Diseño paso a paso de un sistema de riego por goteo en una parcela real

Proyectar un sistema de riego localizado y que además funcione correctamente es ante todo una labor compleja, propia de ingenieros agrícolas y agrónomos. No obstante, en el siguiente artículo vamos a dar todas las pautas, para que al final de este texto, que constará de varias partes, el lector sea capaz de proyectar un sistema de riego por goteo sencillo pero con todos sus componentes.

El ejemplo con el que vamos a ilustrar el tema es un proyecto real de transformación de regadío llevada a cabo en una explotación de cítricos en la provincia de Valencia. Los cálculos se han simplificado al máximo para facilitar la comprensión del caso.

A la hora de dimensionar un sistema de riego localizado se distinguen dos fases:

- Diseño agronómico, que basándose en factores de producción vegetal (clima, suelo, planta,…) permitirá conocer el caudal de agua necesario para cubrir las necesidades hídricas del cultivo.

- Diseño hidráulico, que garantice una óptima distribución del caudal arriba determinado, mediante un dimensionado óptimo de la red de riego y de los elementos que la componen.

 

DISEÑO AGRONÓMICO

- Determinación de las necesidades hídricas

La planta solo utiliza una pequeña parte del agua disponible en sus procesos metabólicos, el resto se pierde por la transpiración del propio vegetal y por evaporación en el suelo, fenómeno conocido como evapotranspiración del cultivo (ETc).La cantidad de agua a aportar deberá ser igual a la ETc para así compensar dichas pérdidas.

ET0 es la evapotranspiración de referencia, dato que se puede obtener de las estaciones meteorológicas más cercanas de cada provincia. Para el caso de Valencia los datos se obtienen de http://riegos.ivia.es/datos-meteorologicos. Para el cálculo del riego debemos asegurarnos de que nuestro sistema podrá satisfacer las necesidades del cultivo en las condiciones más desfavorables, en este caso el mes de julio (Et0 máxima y precipitaciones mínimas). El valor es 155,47 mm.

Kc es un coeficiente propio de cada cultivo, dato que se puede consultar en multitud referencias, una de ellas es FAO. según sus tablas para el naranjo hemos tomado un valor de 0,65. En algunos cultivos, por ejemplo árboles frutales, la Kc varía en función de la época del año. Los cítricos al ser de hoja perenne mantienen su Kc durante todo el año, aunque se aplican diferencias en cuanto a cobertura de la parte aérea. De manera que:

ETc= Et0 x Kc;

ETc= 155,47 x 0,65= 101,05 mm mensuales

 

- Cálculo de las necesidades de riego

Para obtener las necesidades netas de riego (Nn), a este resultado deben restarse las ganancias por lluvias o precipitación efectiva (Pef), aunque en esta zona y por la época del año, suele ser un valor despreciable y no se tiene en cuenta. Por lo tanto :

Nn= ETc

Ningún sistema de riego es perfecto, por lo que el anterior valor se multiplica por la eficiencia de riego (Ea) del sistema empleado para obtener las necesidades brutas (Nb) de riego. Se considera una Ea del 90% en riego por goteo (y del 75% en aspersión).

Nb= Nn x Ea;

Nb= (101,05 / 0,90) x 100= 112,27 mm

Ahora dividimos 112,27 entre 30 días y obtenemos las necesidades diarias: 3,74 mm

3,74 x 6 x 4 (marco de plantación)= 89,76 L / planta y día

 

- Frecuencia y tiempo de riego

Una de las ventajas del riego por goteo es el ahorro de agua, precisamente porque no es necesario mojar todo el terreno como ocurre en el riego por inundación. El área a mojar equivale al marco de plantación, sabiendo que en cítricos se recomienda mojar el 30-50% del suelo. El área mojada por el gotero varía según el caudal del mismo, y de la textura del suelo. El caudal de los goteros va a ser 4 L/h (a menor caudal, mayor obstrucción), y la superficie aproximada que moja un gotero es de aproximadamente un diámetro de 1,25 m, aunque este dato varía en función de la textura del suelo. Para evitar cálculos vamos a servirnos de las tablas de la normativa de producción integrada, diseñadas para tal efecto.

Nuestro suelo es de textura media, un suelo franco, y la plantación tiene una edad media de 12 años, con lo que emplearemos 6 goteros por árbol. Recordemos que dimensionaremos el sistema para satisfacer las necesidades del cultivo en la época más desfavorable, el mes de julio, que según la segunda tabla nos da una frecuencia de riego diaria.

 

Número de emisores por árbol en riego por goteo.

Tipo de suelo
Edad del arbol Arcilloso Franco Arenoso

Gravoso

1 – 2 1 1 1 – 2 2
3 – 4 1 2 2 – 4 4
5 – 6 2 4 4 – 6 6
7 – 8 2 – 4 4 – 6 6 – 8 8
>8 4 6 8 8 – 12

 

Frecuencia de riego recomendados en sistemas localizados.

Tipo de suelo
Epoca Arcilloso Franco Arenoso Gravoso
PRIMAVERA G- 2   V.P.S. G- 3   V.P.S. G-   DIARIO G- 1-2   V.P.D.
VERANO G- 3   V.P.S. G-   DIARIO G-   DIARIO G- 2-3   V.P.D.
OTOÑO G- 2   V.P.S. G- 3   V.P.S. G-   DIARIO G- 1-2   V.P.D.

V.P.S. – VECES POR SEMANA
V.P.D. – VECES POR DÍA
G – SISTEMA DE RIEGO POR GOTEO
MA – SISTEMA DE RIEGO POR MICROASPERSIÓN

 

¿Pero cuanto tiempo hay que regar al día? Para ello debemos saber que cada árbol constará de 6 goteros, de 4 L/h, los cuales van a aportar un total 24 L/h. De aquí obtenemos que:

Tiempo de riego (t) = 89,76 L planta y día / 24 L/h = 3,74 horas al día

 

- Calculo del caudal

Finalmente, calculamos el caudal necesario para abastecer nuestra superficie de cítrícos (1,5 Ha), multiplicando las necesidades por planta por el número de árboles, que por el marco de plantación sabemos que son 625 (15.000 m2/ 6×4):

89,76 L planta y día x 625 árboles= 56100 L/día para las 1,5 Ha

Estos datos nos van a servir como punto de partida a la hora de dimensionar todos los componentes de la instalación en la segunda parte del proyecto; el diseño hidráulico.

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