Diseño paso a paso de un sistema de riego por goteo en una parcela real. Parte II: Diseño hidraulico

Diseño paso a paso de un sistema de riego por goteo en una parcela real. diseño hidraulico-diagrama-graficoEn el artículo anterior aprendimos a calcular el caudal necesario para satisfacer las necesidades hídricas del cultivo en el periodo más desfavorable del año. en base a unos parámetros edafoclimáticos. El siguiente paso vamos a diseñar el trazado de la red de distribución de nuestro sistema de riego localizado. Nuestra finca de naranjos tiene unas dimensiones de 375 x 400 metros. El agua procede de una balsa y es bombeada desde un cabezal de riego. Desde el grupo de bombeo existe una pendiente ascendente del 2% y otra lateral del 0,1%.

 

Componentes de nuestra red de distribución

Tubería primaria. Es la encargada de conducir el agua desde el cabezal hasta cada sector de riego de nuestra finca. El material escogido (PVC o PE), dependerá de los resultados de los cálculos que realizaremos más adelante, teniendo en cuenta que a partir de 50 mm normalmente se emplea PVC, por ser más económico. Las tuberías de PVC se colocan enterradas para protegerlas de la luz solar. 

Tuberías secundarias (PE). Conducen el agua que circula por la primaria a cada unidad de riego.

Tuberías terciarias o portarramales. De polietileno (PE), dispuestas en superficie, en perpendicular a las líneas de cultivo.

Tuberías portagoteros o laterales de riego. De PE, son las tuberías sobre las que se insertan los goteros. Se disponen en paralelo a las líneas de cultivo.

 

 El tamaño de la finca determinará cuantas ramificaciones debemos hacer. En pequeñas parcelas de menos de una hectárea, puede ser suficiente con colocar los laterales portagoteros unidos a una tubería portarramales y esta al hidrante, mientras que en fincas de mayor tamaño debemos emplear una mayor ramificación. En parcelas llanas los laterales de riego nunca deben superar los 140 metros de longitud (100 metros en pendientes ascendentes), ya que las pérdidas de carga serían excesivas y los goteros no funcionarían adecuadamente por diferencias de presión excesivas entre el primer gotero y el último.

Por este motivo, las grandes longitudes van a ser cubiertas por tuberías de mayor diámetro, produciendo una menor pérdida de carga, en lugar de tender directamente los laterales desde la principal.

 

Diseño de la red de distribución

Sobre un plano de dimensiones conocidas, señalamos la ubicación de la toma de agua y anotamos la pendiente de la parcela. La pendiente se obtiene mediante métodos topográficos (nivel, estación total o GPS), aunque en fincas pequeñas nos podemos hacer una idea recurriendo al método de la manguera. Tendemos una manguera llena de agua desde el hidrante hacia el final del terreno. Desde la zona más baja elevamos la manguera hasta que deje de salir agua, teniendo en cuenta que esta siempre ha de estar bien llena de agua. Con un metro, medimos la altura desde el suelo y obtenemos la pendiente en función de la longitud de la manguera.

Empezamos por el final, es decir por los laterales de riego o portagoteros, que disponemos en el sentido de la menor pendiente, para que las diferencias de presión en goteros sean mínimas. En nuestro caso la menor pendiente es en el eje x, es decir de derecha a izquierda.

Diseño de un sistema de riego localizado

Como hemos visto anteriormente, debemos emplear laterales de riego de 100 m como máximo, de manera que dividimos la finca en segmentos de 100 metros, obeteniendo 4 en nuestro caso.

Con este planteamiento ya solo nos queda unir los laterales con el cabezal de riego de la mejor manera posible. Obsérvese que en el paso anterior también hemos dividimos la finca horizontalmente, en dos partes, ya que vamos a obtener un mejor comportamiento del sistema uniendo las tuberías por su punto medio, como se observa a continuación. Diseño de un sistema de riego localizado

Primeramente hemos tendido las terciarias que conectan con los portagoteros, luego unimos la secundaria con cada tubería terciaria por su punto medio, y de igual manera la primaria con la secundaria. Además hemos dividido la finca en dos sectores. En la siguiente imagen se muestra el resultado final.

 

Económicamente la disposición más ventajosa sería la siguiente, por el ahorro en tubería principal, aunque la descartamos, pues nos daría unas tuberías terciarias de 375 metros, en desnivel ascendente. Preferimos optar por unir tuberías por el punto medio para suavizar estas diferencias de presión.  

Diseño de un sistema de riego localizado

Cada uno de los dos sectores dispondrá, aguas arriba, de un regulador de presión, un manómetro, y una llave de regulación, permitiendo su aislamiento cuando sea necesario.

Contaremos con goteros autocompensantes y antidrenantes, que dan el mismo caudal aunque varíe ligeramente la presión. Serán de 4L/h y trabajan a una presión nominal de 10 m.c.a (1kg/cm2 o 1 bar).

Con esto tenemos el diseño de la red finalizado, y podemos pasar al siguiente punto del diseño agronómico, en el cual dimensionaremos cada una de las tuberias de nuestra red, desde los portagoteros a la tubería principal.

 

PROXIMAMENTE

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