7/13/2019 Pedro Calderon Vasquez
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CURSO: INGENIERIA DE RIEGO
RIEGO POR GRAVEDAD
ALUMNOS: CALDERON VASQUEZ PEDRO
MENDEZ SERRANO ANGIE
RISCO AMAYA MARTIN
PROFESOR: PAVEL ARTEAGA CARO
CICLO: IX
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RIEGO POR GRAVEDAD
1. INTRODUCCION
Se caracterizan por el manejo del agua en base a las diferencias de carga
hidrulica y su conveniente conduccin, sobre el nivel del terreno, a travshidrulica y su conveniente conduccin, sobre el nivel del terreno, a travsde surcos (para cultivos en hilera), melgas (para cultivos densos) o por desurcos (para cultivos en hilera), melgas (para cultivos densos) o por pozas(para cultivos de arroz. Pozas, este sistema, que se aplicaaproximadamente en el 97% del rea cultivada del pas, es conocido comoel mtodo tradicional de riego, y se viene aplicando desde los inicios de laagricultura .Es un mtodo recomendable en terrenos con pendientes muysuaves en las que no sea preciso realizar trabajos de nivelacin del suelo,que son costosos y pueden afectar negativamente la profundidad efectivadel suelo.
Es el mtodo de riego menos costoso en instalacin y mantenimiento, ymantenimiento, y una vez que el agua llega a la parcela no existe costo enla aplicacin del agua del agua. Los mtodos de riego superficial requieren,por lo general, niveles de disponibilidad de agua muy superiores al riegopresurizado disponibilidad de agua. Por ejemplo el riego por surcosrequiere de, por lo menos, un disponible de 10 lts/ seg, para asegurar unbuen, manejo de agua en un rea bsica de riego.
2. DEFINICION
Consiste en conducir una corriente de agua desde una fuente
abastecedora hacia los campos y aplicarla directamente a la superficie delsuelo por gravedad, cubriendo total o parcialmente superficie del suelo porgravedad.
3. VENTAJAS Y LIMITACIONES
VENTAJAS
Costo de inversin a nivel de parcela bajo
Puede regarse en horas con fuerte viento
No existe problema con el riego de parcelas irregulares.
No tiene influencia en la aplicacin de pesticidas.
No crea ambientes para la propagacin de enfermedades fungosas.
Pueden mejorarse los suelos en pocas de Avenidas.
LIMITACIONES
Se requiere ms agua por unidad de superficie cultivada.
Hay peligro de acumulacin de agua en el sub-suelo, problemas dedrenaje y salinidad.
Preparacin del suelo costoso y lento, es necesario levantamientostopogrficos levantamientos topogrficos.
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Cerca del 5 al 10% de la superficie del suelo es ocupadopor canales de riego y drenaje. canales de riego y drenaje.
Hay tendencia de prdida de suelo debido a la erosin hdrica yelica.
La eficiencia de riego es baja comparando con otros mtodos riego.
Se emplea ms mano de obra en los riegos.
4. FUNDAMENTOS DEL RIEGO POR GRAVEDAD
El objetivo primordial del riego es suministrar al cultivo el agua adicional ala precipitacin para su crecimiento ptimo y cubrir las necesidades delavado de sales para evitar su acumulacin en el perfil del suelo,asegurando la sostenibilidad del regado.
El riego por superficie se divide en fases que separan procesos hidrulicos
distintos y que ayudan a la comprensin y el anlisis del movimiento delagua sobre la superficie. Las fases del riego estn separadas por lostiempos caractersticos, en los que se producen ciertas singularidades delriego. Estos tiempos son:
Tiempo del inicio del riego ().Es el tiempo en el que comienzaa entrar agua al surco.
Tiempo de avance ().Es el tiempo en el que el agua cubre latotalidad del surco o llega al final del surco.
Tiempo de corte ().Es el tiempo en el que deja de entrar aguaal surco.
Tiempo de vaciado (). Es el tiempo en el que una parte delsurco queda al descubierto despus de infiltrarse toda el agua odesplazarse hacia otras zonas.
Tiempo de receso ().Es el tiempo en que desaparece el aguade toda la superficie del surco.
Infiltracin y Tiempo de contacto
El tiempo de contacto (t) es el tiempo que el agua permanece sobre unpunto del campo. Es decir, es el tiempo que va desde el avance hasta el
receso en ese punto. Durante estetiempo, hay una lmina de agua sobreel suelo y por lo tanto este agua tienela oportunidad de infiltrarse en el sueloal ritmo que ste la admita. De manerabastante habitual el tiempo decontacto se mide en minutos.
Una forma grfica de representar unriego por superficie es el diagrama deavance-receso.
En este diagrama se representa enabscisas el porcentaje del surco que ha sido cubierto por la lmina de
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agua en la fase de avance o que ha quedado descubierta por la fase de
receso, y en ordenadas el tiempo desde el inicio del riego (). En elgrfico se unen con una curva los puntos que tienen las coordenadascorrespondientes a los frentes de avance y receso.
Este diagrama es una herramienta muy til para el clculo del tiempo decontacto y para conocer la uniformidad y eficiencia del riego.
Idoneidad del riego en parcela
La terminologa utilizada para describir el comportamiento del riegoincluye frecuentemente los trminos "eficiencia" y "uniformidad", que sonutilizados con mucha ambigedad y con distintos significados pordistintos autores. Lamentablemente no existe ningn parmetro que pors solo sea suficiente para describir el comportamiento del riego, por loque siempre se valoran varios indicadores a la vez.
Conceptualmente, la idoneidad de un riego depende de:
El incremento del agua almacenada en la zona radicular delcultivo producido por el riego.
Las prdidas por percolacin profunda.
Las prdidas por escorrenta superficial (desage).
La uniformidad de la lmina infiltrada.
El dficit de humedad en el suelo despus del riego.
La uniformidad del riego se expresa mediante ndices porcentuales que,caso de tener el valor de 100, implicaran que todos los puntos del
campo reciben exactamente la misma dosis de riego.
En la figura se presenta distintoscasos de uniformidad del riego.
La eficiencia de aplicacin del riego se expresa tambin en ndicesporcentuales y se refiere a la proporcin del agua utilizada en el riego deun surco que queda almacenada en el suelo y es utilizable por el cultivo.
Una buena utilizacin del agua de riego implica que las plantas quemenos agua reciben en una parcela dispongan del agua suficiente parasus procesos evapotranspirativos, y que, adems, no haya muchadiferencia entre la cantidad de agua que reciben todas las plantas. Estoimplica elevada uniformidad y eficiencia.
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5. CLASIFICACION DE RIEGO POR GRAVEDAD
5.1 RIEGO POR MELGAS
Una melga es una franja de terreno, generalmente de forma
rectangular, delimitada por dos bordos longitudinales paralelos y dosbordos transversales. La melga tiene una pendiente longitudinal quecoincide con la direccin del riego, y una transversal que es nula omuy pequea (generalmente menor de 0.1%).
Las melgas estn limitadas aguas arriba por la regadera o tubera deabastecimiento, y aguas abajo por una zanja de desage. El agua deriego se introduce aguas arriba y por un gradiente de energa semueve hacia aguas abajo y se infiltra en el suelo.
El objetivo del riego por melgas es aplicar la lmina de riego,
calculada previamente, de manera uniforme a lo largo de la melga;esto puede realizarse siempre y cuando las pendientes seanuniformes y adems la transversal sea nula o muy pequea, lo cualse logra nivelando o emparejando el terreno. La direccin del riegose selecciona hacindola coincidir con la direccin de la mximapendiente.
Para la pendiente longitudinal de la melga se elige la pendientenatural del terreno, pues modificarla implica aumentar el volumen detierra por moverse y, por lo tanto, los costos de nivelacin, ademsde que se aumenta la profundidad de los cortes, lo cual no esrecomendable desde el punto de vista agronmico, ya que seelimina la capa frtil del suelo. El rango de pendientesrecomendadas en la prctica, de 0.05 a 0.5%, no influyesignificativamente en el diseo.
La longitud es un submltiplo del lado de la parcela que coincidecon la direccin del riego. En la prctica los productores prefierenmelgas largas, por lo que generalmente la longitud es igual a lalongitud del lado de la parcela que coincide con la direccin delriego. Sin embargo, para obtener altas eficiencias no serecomiendan longitudes mayoresa 400 metros.
Con base en lo anterior se puedese puede definir que la direccin,la pendiente y la longitud sonparmetros de diseo, puestoque no se pueden seleccionarlibremente. En el caso del riegopor melgas las variables dediseo son el ancho y el gasto deriego.
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Fases en el riego por melgas
A) Avance:Desde el inicio del riego hasta que el frente de avancellega al extremo de la melga.
B) Almacenamiento:Cuando el agua llega al extremo de la melga
y hasta que se corta el agua en la entrada de la melga.C) Consumo:Esta fase se inicia cuando se corta el agua de riego ytermina cuando se infiltra toda el agua a la entrada de la melga.
D) Recesin:Desde el momento en que se infiltra toda el agua a laentrada y hasta que desaparece toda el agua en la melga.
Eficiencias
En la actualidad la eficiencia del uso del agua a nivel parcelario esmuy baja (aproximadamente igual a 50%) debido a un mal diseo,producindose prdidas de agua que no es aprovechada por los
cultivos. Una parte de esta agua se pierde por escurrimientosuperficial (coleos) que generalmente se colecta en la red de drenajey otra por percolacin profunda que alimenta el manto fretico, loque ocasiona su elevacin produciendo serios problemas de drenajeen muchas zonas de riego.
Es evidente que con un buen diseo del riego por melgas se podraaumentar la eficiencia del uso del agua a nivel parcelario, lo quepermitira rescatar volmenes de agua que podran ser utilizadospara aumentar la superficie de riego o de segundos cultivos.
Diseo
Para disear el riego por melgas tradicionalmente se ha diseado enbase a mtodos empricos o semiempricos que no pueden serutilizados para predecir el comportamiento del sistema cuandocambian sus condiciones iniciales y de frontera. Recientemente losmodelos matemticos de simulacin han cobrado mucha importanciaen el diseo del riego por melgas, ya que permiten escoger lacombinacin de tiempo-gasto de riego que proporciona una mejordistribucin longitudinal de la lmina de riego. Adems como estosmodelos estn basados en principios fsicos tericamente si puedenpredecir el comportamiento del sistema cuando cambian sus
condiciones iniciales y de frontera.
Mtodo del gasto unitario.
Gasto unitario (Qu)
Para calcular el gasto unitario de una melga se utiliza lasiguiente ecuacin:
Dnde:
Qu es el gasto unitario en lps/10 m2
LreKsQu *119.0
**295.0
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75.0*58.5
SoQme
Lr es la lmina de riego neta en cm e es la base de los logaritmos naturales Ks es la conductividad hidrulica a saturacin en cm/hr; a
Ks tambin se le conoce como infiltracin bsica.
Esta ecuacin es aplicable cuando la pendiente es de 0.5%,para otras pendientes el valor obtenido se debe ajustarmultiplicando por un factor de correccin, el cual se puedecalcular a travs de la siguiente expresin:
F es el factor de correccin So es la pendiente de la melga en porciento
Gasto mximo no erosivo (Qme)Una vez que se ha ajustado el gasto unitario por pendiente, secalcula el gasto mximo no erosivo (Qme) mediante la siguienteecuacin:
Dnde:
Qme es el gasto mximo no erosivo lps/m
Gasto mximo permisible por tirante (Qmt)
Posteriormente se calcula el gasto requerido para producir elflujo cuyo tirante, segn la ecuacin de Manning, sea igual altirante mximo permisible, el cual depende de la altura de losbordos de la melga.
En una melga donde el ancho es mucho ms grande que eltirante el radio hidrulico (r) se puede considerar igual al tiranteY. Entonces el gasto mximo permisible por tirante se calcula
como:
Donde
Qmt es el gasto mximo por tirante y est expresado enm3/seg/m
22.0*859.0
SoF
21
32
**1
SoYn
Qmt t
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10
** wLQuQr
Ytes el tirante mximo permisible en m n es el coeficiente de rugosidad de manning So es la pendiente de la melga (decimal)
El Gasto mximo permisible por unidad de ancho (Qmax) se obtiene
comparando el gasto mximo no erosivo (Qme) y el gasto mximopermisible por tirante (Qmt).
Longitud mxima de la melga (Lmax)
La longitud mxima de melga se obtiene multiplicando por diezel cociente que resulta de dividir al gasto mximo por unidad deancho de melga entre el gasto unitario requerido, es decir:
Si ambos gastos se expresan en m3/seg entonces Lmax est enm.
Gasto de riego (Qr)
El gasto de riego por melga se calcula con:
Donde;
L es la longitud en m w es el ancho de la melga en m
Tiempo de riego (Tr)
El tiempo de riego por melga se calcula con la expresin:
Donde
Tr es el tiempo de riego en horas E es la eficiencia de aplicacin estimada (decimal)
Qu
Q
L
max*10max
EQu
LrTr
**36
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Gasto mnimo en la melga (Qmin)
Finalmente el gasto mnimo se calcula con la siguienteecuacin:
Qmin es el gasto mnimo en lps/10 m2 So es la pendiente de la melga (%).
El principal inconveniente de este mtodo es que la ecuacindel gasto unitario es emprica, adems no toma en cuenta elcontenido de humedad inicial, por lo que una misma melgacon contenidos de humedad diferente se supone que se riegacon el mismo gasto, lo cual evidentemente no es cierto.
5.2 RIEGO POR SURCOS
En este mtodo la capa radical del suelo se humedece mediante la
infiltracin del agua a travs del permetro mojado de pequeos
cauces que reciben el nombre de surcos. Dado que los surcos estn
espaciado, el agua cubre parcialmente el terreno entre surco y
surco y se humedecen por efecto del avance de humedad en
profundidad y lateralmente.
La forma de penetracin del agua y la forma y dimensin de la
seccin humedecida, dependen de la textura del suelo y de su
variacin en el perfil y del tiempo de aplicacin del agua.
La seccin humedecida al regar por surcos suelos de diferente
textura, ha sido esquematizada por Veihmeyer y Hendricckson
(1956). En tal caso, la profundidad radical se logra humedecer
completamente al cruzarse las figuras que representen el avance
lateral dela humedad de dos surcos contiguos.
Factores que favorecen la instalacin del mtodoEl riego por surco se adapta especialmente a los cultivos en
lnea dado que dicha disposicin permite humedecer el volumen
de suelo explorado por rales y acercar o retirar la humedad
conforme al comportamiento y las exigencias del cultivo.
Se presta el riego por surcos a todos los tipos de suelos, con
buena velocidad de infiltracin y baja probabilidad. Los que
mejor se adaptan son los Fr y FrAc; los terrenos excesivamente
5.0*122.0min
SoQ
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ligeros no por las prdidas en cabecera y los excesivamente
arcillosos no por las prdidas por escorrenta.
Dado el parcial humedecimiento de la superficie del terreno que
caracteriza al riego por surco, este mtodo se presta para los
suelos que tienen tendencia a formar costra al secarse, lo que
daa las plantas que recin germinan.
Los costos de instalacin y de operacin del riego por surco no
son elevados, ya que puede emplerselo con escasos trabajos
de nivelacin para la implantacin de cultivos anuales.
Inconveniente:
Salinidad: no es conveniente regar por surcos en terrenos
salinos o con agua con sales. La razn de esto es que al subir elagua por capilaridad, ascienden tambin las sales,
producindose una mayor concentracin de sales en "los
lomos".
Formas y dimensiones de los surcos
La forma de los surcos depende del implemento empleado para
su construccin; puede ser de forma parablica, triangular o
rectangular.
El tamao de los surcos depende comnmente del cultivo y delas labores culturales que se realiza en el mismo. Oscilan entre
10 y 40 cm de ancho superficial y entre 5 y 20 cm de
profundidad. En general, los surcos son de menor tamao
cuando el cultivo es joven y va aumentando a medida que
avanza el ciclo vegetativo del mismo.
EspaciamientoEl espaciamiento de los surcos, o sea la distancia entre surco y
surco, depende de la naturaleza fsica del suelo y de laprofundidad del suelo que se intenta mojar.
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La Fig. Vista en el tem riego por surco seala al respecto diferentes
relaciones de ancho a profundidad humedecida en funcin de la
textura del suelo.
Especiales disposiciones en riego por surcos.Distinguiremos aqu el mtodo de riego por corrugacin, por
surcos en curvas de nivel y por surcos en zig-zag.
a. CorrugacinEs una variante del mtodo de riego por surco, que consiste
en la instalacin de surcos de escasa profundidad y de
reducido espaciamiento.
Se emplea este mtodo en cultivos sembrados "al voleo",
especialmente en forrajes y cereales; en suelosmedianamente irregulares, de mayor pendiente que los surcos
comunes, y de naturaleza fsica medianos o pesados. Es el
mtodo clsicamente empleado en los cultivos normales
regados por inundacin y que, por razones de una
inadecuada nivelacin del terreno, o porque el suelo forma
costra al secarse, no resulta posible el empleo de tal mtodo.
En nuestro medio se lo emplea para riego de forrajeras.
b. Surcos en curvas de nivelEs este el mtodo empleado en terrenos de fuerte pendiente,
donde la sistematizacin del terreno para otros mtodos de
riego por superficie, obliga a la realizacin de fuertes
movimientos de tierra; o en los casos en que an cuando
existan posibilidades econmicas de realizacin de trabajos
de nivelacin, estos no pueden realizarse por falta de
condiciones edificas adecuadas para ello.
Aun cuando el mtodo se llama "en contorno" o "en curvas de
nivel" no se sigue estrictamente dichas curvas, sino que los
surcos se trazan con una pendiente determinada.
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Dicha pendiente tiene por fin evitar el derrame del agua por
sobre el borde en sentido de la mxima pendiente, cuando por
cualquier obstculo interpuesto a la corriente se eleva
exageradamente el nivel del agua en el surco, o en caso de
lluvias intensas. La pendiente del surco es comnmente leve,
entre 0,2 y 0,3 %, o sea, lo suficiente para mantener un
adecuado escurrimiento del agua en los surcos.
c. Surcos en zig-zagEn terrenos de fuerte pendiente y cuando no existan
posibilidades o no resulte conveniente aliviar el efecto de la
pendiente por otros mtodos, debe recurrirse a los surcos en
zig-zag.
Dicho procedimiento se emplea especialmente en montes
frutales y tiene por fin reducir el efecto de la pendiente de los
surcos, aumentando su longitud, para el mismo desnivel.
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5.3 RIEGO POR COMPARTIMIENTOS
Llamado por bancales o eras, es el ms sencillo de todos los
sistemas. Se divide el terreno en unidades menores de manera
que cada una se divide el terreno en unidades menores demanera que cada una tenga una superficie casi plana. Alrededor
de estas reas que son los compartimientos, se construyen
lomos, terraplenes o diques, los compartimientos, se emplea en
cultivos de pastos, cereales y frutales, pero es el ms se emplea
en cultivos de pastos, cereales y frutales, pero es el ms
frecuente y casi el nico mtodo empleado en el cultivo de arroz.
El principal inconveniente es que los diques obstaculizan el
paso de la maquinaria o equipo
CLASIFICACION
Secciones grandes de Inundacin: Arroz
Se clasifican en:
a) rectangulares, cuando el terreno es plano
b) curvas a nivel, cuando la topografa es irregular
Secciones pequeas o tazas:
En este caso las secciones estn limitadas por bordos ms
pequeos. Se usan principalmente en cultivos de frutales,
haciendo una taza para cada rbol. En terrenos planos para cada
rbol. En terrenos planos cada taza puede contener tres o ms
Riego por pozas
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5.4 Riego por desbordamiento natural
Consiste en derramar agua a intervalos frecuentes desde una
acequia regadora construida a lo largo del extremo superior de un
campo en pendiente. Se deja que el agua descienda librementepor la pendiente, regando los suelos a travs de los cuales el
agua se mueve. Se utiliza principalmente para regar cultivos de
poco valor, en terrenos con pendiente, donde la uniformidad del
agua no es una cuestin fundamental.
LIMITACIONES
Baja eficiencia de aplicacin y gasto excesivo de agua.
Poca uniformidad de distribucin.
Requiere mucha mano de obra.
VENTAJAS
Bajo costo inicial
No requiere trabajos preliminares de nivelacin.
Es difundido en zonas donde la mano de obra son
abundantes y baratas y donde la tierra tiene poco valor
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6 BIBLIOGRAFA
Principios bsicos del riego por superficie, Jos Faci Gonzlez, doctoringeniero agrnomo. Ministerio de agricultura, pesca y alimentacin,secretaria general tcnica, 1996 (10.000 ejemplares), editorial lg. Saljen
s.a
Irrigacin y drenaje, unidad vii, riego por melgas, m.c. Jess enriqueLpez Avendao, facultad de agronoma, pgina 15.
Tecnologa de Tierras y Aguas I - Riego por Surcos,tema 12
Riego por gravedad,http://www.jhamakan.com/galeria/materiales_construccion-2/jar/riego/sistema-riego/sistemas-de-riego/riego-por-desbordamiento/
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