Fundamnetos del Diseño de Riego por Asperción

1. DISEÑO DE
RIEGO POR
ASPERSION

2. INTRODUCCION
El riego es el requerimiento
para compensar la pérdida de
agua por evapotranspiración
cuando la lluvia es
insuficiente, y el objetivo
primario es aplicar la
cantidad de agua adecuada
en el momento oportuno.

3. El riego por aspersión es una
técnica de riego donde el agua
es aplicada en forma de lluvia
sobre la superficie a regar,
distribuyéndose por el aire y
produciendo un círculo de suelo
humedecido. Esta técnica se
caracteriza por poseer una alta
eficiencia de riego y no requerir
prácticamente mano de obra
para su funcionamiento.

4.  El objetivo del riego es aplicar el agua
uniformemente sobre el área deseada, dejándola a
disposición del cultivo.
 Producir una lluvia uniforme sobre toda la parcela y
con una intensidad tal que el agua infiltre en el
mismo punto donde cae.
Antecedentes históricos

6. Antecedentes históricos
Uno de los métodos de riego que se utilizaron
desde hace milenios fue el de aplicación de agua a
las plantas con una regadera manual.
Es evidente que ello solo podía aplicarse en
pequeña escala, por lo cual predominó el riego por
surcos.

7. RIEGO POR ASPERSIÓN
 El riego por aspersión es un sistema por medio del cual el agua
se suministra en el campo en forma de lluvia. El sistema consiste
en las siguientes partes básicas.
 Bomba, que succiona el agua del canal de conducción u otra fuente, y lo
transporta bajo una cierta presión por un sistema de tubería.
 Una o más líneas principales, provistas de conexiones para líneas
laterales.
 Un número Indeterminado de líneas laterales con conexiones para
aspersores.
 Un número indeterminado de aspersores para distribuir el agua en
forma de gotas.

8. TIPOS DE SISTEMAS DE
RIEGO POR ASPERSIÓN

9. Sistema de riego de desplazamiento radial
 También se le conoce como Sistema de riego de pivote central. Sistema de
riego que consiste en una tubería montada sobre ruedas, la cual gira en un
desplazamiento radial con centro en un punto fijo en el cual recibe el agua
por un tubo soterrado o una motobomba. Durante cada sucesivo pase.

10. Sistema de riego de desplazamiento frontal.
 Sistema de riego superficial que consiste en un tubo aspersor (conocido
como lateral que se desplaza de forma transversal a los surcos. Se aplica en
áreas de forma rectangular y la toma de agua es de un canal paralelo al
campo.
 Siempre que se esté utilizando tubería superficial de aluminio con aspersores
para el riego de los cultivos. Los costes de trabajo pueden reducirse hasta en
un 90% y se consigue así eliminar prácticamente la compactación del suelo
por el tránsito peatonal necesario para el montaje y el desmontaje de la
tubería de la cobertura durante el proceso productivo.

11. Sistemas de riego localizado.
 Sistemas de riego superficial mediante los cuales se aplica el agua en un lugar
cercano a las raíces de las plantas con aspersores pequeños. Entre sus variantes
se encuentran: riego por micro-aspersión, riego por goteo, y otros.
 El riego localizado contribuye notablemente a la economía del agua con una
mejora de los rendimientos por metro cúbico de agua aplicada, por la reducción
del uso continuo y se obtiene mayor eficiencia, con un ahorro de 20 – 30 % en
cultivos de ciclo corto y de 30 – 60 % en plantaciones de cítricos y frutales.

12. Sistema de riego de cañón aspersor.
 Sistema de riego constituido generalmente por un equipo que lleva una tubería
que puede enrollarse y desenrollarse y que cuenta además con un aspersor
gigante final.
 La principal limitante del riego por aspersión radicó desde sus inicios en que se
requería de mucha mano de obra y tiempo para mover los componentes del
riego (bomba y tuberías) hasta otras áreas a medida que se cumplía la norma de
riego establecida para el cultivo. Ello motivó el diseño del sistema de riego de
desplazamiento frontal, el de pivote central o de desplazamiento radial y el
cañón aspersor con tubería enrollada.

13. Sistema de riego estacionario.
 Sistema de riego superficial mediante el
cual el agua se aplica en un área
generalmente fija, pues cuenta con tuberías
y sus aspersores que no se desplazan
durante el proceso de riego. Hay un
sistema de riego estacionario cubano de
mucha utilización
 El riego por aspersión es uno de los
métodos de riego más utilizados para la
aplicación de agua a las plantas. El sistema
de riego estacionario o semiestacionario se
denomina así para diferenciarlo de otros
equipos de aspersión que se desplazan por
el campo durante el proceso como el
sistema de riego de desplazamiento radial
o de pivote central, el de desplazamiento
frontal y el de cañón aspersor con
enrrollador.

14. Ventajas y desventajas
Ventajas.
 El sistema de riego por aspersión imita al agua de lluvia, con lo cual la calidad de la
entrega y el ahorro de agua son muy superiores a lo que se logra con el aniego o la
distribución por surcos.
 Se adecua mejor a cualquier tipo de topografía, cultivo y suelo.
 Duplica el área a regar.
 Se optimiza el agua a través de un riego uniforme.
 Reduce las labores de nivelación del suelo.
 Las diferencias de niveles topográficos generan presión sin costo alguno
 Disminuye el efecto de las heladas.
 Se pueden aplicar fertilizantes solubles.
 Crea un microclima que favorece el desarrollo de los pastos.

15. Desventajas.
 Se requiere de componentes caros (bomba hidráulica de alta presión, tuberías,
aspersores y de otros mecanismos y piezas). Es necesario un constante cuidado de la
estabilidad de las presiones, del caudal de entrega en las boquillas aspersores, así como
limpiar los aspersores cuando se tupen. En la aspersión son altas las pérdidas de agua
por evaporación. La constante humedad del ambiente favorece las enfermedades
foliares. Todos los sistemas de aspersión a alta presión contribuyen a la compactación
del suelo por la fuerza del impacto directo del agua sobre éste.
 Alto costo de instalación inicial.
 Exige agua limpia, libre de sedimentos y libre de contenido de sales.
 Los vientos fuertes afectan a la distribución del agua.
 El impacto de las gotas de agua puede dañar algunos pastos tiernos.

16. Elementos que componen un
equipo de riego por aspersión
 Equipo de Bombeo
succión, bomba, motor, válvulas
 Tuberías de conducción
tuberías primarias y secundarias

17.  Tuberías laterales
 Emisores
aspersores
difusores fijos o toberas
 Accesorios
válvulas, hidrantes, reguladores
de presión, elevador del aspersor

18. Clasificación de aspersores
1) Velocidad de giro
a) giro rápido: 3 - 6 vueltas. min-1
uso en jardines, viveros, horticultura
b) giro lento : 0.5 -1 vuelta. min-1
mayor radio de mojado
mayor espaciamiento entre aspersores
uso general en agricultura.

19. 2) Mecanismo de giro
a) reacción
b) turbina
c) choque o “brazo oscilante”

20. 3) Presión de trabajo
a) Baja Presión ( < 2.5 kg.cm-2, o 250 Kpa)
Boquillas < 4 mm de diámetro
Caudal < 1000 l.h-1
b) Medía Presión (2.5 - 4 kg.cm-2 o 250 - 400 Kpa)
1 o 2 boquillas de 4 a 7 mm de diámetro
Caudales 1000 – 6000 l.h-1

21. c) Alta Presión ( > 4 kg.cm-2 o 400 Kpa)
Aspersores de tamaño grande (cañones)
1,2 o 3 boquillas
Caudales 6m3.h-1 a 40m3.h-1, hasta 140 m3.h-1

22. Disposición de los aspersores
cuadrado rectangular triangular
12 9 6 3 0 3 6 9 12
Patrón de los aspersores individuales
30-
25-
20-
15-
10-
5 -
0
Patrón de mojado del conjunto
Lb
(mm)

23. Ejemplo diseño aspersión
portátil
1. Datos del predio
Superficie – 540 x 360 m (aprox. 19.5 has)
Cultivo – Papa (40 cm de profundidad de arraigamiento)
Suelo – Franco limoso, V.inf. 8 mm/hora
Agua disponible – 50 mm (en los 40 cm)
Umbral de riego – 50% (-1 bar) - L.N. = 25 mm
Jornada de riego – 16 horas por día
ETc pico – 5.3 mm/día
Profundidad del agua en el pozo – 15 m (Nivel dinámico)

24. 2. Elección del aspersor
Marca SIME modelo SILVER
Boquilla 6 mm; Pa 3 atm.; Q 2.30 m3/hora; alcance 15 m.
Ipp(18 x 18 m) = Q/A = 2300l/h / 324m2 =7.1 mm/hora

25. 3. Estimación de la Eficiencia (Ea)
CU(Christiansen) – 90% (comparando con datos experimentales)
CU sistema =
CUs. = 88
CUs = 88; “a” = 90 EDa = 0.80
Ea = EDa * Pe = 0.80 * 0.90 = 0.72
2
Pa
Pn
1
*
CU 
2
30
27
1
*
90 

26. 4. Cálculo de la operación del riego
Frecuencia de riego
Fr. = LN / ETc = 25 mm / 5.3 mm/día = 4.7 días 5 días
LN ajustada 5.3 mm/día * 5 días = 26.5 mm U.R. ajustado = 26.5 / 50 = 53%
Lámina Bruta
L.B. = L.N. / Ef. = 26.5 / 0.72 = 36.8 mm
Tiempo de operación
T riego = L.B. / Ipp = 36.8 mm / 7.1 mm/hora = 5.2 horas
T operación = T riego + T cambios = 5.2 + 0.5 = 5.7 horas
Nº de posiciones por día
Nº pos. = Jornada / T operación = 16 horas/día / 5.7 horas/pos. = 2.8 pos/día
3 posiciones/día
Jornada ajustada = 5.7 horas/pos. * 3 pos./día = 17.1 horas/día

27. 5. Cálculo del Nº mínimo de aspersores y laterales
Número de aspersores
Nº mín. = (Superficie) / (Nº pos.dia-1 *FR * Marco del aspersor)
Nº mín. = (540*360) / (3*5*18*18) = 40 aspersores
Distribución en el campo
180 m/lateral / 18 m/aspersor = 10 aspersores/lateral
Long. Lateral = Esp./2 + (Esp. * (n-1)) = 18/2 + (18 * 9) = 171 m
Número de laterales
40 aspersores totales / 10 asp./lat = 4 laterales
Número de posiciones por lateral
540 m / 18 m/pos = 30 * 2 = 60 posiciones
60 pos. / 4 lat. = 15 pos./lateral (5 días * 3 pos/día)

28. 6. Diseño del lateral
Caudal = 2.300 l/h/asp * 10 asp./lat = 23.000 l/h/lat = 6,4 l/s
Criterio - Pérdidas <20% Pa 30 m * 0.20 = 6 m
Se selecciona una tubería del menor diámetro, tal que con un caudal de 6.4 l/s,
una longitud de 171 m, y 10 salidas de agua, genere una pérdida de carga no
superior a 6 m (considerando además la topografía).
7. Diseño del principal
Caudal = 6.4 * 4 = 25.6 l/s
Se selecciona en función de criterios económicos (costo de tubería vs. costo de
bombeo)
8. Selección de la bomba
Se selecciona una bomba que erogue un caudal de 25.6 l/s, generando la
presión suficiente para que los aspersores trabajen a 30 m, con una eficiencia
adecuada.