Diseño de métodos de riego superficial por gravedad

UNIVERSIDAD NACIONAL DE LOJA
ÁREA AGROPECUARIA Y DE RECURSOS NATURALES
RENOVABLES
CARRERA DE INGENIERÍA AGRÍCOLA
Docente:
Temístocles Maldonado Rojas1
Loja- Ecuador
2 007
1
.- Ingeniero Agrícola, Magíster en Ingeniería Agrícola, Mención Riego y Drenaje, Universidad de
Concepción–Chile.

Diseño de Métodos de Riego por Superficie 3
CONTENIDO
PRÓLOGO ……………………………………………………………………… ... 5
PRESENTACIÓN ………………………………………………………………… 6
PROCESO INVESTIGATIVO DE LA UNIDAD ……………………………… .. 7
Capítulo 1: Interrelaciones agua–suelo–planta–atmósfera ……… ………. 8
1. CUÁNDO, CUÁNTO Y CÓMO REGAR? ………… .. 8
2. LA EVAPOTRANSPIRACIÓN DE LOS CULTIVOS ………..... 9
3. EL AGUA DEL SUELO ……………………………………………………… 11
4. LA INFILTRACION DEL AGUA EN EL SUELO ………………………… 24
5. CUESTIONARIO DE AUTOEVALUACIÓN ………………………………. 26
Capítulo 2: Criterios de selección del método de riego ..................................... . 34
1. DESCRIPCCIÓN DE LOS MÉTODOS DE RIEGO ……………….. .. 34
2. CRITERIOS DE SELECCIÓN DEL MÉTODO DE RIEGO ……………… 40
Capítulo 3: Eficiencia de riego ……………………………………………….. . 46
1. INTRODUCCIÓN …………………………………………………………. . 46
2. COMPONENTES DE LA EFICIENCIA DE RIEGO …………………… . 46
3. LA EFICIENCIA COMO PARÁMETRO DE CALIDAD DEL RIEGO …. .. 55
4. CUESTIONARIO DE AUTOEVALUACIÓN …………………………….. . 63
Capítulo 4: Requerimientos de riego ………………………………………..... 64
1. BALANCE HÍDRICO …………………………………………………….. …. 64
2. CÁLCULO DE REQUERIMIENTOS DE RIEGO ………………………… ... 68
3. CUESTIONARIO DE AUTOEVALUACIÓN ………………………………. 71
Capítulo 5: Hidráulica del riego por superficie …………………………………. 72
1. FASES DEL RIEGO POR SUPERFICIE ……………………………………….. 72
2. ECUACIONES DEL FLUJO BÁSICAS ………………………………………… 74
3. PERÍODOS DE RIEGO …………………………………………………………. 80
4. ANÁLISIS DE LAS PÉRDIDAS DE AGUA EN RIEGO POR SUPERFICIE .. 83
Capítulo 6: Diseño del riego gravitacional ………………………………………. 90
1. DISEÑO DEL RIEGO POR SURCOS ………………………………………….. 90
2. DISEÑO DEL RIEGO POR MELGAS ……………………………………… ….106
3. CUESTIONARIO DE AUTOEVALUACIÓN …………………………………. 113
BIBLIOGRAFIA ………………………………………………………………… … 115
Anexo 1. Guía del trabajo práctico, investigación formativa ……………….. ….117

PRÓLOGO
La fuerte presión sobre la tierra para producir alimentos para un población mundial en
rápido crecimiento, (6 000 millones de habitantes hoy a más de 8 000 millones en el año
2030 2
), ha hecho que el empleo eficiente del agua de riego sea de importancia vital,
particularmente en los países más pobres donde el mayor potencial para aumentar la
producción alimentaria y los ingresos rurales se encuentra frecuentemente en las zonas
de riego.
Respecto del uso del agua en 93 países en desarrollo, la referida publicación señala que
está disminuyendo el ritmo de aumento del consumo del agua. Para el año 2 030, los
países en desarrollo podrán aumentar considerablemente su producción, incrementando
alrededor de 33% los cultivos de regadío, pero utilizando tan solo 12% más de agua.
Esto indica que la eficiencia del riego está mejorando en las regiones áridas y
semiáridas del mundo en desarrollo, y continuará mejorando, debido en gran parte a que
en estas regiones las limitaciones de agua les obligará a utilizar técnicas de riego más
eficientes.
En América Latina y el Caribe, un 36% de la región está ocupada por zonas áridas y
semiáridas. La escasez o ausencia de precipitaciones en las zonas áridas (350 millones
de hectáreas), no permite la producción agropecuaria ni forestal en secano y la
agricultura sólo es posible bajo riego. En las zonas semiáridas (391 millones de
hectáreas), las precipitaciones insuficientes e irregulares, junto con los frecuentes
períodos de sequía, limitan las alternativas de producción agropecuaria;
constituyéndose el riego en un factor de seguridad a las inversiones agropecuarias
(Matías Prieto. Segunda Reunión de ATPs-FAO, Santiago 20 al 23 de junio del 2000).
El manejo eficiente del agua de riego, básicamente está determinado por factores de
clima, suelo y cultivo, y por la forma como se distribuye y aplica el agua en la parcela .
Por lo tanto, un buen diseño del método de riego y adecuada operación del mismo, debe
considerar los requerimientos hídricos del cultivo, la disponibilidad hídrica del área a
irrigarse, las características físicas del suelo, las restricciones climáticas y topográficas y
las limitaciones económicas.
El presente documento de Diseño de Métodos de Riego por Superficie, pretende ser un
libro de utilidad práctica para Profesionales y Técnicos involucrados en la planificación,
diseño y operación de sistemas de riego; así como también para Estudiantes de Ciencias
Agrícolas y demás personas comprometidas en promover el desarrollo rural con equidad
y justicia social.
2
Noticias de la FAO. Marzo-Abril de 2000. Publicación mensual de la Dirección de información,
Roma-Italia.

Ingeniería Agrícola 6
PRESENTACIÓN
La Unidad Diseño de Métodos de Riego por Superficie forma parte de la estructura
académica del Módulo 6 de la Carrera de Ingeniería Agrícola: Sistemas de Riego por
Superficie y Presurizados, que se imparte en el Tercer Curso de la Carrera.
El área de influencia de la Universidad Nacional de Loja, es la Región Sur del País,
concretamente la Provincia de Loja, misma que se caracteriza por ser eminentemente
agrícola, donde la producción de los cultivos depende básicamente del riego. En la zona
norte el riego es complementario, al centro de la Provincia el riego es necesario durante
el segundo semestre del año; mientras que en la zona sur es indispensable casi todo el
año.
La superficie regable en la Provincia de Loja, entre proyectos en construcción y estudio
supera las 17 000 ha. El proyecto de mayor importancia constituye el Sistema de Riego
Zapotillo con un área potencial de 8 000 ha; en tanto que la superficie irrigada apenas
alcanza unas 3 500 ha, representando el 20 % del área regable. El riego privado cubre
aproximadamente unas 13 500 ha que representaría el 80%. Esta información sugiere la
constante formación de Ingenieros Agrícolas especialmente en el campo del manejo de
suelos y agua.
Los principales problemas del sector agrícola de la Provincia de Loja, entre otros, son
la discriminación regional, condiciones adversas de clima y topografía, falta de
planificación integral del desarrollo, falta de capacitación y asistencia técnica; siendo
uno de los problemas más críticos la falta de riego y el mal manejo del agua en sitios
donde se dispone de éste recurso. En éste contexto, la Carrera de Ingeniería Agrícola del
Área Agropecuaria, tiene como objetivo fundamental formar profesionales que
contribuyan al desarrollo tecnificado de la agricultura en procura del bienestar
socioeconómico del productor rural y respetando las normas de protección ambiental.
Por lo expuesto anteriormente, la Unidad Diseño de Sistemas Superficiales de Riego por
Gravedad, pretende que el futuro Profesional Ingeniero Agrícola, en base al
conocimiento de los problemas de la producción agrícola bajo riego, pueda capacitarse
humanista y técnicamente para participar en la planificación, diseño, construcción,
evaluación y manejo de sistemas de riego, sin dejar de lado los aspectos organizativos y
medioambientales que exige el desarrollo agrícola sustentable.
Consecuentemente, el desarrollo sustentable de la agricultura bajo riego, demanda un
eficiente aprovechamiento y manejo del agua de riego y drenaje, una infraestructura
hidráulica adecuada y una eficiente administración, operación y mantenimiento de los
sistemas de riego.

Capítulo 1
LAS INTERRELACIONES
AGUA–SUELO–PLANTA–ATMÓSFERA
1. El ABC DEL RIEGO: ¿CUÁNDO, CUÁNTO Y CÓMO REGAR?
1.1 Definición: El riego consiste en reponer al perfil del suelo la falta de humedad debida
a un desbalance entre el agua disponible en el suelo y el agua consumida por el cultivo.
Dependiendo de las condiciones climáticas del lugar, la reposición de agua al suelo puede
ser ocasional o permanente: ocasional (suplementaria) durante la estación lluviosa, es
decir cuando la precipitación no compensa la evapotranspiración de los cultivos; y
permanente durante la época de verano o temporada de riego.
La mala práctica del riego puede ocasionar grandes desperdicios de agua junto con el
arrastre de nutrientes y partículas del suelo; así como también puede disminuir el
rendimiento de las cosechas si se aplica menos agua de la requerida por los cultivos. Por
otro lado, la frecuente y excesiva aplicación de agua al suelo hace que se formen “napas
freáticas” altas, así como también la salinización del suelo; problemas que sólo pueden
resolverse mediante la implementación de costosos sistemas de drenaje y recuperación de
suelos.
1.2 El ABC del riego: El problema del manejo eficiente del riego plantea la respuesta a
tres preguntas básicas: cuánto regar?, cómo regar? y cuándo regar? . Para responder con
certeza a estas interrogantes, se requiere conocer las relaciones fundamentales que
existen entre el agua, el suelo, la planta y la atmósfera; junto con el conocimiento de la
mecánica de fluidos, la hidráulica y el apoyo de la computación.
El cuánto regar está relacionado con la cantidad de agua a aplicar en cada riego, para lo
cual se requiere conocer la capacidad de almacenaje de agua del suelo (agua
aprovechable), y la facilidad que dicho suelo tiene para absorber agua durante el tiempo
de riego (infiltración).
El cómo regar se refiere a la forma de aplicar el agua al suelo, es decir se relaciona con el
método de riego a utilizarse. Para responder ésta pregunta se requiere conocer las
diferentes técnicas de riego, tanto del riego gravitacional como presurizado: surcos,
melgas, pozas, aspersión, microaspersión, goteo, etc.
El cuándo regar se relaciona con la frecuencia con que deben repetirse los riegos; es
decir, está relacionado con el tiempo que transcurre entre un riego y el próximo (intervalo
o frecuencia de riego). Esta pregunta se puede responder en base al conocimiento de la
disponibilidad neta de agua en el perfil del suelo, y de la velocidad de consumo de dicha
humedad por el cultivo (uso consuntivo o evapotranspiración).

2. LA EVAPOTRANSPIRACIÓN
Para determinar la cantidad de agua que hay que reponer al suelo mediante riego, se
requiere conocer la evapotranspiración (Et) o más específicamente el consumo de agua
de los cultivos. En este capítulo de revisión de bases técnicas no se profundiza sobre el
tema de la Et , sin embargo es necesario señalar que hoy gracias a la ayuda de la
electrónica se puede obtener rápidamente esta información como es el caso del
programa computacional Cropwat de la FAO o base de datos que se encuentran
disponibles en las páginas Web de las Instituciones relacionadas con el desarrollo de
recursos naturales.
2.1 Evapotranspiración de los cultivos, Etc
La evapotranspiración determina la cantidad de agua consumida por el cultivo entre dos
riegos consecutivos, y se define como la suma de la transpiración realizada por la planta
y la evaporación de agua producida desde el suelo. Según el Estudio FAO, Riego y
Drenaje N° 24, la evapotranspiración del cultivo se expresarse como:
Etc = Eto x kc 1.1
Et = evapotranspiración del cultivo, mm/día
Eto = evapotranspiración de referencia, mm/día
Kc = coeficiente de cultivo, adimensional
2.2 Procedimiento de cálculo de la Etc
Para calcular la Etc, durante el período vegetativo del cultivo, se requiere conocer el coeficiente
Kc, mismo que depende de las 4 fases de desarrollo:
1) Fase inicial.- Comprende el período de germinación y crecimiento inicial; se estima que
ésta va desde la siembra hasta el 10% de cobertura del suelo.
2) Fase de desarrollo.- También conocida como fase de crecimiento. Va desde el final
de la fase inicial hasta que completa el período de desarrollo; es decir desde el 10%
hasta el 80% de cobertura vegetal.
3) Fase de mediados del período.- Denominada también fase de maduración.
Comprende desde que se logra el 80% de cobertura hasta comienzos de la
maduración. En algunos cultivos esta fase puede iniciarse con la floración.
4) Fase de finales del período o fase de cosecha.- Va desde comienzos de la
maduración hasta la cosecha total (maduración plena).
Generalmente, los valores de Kc para la mayoría de cultivos se encuentran en tablas
según la fase de desarrollo; es decir, se tiene un Kc estacional. Para obtener un
coeficiente promedio mensual, que permita calcular la evapotranspiración mensual del
cultivo, es necesario trazar la correspondiente curva de Kc, tal como se muestra en el
desarrollo del ejercicio siguiente:

Ejercicio 1.1. Trazar la curva de Kc del cultivo de maíz, si la duración del período
vegetativo es de 4 meses, iniciándose la siembra el 1° de julio. En base a la referida
curva, obtener los correspondientes valores de Kc promedio mensual.
Resolución: datos para graficar la curva de Kc
Fases de
Desarrollo
Duración
días
Kc
Tabular (1)
Kc
Promedio
Tiempo
promedio
Coordenadas
(x , y)
Fase 1 10 0,3- 0,5 0,4 5 (5 , 0.4)
Fase 2 50 0,7-0,85 0,78 25 (35, 0.78)
Fase 3 40 1,05-1,2 1,13 20 (80, 1.13)
Fase 4 20 0,8-0,95 0,88 10 (110, 0.88)
(1).- Valores tomados de la Tabla 2.8 del libro de Carlos Grassi
Utilizando papel milimetrado, en el eje de las ordenadas se prepara la escala
correspondiente al valor de Kc, y en el eje de las abscisas la escala del tiempo. Luego se
grafica las coordenadas de la tabla anterior y se traza la curva correspondiente (fig 1.1).
b) Entrando con el tiempo promedio mensual en la escala horizontal (15, 45, 75, 105
días), interceptando la curva y leyendo en la escala vertical se obtiene los
correspondientes valores de Kc.
Mes jul ago Sep oct
Kc prom. 0,53 0,88 1.11 0,95
Ejercicio 1.2 Con los valores de Kc obtenidos, y en base a los datos de Eto que se
entregan, calcular la Et mensual del cultivo. Cuál será la Et máxima para el referido
período?.
Aplicando la Ec. 1.1, la Et mensual del cultivo de maíz durante el período vegetativo de
julio a octubre es:

Mes jul ago Sep oct
Eto , mm 118,1 134,2 131,4 127,3
Et, mm 62,6 118,1 145,5 120,9
Por ejemplo: Et (jul) = 118,1 x 0,53 = 62,59 mm
Et max =
día
mm85,4
30
5,145

2.3 Aplicaciones del cálculo de la Etc
2.3.1 Frecuencia de riego, Fr .- Una de las aplicaciones inmediatas del cálculo de la Et
es la determinación del intervalo entre riegos o frecuencia de riego.
Fr = maxEt
Ln
1.2
Cuando existen precipitaciones significativas durante la estación de riego, éste puede ser
suplementario o complementario; en consecuencia, la frecuencia de riegos se calcula
como.
Fr = )max( PefEt
Ln
 1.2a
Donde:
Ln = lámina neta o rápidamente aprovechable, mm
Et max= evapotranspiración máxima, mm/día
Pef = precipitación efectiva, mm/día
La Pef es parte de la precipitación total, que efectivamente contribuye al proceso
evapotranspiratorio de la planta. Su valor se calcula con cierta probabilidad de ocurrencia,
generalmente 75 a 80%.
2.3.2 Necesidades de riego, NRn .- Otra de las aplicaciones de la Et es el cálculo de los
requerimientos hídricos del proyecto o necesidades de riego netas, mismos que resultan
de:
NRn = Et - Pef 1.3
Considerando la cantidad de agua necesaria para mantener una adecuada concentración de
sales en el suelo, los requerimientos netos se calculan como:
NRn = Et – Pef + Rl 1.3a
Donde
Rl = requerimientos de lavado (se puede estimar en un 10% de Etmax)
Rl = CEr / (5 CEe-CEr) x 100
CEr = conductividad eléctrica del agua de riego, dS/m
CEe = conductividad eléctrica del estracto a saturación del suelo, dS/m

Fuente: Cap. 12, Aqua Crop FAO
1 dS/m = 1 mmho/cm
Si por ejemplo: CEr = 1, 4; CEe = 1, 7
Rl = 1,4 /(5 x 1,7 – 1,4) x 100 = 19, 7 = 20 %
Ejercicio 1.3. Continuando con el ejercicio anterior, calcular la frecuencia de riego del
cultivo para el mes de máxima demanda, si se sabe que la lámina neta o agua rápidamente
aprovechable del suelo es de 30,0 mm.
Según la Ec. 1.2, la frecuencia de riego es:
Fr = díamm
mm
/85,4
0,30
= 6,2 días
De acuerdo a los cálculos, el cultivo debe regarse cada 6 días, tiempo en el que habrá
consumido 29 mm de agua (6 x 4,85), de los 30 mm disponibles en el suelo.
Ejercicio 1.4. En base a los datos del Ej. 1.2, calcular las necesidades de riego netas, para
el mes de máxima demanda, considerando una precipitación efectiva de 17 mm. Expresar
los resultados en términos de lámina (mm) , volumen de agua (m3
/ha) y como caudal
continuo en l/s/ha.
Et max = 145,5 mm ............. septiembre
De acuerdo a la Ec 1.3, las necesidades de riego netas son:
NRn = 145,5 – 17,0 = 128,5 mm
Sabiendo que 1 mm = 10 m3
/ha , las necesidades de riego en términos de volumen
por unidad de superficie se expresan como:
V = 1285 m3
/ha
Considerando los 30 días del mes de septiembre, los requerimientos de riego de lámina de
agua por día equivalen a:
Nr = días
mm
30
5,128
= 4,28 mm/día
Sabiendo que 1 mm/día = 0,116 l/s/ha , los requerimientos de riego en términos de
caudal por unidad de superficie son:
q = 4,28 x 0,116 = 0,49 l/s/ha
Observe que este es un caudal obtenido considerando las 24 horas del día, por eso algunos
investigadores del riego le llaman caudal ficticio continuo.
Calidad del agua de riego
Cer, dS/m Calidad
0,0 – 0,2
0,3 – 1,0
1,1–2,0
2,1–3,0
+ 3,0
Excelente
Buena
Moderada
Pobre
Muy pobre
Estrés de salinidad
Cualificación CEe, dS/m
Extremadamente sensible
Salinidad sensible
Moderadamente sensible
Moderadamente tolerable
Tolerable
Extremadamente tolerable
0–6
1–8
2–12
5–18
7–25
8–37

Ejercicio 1.5. Con los resultados del Ej. 1.4, sabiendo que el área cultivada es de 10 ha y
que la eficiencia de riego es del 40% (riego gravitacional), cuál será el caudal de toma en
la acequia de cabecera, considerando: a) 24 horas al día; b) jornada de riego de 8 horas
por día; c) riego durante 5 días por semana.
a) el caudal ficticio continuo para las 24 horas del día considerando la eficiencia de riego
es:
q 24 hr = 4,0
49,0
= 1,2 l/s/ha
Por lo tanto, el caudal de toma en la acequia de cabecera para regar las 10 ha es:
Q = 1,2 l/s/ha x 10 ha = 12 l/s
En la práctica del riego gravitacional, este es un caudal que el regante fácilmente puede
manejar, y que se denomina Módulo de Riego; es decir: Q = q x Ar
b) Si la jornada de riego fuera tan solo de 8 horas por día, el caudal a captarse en el canal
terciario es:
Q 8 hr = 12 x 8
24
= 36 l/s
c) Si riego 5 días de los 7 días de la semana, el caudal de toma será:
Qtoma = 36 x 7/5 = 50, 4 l/s
Observe que si un regante o trabajador agrícola puede manejar “técnicamente” un caudal
de 12 l/s, entonces para manejar un caudal de 50 l/s se necesita 4 regantes.
3. EL AGUA DEL SUELO
3.1 Retención de humedad del suelo
Desde el punto de vista de su disponibilidad para la planta, el agua del suelo puede
clasificarse en: i) agua gravitacional o agua de drenaje; ii) agua capilar o agua disponible;
iii) agua higroscópica o no disponible.
Considerando al suelo como un reservorio de agua, esta clasificación del agua, puede
representarse esquemáticamente como:

Fig 1.2 Disponibilidad de agua del suelo según textura
La capacidad de retención de humedad del suelo se define como el contenido de
humedad que el suelo es capaz de retener entre los límites conocidos como capacidad
de campo (CC), y marchitez permanente (MP). Esta agua retenida en el suelo también
se denomina agua disponible o agua aprovechable para la planta (AA).
La Capacidad de campo (CC) se define como la máxima capacidad de retención en
condiciones de libre drenaje, luego de haber desaparecido el escurrimiento o apozamiento
superficial del agua. La CC se alcanza, según el tipo de suelo, entre 24 y 72 horas (1 - 3
días); es decir, 1 día para suelos livianos, y 2 y hasta 3 días para suelos pesados. La
capacidad de campo es un dato que se obtiene en el campo, mediante determinaciones
periódicas del contenido de humedad del suelo, hasta que la variación del mismo respecto
del tiempo sea prácticamente despreciable (punto de inflexión de la figura 1.3).
Según investigaciones del CESA (Central Ecuatoriana de Servicios Agrícolas), un suelo
de textura media entra a capacidad de campo unas 10 a 12 horas después del riego.

, %
Punto de inflexión
 cc y m = x
y
X
tiempo, horas
Fig 1.3 Representación del punto a capacidad de campo
El punto de inflexión se puede encontrar cuando la pendiente (m) de la recta tangente a
dicho punto es menor o igual al 10%. La energía con que el agua queda retenida en el
suelo en este punto está comprendida entre 1/10 y 1/3 de atmósfera, entre 100 y 200 cm
de altura de agua, o ente pF3
2 y 2.3.
 CC en suelos de textura pesada o arcillosa equivale a 1/3 de atm
 CC en suelos de textura liviana o arenosa equivale a 1/10 de atm
Marchites permanente (MP), es el contenido de humedad del suelo al cual las plantas
experimentan marchites irreversible; es decir que las hojas de la planta no alcanzan a
recuperar su apariencia de hojas frescas. El punto a MP corresponde al límite inferior del
agua disponible, en este punto el agua se encuentra retenida a una energía de succión de
15 atm, que la planta es incapaz de vencer. El valor de MP puede determinarse en el
laboratorio por métodos biológicos, utilizando p.ej. el método del girasol.
Tanto el valor de CC como el de MP puede determinarse utilizando el equipo de las
cámaras de presión, sometiendo las muestras de suelo a una presión de 1/3 y 15 atm
respectivamente, para luego medirse el contenido de humedad por el método
gravimétrico.
Un criterio práctico para estimar el contenido de humedad del suelo a marchitez
permanente es considerar el 55 % de capacidad cde campo: θmp = 55 % (θcc).
3
pF = 10log
(altura de agua, cm.)

Experiencias de campo
Durante 7 días, se tomaron muestras de suelo del sector Los Molinos de la Granja
Experimental La Argelia, y se determinaron los contenidos de humedad en base a peso,
obteniéndose los siguientes resultados:
T, horas 24 48 72 96 120 144 168
θbp,% 30,45 21,8 18,7 15,45 14,1 10,85 6,33
Utilizando el programa Curve Expert 1.3, se encontró la función matemática que mejor
se ajusta a los datos:
Y = (a + bx) / (1 + cx + dx2); R = 0, 9985
Y = contenido de humedad θ, %; x = tiempo, horas
a = - 1, 8766 E – 11; b = 4 466 E 6; c = 92 920 349; d = 2 210 551, 7
En base a la ecuación anterior, se generaron valores de contenido de humedad del suelo
para incrementos de 5 horas, obteniéndose la siguiente función potencial:
Y = 80, 6 x-0,32
R = 0, 97
Aplicando el criterio que el contenido de humedad a capacidad de campo se encuentra
cuando la variación del contenido de humedad respecto del tiempo (dy/dx), es
prácticamente despreciable; es decir está alrededor del 10%, se tiene:
Para dy/dx (80, 6 x -0,32
) = - 0,10; x = 67 hr ; Y = 21 %
Para dy/dx (80, 6 x -0,32
) = - 0,12; x = 58, 5 hr; Y = 22 %
Tomando un promedio, θcc = 21, 5 %
Consecuentemente, el tiempo al que el suelo alcanza este contenido de humedad, luego
del riego es 60 horas; es decir 2,5 días.
Un resultado similar, del punto a capacidad de campo, se puede encontrar haciendo un
análisis por tramos de la curva de descenso del contenido de humedad del suelo:

Tramo AB: pérdida rápida de agua que va desde saturación (35 %), hasta cuando inicia
la pérdida lenta de agua (21, 8 %). Este tramo de la curva corresponde a la porosidad
drenable o porosidad de aireación del suelo.
Tramo BC: corresponde a la humedad crítica; θ = 21, 8 % a 15, 5 %. Es decir
corresponde al agua fácilmente aprovechable por la planta. Consecuentemente, el riego
debe darse cuando el contenido de humedad del suelo haya disminuido de 21,8 a 15,5
%.
Tramo CD: que representaría al punto de marchitez, comprendido entre 15,5 y 12 %. Es
importante notar que el límite superior se conoce como marchitez incipiente ó punto
óptimo de riego; y el límite inferior marchitez permanente.
Este análisis permite deducir: θcc = 21, 8 %; θcrít = 15, 5 %; θmp = 12, 0 %.
Utilizando el Programa SPAW versión 6.02.75 (Keith E. Saxton, USDA), para
contenidos de arena y arcilla de 31,8 % y 25,4 % respectivamente; materia orgánica 2,5
% (datos del laboratorio de suelos), se obtiene los siguientes resultados:
Textura franca. Contenidos de humedad, base preso: θmp = 11,6 % ; θcc = 22,3 %;
Saturación = 33 %. Ksat = 9,8 mm/hr; Da = 1,41 g/cc
Como puede apreciarse, los valores de contenido de humedad a capacidad de campo
aplicando 3 métodos: análisis matemático, método gráfico y programa SPAW, son
similares; alrededor de 22 %.
A
B
C
D
6,33
0
5
10
15
20
25
30
35
0 50 100 150 200
Contenidodehumedad,%
Tiempo, horas

Aplicado el criterio práctico para estimar el contenido de humedad del suelo a marchitez
permanente, θmp = 55 % (θcc), se tiene: θmp = 0,55 x 22 = 12 %; valor similar
obtenido de la figura uno, y muy cercano al encontrado con el programa SPAW (11,6
%).
3.2 Energía de retención de humedad del suelo
A medida que disminuye el contenido de humedad en el suelo, aumenta la energía de
retención (también conocida como succión matrical), siendo entonces mayor la energía se
succión de las raíces para extraer dicha humedad. El gráfico que relaciona la succión
matricial del suelo versus el contenido de humedad, se llama "Curva característica de
humedad" o "Curva de capacidad hídrica" (fig 1.4), muy útil para el diseño y manejo del
riego.
Fig 1.4 Curva de retención de humedad del suelo
La fig 1.4 muestra que suelos de diferente textura presentan diferentes curvas de retención
de humedad. Así por ejemplo, al aplicar 1 atm de succión (100 cb), el porcentaje de agua
extraída es de 25% en el suelo arcilloso, y 82% en suelo arenoso; y a la inversa, para
extraer un 40% de agua se requiere una energía de 2 atm en el suelo arcilloso y 0,2 atm

(20 cb) en suelo arenoso, lo que quiere decir que a igualdad de contenido de humedad, los
diferentes suelos retienen el agua con distinta energía.
Para la mayoría de cultivos la humedad óptima del suelo se encuentra alrededor de 80 cb
(rango de funcionamiento de un tensiómetro); lo que corresponde aproximadamente al 50
% del agua aprovechable (fig 1.4). Como regla general, el riego debe aplicarse cuando el
potencial matrical o tensión de humedad del suelo esté cercana a 20 cb.
3.3 Punto óptimo de riego
La mayor o menor facilidad con que las raíces pueden extraer el agua del suelo no es el
volumen ocupado por esa agua, sino la energía con que es retenida. Por tanto, el
contenido de humedad óptimo para las plantas (confort hídrico) no depende mucho de
la cantidad de agua o contenido de humedad del suelo si no mas bien del potencial
hídrico del mismo. El potencial hídrico del suelo (h) se expresa como:
h = p + o + m + g 1.4
p = potencial de presión (presión del agua )
o = potencial osmótico (soluto del suelo)
m = potencial matrical (matríz del suelo)
g = potencial gravitacional (de posición)
Bajo condiciones de insaturación y mínima concentración de sales en el suelo, las
componentes de presión (p), y del soluto (o), son prácticamente despreciables. Bajo
tales condiciones, la ecuación 1.4 se reduce a:
h = m + g 1.5
Un método práctico para determinar el potencial mátrico del suelo (m) es mediante el
uso del tensiómetro. Observe que el tensiómetro mide directamente el potencial hidráulico
y no el potencial mátrico del suelo; una regla práctica en el uso del tensiómetro es la
siguiente:
 m = longitud del tensiómetro – lectura del manómetro 1.6
El rango de humedad en que debe regarse los cultivos está entre 0 y 80 cb; pero para la
mayoría de cultivos el punto óptimo de riego es cuando el tensiómetro registra entre 30
y 50 cb.
Ejercicio 1.6 La lectura del manómetro de un tensiómetro de 70 cm de longitud
instalado en un suelo a 60 cm de profundidad es de 40 cb. a) Calcular el potencial
matrical y el potencial hidráulico del suelo con referencia al punto de ubicación de la
cápsula porosa b) Si se desea regar cuando el potencial matrical del suelo sea de – 20
cb, cuál será la lectura del manómetro?

a) Según la Ec 1.6, se tiene:
 m = longit tensiómetro – lectura manómetro
0,70 0,60  m = 70 cm x cm
cb
10
1
– 40 cb = 7 – 40 = – 33 cb
Como el manómetro registra directamente el potencial hidráulico:
h = – 40 cb
b) Despejando lectura del manómetro de la Ec 1.6, se tiene:
Lect man = Long tensiómetro – m
Lect man = 70 cm x cm
cb
10
1
– ( – 20 cb) = 7 + 20 = 27 cb (momento del riego).
Experiencias de campo, punto óptimo de riego
El estrés de humedad ó déficit hídrico depende de la energía de retención del agua, y no
propiamente del valor de contenido de humedad del suelo; consecuentemente el punto
óptimo de riego debe obtenerse de la curva de retención de humedad del suelo.
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00
Tensióndehumeda,cb
Contenido de humedad, %

En general se conoce que el punto a capacidad de campo de un suelo franco está entre
10 y 20 cb; es decir cuando las fuerzas que retienen el agua (cohesión y adherencia),
superan a la fuerza gravitacional que producen el drenaje rápido del agua. En el presente
caso para θcc = 22 %, corresponde a una TH = 15, 5 cb; y para el contenido de humedad
crítico ó momento del riego θcrít = 15, 5 %, la TH = 38 cb. Consecuentemente, se
determinó que los riegos deben aplicarse cuando el tensiómetro marque alrededor de
38 cb. En la siguiente figura se presenta la curva del pF obtenida con el Programa
HYDRUS–1D, versión 3.0
En base a esta curva se puede determinar que para un θcrít (bp) = 15,5 % = 22,8 % (bv),
el punto óptimo de riego debe alcanza un valor de pF = 2,6, correspondiente a una altura
de succión de 398 cm, equivalente a 39,8 cb (pF = log (h, cm)). Capacidad de campo
corresponde a una TH = 12,6 cb (pF = 2,1). Estos valores no se alejan mucho de
aquellos encontrados con el método de campo. La porosidad drenable o porosidad de
aireación para este tipo de suelo es de 7 % (0,40 – 0,33 = 0,07), que de acuerdo a datos
referenciales se puede calificar como baja por ser menor al 13 %, considerando que la
porosidad total para un suelo franco es de 46 % (0,46–0,33 = 0,13); consecuentemente
se deberían tomar medidas de corrección para aumentar la capacidad de aireación del
suelo.
3.4 Patrón de distribución de raíces
Para efectos de programación del riego, es necesario conocer la profundidad a la cual las
raíces extraen agua del suelo. El patrón típico de distribución de raíces de un cultivo se

asemeja a un triángulo equilátero invertido, tal como se muestra en la figura 1.5. Según
esta figura, el 70% de la humedad extraída por el cultivo proviene del un medio superior
de la zona radicular (2/4); por eso se considera como profundidad efectiva entre 70 y 80
% de la profundidad total de raíces (un valor práctico es 70 por ciento).
D/4 40 %
D/4 30 %
D
D/4 20 %
D/4 10 %
Fig 1.5 Patrón típico de extracción de humedad de un cultivo
Según Norero (1976), citado por Graci (1985), la profundidad de enraizamiento de los
cultivos crece en función del tiempo, de acuerdo a la siguiente ecuación.
xD
tc
t
tc
t
Dx 











 5,18,1
1.7
Donde:
Dx = variación de la profundidad radical, m
t = tiempo al que se desea conocer D, días
tc = tiempo que dura el ciclo vegetativo, días
D = profundidad total de raíces del cultivo, m
Ejercicio 1.7. Estimar la variación del desarrollo radicular del cultivo de maíz, el mismo
que tiene un ciclo vegetativo de 120 días y profundidad total de raíces de 0,80 m.
Calculando para un tiempo promedio, considerando las 4 fases de desarrollo del cultivo, y aplicando la Ec
1.7 se tiene:
D15 días = 1,8 x
 8,0120/155,1
120
15
xx 
= 0,25 m
D45 días = 1,8 x
 8,0120/455,1
120
45
xx 
= 0,61 m

D75 días = 1,8 x
 8,0120/755,1
120
75
xx 
= 0,79 m
D105 días = 1,8 x
 80,0120/1055,1
120
105
xx 
= 0,79 m
Observe que cuando el cultivo está a mediados de la tercera fase (fase de maduración,
75 días después de la plantación), éste alcanza el máximo desarrollo radicular
(aproximadamente 80 cm) , llegándose a estabilizar a partir de la referida fase.
3.5 Láminas de riego
Lámina de agua aprovechable (LAA ) .- Uno de los valores más importantes en el
cálculo de la programación del riego es la determinación de LAA o agua disponible en
el perfil del suelo para uso consuntivo de las plantas. Comúnmente se ha convenido que
el suelo está constituído por 3 fases: fase sólida, representada por la parte mineral y
orgánica del suelo; fase líquida, representada por el agua; y, fase gaseosa, representada
por el aire del suelo. Estas 3 fases del suelo pueden representarse volumétricamente
como se indica en la siguiente figura:
D
d
Fig 1.6 Partes constitutivas del suelo
La ecuación que permite calcular la cantidad de agua expresada en lámina que un suelo de
cierta profundidad (D) es capaz de almacenar, se puede obtener en base al siguiente
análisis:
De acuerdo con la Figura 1.6, el contenido de humedad en base a volumen, expresado en
porcentaje es producto de la siguiente relación:
bv =
100x
D
d
El contenido de humedad en base a peso se expresa como:
bp =
100x
Da
Dw
x
D
d
Dw = densidad del agua = 1 gr / cm3
= 1 000 gr / lit = 1 Ton / m3
Aire
Agua
Sólidos

Da = densidad aparente del suelo, gr/cm3
En general, la Da del suelo presenta los siguientes valores:
Tipo se suelo Da, gr/cm3
Arenoso 1,50 a 1,65
Arcilloso 1,20 a 1,25
Franco 1,35 a 1,45
Como densidad del agua Dw = 1 gr / cm3
, la ecuación anterior queda:
bp =
100
1
x
Da
x
D
d
; despejando d se tiene:
d =
  xDaxD
bp
100

De acuerdo con la definición anterior de agua aprovechable (AA), el contenido de
humedad del cubo de suelo se puede expresar como: (bp) = cc - mp;
consecuentemente, la altura de agua d se puede expresar como d = LAA. Reemplazando
se tiene:
LAA =
  xDaxD
MPCC
100
 
LAA = (CC - MP ) x Da x D 1.8
Donde:
LAA = lámina de agua aprovechable, mm
CC = contenido de humedad a capacidad de campo en base a peso, decimal
MP = contenido de humedad a marchitez permanente en base a peso, decimal
Da = densidad aparente del suelo, adimensional
D = profundidad del suelo, mm.
Lámina de agua rápidamente aprovechable (LARA) .- La cantidad de agua consumida por
la planta, entre dos riegos consecutivos, se llama “agua rápidamente aprovechable”. Es
decir, que para aplicar el próximo riego no debe permitirse un agotamiento total del agua
disponible en el suelo, sino cierto porcentaje (p) el cual depende de la tolerancia del
cultivo al estres de humedad y del criterio de riego o punto óptimo de riego visto en el
punto 3.4. Por lo tanto, LARA se expresa como:
LARA = p x (CC - MP ) x Da x D 1.9
Donde:
p = porcentaje de agotamiento (cuadro 1)
Como el riego se aplica cuando queda una humedad remanente (Hr) en el suelo, el
porcentaje de agotamiento p se puede expresar como:

CC
p = (1 – Hr) ; Hr = (1–p)
p
Reemplazando en la ecuación 1.9 se tiene:
LARA = (1– Hr) x (CC–MP) x Da X D
Hr
MP
Generalmente se admite un agotamiento del agua del suelo comprendido entre 40 y 60%
de la disponibilidad total, dependiendo de la sensibilidad del cultivo al déficit de
humedad. Cuando no se dispone de datos sobre el porcentaje de agotamiento "p", se
puede considerar un 50 % (ver tabla 2.2 del libro de Carlos Grassi).
Cuadro 1. Porcentaje de agotamiento p según tipo de cultivo y ETo4
Tipo de
cultivo
ETo, mm/día
Baja: 2 a 5
ETo, mm/día
Media - Alta: 6 a 10
hortalizas 30 - 40 15 - 25
frutales 40 - 50 20 - 35
pastos 50 - 70 30 - 45
cereales 60 - 70 40 - 55
Otros autores recomiendan los siguientes valores:
Grupo Cultivo
1 Ajo, cebolla, lechuga, papa, pimentón, zanahoria
2 Coliflor, poroto, repollo, tomate, vid
3 Alfalfa, cítricos, maravilla, melón, sandía, trigo
4 Algodón, beterraga, espárrago, maíz, olivo, tabaco, trigo
Grupo
Evapotranspiración, mm/día
2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 50 57 65 70 75 78 80 82 84
2 32 42 52 60 65 67 72 75 77
3 20 30 40 50 55 57 62 65 70
4 12 20 30 40 45 50 55 57 60
Fuente: Universidad Arturo Prat, Iquique–Chile/2002
4
Evapotranspiración del cultivo de referencia según Doorenbos y Pruitt,ó Etmax. Estudio FAO riego y
drenaje N° 24 (1976).

Lámina bruta o lámina total de riego (Lb) .- La cantidad total de agua que se entrega por
riego, debe considerar las pérdidas que se producen durante la aplicación del agua a la
parcela; en riego gravitacional, básicamente las pérdidas por percolación profunda y
escurrimiento superficial. Por lo tanto, la Lb estará en función de la eficiencia de
aplicación del agua (Efa), tema que se trata en el Capítulo 3 del presente Manual.
Lb = Efa
LARA
1.10
Ejercicio 1.8. Dada una muestra cúbica de suelo de 10 cm de lado que tiene una masa o
peso total de 1,82 kg, de la cual 0,38 kg es agua, calcular: a) Contenido de humedad en
base a peso, b) contenido de humedad en base a volumen, c) lámina de agua, d) densidad
aparente del suelo.
a) el contenido de humedad en base a peso ( bp), se obtiene en base a la relación entre
el peso del agua (Pw) y el peso del suelo seco (Ps).
 bp =
100x
Ps
Pw
=
%4,26100264,0
44,1
38,0
38,082,1
38,0


x
kg
kg
b) El contenido de humedad en base a volumen ( bv), resulta de la relación entre el
volumen del agua (Vw) y el volumen del suelo (Vs)
 bv =
100x
Vs
Vw
Se sabe que Pw = 380 gr , y Dw = 1 gr/cm3
; por lo tanto, Vw = 380 cm3
Vs = 10 x 10 x 10 cm = 1000 cm3
 bv =
%38100
1000
380
x
c) Lám de agua = 2
3
100
380
cm
cm
Area
Vw

= 3,8 cm = 38 mm
Lámina de agua, también se puede calcular como:
Lám de agua =  bv x D = 0,38 x 10 cm = 3,8 cm = 38 mm
d) Da = 3
1000
1440
cm
gr
Vs
Ps

= 1,44 gr/cm3
ó bien Da =
44,1
264,0
38,0

bp
bv



Observe que lámina de agua también se puede calcular como:
Lám agua =  bp x Da x D = 0,264 x 1,44 x 10 = 3,8 cm = 38 mm
Ejercicio 1.9. Con la información que se entrega, correspondiente a dos tipos de
suelos, calcular: a) la lámina de agua aprovechable, b) si ambos suelos tuvieran el
mismo cultivo, p.ej. maíz, y dicho cultivo se encontrara en el máximo estado de
desarrollo (Et máx = 5 mm/día), cuál será la lámina de agua rápidamente
aprovechable? c) ¿Cuál será el intervalo entre riegos ? d) si se riega por surcos, con
una eficiencia de aplicación del 40 % , cuál será la lámina total de agua a aplicar?
Tipo de suelo CC, % MP, % Da, gr/cm3
D, cm
Franco arcilloso (A) 39 21 1,0 100
Arenoso (B) 12 8 1,2 100
a) Considerando un 70% de la profundidad total del suelo como profundidad efectiva de
raíces, y aplicando la Ec 1.8 se tiene:
LAA (suelo A) = (0, 39 – 0,21) x 1,0 x (0,70 x 100) cm = 12,6 cm = 126 mm
LAA (suelo B) = ( 0,12 – 0,08) x 1,2 x (0,70 x 100) cm = 3,36 cm = 33,6 mm
Observe que el suelo arcilloso, para las mismas condiciones de profundidad, tiene una
mayor capacidad de retención de agua que el suelo arenoso. Esto significa que luego de
un riego abundante, el suelo arcilloso dispondrá de 1260 m3
/ha de agua para los cultivos,
en cambio el suelo arenoso sólo tendrá 336 m3
/ha.
b) Según el Cuadro 1, el porcentaje de agotamiento del agua disponible del suelo está
entre 60 y 70 % (cereales); adoptando el valor más bajo con el propósito de asegurar un
riego oportuno, el agua a reponerse en el próximo riego por efecto del consumo del
cultivo, según la Ec 1.9, es:
LARA(suelo A) = 0,60 x 126 = 75,6 mm
LARA(suelo B) = 0,60 x 33,6 = 20,2 mm
c) De acuerdo a la Ec 1.2, el intervalo entre riegos es:
Fr (suelo A) =

díamm
mm
/5
6,75
15 días
Fr (suelo B) =

díamm
mm
/5
2,20
4 días
Obsérvese que debe regarse con más frecuencia al suelo arenoso (cada 4 días), debido a
que la capacidad de retención de agua de este tipo de suelo es baja.
d) Considerando la eficiencia de riego, la lámina total de agua a aplicarse , según la Ec.
10, es:

Lb (suelo A) =

4,0
6,75
189 mm
Lb (suelo B) =

4,0
2,20
50,5 mm
Obsérvese que para bajas eficiencias de riego (40%), la mayor parte del agua se
desperdicia. Por ejemplo en el caso del suelo arcilloso, del total de agua aplicado, 189
mm, el cultivo sólo aprovecha 76 mm. Estas pérdidas de agua se pueden evitar utilizando
métodos de riego tecnificado como es el caso de la aspersión, microaspersión o el riego
por goteo.
Ejercicio 1.10 Con los datos obtenidos en el literal b del ejercicio 1.9, calcular el
contenido de humedad mínimo que debe alcanzar el suelo antes de dar el próximo riego?
De acuerdo a lo anterior,  mín =  MP + Hr ; Hr = 1 – p
Hr, % = 1 – 0,60 = 0,40 = 40 %
Suelo A: AA = (0,39 – 0,21) = 0,18 = 18%
Hr = 0,4 ( 18 % ) = 7,2 %
El contenido de humedad antes del riego será:  mín =  MP + Hr
 mín = 21 % + 7,2 % = 28,2% .............. punto óptimo de riego
Suelo B: AA = (0,12 – 0,08) = 0,04 = 4%
Hr = 0,4 ( 4 % ) = 1,6 %
 mín = 8 % + 1,6 % = 9,6% .................. punto óptimo de riego

3.6 CUESTIONARIO DE AUTOEVALUACIÓN
1. En base a la información de campo que se entrega, obtener: a) el punto a CC del suelo,
método gráfico, use papel milimetrado; b) la ecuación de descenso del contenido de humedad,
método gráfico, use papel log–log; c) en base a la Ec. obtenida en “b”, calcular el punto a CC y
compararlo con el valor obtenido en “a”.
Tpo,días 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
θ,% (vp) 30.7 28.8 28.9 28.5 27.7 26.9 26.2 26.5 26.3 25.5
2. Calcular la lámina de retención de agua de un suelo homogéneo de 70 cm de profundidad.
Las muestras de suelo tomadas a CC, después del riego, dieron los siguientes resultados: PSH =
366 gr; Pss = 300 gr; VTS = 230 cm3
; el % de MP, obtenido en platos de presión a 15 Atm fue
de 14 %.
3. Se hizo un hueco en el suelo cuyo volumen fue de 1 000 cm3
. El peso húmedo del suelo a CC
fue de 1 800 gr, de los cuales 300 gr eran de agua. Se desea conocer: a) contenido de agua en
base a volumen; b) contenido de agua en base a peso; c) Da; d) % de aireación, sabiendo que el
peso específico del suelo es de 2,65 gr/cm3
.
4. Qué lámina de agua hay que aplicar a un suelo que está a PMP para llevarlo a CC ?.
Datos: D = 70 cm ; CC = 20 % ; MP = 8,0 % ; Da = 1,2.
5. En una propiedad de 3 ha se entregan 1 500 m3
de agua por riego, sin pérdidas por
escurrimiento. Si Da = 1,35 ; θi(vp) = 18 % ; D = 90 cm. ¿con qué % de agua en base a volumen
quedará el suelo?
6. Qué altura de agua se necesita para suplir el déficit de humedad aprovechable de un suelo
cultivado con trigo cuya profundidad de raíces es de 80 cm?. Calcule además cuanta agua
aprovechable queda en el suelo después de regar?. Las características físicas del perfil del suelo
son las siguientes:
Prof, cm Da, gr/cc CC, % MP, % θi, %
0,0 – 30
30 – 70
70 – 90
1,3
1,35
1,45
27
22
14
13
10
6
20
16
12
7. Calcular la lámina de agua que ha perdido un suelo cultivado, homogéneo en
profundidad, en un período de 19 días, cuando el contenido de humedad disminuye desde
27,3% a 14,8%. Profundidad de raíces D = 72 cm.; Da = 1,42 gr/cm3
. Cuál será la
evapotranspiración del cultivo en el referido período?
8. Calcular la lámina total de agua disponible en un suelo estratificado, para la
profundidad efectiva, sabiendo que la profundidad total de raíces del cultivo es 1,2 m.
Estrato, cm Textura  cc, %  mp, % Da
0-19 FoAcLo 34,5 17,5 1,57
19-37 Ac 34,8 21,6 1,63
37-67 Ac 30,7 18,8 1,60
67-150 FoAcLo 31,1 16,8 1,60

9. Con los datos del ejercicio 8, calcular la Et del cultivo, si transcurrido un lapso de 13
días después de alcanzadas las condiciones de equilibrio los contenidos de agua en el
suelo son los siguientes:
Estrato, cm 0-19 19-37 37-67 67-150
, % 22,3 24,1 28,9 30,9
10. Calcular el % de agua consumido y la fracción remanente respecto a la disponibilidad
total, sabiendo que :
actual = 8, 5% ; CC = 14,7 % ; MP = 6, 2 %
11. Repetir el cálculo del ejercicio 10 como relaciones de lámina, teniendo en cuenta que
Da = 1,48 ; D = 84 cm. Se desea conocer lámina consumida (Lc) y lámina remanente
(Lr)
12. Dibujar la curva característica de humedad para un suelo estratificado con una
profundidad de la zona radical D = 0,60 m. Exprese el contenido de humedad en valor
absoluto, en % y en lámina.
Contenido de humedad del suelo, %
Estrato
cm
Succión, Atm Da
1/3 1,0 2,5 15
0 - 19 34,5 25,4 22,8 17,5 1,57
19 - 37 34,8 27,0 25,1 21,6 1,63
37 - 67 33,7 24,6 22,3 18,8 1,60
13. Un suelo cultivado bajo riego, homogéneo en profundidad, se somete a diferentes
déficit de humedad o porcentajes de agotamiento del agua disponible: p = 25, 50 y 75 %
a) Para cada valor p, cuál será la lámina de agua a reponerse ? b) Cuál será el valor de 
que debe mantenerse en el suelo antes de dar el próximo riego?
Datos adicionales : CC = 21% ; MP = 10% ; Da = 1,4 ; D = 40 Cm

4. INFILTRACIÓN DEL AGUA EN EL SUELO
4.1 Velocidad de infiltración, VI
La velocidad de infiltración es el proceso mediante el cual el agua penetra al interior del
suelo en un tiempo determinado; o en otras palabras, representa la capacidad que tiene el
suelo para absorber el agua en un tiempo determinado. La velocidad de infiltración de un
suelo depende de varios factores, entre los cuales se pueden destacar los siguientes:
 Factores relacionados con las características físicas del suelo como textura y
estructura.
 Contenido de humedad del suelo lo que determina suelo húmedo o seco.
 Otros factores tales labores culturales, agrietamiento, compactación, etc.
El concepto de VI es uno de los más importantes en el manejo del riego, ya que permite
calcular durante que tiempo se debe aplicar el agua al suelo, como también seleccionar el
método de riego, según la capacidad del suelo para facilitar el paso del agua; así por
ejemplo, en suelos arenosos no es recomendable utilizar métos gravitacionales, pero sí
métodos presurizados como la microaspersión.
Existen varios modelos que describen el proceso de infiltración del agua en el suelo, entre
los cuales se pueden mencionar:
Kostiakov (1932), encontró una expresión matemática que relaciona la lámina de agua
infiltrada con el tiempo en que se infiltra dicha lámina.
VI = a . t b
1.11
VI = velocidad de infiltración o infiltración instantanea, mm/h
t = tiempo de infiltración o tiempo de contacto del agua con el suelo, min
a = coeficiente que representa la VI para t = 1 min
b = exponente negativo, -1 < b < 0
El modelo de Kostiakov–Lewis (1985), describe el fenómeno de infiltración de agua en el
suelo mediante la siguiente ecuación:
Z = k . ta
+ fo . t
Z = volumen infiltrado, m3/m/min
k, a = parámetros empíricos
fo = infiltración básica
t = tiempo de infiltración, min

El SCS, modificó la ecuación de Kostiakov, introduciendo un coeficiente C, equivalente a
0,275 pulg (aproximadamente 7 mm), y generó varias familias de infiltración de acuerdo
al tipo de suelo. Conociendo la lámina infiltrada y el tiempo de infiltración se puede
seleccionar la familia de infiltración y los correspondientes parámetros A y B de la
ecuación de infiltración acumulada: Icum = A . tB
+ C
4.2 Infiltración acumulada, Icum
La sumatoria de las alturas de agua infiltradas durante el tiempo de infiltración se conoce
como infiltración acumulada. Según esta definición, la ecuación de Icum se obtiene
integrando la Ec. de VI.
Icum =  ( VI ) =
x
b
a
)1(  t (b + 1)
1.12
Haciendo A = 1b
a
; y, B = b+1, la ecuación puede expresarse como:
Icum = A x t B
1.12a
Icum = mm ; t = min
Los parámetros a y b o A y B de la ecuación de infiltración pueden obtenerse
analíticamente por el método de mínimos cuadrados o gráficamente representando las
mediciones de campo en un papel doble logarítmico. Obtenida la ecuación de infiltración,
es posible despejar el tiempo necesario para que se infiltre la lámina neta.
4.3 Infiltración promedio, Ip
La velocidad de infiltración promedio relaciona la Icum y el tiempo transcurrido desde
que comenzó la infiltración.
Ip = t
Icum
; reemplazando se tiene:
Ip = )1( b
a
x t ^ (b+1) x t
1
; simplificando:
Ip = )1( b
a
x t ^ b 1.13
4.4 Infiltración básica, Ib
Según el Soil Conservation Service (SCS) de los EE.UU., la Ib corresponde al valor en
que la variación de la velocidad de infiltración respecto al tiempo es menor o igual que el

10 % de su valor. En otras palabras, corresponde al valor en que la variación de la VI
respecto al tiempo es prácticamente despreciable (fig 1.7).
VI, mm/h
Punto de inflexión
Ib y m = x
y
X
tiempo, horas
Fig 1.7. Representación de la infiltración básica
Con fines de diseño es preferible trazar la curva de VI y encontrar VIb en aquel punto de
la curva, cuando la pendiente (m) de la tangente a dicho punto sea menor o igual al 10%
(punto de inflexión). Analíticamente, el tiempo al que se logra la Ib se encuentra
igualando la derivada de la Ec. de VI con el 10 % de la misma ecuación:
dt
d
(VI) = - 10 % VI
dt
d
(a t ^ b) = - 0.1 (a t ^ b)
despejando se obtiene: t = - 10 b
Por lo tanto, el tiempo básico se expresa como:
tb = - 10 b, horas ó tb = - 600 b, min
Como VI = a t b
; entonces, VIb = a tb b
Reemplazando:
VIb = a ( - 600 b )b
, mm / hr; t = min 1.14
El concepto de VIb y su respectivo valor son muy importantes en la selección de
aspersores, microaspersores, goteros y otros elementos de emisión del riego
presurizado. Así por ejemplo, existe el criterio que la intensidad de precipitación del
equipo de riego seleccionado debe ser menor o igual que la VIb del suelo: Ip <= VIb.

Para facilidad en la interpretación de los datos medidos de infiltración, el ILRI (1965),
presenta los siguientes valores referenciales.
Cuadro 2. Infiltración básica según tipo de suelo
Tipo de suelo Ib, mm/hr
Arenoso grueso 25 a 60
Arenoso fino 18 a 25
Franco arenoso 14 a 18
Franco limoso 10 a 14
Franco arcilloso 7 a 10
Arcillo limoso 4 a 7
Arcilloso compacto 2 a 5
Clasificación de la infiltración básica
Clasificación Ib, mm/hr
muy baja < 2,5
baja 2,5 a 15
media 15 a 28
alta 28 a 53
Muy alta > 53
4.5 Métodos para medir la infiltración del agua en el suelo
Con fines de diseño, la medición de la velocidad de infiltración del agua debe hacerse a
través de métodos de campo tales como: i) método del cilindro infiltrómetro, ii) método
de la cubeta de infiltración, iii) método del surco infiltrómetro; y, iv) método del balance
de volúmenes ( también conocido como método de los 2 puntos). Por ser este tema objeto
de otros cursos, no se desarrolla aquí la metodología correspondiente.
Ejercicio 1.11 Con los datos de infiltración que se entregan, obtenidos en infiltrómetros
de cilindro, obtener: a) los parámetros de la ecuación de infiltración acumulada de las
pruebas individuales, b) los parámetros de la ecuación de infiltración promedio de ambas
pruebas, c) con los datos de (b), obtener la ecuación de velocidad de infiltración
instantanea, d) con los datos de (c), obtener el valor de la infiltración básica.
Datos de las pruebas individuales de campo
Tiempo, min Icum1, mm Icum2, mm
5 7 9
10 12 11
15 13 12
30 18 16

45 21 18
60 29 20
75 30 21
90 33 23
120 37 24
150 40 27
180 44 31
a) Programando la hoja electrónica de Microsoft Excel, en base al método de mínimos
cuadrados, los parámetros de las cuaciones de infiltración acumulada son los siguientes:
Icum (P1) = 3,39 t 0,5
, mm ; t = min
Icum (P2) = 5,07 t 0,335
, mm ; t = min
b) A = 2
07,539,3 
= 4,23 ; B = 2
335,05,0 
= 0,42
Icum = 4,23 t 0,42
, mm ; t = min
c) Derivando la ecuación de infiltración obtenida en el literal b, se obtiene la ecuación de velocidad de
infiltración.
VI = 4,23
42,0
t
dt
d
= 0,42 x 4,23 x t (0,42 – 1)
VI = 1,78 t – 0,58
, mm/min ; t = min
VI = 106,6 t – 0,58
, mm/hr ; t= min
d) Aplicando la ecuación 1.14, la infiltración básica es:
VIb = a ( - 600 b )b
, mm / hr; t = min
VIb = 106,6 ( - 600 x – 0,58) – 0,58
VIb = 3,58 mm/hr
Comparando con los valores del Cuadro 2, una infiltración de 4 mm/hr corresponde a un
suelo arcilloso, y se clasifica como infiltración baja.
Ejercicio 1.12 Con los datos siguientes, que corresponden a una prueba de infiltración
en un surco de 25 m de longitud, en el que se ha medido el caudal salido, obtener la
ecuación de infiltración acumulada Icum. Espaciamiento de los surcos 0.8 m.

Prueba de infiltración en surcos y procesamiento de datos de campo
Estac 1
t, min
Estac 2
t, min
tpo. prom
min
Qe
l/s
Qs
l/s
Qi
l/s
VI
mm/hr
inicio - - 0,38 - - -
0 0 - 0,38 - - -
25 3 14 0,38 0,038 0,342 61,56
48 26 37 0,38 0,120 0,260 46,80
78 56 67 0,38 0,154 0,226 40,68
118 96 107 0,38 0,176 0,204 36,72
188 166 177 0,38 0,189 0,191 34,38
268 246 257 0,38 0,197 0,183 32,94
358 336 347 0,38 0,208 0,172 30,96
478 456 467 0,38 0,214 0,166 29,88
La ecuación para calcular velocidad de infiltración (mm/hr), se expresa como:
VI = WxL
Qix3600
1.15
Qi = caudal infiltrado, l/s
W = espacio entre surcos, m
L = longitud del surco, m
Ingresando los datos de tiempo promedio (min), y velocidad de infiltración (mm/h), a la
hoja de cálculo Excel, se obtiene:
VI = 98,361 t –0,2
, mm/hr ; t = min
VI = 60
361,98
t –0,2
= 1,639 t – 0,2
, mm/min ; t = min
Integrando la ecuación de VI, se obtiene
Icum = 12,0
639,1
 t (-0,2+1)
Icum = 2,05 t 0,8
, mm ; t = min
Ejercicio 1.13 Ajustar para el área neta de infiltración la ecuación obtenida en el ejercicio
8, teniendo en cuenta que el perímetro mojado del surco es 50 cm. Cuál será el tiempo
necesario para que se infiltre una lámina neta de 40 mm?
Icum (aj) = Icum x W
P
1.16
P = perímetro mojado del surco, m

P W = espaciamiento entres surcos, m
Icum (aj) = 2,05 t 0,8
x 8,0
5,0
Icum (aj) = 1,28 t 0,8
, mm ; t = min
Despejando t de la ecuación Icum y reemplazando valores se obtiene:
t =
 
28,1
40
1/ 0,8
= 73,9 min
En consecuencia, el tiempo requerido para que se infiltre en el suelo una lámina de 40
mm es de 1hr 15 min.
4.6 CUESTIONARIO DE AUTOEVALUACIÓN
1. Con los datos siguientes correspondientes a una prueba de infiltración en un surco de
30 m de longitud, obtener: a) la función de la lámina infiltrada acumulada Icum, b) la
ecuación de velocidad de infiltración instantánea, c) el valor de la velocidad de
infiltración básica. Espaciamiento de los surcos W = 1,0 m.
Prueba de infiltración en surcos, datos de campo
Hora Estac 1
t = min
Estac 2
t = min
Tpo prom Qe
l/s
Qs
l/s
Qi
l/s
VI
mm/hr
8:00 inicio - - 1,0 - - -
8:18 18 0 1,0 - - -
8:20 20 2 1,0
8:30 30 12 1,0
8:45 45 27 1,0
9:00 60 42 1,0
9:30 90 72 1,0
10:00 120 102 1,0
11:00 180 162 1,0
12:00 240 222 1,0
2. Durante las mediciones de la infiltración del agua, en dos tipos de suelo, se
obtuvieron los siguientes resultados:
Lámina infiltrada, mm
t cum, min
2 4 6 10 15 20
Suelo A 11,4 16,4 20,3 26,5 32,7 38,0
Suelo B 7,5 12,3 16,4 23,6 31,5 38,6
a)¿Cuáles son las velocidades de infiltración instantáneas de ambos suelos al primer
minuto y a los 45 minutos?. b) ¿Cuál de estos suelos acumulará más agua durante un
riego de una hora de duración?. c) Si se quiere agregar una carga de agua de 15 cm
¿Cuánto tiempo hay que regar cada uno de estos suelos?.
3. La ecuación de VI de un suelo es VI = 6 t – 0,5
, cm/hr ; t = min. a) ¿Cuál es la altura de
agua aplicada en 240 min?. b) ¿Cuál es la VI a los 240 min de riego?. c) Si la Da del suelo

es 1 gr/cm3
y el riego se efectuó con un i = 13% y CC = 25% ¿Qué profundidad del
suelo se mojó?. d) Si el suelo tiene una profundidad de 80 cm, indique si quedó un déficit
o exceso y qué altura de agua corresponde?.
5. Se riega un campo de maíz de 10 ha con 8 000 m3
de agua, el escurrimiento superficial es de
1 500 m3
.La percolación profunda de 700 m3
; el déficit de humedad en la zona de raíces antes del
riego es de 70 mm. a) ¿Cuál es la eficiencia de aplicación? ; b) ¿Cuál es la eficiencia de
almacenaje?
6. Se desea conocer la eficiencia de aplicación y el volumen de agua que se pierde por percolación
profunda, en un área cultivada de trigo (profundidad de raíces 80 cm), por lo cual se midió el
volumen de agua que entró al terreno ( 800 m3
) y el volumen de salida (250 m3
). El contenido de
humedad del suelo en el momento de regar es de 12% y la capacidad de campo es de 20% (Da =
1,2 gr/cc); (superficie 0,5 ha).
7. Cuál será la eficiencia de riego para una melga de 200 m de largo y 15 m de ancho, que se le
aplican 75 l/seg en la cabecera. La Ec de velocidad de infiltración es VI = 15 t – 0,47
+ 4, cm/hr ; t =
min. Se deja correr el agua durante 160 min, habiendo alcanzado los 200 m en 60 min. El déficit
de agua del suelo era de 80 mm. Calcular Efa y Efzr.
8. Considerando el modelo de Bishop, calcular el tiempo en que el agua debe llegar al final del
surco, si la pérdida por percolación asumida es del 10% . Datos adicionales: Ln = 80 mm, Icum =
5,2 t 0,67 mm, t = min.
Pperc =
100
12
1
x
R
b


.................... Modelo de Bishop
9. Se confecciona un marco de madera de 5m de largo para trazar surcos en curvas de nivel. Si una
de las patas del marco es de 12 cm, cual será la altura de la segunda pata para trazar una pendiente
de 0,6 %?
10. En base a la información que se entrega, obtenida de una prueba en surcos, calcular: a) la
función de avance; b) la longitud de los surcos para R = 4; c) la eficiencia de aplicación.
Prueba de avance
X, m
10 20 50 100 150 200
T, min
2 4 15 37 65 93
Icum = 4,8 t 0,55
mm; t = min
LARA = 100 mm
W = 0,70 m
Q / surco = 0,82 l / s
11. Explique 3 criterios más importantes para seleccionar el método de riego

Capítulo 2
Criterios de selección del método de riego
1. DESCRIPCIÓN DE LOS MÉTODOS DE RIEGO
La práctica de reposición de agua al suelo puede realizarse de diferente manera, según
la técnica de riego utilizada, distinguiéndose básicamente los siguientes métodos de
riego: i) riego superficial o gravitacional, ii) riego subsuperficial, iii) riego presurizado.
1.1 Riego gravitacional
El riego superficial por gravedad se caracteriza por distribuir el agua sobre la superficie
del suelo, debido a la acción de la fuerza gravitacional. Según como la superficie del
suelo sea cubierta por el agua, surgen diferentes métodos del riego por superficie:
surcos, melgas, pozas, riego por desbordamiento, etc.
En el riego por surcos el agua fluye por pequeños cauces, mojando sólo una parte del
terreno, conduciendo un caudal que puede variar entre 0.3 y 3 l/s, según pendiente y
textura del suelo. La aplicación del agua al terreno se hace desde una acequia de cabecera
o acequia principal, tal como se muestra en las figuras 2.1 y 2.2.
En el riego por melgas el agua escurre a través de cauces muy anchos, comprendidos
entre 5 y 20 m., inundando totalmente la superficie del terreno. El flujo escurre en láminas
entre 5 y 15 cm., con un caudal que puede variar entre 10 y 100 l/s (fig 2.3).
Las condiciones topográficas del terreno introducen variantes en el método de riego por
superficie. Un terreno plano, de suave pendiente, permite un trazado de surcos y melgas
rectas; mientras que un terreno con fuerte pendiente requiere el trazado de surcos y
melgas en contorno. Si la pendiente del terreno no permite el riego en contorno, una
alternativa para incorporar agua al suelo aunque sea irregularmente distribuida, es el riego
por desbordamiento; en este método el agua desborda desde una reguera que sigue
aproximadamente la curva de nivel, en Chile se conoce como riego por tendido (fig 2.4).
Para condiciones especiales de suelo y topografía, se presentan algunas variantes del riego
por surcos tales como corrugación, zig-zag, canteros, pocetas, serpentín, (fig 2.5 a 2.7).
Ultimamente, el estudio de la intermitencia del flujo del agua hacia el terreno a irrigarse,
ha introducido otra variante del riego por superficie como es el riego intermitente o
riego pulsante. Esta práctica del riego por superficie consiste en desviar el flujo del agua
a otro grupo de surcos o melgas por un determinado tiempo, para luego más tarde,
retornar el flujo al campo parcialmente regado. Según Keller (1979), el flujo pulsante
puede ser utilizado para minimizar las pérdidas de agua por escurrimiento al pie del surco
o melga.

Fig 2.1 Método de riego por surcos
Fig 2.2 Forma de distribución del agua a los surcos

Fig 2.3 Método de riego por melgas
Fig 2.4 Método de riego por tendido

Fig 2.5 Método de riego por canteros
Fig 2.6 Método de riego por serpentín

Fig 2.7 Método de riego por pocetas y canteros
1.2 Riego sub-superficial
En este método de riego, el agua llega a la zona de raíces del cultivo mediante el proceso
de ascenso capilar, debido a la presencia de una napa freática poco profunda, cuyo nivel
bajo la superficie del suelo se regula por medio de zanjas o drenes de tubería.
1.3 Riego presurizado
Los métodos de riego presurizados se caracterizan por tener un sistema de distribución
del agua a presión. Se trata de un sistema de riego mecanizado que asegura un control
preciso de la cantidad de agua a aplicarse, adaptándose a cualquier condición de suelo,
clima y topografía. Entre los principales métodos de riego a presión se tienen el riego de
aspersión, microaspersión y el método de Goteo.
El riego por aspersión se caracteriza por aplicar el agua al suelo en forma de lluvia.
Según la presión de trabajo se puede clasificar en aspersión tradicional (fig 2.8), aspersión
gigante (cañones) y aspersión de pivote central.

Fig 2.8 Método de riego por aspersión
Mediante el riego por microaspersión (fig 2.9), se aplica el agua asperjada en forma de
microgotas. Básicamante se conocen 3 tipos de microemisores: Microaspersor (giratorio),
Microjet (estático o dinámico), Nebulizador o pulverizador (estático).
Fig 2.9 Método de riego por microaspersión
El riego por goteo (fig 2.10) es un sistema de riego localizado, que humedece una parte
del área ocupada por el cultivo, caracterizado por aplicar el agua en forma de gotas.
Existen diferentes emisores de goteo: Goteros, mangueras de goteo, mangueras de
exudación y microtubos.

Fig 2.10 Método de riego por goteo
2. CRITERIOS DE SELECCIÓN DEL MÉTODO DE RIEGO
La selección del método de riego más apropiado es con el propósito de conseguir que la
producción de los cultivos alcance los máximos beneficios, sin causar daños al medio
ambiente (erosión, salinización, contaminación de aguas superficiales y subsuperficiales).
Básicamente los criterios de selección tienen relación con el cultivo, suelo, topografía, y
disponibilidad de agua; sin embargo, la selección de un determinado método de riego
implica considerar otros factores tales como inversiones en equipos de riego, nivelación
de tierras, obras hidráulicas, drenaje, etc. Por lo tanto, la selección del método de riego
más conveniente deberá hacerse en base al análisis de los siguientes factores:
2.1 Tipo de cultivo
Dado que existen cultivos que pueden regarse por un sólo método de riego y otros por
varios métodos, el tipo de cultivo es el primer criterio que determina el método de riego.
Por ejemplo, el arroz generalmente se riega por inundación (melgas o pozas). Cultivos en
hileras como la papa es conveniente regar por surcos. Cultivos densos como pastos y
cereales pueden regarse por aspersión o inundación. Frutales y hortalizas cultivados en
hileras pueden ser regados por goteo y microaspersión.
2.2 Topografía
Las restricciones impuestas por la topografía comprenden: ubicación de la fuente de agua,
pendiente de la parcela, relieve y microrrelieve del terreno. En general, el riego por
superficie puede adaptarse a terrenos con relieve que va de plano a ondulado. Así, una
topografía plana con pendiente de 0.2% es ideal para el riego por surcos y melgas rectas;
contrariamente una topografía irregular con fuerte pendiente (8-10%), la alternativa sería
el riego en contorno.
El riego presurizado se adapta a varias condiciones de topografía y pendiente. Así por
ejemplo el riego por aspersión se puede implementar en suelos con pendiente hasta del

20%; en tanto que el riego por microaspersión y goteo en terrenos con pendientes de hasta
el 60%.
2.3 Tipo de suelo
En este aspecto se deben considerar las características internas del perfil del suelo:
Textura, estructura, infiltración, nivel freático, entre otros. En general, suelos poco
profundos y con alta velocidad de infiltración, no se adaptan bien al riego por superficie;
bajo tales condiciones será preferible regar por aspersión y en casos especiales por
microaspersión, ya que éste tipo de suelos por su baja capacidad de retención de humedad
requieren aplicaciones de agua frecuentes y pequeñas.
Los métodos de riego gravitacionales se adaptan mejor a suelos de textura media a
pesada, con baja capacidad de infiltración; mientras que en suelos arcillosos compactos no
se recomienda el riego por aspersión.
2.4 Disponibilidad de agua
La cantidad de agua disponible, en términos de caudal, tiempo e intervalo de entregas,
puede ser un factor determinante en el método de riego a utilizar. La disponibilidad de un
caudal elevado, en un tiempo reducido y con grandes intervalos de entrega, permite el
empleo del riego por inundación ( melgas, pozas, desbordamiento ).
Cuando el caudal disponible es escaso, por períodos largos de tiempo y entregas
frecuentes, es posible regar eficientemente por surcos. Si el caudal es muy escaso y de
entrega continua, será preferible utilizar el riego presurizado para aumentar la eficiencia.
2.5 Costos
Si el agua es cara, debido a las obras generales del sistema de riego, obliga un uso
eficiente del agua y lo recomendable será regar por métodos tecnificados. Contrariamente,
si el agua es barata no existirá mayor interés por una tecnificación del riego; aún cuando
la experiencia ha demostrado que el riego tecnificado resulta finalmente ser más rentable.
Los costos de implementación y operación a nivel predial, también inciden en la selección del método de
riego. Así por ejemplo, terrenos nivelados y con una adecuada red de distribución del agua, permitirán el
manejo de grandes volúmenes de agua como el caso del riego por inundación.
2.6 Otros criterios
Existen otros factores que pueden determinar la conveniencia o no de un método de riego
en particular. Así por ejemplo. sitios que estén afectados por alta velocidad del viento, el
riego por aspersión estaría descartado; ya que bajo tales condiciones la eficiencia de
aplicación resultaría muy baja. Otro factor de gran importancia en la selección del método
de riego son los conocimientos, habilidades y destrezas del agricultor para manejar el
riego. Si éstas condiciones son favorables entonces será posible introducir el riego
tecnificado (aspersión, microaspersión, goteo); caso contrario habrá que pensar en el
mejoramiento de las técnicas de riego tradicionales.

2.7 Resumen de los criterios de selección
En los cuadros 2.1 y 2.2, se resumen los principales criterios de selección de los métodos
de riego por superficie y presurizado, respectivamente.
Cuadro 2.1 Adaptación, limitaciones y ventajas de los métodos de riego por superficie
ADAPTACIÓN LIMITACIONES VENTAJAS
Surcos
rectos
1. Todos los cultivos en
hileras y frutales.
2. Todos los suelos
regables.
3. Pendientes hasta el 2%
Óptima 0,2%.
1. Requerimientos moderados de
mano de obra para riego.
2. Algo de pérdidas por
escurrimiento, generalmente se
requiere para uniforme
aplicación del agua.
3. Peligro de erosión pluvial con
pendientes fuertes.
1. Uniforme aplicación de
agua.
2. Alta eficiencia de
aplicación.
3. Buen control sobre el
agua de riego
4. Equipos de control
como tubos, sifones y
compuertas disponibles
a bajo costo.
Surcosen
contorno
1. Todos los cultivos en
hileras y frutales.
2. Todos los suelos
regables.
3. Pendiente entre 2 y 15%,
óptimas menores a 8%.
1. Requerimientos elevados de
mano de obra.
2. Presenta peligro de erosión en
terrenos con alta pendiente.
3. No es conveniente en suelos
que se agrietan al secarse o muy
arenosos.
4. Dificultad para las labores
culturales y de cosecha.
1. No requiere más que un
trabajo de
emparejamiento del
terreno.
2. Bajo costo de
mantenimiento.
corrugación
1. Cultivos de siembra
densa (pastos y
cereales).
2. Todos los suelos
regables.
3. Pendientes hasta el 8%.
1. Requerimientos de mano de
obra para el riego
medianamente elevados.
2. Se requieren recorridos cortos
en suelos de alta velocidad de
infiltración.
3. Terreno disparejo favorece
deterioro de la maquinaria
agrícola.
1. Aumento de eficiencia y
uniformidad con
relación al método por
desbordamiento en
terrenos ondulados.
2. Mejora la inundación de
las melgas en tierras
nuevas.
3. Se puede regar con
caudales reducidos.
Melgas
rectangulares
densa (pastos y
cereales).
2. Todos los suelos
regables.
3. Pendientes hasta 1,5%,
óptima 0,2%.
1. Se requieren trabajos
importantes de nivelación.
2. Se requiere relativamente
grandes caudales.
3. Los suelos poco profundos no
pueden ser nivelados
económicamente.
aplicación con buen
proyecto y operación
independientemente
del tipo de suelo.
2. Eficiente uso de mano
de obra durante el riego
3. Bajos costos de
mantenimiento.
4. Buen control sobre el
agua de riego.

Continuación cuadro 2.1
Melgasen
contorno
1.
Especialmente
para cultivos de
arroz, pastos y
cereales.
2. Suelos de textura media a
fina.
3. Pendiente inferior al 1%
y de preferencia menores
a 0,5%.
1. Se requieren grandes caudales.
2. No se puede aplicar en cultivos
sensibles a la inundación.
3. Los camellones estorban las
labores de cultivo y de cosecha.
4. El agua debe ser de buena
calidad para evitar acumulación
de sales.
5. Baja eficiencia de aplicación del
agua.
1. No requiere más que un
trabajo de
emparejamiento del
terreno.
2. Bajo costo de
mantenimiento.
Pozas
1. Huertos frutales y
cultivos de siembra
densa.
2. Todos los suelos
regables, en especial con
muy alta o muy baja
velocidad de infiltración.
3. Pendientes hasta el 2,5%
en bancales o terrazas,
óptima 0,2%.
1. Requiere a menudo importantes
trabajos de nivelación.
2. Requiere grandes caudales.
3. Costo inicial relativamente alto.
4. Los camellones estorban las
labores de cultivo y de cosecha.
5. Puede afectar la producción en
cultivos sensibles a la
inundación.
1. Buen control del agua
de riego.
aplicación.
3. Uniforme aplicación del
agua y lixiviación de
sales.
4. Bajo costo de
mantenimiento.
5. Buen control de la
erosión por riego o por
lluvia.
6. Pueden construirse en
terrazas para reducir el
movimiento de tierra.
Desbordamiento
otendido
densa (pastos y
cereales).
2. Todos los suelos
regables.
3. Pendientes hasta el 10%.
4. Terrenos ondulados y
suelos poco profundos
donde la nivelación no
es posible.
1. Subdivide el campo.
2. Requerimientos elevados de
mano de obra para el riego.
3. Baja eficiencia de aplicación del
agua.
4. Desigual distribución del agua
en el suelo.
5. Posible peligro de erosión.
1. Bajo costo inicial.
2. Adaptable a una amplia
gama de cultivos.
3. Requiere pocas
estructuras permanentes.
4. El caudal escurrido de
áreas más altas puede
ser colectado y vuelto a
usar.

Cuadro 2.2 Adaptación, limitaciones y ventajas de los métodos de riego presurizado
Goteo
1. Todos los cultivos,
excepto cultivos
densos.
2. Todo tipo de suelo,
con la precaución de
tener un programa de
lavado en suelos
salinos.
3. Sin restricciones de
pendiente.
1. Alto costo de inversión ya
que necesita agua a
presión y un sistema
completo de control del
riego.
2. Especial cuidado en el
filtraje y mantenimiento
de goteros.
1. Alta eficiencia del sistema ( 90 y
95%) y uniforme distribución del
agua.
2. Sólo se aplica el agua que las raíces
son capaces de absorber.
3. Facilita el control de malezas.
4. Permite el uso de pequeños caudales
y aprovechar el agua las 24 hr sin
necesidad de supervisión continua.
5. Permite ejecutar otras labores en el
predio durante el riego.
6. Se puede administrar,
dosificadamente, fertilizantes y
pesticidas solubles en agua durante el
riego.
7. Puede utilizarse agua de baja calidad.
Cintas
1. 1. Principalmente
hortalizas, tanto al aire
libre como en
invernadero.
2. 2. Todo tipo de suelo,
con la precaución de
tener un programa de
lavado.
1. Requiere de filtración de
agua.
2. En suelos con pendiente la
distribución no es
uniforme.
3. Afectado por el
taponamiento causado por
las colonias de algas o
partículas en suspensión.
1. Relativamente bajo costo.
2. Fácil de instalar y remover.
3. Permite el uso de peqeños caudales.
predio durante el riego.
riego.
Microaspersión
1. Frutales
principalmente.
2. Todo tipo de suelo.
3. Sin mayores
limitaciones de
pendiente.
1. Alto costo de inversión,
dado que se requiere de 1
o 2 microjets o
microaspersores por
planta.
2. En sectores ventosos la
distribución del agua no es
uniforme.
3. Requiere de filtración de
agua.
1. Se aplica el agua localizadamente
sobre la zona de raíces.
2. Mínimas pérdidas por escurrimiento
superficial.
3. Baja expansión de las malezas.
predio.
riego.

Continuación cuadro 2.2
Aspersión
1. Principalmente
praderas y cultivos
densos.
2. Todo tipo de suelo
regable.
3. Las mismas
restricciones de
pendiente que
cualquier método por
superficie.
1. Alto costo de inversión ya
que necesita agua a
presión y un complejo
sistema de distribución.
2. Significativos costos de
operación, especialmente
en instalaciones móviles.
3. No apto para zonas con
vientos fuertes y
persistentes.
4. Requiere mayor presión
que otros sistemas
presurizados, con más
consumo por metro cúbico
de agua aplicada.
1. Alta eficiencia del sistema (70 a
85%) y uniforme distribución del
agua.
2. Tiene efecto sobre el control de
heladas a través de la llovisna
proporcionada.
predio.
4. Se puede administrar
riego.

Capítulo 3
Eficiencia de riego
1. INTRODUCCIÓN
Se ha comprobado que en varios proyectos de riego de Ecuador, particularmente en la
provincia de Loja, se ha dado demasiada atención al diseño y construcción de dichos
proyectos, dejándose de lado los problemas relacionados con la operación, dentro de los
cuales se destaca el mal manejo del agua en la parcela. Esta situación ha traído como
consecuencia baja producción y productividad de los cultivos, deterioro del medio
ambiente y disminución de ingresos en los productores.
En términos generales, la eficiencia de riego implica manejo adecuado del agua en el
predio agrícola; en otras palabras implica el grado de habilidad que tiene el regante para
manejar el agua. Pero por más cuidado que se tenga en el manejo del agua, siempre van
a existir pérdidas, estas pérdidas ocurren principalmente durante la aplicación del agua
al suelo y también durante la conducción, tanto en la red de riego externa como en la
red interna de distribución del agua a la parcela.
2. COMPONENTES DE LA EFICIENCIA DE RIEGO
2.1 Eficiencia global de riego o eficiencia del proyecto
De acuerdo a lo anterior, la eficiencia global de riego o eficiencia del proyecto (Efp)
puede expresarse como:
Efp = Efce x Efci x Efa 3.1
donde:
Efce = eficiencia de conducción externa, referida a la red de canales principales,
secundarios y terciarios.
Efci = eficiencia de conducción interna, referida a la red de distribución del agua a la
parcela (acequias principales, secundarias y terciarias)
Efa = eficiencia de aplicación del agua al suelo, referida al método de riego utilizado
(surcos, melgas, aspersión , microaspersió, goteo, otros).
En otras palabras, la eficiencia del proyecto estaría representada por la eficiencia de
conducción, eficiencia de distribución y eficiencia de aplicación:
Efp = Efc x Efd x Efa
2.2 Eficiencia de conducción, Efc
La Efc de la red de riego depende básicamente del caudal, pendiente del canal,
rugosidad, tipo de sección y de la permeabilidad del suelo o material de que está
construido dicho canal. En general, la Efc se puede definir en base a la siguiente
relación:

Volumen de agua entregado a la acequia de cabecera
Efc =
Volumen de agua captado en la fuente de abastecimiento
También se puede expresar como:
Q entregado por la conducción
Efc =
Q entregado a la conducción
Q entregado a la conducción – Q perdido en la conducción
Efc =
Q entregado a la conducción
El caudal perdido en la conducción se puede estimar en base a las pérdidas por filtración
en los canales, para lo cual se propone la siguiente ecuación:
P = mQ
A
 3.2
P = % de pérdida de agua/ km de canal
Q = caudal conducido por el canal, m3
/s
A y m = constantes empíricas que dependen de la permeabilidad del suelo o material del
canal, según la tabla:
Constante Permeabilidad
baja
Permeabilidad
media
Permeabilidad
alta
A 0,70 1,90 3,40
m 0,30 0,40 0,50
Consecuentemente, el caudal perdido se expresa como:
Qperd = P x Lcanal
Qperd = caudal perdido, m3/seg
Lcanal = longitud del canal, km.

Ejercicio 3.1 Un canal en tierra que mide 270 m de longitud transporta 60 l/s. El suelo
es de una textura que corresponde a una permeabilidad media. a) ¿Cuál será el caudal
que llega al final de los 270 m? ; b) ¿Cuál será la eficiencia de conducción del canal?
De acuerdo a la ecuación 3.2, según la tabla correspondiente, para permeabilidad media
los valores de las constantes A y m son 1,9 y 0,4 respectivamente. Aplicando la referida
ecuación, el porcentaje de pérdida de agua por kilómetro de canal es:
P = 4,0
06,0
9,1
= 5,85% / km
El caudal perdido en los 270 metros de longitud de canal es:
Q perdido = 0,0585 x 0,27 = 0,0158 m3
/s = 15,8 l/s
Por tanto, el caudal entregado por el canal es:
Q entregado = 60 – 15,8 = 44,2 l/s
Según los conceptos expuestos anteriormente, la eficiencia de conducción del canal es:
Efc = 60
2,44
= 73,7%
Para efectos de comparación se puede decir que este valor (74%), es aproximadamente
igual al encontrado por el Ex-INERHI de Ecuador, para canales en tierra (75%).
Según datos del Ex-INERHRI (Instituto Ecuatoriano de Recursos Hidráulicos), para el
caso de canales sin revestir, las pérdidas de agua se pueden estimar en base a los
siguientes porcentajes: 15% (suelo liviano), 10% (suelo medio), 5% (suelo pesado).
Estudios realizados por éste Instituto, señalan que la eficiencia de conducción promedio
para canales en tierra es de 75 a 85%.
Pérdidas por conducción según tipo de conducción y material
Tipo de conducción Material Pérdidas, l/seg/km
Canal
Canal
Tubería
Tubería
Tierra
Concreto
Concreto
PVC
17
10
9
1
Fuente: Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, IMTA
Eficiencia de conducción externa, Efce .- Como la red de riego frecuentemente está
compuesta por canales principales, secundarios y terciarios, entonces la eficiencia de
conducción externa (Efce) se expresa como:
Efce = Efc (ppal) x Efc (sec) x Efc ( terc) 3.3
Efc (ppal) = eficiencia de conducción en el principal
Efc (sec) = eficiencia de conducción en el secundario
Efc (terc) = eficiencia de conducción en el terciario

Grassi ( 1985), presenta los siguientes valores de Efc. de la red de riego, según
parcelamiento del área.
Tipo de conducción Predios < 20 ha Predios > 20 ha
Canales sin revestir 80 % 70 %
Canales revestidos o tuberías 90 % 80 %
Eficiencia de conducción interna, Efci .- Este parámetro de eficiencia considera las
pérdidas en la red interna de riego que comprende las acequias de distribución del agua
a las parcelas; es decir, se refiere a la eficiencia de conducción parcelaria. La Efci
resulta de la siguiente relación:
Q promedio entregado a las parcelas de riego
Efci =
Q captado en la toma parcelaria
Vásquez y Chang (1987) presentan los siguientes valores de Efci en acequias de parcela.
Tipo de acequia Parcelas < 20 ha Parcelas > 20 ha
Sin revestir 60 a 75 % 80 %
Revestida o tubería 70 a 90 % 90 a 95 %
2.3 Eficiencia de aplicación, Efa
Dependiendo del método de riego, se pueden producir grandes o pequeñas pérdidas
durante la aplicación del agua al suelo. La Efa se define como la relación entre el
volumen de agua almacenado en la zona de raíces (VZR) para uso consuntivo y el
volumen total aplicado (VTA); en otras palabras, la Efa indica el porcentaje de agua
aprovechado por el cultivo.
Efa =
100x
VTA
VZR
3.4
También se puede expresar en términos de lámina: lámina almacenada en zona de raíces
(LZR) versus lámina total aplicada (LTA); ó lámina neta (Ln) respecto de lámina bruta
(Lb).
Efa =
100x
LTA
LZR
; ó Efa =
100x
Lb
Ln
3.4a
Consecuentemente, Lb = Ln / Efa

En el caso del riego gravitacional, inevitablemente se producen pérdidas por percolación
profunda por debajo de la zona efectiva de raíces y por escurrimiento superficial al pie
del surco o melga, tal como se indica en la siguiente figura:
Ln
Icum Escurr.
Percolación
Frente de humedad
Fig. 3.1 Perfil de humedecimiento del riego superficial por gravedad
De acuerdo a lo anterior, el VTA se descompone en:
VTA = VZR + Vperc + Vesc; donde:
Vperc = volumen percolado; Vesc = volumen escurrido
Por lo tanto, la ecuación 3.4 puede expresarse como:
Efa =
100
)(
x
VTA
VescVpercVTA 
Efa = ( VTA
VescVperc )(
1


) x 100 3.5

De acuerdo a lo anterior, las Efci y Efa, permiten definir la eficiencia de riego parcelaria
como:
Efr (parcelaria) = Efci x Efa 3.6
En los Cuadros 3.1 y 3.2 se presentan algunos valores de Efa, citados por diferentes
fuentes bibliográficas.
Cuadro 3.1. Valores de eficiencia de aplicación según método de riego, %
Método de riego SCS ILRI
Melgas rectas en pendiente 60 - 75 53
Pozas o melgas sin pendiente 60 - 80 58
Desbordamiento 50 - 55 -
Surcos 55 - 70 57
Corrugaciones 50 - 70 -
SCS .- Soil Conservation Sistem EE.UU., citado por C. Grassi ( 1985)
ILRI.- Instituto de Investigación de Tierras y Agua, Holanda (1978)
Cuadro 3.2. Eficiencia de aplicación según método de riego y grado de manejo, %
Método de riego Manejo bueno Manejo pobre
Surcos 50 - 75 30 - 50
Melgas 50 - 85 30 - 50
Aspersión 60 - 85 40 - 60
Goteo 60 - 85 50 - 60
Fuente: Centro Internacional de Riego, EE.UU. Manual N°3 (1985)
Israelsen y Jensen, citado por Grassi (1985), definen la eficiencia de riego referida al
predio como:
Volumen de agua consumido por los cultivos del predio
Efr (predio) =
Volumen de agua derivado hacia el predio
Efr (predio) =
100x
NRb
NRn

Considerando la precipitación efectiva (Pef) y la cantidad de agua necesaria para
mantener una adecuada concentración de sales en el suelo, las necesidades de riego
netas (NRn) se calculan como:
NRn = Et – Pef + Rl
Los requerimientos de lavabo (Rl) se pueden estimar en un 10 % de la
evapotranspiración de los cultivos. Consecuentemente:
Efr (predio) = NRb
RlPefEt 
3.7
Con fines de diseño, se puede considerar el 65% como una eficiencia de riego buena en
riego gravitacional, 75% en riego por aspersión y 90 a 95% en riego por goteo.
Ejercicio 3.2 En base a la información que se entrega, calcular la eficiencia global de
un proyecto de riego (eficiencia del proyecto), para todo el ciclo de riego y para cada
mes en particular.
Area regada: 5 200 ha
Mes 1 2 3 4 5 6 Total
Et, mm 98 123 156 194 174 158
Pef, mm 87 51 24 63 71 54
Vd, (1) 7,8 10,6 16,5 15,4 10,4 13,7
Rl, mm
NRb, mm
Efp, %
(1).- volumen derivado, m3
x 10 6
Resolución:
Mes 1 2 3 4 5 6 Total
Et, mm 98 123 156 194 174 158 903
Pef, mm 87 51 24 63 71 54 350
Vd, m3
x 106
7,8 10,6 16,5 15,4 10,4 13,7 74,4
Rl, mm 9,8 12,3 15,6 19,4 17,4 15,8 90,3
NRn, mm 20,8 84,3 147,6 150,4 120,4 119,8 643,3
NRb, mm 150 204 317 296 200 263,5 1430,5
Efp, % 13,9 41,3 46,6 50,8 60,2 45,5 45,0

Ejemplo de cálculo: Los requerimientos de lavado se calculan como un 10% de la Et.
Las necesidades de riego netas para el mes 1 son:
NRn (mes 1) = 98 – 87 + 9,8 = 20,8 mm
Las necesidades de riego totales en mm se calculan en base a la siguiente relación:
NRb, m = regadaArea
derivadoVol
.
.
NRb (mes 1) = 100005200
6108,7
x
x 
m3
/ m2
= 0,15 m = 150 mm
La eficiencia del proyecto para cada mes en particular se calcula en base a la ecuación
3.7: Efp = NRn / NRb
Efp (1) = 150
8,20
= 0,1386 = 13,9 %
De acuerdo con los valores obtenidos (cuadro resumen), la eficiencia global del
proyecto es de 45%, que se podría calificar como una eficiencia de riego baja. Es
importante notar que en el primer mes del ciclo de riego se presenta la eficiencia más
baja, debido a que el agua utilizada en dicho mes es mínima en comparación con el agua
disponible en la red de riego (20,8 << 150 mm).
Ejercicio 3.3 Calcular la eficiencia de aplicación y las pérdidas por percolación y
escorrentía, como resultado de un riego por surcos practicado en una parcela cultivada
de 2,1 ha de maíz, perteneciente a un proyecto de riego.
Datos adicionales:
 Lámina antes del riego (L1) : 52 mm
 Lámina después del riego (L2) : 114 mm, 48 horas después del riego
 Caudal entrado promedio (Qep) : 88,8 l/s , medido durante 8 horas
 Caudal salido promedio (Qsp) : 15,5 l/s , medido durante 6,25 horas
 Evapotranspiración del cultivo (Et) : 5,5 mm/día
Resolución:
Según la ecuación 3.4a, la eficiencia de aplicación se expresa como:
Efa =
100x
LTA
Ln
Ln = (L2 – L1) + L(Evt) = (114 – 52) + 5,5 x 2 = 73 mm
La lámina total aplicada (LTA) se puede calcular en base a la siguiente relación:
LTA = Area
Qepxtpo

LTA =


4
3
101,2
36008108,88
x
xxx
0,12178 m = 121,78 mm
Efa =
100
78,121
73
x
59,94 %
Las pérdidas por percolación (P perc), se calculan con la relación:
P perc =
100x
LTA
Lperc
; la lámina percolada resulta ser:
L perc = LTA – (L esc + LZR)
La lámina escurrida en función del caudal escurrido queda:
L esc = Area
Qspxtpo
=


4
3
101,2
360025,6105,15
x
xxx
0,01661 m = 16,61 mm
L perc = 121,78 – (16,61 + 73) = 32,17 mm
P perc =
100
78,121
17,32
x
= 26,42 %
Las pérdidas por escorrentía (P esc) se calculan con la relación:
P esc =
%64,13100
78,121
61,16
100  xx
LTA
Lesc
Resumiendo se tiene:
Efa = 59,94%
P perc = 26,42%
P esc = 13,64%
Total = 100,00%
La Efa comparada con los valores de los Cuadros 3.1 y 3.2, se puede interpretar como
buena (> 50%). Las pérdidas por percolación son altas, lo ideal sería entre 10 y 15%.
Las pérdidas por escorrentía se pueden calificar como aceptables.

3. LA EFICIENCIA COMO PARÁMETRO DE CALIDAD DEL RIEGO
3.1 Eficiencia de almacenaje en la zona de raíces, Efzr
En este punto se presentan criterios para evaluar la eficiencia del riego en la zona
efectiva de raíces. Suponiendo el caso que la Efa del agua sea alta, pero la calidad del
riego sea baja, debido a una falta de humedad en la zona radicular para satisfacer el
consumo de agua del cultivo; para medir este problema, se plantea el concepto de
“eficiencia de almacenaje en la zona de raíces (Efzr”), el mismo que se define en
base a la siguiente relación:
Volumen de agua almacenado en la zona de raíces después del riego
Efzr =
Volumen de agua requerido en la zona de raíces antes del riego
Efzr = Ln
Lzr
Vn
Vzr

3.8

Veamos el siguiente ejemplo: Si la lámina requerida en la zona de raíces antes del riego
( Ln ó LARA) es de 40 mm, pero mediante la aplicación del riego se presentaron los
tres casos siguientes. ¿Cuál será la Efa y la Efzr?
Caso A B C
Lám. aplicada, mm 30 45 65
Lám. almacenada, mm 30 36 40
Caso A: 30mm
Efa = Lzr / Lb = 30 / 30 = 100 %
40mm Lzr 30 mm Efzr = Lzr/ Ln = 30 / 40 = 75 %
Déficit
Frente de humedad
Caso B: 45 mm
Efa = 36 / 45 = 80 %
40 mm Lzr 36 mm Efzr = 36 / 40 = 90 %
Caso C:
65 mm
40 mm Lzr 40 mm Efa = 40 / 65 = 61.5 %
Ezr = 40 / 40 = 100 %
Percolación
Se supone, en este ejemplo, que el riego se aplica sin escurrimiento superficial, siendo
las pérdidas de agua únicamente por percolación profunda.

3.2 Eficiencia de uniformidad, Efu
Este parámetro de eficiencia está relacionado con el grado de uniformidad en la
aplicación del agua sobre el área irrigada. Cuando se aplica el agua de riego,
dependiendo del método utilizado, se obtiene una buena o mala distribución del agua en
el área regada; lo que significa que cada punto o sitio de dicha área no recibe la misma
cantidad de agua. La uniformidad de distribución del agua (también denominada
eficiencia de distribución, Efd) puede calcularse en base a la siguiente ecuación:
Efu =
1001 x
d
y









3.9
n
dyi
y
n
i
 

= promedio de las desviaciones de las láminas yi de agua aplicadas con
respecto al promedio


n
yi
d
n
i
promedio de la lámina de agua aplicada durante el riego
Christiansen (1942), tratando de evaluar el grado de uniformidad en la aplicación del
agua mediante el riego de aspersión, propuso una expresión idéntica a la Ec. 3.9, que se
denomina “Coeficiente de Uniformidad de Christiansen, CUC”
CUC =
1001 x
ynx
yyi
n
i















3.10
yi = altura de agua caída en cada punto observado
y
= promedio de las alturas de agua caídas
n = número de puntos observados
En general, el coeficiente de uniformidad referido al promedio de las láminas de agua
puede expresarse como:

Promedio del un medio inferior del agua aplicada
CU = 3.10a
Promedio general
Un concepto más exigente para evaluar la uniformidad de distribución del agua (UD) es
el siguiente:
Promedio del un cuarto inferior del agua recibida
UD =
Promedio general
Como regla general, valores de CU > 80% se consideran aceptables.
En el Cuadro 3.3, se presentan valores de eficiencias posibles de alcanzar según método
de riego, tomados del libro de Luis A. Gurovich (1987).
Cuadro 3.3. Eficiencias posibles de alcanzar según método de riego
Método de riego Efa Efzr Efu
Desbordamiento (1) 0,40 0,85 0,60
Surcos 0,55 0,85 0,75
Melgas 0,60 0,90 0,70
Aspersión 0,90 1,00 0,85
Goteo 0,95 1,00 0,90
(1) Conocido también como escurrimiento o riego por tendido en Chile.
3.3 Ejercicios de aplicación
Ejercicio 3.4. Calcular la uniformidad de distribución del agua en un riego por melgas
rectas, si los datos medidos en terreno son los siguientes:
Dist, m 0 40 80 120 160 200 240 280
Infilt, mm 122 116 106 91 69 75 98 117
Resolución.

Distancia
m
Lam Inf
mm
Promedio
d
dyi 
0 122 99,25 22,75
40 116 99,25 16,75
80 106 99,25 6,75
120 91 99,25 - 8,25
160 69 99,25 -30,25
200 75 99,25 -24,25
240 98 99,25 - 1,25
280 117 99,25 17,75
n = 8
 794  128
Aplicando la ecuación 3.9 se tiene:
16
8
128
y
Efu = (1 - 25,99
16
) x 100 = 83,88 = 84 %
Un resultado igual se obtiene con la Ec. 3.10
CUC =
%84100
25,998
128
1 





 x
x ;
Este mismo resultado se obtiene aplicando la Ec 3-10a, para lo cual se ordena los datos
de lámina infiltrada de mayor a menor:
Dato 122 116 106 91 69 75 98 117
> a < 122 117 116 106 98 91 75 69
El promedio del ½ de los datos más bajos es:
y
1/2 Inferior =
25,83
4
333


CU =
%8488,83100
25,99
25,83
x
Consecuentemente se puede decir que el regante tiene una buena práctica de manejo del
riego por melgas, logrando una uniformidad de distribución del agua aceptable (84% >
80%).
Ejercicio 3.5. Se están regando simultáneamente 10 surcos de maíz de 100 m de
longitud, espaciados cada 50 cm. En base a la información que se entrega, calcular: Efa,
Efzr, Efd y las pérdidas por percolación y escorrentía.
Prof, cm
ᶿ1, %
 2, % Da
0 - 20 28 15 1,1
20 - 50 25 20 1,2
50 - 100 26 22 1,2
 Pendiente del surco : 0,5 %
 Q aplicado/surco : 1,5 l/s
 Profund. radicular : 100 cm
 VI = 22
6,0
t
cm/hr; t = min
 Hora de inicio del riego: 08h00
 Hora de corte del agua : 09h00
Para saber cuanto tiempo estuvo el agua en cada punto a lo largo del surco, se estacó
cada 20 m, siendo los tiempos de llegada y desaparición del agua los siguientes:
Estac, m 0 20 40 60 80 100
Hora de llegada 8:00 8:05 8:13 8:25 8:40 9:00
Hora de
desaparic.
9:05 9:10 9:15 9:20 9:25 9:25
Resolución: a) según la Ec 3.4, la Efa en términos de volumen se expresa como:
Efa = VTA
VZR
VZR = LZR x Área
VTA = Q aplicado x tiempo

LZR se puede calcular en base a la Ec de infiltración acumulada:
VI = 220 t - 0,6
mm / hr ; t = min
Integrando la Ec de VI se obtiene:
Icum = 9,17 t 0,4
mm ; t = min
La lámina de agua infiltrada en cada punto a lo largo del surco resulta:
Estac, m 0 20 40 60 80 100
Hora de llegada 8:00 8:05 8:13 8:25 8:40 9:00
Hora de desaparic. 9:05 9:10 9:15 9:20 9:25 9:25
tpo. efect. de riego, min 65 65 62 55 45 25
Lam. Infilttrada, mm 48,7 48,7 47,8 45,6 42,0 33,2
  mmIcum 266
Por ejemplo, para t = 65 min: Icum = 9,17 (65) 0,4
= 48,7 mm
LZR
=
mm33,44
6
266

..........lámina promedio infiltrada
Por tanto, el volumen almacenado es:
VZR = 44,33 x 10 – 3
x (100 x 0,5) = 2,217 m3
El volumen total aplicado es:
VTA = 1,5 x 10 –3
x 3 600 = 5,4 m3
Consecuentemente, la Efa resulta:
Efa =
%4141,0
4,5
217,2

............. baja
Observe que aproximadamente el 60% del agua aplicada se está perdiendo ( 2,2 < 5,4
m3
)
b) de acuerdo al punto 3.1, la eficiencia de almacenaje en zona de raíces se puede
expresar como:
Efzr = Vn
VZR
; el volumen neto requerido antes del riego está en función de la
lámina neta:
Ln (0-100 cm) = Ln (0-20) + Ln (20-50) + Ln (50-100)
Ln (0-100 cm) = 2,86 + 1,80 + 2,40 = 7,06 cm = 70,6 mm
Vn = 70,6 x 10 –3
x (100 x 0,5 ) = 3,53 m3
Efzr =
%8,62628,0
53,3
217,2

................ baja
Observe que la Efzr es baja debido a que ningún punto a lo largo del surco recibió la
lámina requerida; 44,3 mm < 70,6 mm. Para mayor comprensión de resultados, este
ejercicio se representa en la siguiente figura:

t = min
Recesión t 2 = 25
......................................................................................................
.............................................. .tc.............................................
65 Avance
T 1 = 60
Escurr.
Ln
70,6 mm
Frente de humedad
Déficit
c) La eficiencia de distribución del agua a lo largo del surco se calcula en base a la
lámina infiltrada, aplicando la Ec 3.9
Efd = 






 


yn
yyi
1
;
y
= 44,33 mm
33,447,48  yyi
+ ............................. +
33,442,33 
= 31,31 mm
Efd =
  %8888,0118,01
33,446
31,31
1 






x .................aceptable
Observe que aproximadamente el 90% de los puntos observados (5 de 6 puntos),
recibieron una lámina de agua mayor que el promedio.
d) De acuerdo a los resultados obtenidos, y según puede observarse en el gráfico
correspondiente, no existen pérdidas por percolación, debido a las razones que ya se
dijeron anteriormente.
e) Las pérdidas por escorrentia se calculan en base a la siguiente relación:

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