ésta determinará la elección del tipo de emisor
(normal o autocompensado) y el arreglo o disposición de las líneas distribuidoras y regantes. Esta elección
se realizará teniendo en cuenta las preferencias del usuario, características hidráulicas y durabilidad del
emisor, sensibilidad a la obturación, precio inicial, costos de operación, el tiempo disponible para riego y
su grado de automatización, y el número de secciones de riego operacionales en que se puede dividir el
Figura 2. El bulbo húmedo cuando se utilizan
contenedores.

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sistema. Finalmente, se definen los tipos de materiales, dimensiones de la tubería de conducción y
distribución, válvulas y accesorios, y presiones hidráulicas (Figura 3), determinando primero en las
unidades o secciones de riego, continuando por las tuberías secundarias, tubería principal, hasta concluir
en el cabezal. En el diseño hidráulico de las redes presurizadas toma mucha importancia la velocidad del
agua a considerar en la red de conducción y distribución, normalmente se selecciona una velocidad de 1
a 1.5 metros por segundo, ya que una velocidad mayor reduce los diámetros de la tubería y en
consecuencia se puede tener un sistema de riego con costos iniciales más bajos; pero genera grandes
pérdidas de carga hidráulica por fricción que se traducen en altos consumos de energía, y en consecuencia
altos costos de operación que se le cargan al productor, durante toda la vida útil del sistema de riego.
Operación del riego por goteo
La red de conducción y de distribución constituye el conjunto de tuberías que llevan el agua desde la
fuente de abastecimiento o unidad de bombeo, hasta la entrada de las secciones o distribuidores de riego.
La red está compuesta por tuberías generalmente de
PVC con sus diferentes accesorios tales como
conectores, válvulas de control, válvulas de admisión
y expulsión de aire (Figura 4), válvulas de alivio de
presión y válvulas de desfogue entre otras piezas. En
la Figura 4 se muestra la ubicación de las válvulas de
aire dentro de una sección de riego por goteo, con la
finalidad evitar el vacío, incluso para presiones
negativas muy bajas, y de este modo evitar la succión
de lodo y demás suciedad a través de los goteros.
Estas válvulas cobran mucha mayor importancia en
el riego por goteo subterráneo.
Figura 4. Ubicación de las válvulas de aire en
una sección de riego por goteo.
Figura 3. Distribución de presiones y gastos en la sección de
riego.

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La operación del riego implica el manejo de todos los equipos, materiales y piezas que componen el
sistema de riego para lograr el correcto funcionamiento del sistema a fin de cubrir las necesidades de
riego del cultivo en oportunidad y cantidad. Para lograr esto, se requiere que el operador del sistema
cumpla con los tiempos y frecuencia de riego especificados para cada una de las secciones de riego,
apoyándose con la verificación de las presiones hidráulicas de la red registrados por los manómetros.
Mantenimiento del riego por goteo
Para asegurar el correcto funcionamiento de los sistemas
de riego por goteo son muy importantes las labores de
mantenimiento (preventivo) que se le realicen a cada uno
de sus componentes, lo cual permitirá su confiable
operación con los niveles de eficiencia y uniformidad
considerados en el diseño e instalación del sistema de
riego. Un programa general de mantenimiento, para
evitar el taponamiento de los emisores, incluye como
medidas preventivas las siguientes: limpiar los filtros,
lavar las líneas regantes, e inyectar ácidos al sistema. La
aplicación de estas medidas preventivas, puede evitar la
necesidad de hacer reparaciones mayores, como
reemplazar las partes dañadas, y así extender la vida útil
del sistema de riego.
Evaluación del riego por goteo
La evaluación como concepto es un análisis sistemático y objetivo de un sistema, que se realiza con el
propósito de determinar el logro de los objetivos y resultados, aportando información fidedigna y útil
sobre los resultados obtenidos, que permita mejorar el proceso de toma de decisiones. La evaluación
consiste en la comparación (a través de la medición) de los efectos reales del sistema con lo planeado o
diseñado. Se espera que las evaluaciones en general proporcionen los elementos que permitan realizar
acciones para mejorar la operación del sistema. La uniformidad de aplicación del agua es afectada por
tres factores:
 Presión de trabajo: la presión hidráulica del sistema de riego no es igual en todos los puntos.
 Propiedades hidráulicas del emisor (gotero): las propiedades hidráulicas y en consecuencia de su
caudal están en función de su proceso de fabricación (coeficiente de variabilidad de descarga), de
la calidad del emisor y temperatura del agua.
 Mantenimiento preventivo: sistemas de riego por goteo con deficiente mantenimiento debido al
taponamiento con residuos orgánicos o presencia de material fino en líneas laterales o también
por la combinación de diferentes tipos de emisores en una misma sección de riego; presentan baja
uniformidad de descarga.
Figura 5. Lavado de líneas regantes
conectadas a un dren colector.

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Para que el sistema de riego por goteo se considere que opera eficientemente, el agua debe distribuirse
de forma uniforme, así a todas las plantas se les suministrará aproximadamente la misma cantidad de
agua y fertilizante. Sí el riego no es uniforme, algunas zonas recibirán más agua de la necesaria y se
perderá por percolación profunda, otras plantas recibirán menos agua y eso disminuirá su productividad.
Para determinar la uniformidad de descarga de los emisores, debe medirse en campo en al menos 16
emisores, el caudal y la presión. El coeficiente de uniformidad resultante nos indica la variación de las
cantidades de agua descargada por el emisor o gotero. Es imposible lograr que todas las plantas reciban
exactamente la misma cantidad de agua, pero si es necesario mantener el sistema de riego en ciertos
rangos de uniformidad con el objetivo de lograr mejores rendimientos y calidad de las cosechas, con un
mínimo de agua y fertilizante que es el objetivo principal de la fertirrigación.
Cita correcta de este artículo
Angeles, H. J. M. 2019. Algunos Aspectos de Diseño, Operación, Mantenimiento y Evaluación de los
Sistemas de Riego por Goteo. Serie Agua y Riego, Núm. 31. Artículos Técnicos de INTAGRI. México. 5 p.
Fuentes consultadas
-IMTA 2002. Manual para la elaboración y revisión de proyectos ejecutivos de sistemas de riego
parcelarios. Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Jiutepec, Morelos. México.
-Rodrigo L. J. y Hernández Abreu J.M. (1992). Riego localizado. Centro Nacional de Tecnologías de Riego.
Madrid, España.
-IMTA 1997. Manual para diseño de zonas de riego pequeñas. Instituto Mexicano de Tecnología del Agua.
Jiutepec, Morelos. México.