Informe de tesis.docx
-
Upload
ricardo-antonio-valdivieso-castaneda -
Category
Documents
-
view
54 -
download
0
Transcript of Informe de tesis.docx
----------------------------------------------------------------------------------------------------
CAPITULO IASPECTOS GENERALES
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 2
----------------------------------------------------------------------------------------------------
CAPITULO I
ASPECTOS GENERALES
1.1.- ANTECEDENTES DEL PROBLEMA
El Distrito de Nuevo Chimbote, se caracteriza por ser una zona con
tendencia ecológica, y sus áreas verdes son irrigadas por los vecinos con
aguas que provienen del sistema de agua potable mayormente a través de
los servicios domiciliarios, también por camiones cisternas pertenecientes a
la municipalidad de Nuevo Chimbote, aunque se está viviendo en épocas
donde se conoce la utilidad de los sistemas de riego tecnificado, éste no se
consideró en la infraestructura urbana lográndose que las áreas verdes de
Nuevo Chimbote sean irrigadas con sistemas improvisados y deficientes
que hasta la fecha utilizan gran parte el agua potable por inundación, y otra
parte con cisterna, el cual genera mayores gastos de operación y
mantenimiento, mermando a la población los servicios de este recurso por
el mal uso del mismo.
1.2.- OBJETO DE LA INVESTIGACIÓN
Determinar los beneficios que se obtendrían al implementar un sistema de
riego tecnificado: método de aspersión para irrigar las áreas verdes de la
avenida principal del distrito de Nuevo Chimbote.
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 3
----------------------------------------------------------------------------------------------------
1.3.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El agua es un recurso escaso pero imprescindible para la vida: sólo
cerca del 1% del agua del planeta es dulce y accesible para las
personas.
Las fuentes, manantiales, cuencas, etc. están en acelerada vía de
extinción debido a los cambios de clima y de suelo pero principalmente
debido a la acción humana: deforestación, contaminación, uso
ineficiente del agua...
El consumo de agua se ha triplicado desde el año 1950 sobrepasando
la equivalencia al 30% de la dotación renovable del mundo que se
puede considerar como estable.
La necesidad de lograr un equilibrio hidrológico que asegure el abasto
suficiente de agua a la población sólo se puede conseguir armonizando
la disponibilidad natural con las extracciones del recurso mediante el
uso eficiente del agua.
La ciudad de Nuevo Chimbote por ser una zona netamente ecológica
no es ajena a esta realidad; la cantidad de agua que se desperdicia en
el riego de Parques y Jardines Públicos, las cuales son irrigadas por la
Municipalidad de Nuevo Chimbote con aguas que provienen del sistema
de agua potable mayormente a través de los servicios domiciliarios en
muchos casos, es alarmante; en la realidad no cubre con la demanda
de agua necesaria para el riego de las áreas verdes del distrito
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 4
----------------------------------------------------------------------------------------------------
encontrándose estas en mal estado y en otras inexistentes, por lo tanto
es necesario un control racional.
Se plantea el siguiente problema:
¿Cómo mejorará la eficiencia de aplicación de riego para las áreas
verdes de la Avenida Principal de Nuevo Chimbote un sistema de riego
tecnificado?
1.4.- OBJETIVOS DEL ESTUDIO
1.4.1.- OBJETIVOS GENERALES
Determinar los beneficios que se obtendrían al implementar un
sistema de riego tecnificado: método de aspersión para irrigar
las áreas verdes de la Avenida Principal del distrito de Nuevo
Chimbote.
1.4.2.- OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Determinar las ventajas del uso de riego tecnificado para
irrigar áreas verdes.
Proponer una alternativa de riego tecnificado, teniendo
como resultado mayor eficiencia en el sistema de riego.
Cuantificar mediante ensayos, la eficacia de tener un
sistema de riego tecnificado.
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 5
----------------------------------------------------------------------------------------------------
1.5.- TIPO DE INVESTIGACIÓN
Descriptiva
1.6.- HIPÓTESIS
Si se utiliza un sistema de riego tecnificado mejorará la eficiencia de
aplicación de riego para las áreas verdes de la Avenida Principal de
Nuevo Chimbote.
1.7.- VARIABLES
1.7.1.- Variables Independientes
Métodos de riego por aspersión.
1.7.2.- Variables Dependientes
Diseño de un sistema de riego tecnificado.
Eficiencia en el uso del recurso hídrico
1.8.- JUSTIFICACIÓN DEL ESTUDIO
La falta de consideraciones de sistema de riego para las áreas verdes
para la Avenida Principal del distrito de Nuevo Chimbote y los deficientes
e improvisados sistema de riego adoptados, afectan al suelo y a las
construcciones existentes.
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 6
----------------------------------------------------------------------------------------------------
Por tal motivo, está propuesta es una alternativa que pretende mejorar
los resultados que hasta ahora se han obtenido mediante los sistemas de
riego utilizados, como es riego tecnificado: método de aspersión, que se
propone utilizar en la Avenida Principal del distrito de Nuevo Chimbote -
Provincia Del Santa – Ancash – Perú.
1.8.- IMPORTANCIA DEL ESTUDIO
La importancia de este estudio radica en la implementación de un sistema
de riego tecnificado en las áreas verdes de la Avenida Principal de Nuevo
Chimbote con lo cual favorecerá el crecimiento y mantenimiento de las
áreas verdes de la Avenida Principal de Nuevo Chimbote.
Asimismo, la utilización de este método permitirá, con el tiempo, el ahorro
de agua potable para este fin, favoreciendo la dotación residencial,
comercial e industrial de la ciudad.
También significa un aporte importante para los habitantes de Nuevo
Chimbote que de alguna forma se ven afectados.
Por último, siendo necesario tomar conciencia del daño ecológico que se
genera al deteriorar las áreas verdes de la ciudad, se proyecta recuperar
estos espacios y poder conservarlos con un sistema efectivo de riego
tecnificado.
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 7
----------------------------------------------------------------------------------------------------
CAPITULO IIFUNDAMENTO TEÓRICO
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 8
----------------------------------------------------------------------------------------------------
CAPITULO II
FUNDAMENTO TEÓRICO
2.1.- LOS SISTEMAS DE RIEGO TECNIFICADOS
Una de las razones de los bajos rendimientos y pobre calidad de los
productos agrícolas que se obtienen en la agricultura del país,
especialmente en la costa peruana, se debe a que en el proceso
productivo del agro, se utilizan tecnologías tradicionales y deficientes,
entre ellas, sistemas de riego tradicionales por gravedad e inundación.
Los sistemas de riego utilizados tradicionalmente por "inundación" o
"rebalse", es decir transportando el agua a través de acequias para
luego anegar los terrenos de cultivo. Este sistema tiene muchos
inconvenientes especialmente las grandes pérdidas por infiltración y
evaporación durante el transporte del agua y el riego de las parcelas;
también que en zonas con pendiente, con este sistema de riego, los
terrenos agrícolas son vulnerables a la erosión y arrastre de las capas
superficiales del suelo, disminuyendo la calidad de los suelos y
consecuentemente la calidad de los productos. Uno de los métodos
empleados últimamente es un sistema en el que el agua se transporta
por tuberías y a través de hidrantes y sistemas movibles de riego
(mangueras y aspersores), lográndose disminuir el tiempo que los
agricultores dedican diariamente a esta labor, conservar la calidad del
suelo y optimizar el uso de este importante recurso realizándose todos
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 9
----------------------------------------------------------------------------------------------------
los cálculos y estudios necesarios que permitan un diseño óptimo del
sistema de irrigación.
Al tecnificar los sistemas de riego, se pueden obtener los siguientes
beneficios:
Disminución del consumo de agua en las parcelas y por
consiguiente, disminución de gastos por tarifa.
Mayor eficiencia en el uso del agua y fertilizantes, por consiguiente,
obtención de mayor producción y mejor calidad de los productos;
consecuentemente mayores ganancias.
Mayor disponibilidad de tiempo para dedicarse a otras actividades.
Mayores ingresos económicos
Por lo tanto, podemos decir que la tecnificación del sistema de riego
permite:
Mejorar la tecnología de la agricultura, por medio de modernos y
eficientes sistemas de riego.
Utilizar sistemas de riego eficientes, como: mangas y riego
intermitente, aspersión, micro aspersión y goteo.
Aplicar al cultivo el agua que requiere: en cantidad, calidad y
oportunidad para mejorar la producción.
Mejorar la producción de los cultivos con el uso adecuado y eficiente
del agua de riego, eliminando las pérdidas y desperdicios.
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 10
----------------------------------------------------------------------------------------------------
2.1.1.- CRITERIOS PARA SELECCIONAR LOS MÉTODOS DE RIEGO
Existen un número de consideraciones que deben de tomarse en
cuenta en la selección de un sistema de riego. Esas
consideraciones varían de acuerdo a la localización y al tipo de
cultivo.
A. COMPATIBILIDAD
El sistema de riego debe ser compatible con el resto de las
operaciones agrícolas existentes tales como, la preparación de la
tierra, las operaciones de cultivo y cosecha.
B. CONSIDERACIONES ECONÓMICAS
Algunos tipos de sistemas de riego tienen un alto costo por
hectárea limitando sus usos a cultivos con alto valor remunerativo.
Otros requieren de mucha mano de obra. La vida útil del sistema,
los costos fijos y los costos anuales de operación (energía, agua,
depreciación, preparación de la tierra, mantenimiento, mano de
obra, impuestos, etc.)
C. LIMITACIONES TOPOGRÁFICAS
Las restricciones debido a la topografía incluyen la elevación o
niveles de las aguas subterráneas con respecto a la superficie del
suelo, la localización y la elevación relativa de la fuente que
provee el agua, los límites de campo, la localización de los
caminos y carreteras.
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 11
----------------------------------------------------------------------------------------------------
D. CARACTERÍSTICAS DEL SUELO
El tipo de suelo, la capacidad para retener humedad, la velocidad
de infiltración y la profundidad efectiva del suelo son también
criterios que determinan la selección de un sistema de riego.
Otras características del suelo que tienen que tomarse en cuenta
son: la reacción del suelo al agua y a las sales, la movilidad de la
superficie del suelo cuando el agua fluye sobra la superficie
(erosionabilídad), los efectos causados por una diferencia en las
características de los suelos (uniformidad).
E. FACTORES QUE DEPENDEN DEL TIPO DE CULTIVO
La tolerancia a la concentración y el tipo de sales.
Tolerancia al agua por la vegetación y el fruto en las etapas
del crecimiento de la planta (humedecimiento).
Tolerancia a soportar niveles freáticos altos o saturación
dentro de la zona radicular.
Periodo de crecimiento y demanda de agua como una función
del estado de crecimiento y profundidad normal de las raíces
durante el crecimiento.
Cantidad invertida, gastos de operación y mantenimiento en el
sistema.
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 12
----------------------------------------------------------------------------------------------------
F. SUMINISTRO DEL AGUA
La cantidad total de agua disponible durante la temporada de
cultivos.
La calidad del agua: clase y cantidad de sales disueltas en el
agua usada en el riego.
2.1.2.- SISTEMA DE RIEGO POR ASPERSIÓN
2.1.2.1.- DEFINICIÓN
Este método de riego presurizado consiste en aplicar gotas de
agua en forma de lluvia más o menos intensa y uniforme sobre el
suelo, con el objeto de que infiltre en el mismo punto donde cae.
El riego por aspersión hace uso de emisores, como el de la figura
1, donde la descarga de agua es inducida por la presión
disponible en los laterales de riego (tuberías donde van insertados
los aspersores).
Cuando el riego superficial es inaplicable, este método es
ventajoso ya que permite superar problemas de topografía,
profundidad, y disponibilidad de agua en bajos caudales.
El riego por aspersión se emplea en gran diversidad de cultivos y,
por tratarse de un método que tiene un porcentaje de cobertura
total, se presta especialmente para cultivos de alta densidad,
como forrajeras o cereales, y para cultivos hortícolas.
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 13
----------------------------------------------------------------------------------------------------
Figura 1: Sistema de Riego por aspersión
2.1.2.2.- ELEMENTOS QUE COMPONEN EL SISTEMA
Captación del agua:
o Pozo;
o Toma desde un río, lago o embalse;
Estructura para el almacenamiento del agua:
o Almacenamiento subterráneo;
o Un lago natural o artificial (embalse);
o Depósito construido expresamente para tal fin;
Instalación para puesta en presión del sistema:
o Por gravedad, si los campos regados están en una cota
inferior a la captación, por ejemplo para el riego de
campos situados aguas abajo de una presa;
o Por bombeo, cuando se trata de utilizar agua de pozo, o
para regar terrenos que se encuentran a una cota
superior a la del embalse de regulación;
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 14
----------------------------------------------------------------------------------------------------
Tuberías principales y secundarias fijas;
Dispositivos móviles;
Aspersores.
2.1.2.3.- CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE RIEGO POR
ASPERSIÓN
Los sistemas de riego por aspersión se pueden clasificar en dos
grupos generales:
En la figura siguiente se muestra un esquema con un resumen de
la clasificación de los sistemas de aspersión.
Esquema 1: Clasificación de los Sistemas de Riego por Aspersión
2.1.2.3.1.- SISTEMAS ESTACIONARIOS que permanecen en la
misma posición mientras dura el riego.
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 15
----------------------------------------------------------------------------------------------------
Figura 2: Sistema Estacionario
2.1.2.3.1.1.- SISTEMA MÓVIL
Es un sistema de riego por aspersión englobado dentro de
la clasificación de estacionario. En este caso, todos los
elementos de la instalación son móviles, incluso puede
serlo el grupo de bombeo. Los ramales de riego suelen ser
de aluminio o de PVC y se instalan sobre la superficie del
terreno. Cuando acaba el riego de una postura, los ramales
con los aspersores se trasladan a la siguiente posición,
requiriendo por ello una gran cantidad de mano de obra
para el riego.
Estos equipos suelen ser instalados para aplicar riego
eventuales o como soluciones de emergencia. Se compone
de un grupo motobomba móvil (puede ser accionado desde
la toma de fuerza del tractor) que envía el agua a una
tubería en la que están colocados los aspersores. A veces,
se acoplan a la tubería unas mangueras al final de las
cuales se encuentran los aspersores sobre patines. De esta
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 16
----------------------------------------------------------------------------------------------------
forma, los aspersores pueden ocupar diversas posiciones
de riego antes de que sea necesario mover la tubería. Este
sistema suele utilizarse en parcelas pequeñas o para
aplicar riegos complementarios.
2.1.2.3.1.2.- SISTEMA SEMIFIJO
En este sistema son fijos el grupo de bombeo y la red de
tuberías principales, que normalmente se encuentra
enterrada. Esta tubería principal suele ser de PVC o
fibrocemento. De ella derivan los hidrantes en donde se
conectan los ramales de distribución (fijos o móviles), a los
que se conectan los ramales de riego, que son móviles.
Estos ramales móviles deber ser fácilmente transportables
por lo que suelen ser de materiales ligeros y que soporten
bien el estar a la intemperie (aluminio, polietileno...). A los
ramales se acoplan los aspersores bien directamente, bien
a través de unas mangueras. El uso de mangueras
disminuye el traslado de los ramales de riego ya que se
puede regar en varias posiciones antes de que sea
necesario mover el ramal.
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 17
----------------------------------------------------------------------------------------------------
Esquema 2: Esquema de Riego con Aspersión Semifija
2.1.2.3.1.2.- SISTEMA FIJO
Todos los elementos de este sistema son fijos (bombeo,
red de riego y emisores), salvo en algunos casos donde los
aspersores son desmontables y van ocupando sucesivas
posiciones a lo largo de los ramales de riego. La red de
riego puede instalarse únicamente para la campaña o ser
permanente. Dentro de los sistemas fijos se pueden
distinguir dos tipo, los sistemas aéreos y los enterrados.
Los sistemas fijos aéreos constan de una red de tuberías
principales enterradas y unos ramales de riego que se
encuentran sobre el terreno. Estos ramales pueden ser
trasladados a otras parcelas o a otra zona de la misma en
función de la rotación de cultivos existente en la
explotación.
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 18
----------------------------------------------------------------------------------------------------
Figura 3: Sistema de Aspersión Fijo Enterrado
2.1.2.3.2.- SISTEMAS MECANIZADOS que se desplazan mientras
aplican el agua de riego.
2.1.2.3.2.1.- CAÑONES DE RIEGO
El cañón motorizado de riego consta de un aspersor de
gran alcance y caudal (cañón) montado sobre un carro o
patín y conectado al suministro de agua mediante una
manguera. Este sistema de riego utiliza aspersores
rotativos de gran tamaño, que funcionan con una elevada
presión y forman gotas bastante grandes. Son adecuados
para dar riegos de apoyo a cultivos con bajas necesidades
de riego y es bastante utilizado para praderas de zonas
semi-húmedas.
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 19
----------------------------------------------------------------------------------------------------
2.1.2.3.2.2.- PIVOTE
El Pivote forma parte de los sistemas de riego por
aspersión mecanizados. Es un ramal de riego con un
extremo fijo, por el que recibe el agua y la energía eléctrica,
y otro móvil que describe un círculo girando alrededor del
primero. El equipo de riego se basa en el movimiento de
una tubería porta emisores que se apoya en unas torres
automotrices. Estas torres están dotadas de un motor
eléctrico y dos ruedas neumáticas.
El equipo pivote riega una superficie de forma circular por
lo que resulta inevitable que, si la parcela no tiene esta
forma, queden zonas sin regar. Normalmente los pivotes
riegan un círculo completo aunque también se instalan para
el riego de medio círculo. Si se desea regar la totalidad de
la finca existen varias opciones.
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 20
----------------------------------------------------------------------------------------------------
Esquema 3: Esquema del avance de un pivote de dos tramos durante el riego
2.1.2.3.2.3.- LATERALES DE AVANCE FRONTAL
Este equipo es de estructura semejante al pivote. Consiste
en un ramal de riego montado sobre unas torres
automotrices de dos ruedas que se desplazan en sentido
perpendicular al ramal de riego. Riega superficies de forma
rectangular.
Figura 4: Sistema Lateral de avance frontal
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 21
----------------------------------------------------------------------------------------------------
La tubería portaemisores, los emisores y los sistemas de
propulsión son semejantes a los ya explicados en el
apartado anterior. Sin embargo, la forma de suministrar
agua al equipo y el mecanismo de alineamiento
presentan diferencias respecto al equipo pivote. El
suministro de agua se realiza directamente desde una
acequia o mediante una manguera flexible que es
arrastrada por el mismo equipo. En el segundo caso, se
necesitan hidrantes cada 200 ó 300 m. Sin embargo, los
de tubería flexible pueden utilizarse en zonas con
pendiente. En cuanto a la alineación de la tubería, lo
más importante en los laterales de avance frontal es que
las torres avancen siguiendo siempre la misma línea. Si
se desviaran del recorrido trazado, las ruedas
ocasionarían daños al cultivo y el equipo se saldría de la
parcela.
2.1.2.4.- EMISORES EN LOS SISTEMAS DE RIEGO POR ASPERSIÓN
Existen numerosos tipos de emisores para los sistemas de riego
por aspersión. Cada uno de estos emisores tiene unas
características de aplicación de agua de riego que lo hacen más
adecuado para uno u otro sistema. Los principales tipos de
emisores son los siguientes:
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 22
----------------------------------------------------------------------------------------------------
a) Tuberías perforadas
Constituidas por tubos de diversos materiales provistos de
orificios calibrados a determinada distancia unos de otros y
por los que se impulsa agua a presión. Sólo son aplicadas
en hortícolas.
b) Toberas pulverizadores
Las toberas pulverizadoras son los emisores que se instalan
normalmente en las máquinas de riego (pivotes y laterales
de avance frontal).Tienen un orificio calibrado por el que sale
un chorro de agua. Éste choca con un plato deflector situado
en su trayectoria. Así se consigue que el chorro se rompa en
otros más pequeños que distribuyen el agua uniformemente
alrededor de él. Estos emisores se utilizan a bajas presiones
y tienen un alcance variable pero no muy grande.
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 23
----------------------------------------------------------------------------------------------------
Figura 5: Toberas pulverizadores de plato fijo estriado (1) y de plato giratorio (2)
C) Aspersores giratorios
Estos emisores se instalan en sistemas de riego móviles,
semifijos, fijos y en algunas de las máquinas de riego
(aunque esta última práctica está en desuso
Los aspersores giratorios pueden clasificarse según el
mecanismo que provoca el giro o según la presión a la que
funcionan. Según el mecanismo de giro pueden
diferenciarse los siguientes tipos:
Aspersores de impacto o de brazo oscilante.
Aspersores de reacción. Las boquillas están orientadas
de modo que la salida del agua provoque un movimiento
de reacción que haga girar el aspersor.
Aspersores de turbina.
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 24
----------------------------------------------------------------------------------------------------
Figura 5: Aspersores de impacto de giro completo (1) y sectorial (2). El aspersor sectorial tiene un mecanismo
que limita el ángulo de giro del aspersor
2.1.3.- VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL RIEGO POR ASPERSIÓN
Debido a que el agua bajo un sistema de riego por aspersión es
distribuida en forma de un chorro en movimiento, algunas ventajas y
desventajas le resultan inherentes.
2.1.3.1.- VENTAJAS DEL RIEGO POR ASPERSIÓN
• Ahorro en mano de obra. Una vez puesto en marcha no
necesita especial atención.
• Un control efectivo sobre la cantidad y tasa de aplicación del
agua es provisto en la mayoría de los sistemas de aspersión al
ser diseñados a una tasa de aplicación menor o igual que la
tasa de Infiltración básica del suelo. Los sistemas de aspersión
son así adaptables a:
o Suelos de textura variable.
o Cultivos que requieren de ligeras pero frecuentes
aplicaciones.
o Suelos con bajas capacidades de retención de agua.
• La superficie del suelo no necesita ser uniformemente nivelada
de tal manera que:
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 25
----------------------------------------------------------------------------------------------------
o La nivelación de la superficie del campo es eliminada o
reducida.
o Terrenos con una topografía de superficie ondulada
pueden ser utilizados.
o La tierra puede ser puesta rápidamente dentro de
producción.
o Es adaptable a suelos poco profundos que no pueden ser
nivelados.
• La eficiencia del riego por aspersión es de un 80%. Por
consecuencia el ahorro en agua es un factor muy importante a
la hora de valorar este sistema.
• Se puede utilizar en una gran variedad de suelos, incluso en
aquellos muy permeables que exigen riegos frecuentes y poco
copiosos.
• Los gastos pequeños pueden ser usados eficientemente.
• Acequias, canales, etc. pueden ser eliminados
2.1.3.2.- DESVENTAJAS DEL RIEGO POR ASPERSIÓN
• Elevado costo de primera instalación (inversamente
proporcional a la superficie de riego) y de gastos de
explotación, debido a la alta energía necesaria para garantizar
la presión del agua a la salida de los aspersores.
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 26
----------------------------------------------------------------------------------------------------
• El viento distorsiona el patrón de esparcimiento del agua
arrojada por el aspersor y puede resultar en grandes pérdidas
por evaporación.
• Los insecticidas pueden ser lavados del follaje de las plantas.
• Un daño en la floración puede ocurrir (y por lo tanto puede
reducir la cantidad de fruto), también como enfermedades o
reducción en la calidad del fruto.
• El sistema requiere para su mejor utilización condiciones de
continuo suministro de agua.
• Se presentan problemas de tracción en algunos sistemas
móviles debido a suelos arcillosos.
• No se pueden utilizar aguas salinas sobre el follaje de las
plantas sensibles a la sal, debido al riesgo de quemaduras en
las hojas.
• Aumento de enfermedades y propagación de hongos debido al
mojado total de las plantas.
• Los problemas de aspersión son generalmente sistemas que
requieren de un uso intensivo de energía.
2.1.4.- EQUIPAMIENTO DEL SISTEMA DEL RIEGO POR ASPERSIÓN:
A. FUENTES DE AGUA
Los sistemas de aspersión necesitan aguas limpias y libres de
impurezas, para evitar la obstrucción de las boquillas de los
aspersores. Se pueden emplear pozas o estanques decantadores
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 27
----------------------------------------------------------------------------------------------------
de materiales en suspensión, que terminan siendo estructuras
para dar carga a los sistemas de tuberías principales. En el caso
que el agua proceda de ríos y canales conviene emplear rejillas
filtrantes para eliminar impurezas o desarenadores.
B. EQUIPO DE BOMBEO
Se utilizan diversas clases de estaciones de bombeo, unas
estacionarias y otras móviles que se ponen en funcionamiento
para mantener el régimen de trabajo de la red con una presión
fija.
Sirve para succionar el agua de la fuente y poner el líquido bajo
una cierta presión, para su transporte hacia los aspersores, con el
fin de hacerlos funcionar. La bomba debe tener un caudal
relativamente grande. La presión no es excesivamente alta.
La línea de succión debe ser lo más corta posible para una
operación efectiva. No debe exceder una altura de 7 mts. La
entrada del agua se protege por medio de una malla para evitar la
entrada de impurezas en el sistema.
C. DISPOSITIVOS DE ASPERSIÓN
Los aspersores son dispositivos que separan el líquido en gotas y
la distribuyen en el campo en un círculo entero, o sólo en una de
parte de un círculo.
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 28
----------------------------------------------------------------------------------------------------
Para operar, el liquido tiene que estar bajo cierta presión
hidráulica. Además la fuerza del chorro de agua se emplea para
hacer girar el aspersor.
En principio, los aspersores están fabricados para que giren en círculo.
Sin embargo, por las necesidades del terreno, por ejemplo, en jardines,
a los
aspersores se les equipa con dispositivos que permiten regar sólo un
sector.
Estos aspersores pueden ser de varias formas:
Tuberías Perforadas, constituidos por tubos metálicos o de PVC,
provistos de orificios o de pequeñas boquillas roscadas en la parte
superior y distribuida en toda su longitud.
Aspersores no Giratorios, el cual consta de un orificio calibrado
por donde sale el chorro, que se dispersa al chocar contra un
deflector colocado de forma perpendicular u oblicua con respecto al
eje del aspersor. Su campo de aplicación se limita a invernaderos y
jardinería.
Aspersores Giratorios, son los más utilizados en la agricultura,
constituidos por uno o más agujeros provistos de boquillas
calibradas. El aspersor gira alrededor de su eje, lo que permite
regar la superficie de un círculo cuyo radio corresponde al alcance
del chorro.
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 29
----------------------------------------------------------------------------------------------------
Según el mecanismo que produce el movimiento giratorio, los
aspersores se clasifican de la siguiente forma:
Aspersores de Brazo Oscilante, el movimiento rotativo del cuerpo
del aspersor es discontinuo, debido a impulsiones periódicas
provocadas por el chorro del agua que golpea intermitentemente un
brazo oscilante, el cual vuelve a su posición inicial por la acción de
un resorte. Son aspersores de giro lento.
Aspersores de Reacción, donde la reacción a la salida del agua
provoca el movimiento de giro del aspersor. Estos aspersores son
de giro rápido. Se utilizan generalmente en jardinería y en riego de
árboles bajo las copas.
Aspersores de Turbina, en estos aspersores el chorro incide
sobre una turbina, cuyo movimiento se transmite a un eje instalado
a lo largo del tubo del aspersor, y de éste, mediante engranajes, a
la base del aspersor, para producir un giro del aspersor lento y
uniforme. Por lo general son de gran tamaño y suministran grandes
caudales.
D. RED DE TUBERÍAS
Las tuberías son usadas como líneas de conducción del agua y en
dicho caso se les conoce como "línea o tubería principal" o también
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 30
----------------------------------------------------------------------------------------------------
pueden tener acopladas a ellas los elevadores o aspersores y en ese
caso se les llama "línea o tubería lateral".
La tubería incluye una o más líneas principales y un número de
líneas laterales. La diferencia entre ellas estriba en el diámetro y los
tipos de conexiones. Las secciones de las líneas principales y de las
laterales se conectan entre sí por medio de uniones que permiten
conectar y desconectar los tubos de las líneas.
2.1.5.- DISTRIBUCIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO POR ASPERSIÓN
El aspersor no proporciona una superficie uniformemente mojada.
Por lo general, la zona próxima al aspersor recibe más agua,
decreciendo conforme aumenta la distancia del aspersor. Además, el
área cubierta tiene una forma circular, que no permite un arreglo sin
la superposición de la superficie que riegan los aspersores
adyacentes. Por esto, existen tres tipos de arreglos básicos de
los aspersores:
A. EN CUADRADO
Los aspersores ocupan los vértices de un cuadrado, siendo la
distancia entre alas regadoras igual a la separación entre los
aspersores dentro de la misma ala.
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 31
----------------------------------------------------------------------------------------------------
B. EN RECTÁNGULO
Los aspersores ocupan los vértices de un rectángulo, debido a que la
separación entre los aspersores es distinta que la separación de las
alas regadoras.
C. EN TRIANGULO
Los aspersores ocupan los vértices de una red de triángulos
equiláteros. La disposición en triángulo ofrece mejores condiciones,
ya que para una misma superficie se precisa menor número de
aspersores que en la disposición en cuadrado; pero esta última es
más utilizada en los riegos con ramales portátiles, por las dificultades
que ofrece la disposición en triángulo para el cambio de los tubos.
2.1.6.- DISEÑO DEL SISTEMA DE RIEGO POR ASPERSIÓN: CRITERIOS Y
PARÁMETROS
El diseño comprende un equipamiento completo de todo lo necesario
para el riego por aspersión.
La planificación hidráulica de una Unidad de Riego por aspersión, se
efectúa en base a la planificación agrícola, permitiendo definir un
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 32
----------------------------------------------------------------------------------------------------
esquema hidráulico de la infraestructura básica de la unidad, así
como de los equipos de riego por aspersión para cada sub unidad.
A. REQUERIMIENTO MÍNIMO DE DATOS PARA EL DISEÑO
El diseño requiere un mínimo de datos básicos necesarios:
Calidad del agua
Se sobreentiende que el agua es químicamente
satisfactoria para el suelo y para los cultivos, así mismo,
no tiene efectos corrosivos para las tuberías, equipos y
accesorios.
Abastecimiento de agua
Esta consideración se refiere, si hay suficiente agua para
satisfacer los requerimientos de los cultivos y para la
superficie proyectada con riego por aspersión.
Planos topográficos
Se debe contar con planos generales. Las curvas de nivel
deben ser con equidistancias cada 5 a 10 m, cuando el
terreno es razonablemente uniforme y cuando la
topografía es ondulada y accidentada o cuando hay
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 33
----------------------------------------------------------------------------------------------------
cambios muy pronunciados en las pendientes, se
recomienda que las curvas sean de 1 a 3 m.
Suelos
En lo referente a los suelos, debe contarse con planos
agrológicos, que indique las características físico - químicas, la
velocidad de infiltración, la capacidad de retención del agua
por el suelo.
Cultivos
Se necesita conocer el máximo requerimiento diario de agua
de cada cultivo, a fin de determinar la mínima capacidad del
equipo de riego. Es en este periodo durante el cual se llega a
la máxima demanda diaria promedio de agua de los diversos
cultivos. Es importante analizar cuidadosamente los
requerimientos de agua de cada uno de los cultivos.
Clima
Debe contarse, con información climatológica: temperatura,
humedad, intensidad y dirección del viento, lluvias, etc.
Volumen efectivo del agua
Es la precipitación pluvial durante la temporada normal de
riego a usarse para satisfacer las necesidades de los cultivos.
En zonas áridas y semiáridas no se considera el aporte de las
lluvias. En las regiones húmedas, el sistema de riego por
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 34
----------------------------------------------------------------------------------------------------
aspersión se diseña como riego complementario, para cuando
se presentan condiciones de sequía.
Requerimiento de lixiviación
Es el volumen neto de agua que permite el lavado de sales de
la zona radicular. El volumen a aplicarse, es el volumen bruto,
que a partir del volumen neto y en base a la eficiencia del
sistema, es el volumen anual de agua, que se aplica como
lámina (horas de operación) por medio del sistema de riego
por aspersión.
B. DETERMINACIÓN DEL RÉGIMEN DE RIEGO PARA EL DISEÑO
DEL SISTEMA POR ASPERSIÓN
Para la planificación y diseño del sistema de riego por aspersión,
se requiere previamente, determinar el régimen de riego (duración
y frecuencia), en base a la evapotranspiración máxima del mes
critico (mes con mayor evaporación y el cultivo con mayor
demanda de agua), a la capacidad de retención de agua por el
suelo, a la lámina de riego y el tiempo requerido para aplicar dicha
lámina.
Evapotranspiración (ET)
La evapotranspiración es la suma de la evaporación del agua
de la superficie de la planta hacia la atmósfera y el agua que
se evapora del suelo. Es expresada en unidades de mm de
lámina de agua por día o mes (cm/mes, mm/día, etc.)
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 35
----------------------------------------------------------------------------------------------------
La evapotranspiración es afectado por muchos factores, los
más importantes de los cuales son: la cantidad de área
cubierta con el cultivo, la fase de crecimiento del cultivo, el
clima y el suelo. Generalmente, la evapotranspiración se
estima en aquellas áreas en donde no existen estudios
previos.
Para estimar la evapotranspiración, el consumo de agua de
algún cultivo de referencia es considerado sin que este tenga
limitaciones de humedad. Bajo estas condiciones
climatológicas, el uso consuntivo del cultivo también es
llamado "evapotranspiración potencial", que es la cantidad de
agua que se evapora de un suelo cubierto de gras corto y a
una humedad constante.
Bajo estas condiciones, y según los estudios realizados
anteriormente, se puede estimar una evapotranspiración para
el gras (pastos), según el tipo de suelo y la zona climatológica.
La demanda de agua de riego por los cultivos, son de gran
importancia para dimensionar una unidad o sub unidad de
riego.
En el cuadro que presentamos a continuación, podemos
observar el valor del uso consuntivo máximo según los tipos de
cultivos y el clima predominante.
Tabla N° 01: Valores máximos de Evapotranspiración (ET)
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 36
----------------------------------------------------------------------------------------------------
CULTIVOCLIMA FRÍO CLIMA MODERADO CLIMA CALIENTE
mm/día LPM/Ha mm/día LPM/Ha mm/día LPM/Ha
Alfalfa 5.10 35.50 6.40 44.00 7.60 53.20
Algodón 5.10 35.50 6.40 44.00 7.60 53.20
Pasto 5.10 26.20 5.10 44.00 7.60 53.20
Granos 3.80 26.20 5.10 35.50 5.60 39.40
Papas 3.50 26.20 5.10 35.50 6.40 44.00
Acelgas 5.10 35.50 6.40 44.00 7.60 53.20
Humedad aprovechable (HA)
Es aquella que es retenida en los suelos entre un rango
presiones negativas que van desde un tercio de bar
(Capacidad de Campo) hasta 15 bar (Punto de Marchitez
Permanente). Sin embargo la humedad disponible puede
variar dependiendo de la textura del suelo, por lo que el tipo de
suelo puede influenciar la práctica del riego.
La práctica del riego está basada en considerar al suelo como
un reservorio donde se almacena al agua y del cual las raíces
de las plantas van extrayendo la humedad necesaria, para
satisfacer sus necesidades fisiológicas.
El agua que almacena el suelo y puede ser utilizada por las
plantas, es una cantidad definida; que está comprendida entre
las constantes hldricas:
- CAPACIDAD DE CAMPO (CC)
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 37
----------------------------------------------------------------------------------------------------
Es la cantidad máxima de agua que se puede almacenar
en un suelo y puede ser utilizada por las plantas.
- PUNTO DE MARCHITEZ PERMANENTE (PMP)
Es el contenido de humedad del suelo, del cual las plantas
no pueden obtener fácilmente agua aprovechable y éstas
se marchitan y mueren. La diferencia entre la capacidad de
campo y el punto de marchitez permanente, es expresada
en términos de humedad aprovechable en la zona
radicular; variando según el tipo de suelo (Tabla N° 02):
HA= (cc−PMP ) x S
Donde:
HA : Humedad aprovechable (mm).
S : Gravedad especifica aparente.
Sin embargo, el máximo beneficio económico de la
inversión hecha en un cultivo no ocurrirá si el total de la
humedad aprovechable es extraída por el cultivo.
Consecuentemente, sólo una fracción de la humedad
aprovechable puede extraerse, definiéndose como
"Depleción o Abatimiento Permisible de la Humedad del
Suelo", también denominada "Capacidad de
Almacenamiento" y es expresada de la siguiente forma:
DPH=f x (cc−PMP ) xɸ x ZR
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 38
----------------------------------------------------------------------------------------------------
DPH=f x Ha x ZR
Donde:
DPH : Deflexión permisible de la humedad (mm)
F : Factor de aprovechamiento = 0.65 (para zonas
áridas y semiáridas se recomienda 0.50)
ZR : Profundidad de la zona de las raíces (m)
En la Tabla N° 03, se muestran la profundidad radicular de los
cultivos y la humedad aprovechable en suelos de diferentes
texturas.
Tabla N° 02: Valores aproximados de la Humedad Aprovechable (HA) según el tipo de Suelos
Clasificación de Texturas
Centímetros de
Agua por metro de
Suelo
Textura Gruesa: arena de grava 3.33 - 6.25
Textura de Arena Media: arena fina y migajón arenoso 6.25 - 10.42
Textura Moderada 10.42 - 14.58
Textura Media: arena muy fina, migajón, limo y sedimento 12.50 - 19.17
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 39
----------------------------------------------------------------------------------------------------
Textura Moderadamente Fina: migajón arcilloso, migajón
arcilloso arenoso
14.58 - 20,83
Textura Fina: arcillas, arcilla-arena, arcilla limosa 13.33 - 20.83
Suelo Orgánico 16.67 - 25.00
Tabla N° 03: Valores de la Profundidad Radicular y Humedad Aprovechable en Suelos de diferentes
TexturasTipo de Textura de
SueloZona Radicular (m)
Humedad
Aprovechable (mm)
a) Espinacas, remolacha, zanahorias, etc.
Arena Fina 0.50 50
Franco arenoso 0.50 75
Franco limoso 0.62 125
Franco arcilloso 0.40 100
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 40
----------------------------------------------------------------------------------------------------
Arcilloso 0.25
b) Maiz, algodón, tabaco y granos pequeños.
Arena Fina 0.75 75
Franco arenoso 1.00 150
Franco limoso 1.00 200
Franco arcilloso 0.80 200
Arcilloso 0.50 150
c) Alfalfa, pastos, arbustos, etc.
Arena Fina 1.00 100
Franco arenoso 1.00 150
Franco limoso 1.25 250
Franco arcilloso 1.00 250
Arcilloso 0.67 200
Eficiencia de riego (Ea)
En sistemas de riego por aspersión, no se considera la
eficiencia de conducción, debido a que no son apreciables
las pérdidas de agua, por llevarlas desde la fuente (pozo o
embalse), mediante tuberías.
La eficiencia del riego, por tanto, es la eficiencia de
aplicación en el campo y se expresa como la relación (en
%), del volumen que se aplica a la zona de raíces, con
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 41
----------------------------------------------------------------------------------------------------
respecto al volumen que descargan los aspersores. Dicha
eficiencia en riego por aspersión, varía entre un 60 a 75 %,
dependiendo de la uniformidad de la distribución, de las
perdidas por evaporación y del manejo del equipo de riego.
Una forma práctica de asumir un valor de eficiencia, están
en función de la región climatológica donde trabaje el
sistema de riego por aspersión, esto fue propuesto por Fry
y Gray en 1971 y sus valores se muestran en la Tabla
N°04.
Tabla N° 04: Valores de Eficiencia de Aplicación del Agua
Región Climatológica Ea (%)
Humedad o de Clima Frío 80
Clima Moderado 75
Clima Seco y Cálido 70
Clima Desértico 65
Lamina de riego (D')
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 42
----------------------------------------------------------------------------------------------------
Anteriormente se vio la forma de estimar la cantidad de
agua a aplicar, cuándo y cómo aplicarla. Por lo tanto, la
capacidad del sistema de riego por aspersión es basada en
la demanda más alta. En cada riego, la lámina de riego a
aplicar está dado por:
D ´= DPHEa
= f x HA x ZRDEa
Donde:
D' : Promedio de aplicación de agua (cm)
DPH : Depleción permisible de la humedad en la
zona radicular (cm)
Ea : Eficiencia de aplicación del sistema de riego
por aspersión
f : Factor de aplicación permisible
HA : Humedad aprovechable
Intervalo o ciclo de riego (F)
El intervalo o ciclo de riego, depende de las características
del suelo, se le considera como un reservorio de agua,
cuanto mejor es la calidad del suelo para retener agua y
mayor sea el espesor del suelo para almacenar agua, se
lograra mayor intervalo o ciclo de riego.
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 43
----------------------------------------------------------------------------------------------------
F '= DPHET
Donde:
F' : Intervalo o ciclo de riego (día)
DPH : Depleción permisible de la humedad (mm)
ET : Evapotranspiración (mm/día)
Lámina de agua para ser aplicada en un riego (Lr)
Es la cantidad de agua a aplicarse a la unidad de
superficie, en un tiempo dado, para cada ciclo o intervalo
de riego.
Esta lámina no deberá exceder la capacidad de infiltración
del suelo de tal manera que un escurrimiento de agua no
ocurra. La Tabla N° 04 establece la tasa de infiltración
básica para algunos suelos bajo diferentes condiciones.
La lámina de agua se calcula mediante la siguiente fórmula:
Tr = F' x ET
Donde:
F´ : Intervalo o ciclo de riego (día).
ET : Evapotranspiración (mm/día).
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 44
----------------------------------------------------------------------------------------------------
Tiempo requerido para aplicar un riego (T)
Se refiere al tiempo o duración del riego necesario, para
aplicar en el campo la lámina de agua requerida para un
ciclo de riego.
Para calcular el tiempo requerido, se necesita determinar el
valor de la precipitación generada por el equipo de riego
por aspersión.
T= LrPp
Donde:
Lr : Lamina de agua requerida (mm)
Pp : Precipitación pluvial aplicada por el equipo de
aspersión (mm/hora)
Otro factor que influye en el tiempo de un riego, es la
velocidad de infiltración del agua en el suelo.
La infiltración es la penetración lenta del agua a través de
los poros del suelo. También se puede definir como el paso
del agua de la superficie al interior del suelo, con objeto de
diferenciar del término de conductividad hidráulica La
velocidad de infiltración, es la relación entre una lámina de
agua que se infiltra y el tiempo que tarde en hacerlo,
generalmente se expresa en cm/hora. Por abreviar, a la
velocidad por infiltración se le llama solamente infiltración.
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 45
----------------------------------------------------------------------------------------------------
Se llama infiltración básica a la velocidad de infiltración,
que más o menos permanece constante, es decir, cuando
la variación respecto al tiempo es muy pequeña. En riego
por aspersión se considera el valor de la infiltración básica
estabilizada (le) y su valor está expresado en mm/hora.
Intensidad de la precipitación (Pp)
En general, la intensidad de la precipitación (Pp) es limitada
por el valor de la infiltración estabilizada (le) y debe
cumplirse que la precipitación debe ser menor o igual que
la infiltración:
Pp < le
Para que no se produzca fenómenos de escurrimiento o
encharcamiento en la superficie de riego.
La intensidad de la precipitación, influye directamente en el
dimensionamiento de las redes de tuberías; del equipo de
bombeo y en general de las instalaciones del sistema de
riego por aspersión. Considerando la textura del suelo y
pendiente del terreno en % se recomienda la máxima
intensidad de precipitación según la Tabla N° 05:
Tabla N° 05: Máximas Precipitaciones de Aspersores en mm/hora, sugeridos para Suelos y Pendientes del Terreno
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 46
----------------------------------------------------------------------------------------------------
Textura y Perfil del SueloPendientes en %
0 - 5% 5 - 8% 8 - 12% 12 - 16%
Arena hasta 2.0 m 51 37 25 12
Arenoso encima de estratos más densos 37 25 19 10
Franco arenoso hasta 2.0 m 25 20 15 10
Franco arenoso encima de
estratos más densos
19 12 10 7
Limoso hasta 2.0 m 12 10 7 5
Limoso sobre estratos más densos 7 6 3 2.5
Suelo arcilloso 3 2 2 1.5
Capacidad total del sistema (Q)
Una vez que la lámina de agua requerida para el riego es
determinada y revisada para prevenir escurrimientos en la
superficie, se calcula la capacidad total del sistema, es
decir el caudal necesario. Cuando el
suministro de agua para el riego es adecuado, el caudal
necesario es calculado por la siguiente fórmula:
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 47
----------------------------------------------------------------------------------------------------
Q=2.7778 x A x DF ´ xT
Donde:
Q : Capacidad total del sistema (It/seg).
A : Área del campo a cultivar (Ha).
D' : Lámina de riego (cm).
F' : Intervalo o ciclo de riego (día).
T : Tiempo requerido para aplicar un riego (hora).
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 48
----------------------------------------------------------------------------------------------------
CAPITULO IIIDESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
CAPÍTULO III
DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
3.1. DISEÑO SIMPLIFICADO DEL SISTEMA DE RIEGO POR ASPERSIÓN
3.1.1 DETERMINACIÓN DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN (ET)
Ya que para determinar la evapotranspiración de un cultivo son
necesarios diversos parámetros y datos obtenidos en una trabajo de
campo, según las condiciones de clima y terreno.
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 49
----------------------------------------------------------------------------------------------------
Para nuestro diseño asumiremos un valor de evapotranspiración
según los diseños y estudios de ciertos autores para lo que se
refiere el tipo de cultivo el cual se piensa sembrar; por lo tanto el
valor para todo tipo de pastos, grass, la evapotranspiración según
la tabla Nº 01, adopta el valor de:
ET = 5.10 mm/día
3.1.2. CÁLCULO DE LA HUMEDAD APROVECHABLE (ha)
La humedad aprovechable está en función de la textura del terreno;
por lo tanto para una textura de arena media y según la Tabla Nº 02,
se tomará el valor de:
HA = 100 mm/m = 10.00 cm/m
3.1.3 PROFUNDIDAD RADICULAR (ZR)
El valor de la profundidad radicular de un cultivo está en función de
la textura del terreno, tal como lo indica la Tabla Nº 03:
ZR = 0.30 m
3.1.4 FACTOR DE APROVECHAMIENTO (f)
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 50
----------------------------------------------------------------------------------------------------
Se tomará el valor de acuerdo al tipo de zona, el cual se considera
una zona semiárida:
f = 0.50
3.1.5 CÁLCULO DE ABATIMIENTO PERMISIBLE (DPH)
También llamado capacidad de almacenamiento y se calcula de
acuerdo a la formula siguiente:
DPH=f x Ha x ZR
DPH=0.50 x1000 mm /m x0.30 m
DPH=15.00 mm1.50 cm
3.1.6 EFICIENCIA DE RIEGO (Ea)
Teniendo en consideración la uniformidad de la distribución, las
pérdidas por evaporación y el manejo del equipo de riego; tomas la
eficiencia de acuerdo a la Tabla Nº 04:
Ea = 75 %
3.1.7 LÁMINA DE RIEGO (D´)
En cada riego, la lámina de riego as aplicar está dado por la
siguiente fórmula:
D ´= DPHEa
=15.00 mm75 %
D ´=20.00 mm=2.00 cm
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 51
----------------------------------------------------------------------------------------------------
3.1.8. INTERVALO O CICLO DE RIEGO (F´)
El ciclo de riego depende de las características del terreno, ya que
a mejor calidad de suelo, mayor será la capacidad de retener el
agua.
Se calcula mediante la siguiente fórmula:
F ´=DPHET
= 15.00 mm5.10 mm /dia
F ´=2.94 días=3días
Con este intervalo de riego será cada tres (03) días para no llegar al
punto de marchitez permanente.
3.1.9. TIEMPO REQUERIDO PARA APLICAR UN RIEGO (t)
Está referido o duración necesaria para aplicar la lámina de agua en
un intervalo de riego. Este número de horas se elige por
conveniencia.
Se asumirá el valor de:
T= 1.50 horas.
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 52
----------------------------------------------------------------------------------------------------
3.1.10 CAPACIDAD DEL SISTEMA (Q)
La capacidad total del sistema o caudal necesario es calculada
mediante la siguiente fórmula:
Q=2.7778 x A x DF ´ xT
Q=2.7778 x11.18 Ha x2.00 cm3 dias x 1.5 horas
Q=13.42 ¿Seg
.
Q=48.312m3
hr.
3.1.11 CAUDAL UNITARIO (QU)
Qu = Q / At
Donde:
Qu : Caudal unitario superficial (L/s/Ha)
Q : Caudal máximo horario del proyecto (L/s)
At : Superficie total del proyecto (Ha)
Qu = 13.42 / 11.18
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 53
----------------------------------------------------------------------------------------------------
Qu = 1.2 L/s/Ha
3.1.12. VOLUMEN DE AGUA TOTAL A CAPTAR
El volumen que se necesita captar para irrigar el área verde en la
Avenida Principal de Nuevo Chimbote se calcula la siguiente manera:
Q = Qu x N° DE HECTÁREAS
Calculo de caudales por tramos.
Tabla Nº 06: Cálculo de caudales por tramos
PUNTON ° DE HECTAREAS
CAUDAL (LIT/SEG)
Captación 0.00 0.00
1.00 Av.J.Pardo (K-J) 1.01 1.21
2.00 Av. Pacifico (J-I) 0.84 1.01
3.00 Av. Pacifico (I-H) 1.02 1.22
4.00 Av. Pacifico (H-L) 1.46 1.75
5.00 Jr. Pacifico (J-S) 0.55 0.66
6.00 Av. Anchoveta (F-G) 0.54 0.65
7.00 Av. Anchoveta (G-H) 0.55 0.66
8.00 Av. Anchoveta (H-N) 0.76 0.91
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 54
----------------------------------------------------------------------------------------------------
9.00 Av. Central (L-M) 1.23 1.48
10.00 Av. Country (Q-R) 0.59 0.71
11.00 Av. Country (P-O) 0.27 0.32
12.00 Av. Country (I-Ñ) 0.65 0.78
13.00 Av.E (F-G) 0.53 0.64
14.00 Av. D 0.56 0.67
15.00 Av. Argentina (G-R) 0.36 0.43
16.00 Av. Argentina (G-P) 0.26 0.31
11.18 13.42
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 55
----------------------------------------------------------------------------------------------------
3.1.13.- CALCULO DE PRESIONES EN LOS NUDOS A.- CONSUMO MÁXIMO HORARIO (LT/SEG)
Qmh = 2 * Qmd = 11.18 Q 13.42 lt/seg
Tabla Nº 07 Calculo de presiones en los nudos
RED DE DISTRIBUCIÓN
ELEMENTONIVEL
DINÁMICOLONGITUD
(KM)CAUDAL DEL
TRAMOPENDIENTE S
DIÁMETRO (")
DIAM. COMERCIAL
VELOCIDAD FLUJO
Hf H PIEZOM. PRESIÓNCOTA
PIEZO.SALIDA
CAPTACIÓN 89.50 89.50 89.50
DESARENAD. 85.50 0.100 13.420 40.00 3.68 6.00 0.74 0.36 89.14 3.64 89.14
PUNTO B 80.00 0.366 13.420 24.96 4.05 6.00 0.74 1.33 87.80 7.80 87.80
PUNTO C 79.00 0.815 13.420 10.80 4.81 6.00 0.74 2.97 84.83 5.83 84.83
PUNTO D 56.00 0.852 13.420 33.84 3.80 4.00 1.66 22.38 62.44 6.44 62.44
PUNTO E 55.50 0.045 13.420 154.31 2.79 4.00 1.66 1.18 61.26 5.76 61.26
PUNTO F 36.50 1.072 13.420 23.10 4.11 4.00 0.40 0.13 81.69 28.19 81.69
PUNTO G 28.50 0.433 0.810 122.83 1.00 4.00 0.10 0.06 81.62 53.12 81.62
PUNTO H 25.50 0.462 0.840 121.48 1.02 4.00 0.10 0.07 81.55 56.05 81.55
PUNTO I 18.50 0.871 1.190 72.39 1.30 4.00 0.15 0.26 81.29 62.79 81.29
PUNTO J 12.00 0.926 1.440 74.83 1.38 4.00 0.18 0.39 80.90 68.90 80.90
PUNTO K 9.50 0.818 0.820 87.29 1.08 2.00 0.40 3.57 77.33 67.83 77.33
PUNTO H 25.50 0.462 0.840 121.48 1.02 4.00 0.10 0.07 81.55 56.05 81.55
PUNTO L 39.00 1.326 1.700 32.09 1.75 4.00 0.21 0.76 80.79 41.79 80.79
PUNTO M 27.00 1.258 1.480 42.76 1.57 2.00 0.73 16.36 64.43 37.43 64.43
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 56
----------------------------------------------------------------------------------------------------
PUNTO H 25.50 0.462 0.840 121.48 1.02 4.00 0.10 0.07 81.55 56.05 81.55
PUNTO N 19.50 0.617 0.910 100.57 1.09 2.00 0.45 3.26 78.29 58.79 78.29
PUNTO I 18.50 0.871 1.190 72.39 1.30 4.00 0.15 0.26 81.29 62.79 81.29
PUNTO Ñ 18.00 0.419 0.780 151.06 0.95 2.00 0.38 1.67 79.63 61.63 79.63
PUNTO J 12.00 0.926 1.440 74.83 1.38 4.00 0.18 0.39 80.90 68.90 80.90
PUNTO S 9.00 0.284 0.660 253.17 0.80 2.00 0.33 0.83 80.07 71.07 80.07
PUNTO G 28.50 0.43 0.81 122.83 1.00 4.00 0.10 0.06 81.62 53.12 81.62
PUNTO P 19.00 0.812 0.670 75.21 1.03 2.00 0.33 2.44 77.63 58.63 77.63
PUNTO O 18.50 0.172 0.320 343.80 0.57 2.00 0.16 0.13 77.50 59.00 77.50
PUNTO P 19.00 0.81 0.67 75.21 1.03 2.00 0.33 2.44 77.63 58.63 77.63
PUNTO Q 24.00 0.369 0.710 144.99 0.92 2.00 0.35 1.23 76.27 52.27 76.27
PUNTO G 28.50 0.43 0.81 122.83 1.00 4.00 0.10 0.06 81.62 53.12 81.62
PUNTO R 40.00 0.872 1.070 41.59 1.39 2.00 0.53 6.22 70.05 30.05 70.05
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 57
----------------------------------------------------------------------------------------------------
Gráfico Nº 01: Sistema de Riego
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 58
A. DE RIEGO
A. DE RIEGO
A. DE RIEGO
A. DE RIEGO
CAPTACION
SEDIMENTADOR
TUB. LIMPIEZA
89.50
85.50
9.50
19.00
40.00
12.00
36.50
28.50
A. DE RIEGO
24.00
25.95.
18.00.
9.00.0
39.00
25.50
AREA DE RIEGO
19.00 27.00.
A. DE RIEGO
A. DE RIEGO
A. DE RIEGO
A. DE RIEGO
GRAFICO DEL SISTEMA DE RIEGO
LEYENDA
COTA
AGUA
A.DE RIEGO
----------------------------------------------------------------------------------------------------
3.1.14 NÚMERO DE ASPERSORES QUE TRABAJAN
SIMULTÁNEAMENTE (Nas)
Para nuestro caso, todo el sistema trabajará simultáneamente, con el
propósito de disminuir la mano de obra requerida en cada ciclo de
riego.
Por lo tanto, trabajan simultáneamente 50 aspersores en un área de
14600m2.
Nas = 50 aspersores
3.1.15 GASTO REQUERIDO POR CADA ASPERSOR (Qa)
Si se tiene ya el gasto total del sistema y también el número total de
aspersores que trabajan en forma simultánea, entonces es fácil
deducir cual será el caudal de cada aspersor.
Qa= QNas
Qa=1.75< ¿
seg50asp
¿
Q = 0.035 lt / seg = 0.126 m3/hr
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 59
----------------------------------------------------------------------------------------------------
3.1.16 SELECCIÓN DEL ASPERSOR
Se realiza según el catálogo del fabricante, donde se indica el tamaño
de la tobera, presión de trabajo, alcance de humedad, entre otras
características.
3.1.17 SELECCIÓN DE LA TUBERÍA DE TRANSPORTE O
DISTRIBUCIÓN
Al medir la longitud desde el punto de ubicación de la válvula hasta el
punto más distante dentro del terreno, y observando la distribución del
sistema; en nuestro caso el valor es de 1082.01 m., se propone una
diámetro comercial de tubería PVC fijo para calcular la pérdida de
energía la cual se muestra en el cuadro del cálculo de presiones.
3.1.18 SELECCIÓN DE LAS TUBERÍAS LATERALES
En cada distribución debe existir una carga de presión igual a:
Hm¿hA+ 34 a
Hfl
Donde:
Hm : Carga de presión al principio del lateral (m)
Ha : Carga de presión de operaciones (según catálogo)
Hfl : Pérdida de carga en el lateral (m)
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 60
----------------------------------------------------------------------------------------------------
TURBO-ASPERSOR T50 GARDENA
Son aspersores de fácil uso para cortos y medios alcances por lo que
son adecuados para aplicaciones residenciales. La regulación del
aspersor es rápida y sencilla utilizando un simple desarrollo de punta
plana.
CARACTERÍSTICAS
. Ajuste del sector desde la parte superior utilizando únicamente un
destornillador de punta plana.
. Mecanismo de tubería lubricado con agua, para un funcionamiento
duradero y fiable.
. Aspersor de círculo completo y sectorial con retorno en una sola
unidad.
. Junta limpiadora multifuncional que protege los elementos internos de
la suciedad, asegurado la correcta emergencia de cierre.
. Filtro fácilmente extraíble.
ESPECIFICACIONES
Alcance : 2 – 3.5m (radio)
Presión : 0.40 – 1.20 bar.
Caudal : 0.08 - 0.24 m3/h
Distancia c/ aspersor : 3 – 5.5m.
Total lateral hembra : ½” y ¾”.
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 61
----------------------------------------------------------------------------------------------------
Toma inferior rosca hembra doble : ½” y ¾”.
DIMENSIONES
Altura de suspensión : 11 cm.
Altura del aspersor : 20 cm.
Para un caudal impulsado por un aspersor de:
Qa = 0.035 lt/seg = 0-126 m3/hr,
qué en el catálogo es de: 0.08 m3/hr, le corresponde una presión de:
0.40 a 1.20 Bar.
Interpolando, obtenemos una pérdida de carga por elevación del
aspersor de:
Ha = 0.55 Bar ----- ha = 5.61 m.c.a.
La pérdida de carga: “hfl”, se calcula con la formula anterior (Scobey),
proponiendo un diámetro de: φ = 3/4”.
El caudal para un lateral se calcula mediante:
Q1 = Qa x Nº aspersores
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 62
----------------------------------------------------------------------------------------------------
Q = 0.035 lt/seg x 10
Q = 0.35 lt/seg. = 0.00035 m3/seg
Q = V x A → V=QA
V=
0.00035 m3seg
(π x 0.01952) /4
V = 1.22m/seg
L = 50.00 m
V = 1.22 m/seg
D = 3/4 = 0.01905 m
Ks = 0.40
hflKs387
x L xV 1.90
D1.10
hfl0.40387
x 50 x1.221.90
0.019051.10
h fl = 5.88 m
hm=hA+ 34 a
Hfl
Por lo que:
hm=5.61 m+ 34 a
5.88 m
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 63
----------------------------------------------------------------------------------------------------
hm = 10.02 m
Tabla Nº 08: Dimensionamiento Del Sedimentador
1.- CAUDAL DE DISEÑO, Q, (M3/SEG) 0.01342
2.- DIÁMETRO DE LA ARENA, d , (CM) 0.010
3.- TEMPERATURA (° C ) 20.50
4.- DENSIDAD DE LA ARENA, pa, (GR/CM^3) 2.65
5.- DENSIDAD DEL AGUA, p,(GR/CM^3) 1.02
6.- VISCOSIDAD DINÁMICA, u, (GR/CM*SEG) 0.010
7.- VELOCIDAD DE SEDIMENTACIÓN DE PARTÍCULA,(CM/SEG) 0.879CALCULADA POR: STOKES, ALLEN ó NEWTON (SEGÚN CUADRO)
8.- NUMERO DE REYNOLDS
Re = Vs * d / u 0.87
9.- VELOCIDAD LIMITE DE ARRASTRE PARTICULA, (CM/SEG) LAMINAR
Va= 161 * (d)^(1/2) 16.10
10.- VELOCIDAD HORIZONTAL EN LA UNIDAD (CM/SEG) 8.05
VH= 0.5 * Va
11.- SECCIÓN TRANSVERSAL DE LA UNIDAD, (M2)
AT= Q/VH 0.167
12.- PROFUNDIDAD DE LA ZONA DE DECANTACIÓN, (M)
H= (AT/2)^(1/2) 0.29
ANCHO= 2 ALTO , B= 2H 0.577
A UTILIZAR : H= 0.40
B= 0.80
13.- AREA SUPERFICIAL DE LA ZONA DE DECANTACIÓN, (M2)
As= VH * AT / Vs 1.527
14.- LONGITUD DE LA ZONA DE DECANTACIÓN, (M)
L= As/B 1.91
15.- LONGITUD FINAL DE LA ZONA DE DECANTACIÓN, (M)
Lf= 1.25 * L 2.385
A UTILIZAR : Lf= 1.50
16.- ANGULO QUE FORMA LA TRANSICIÓN, ø, (GRADOS) 12.50
17.- LONGITUD DE TRANSICIÓN ESTRUCTURA INGRESO, (M)
ANCHO DEL CANAL DE INGRESO (M) b= 0.25
L1= (B-b)/(2*TANGENTE(ø)) 1.317
A UTILIZAR : L1= 1.30
18.- ALTURA DE AGUA EN EL VERTEDERO DE SALIDA, (M)
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 64
----------------------------------------------------------------------------------------------------
H2=(Q / (1.84*B))^(2/3) 0.044
19.- VELOCIDAD DE PASO EN EL VERTEDERO DE SALIDA
COEFICIENTE: m = 1.8 --- 2.01.00
0.209V = m * (H2)^(1/2)
20.- ANCHO DEL CANAL DE SALIDA, b1, (M) OK
b1= 0.20
21.- LONGITUD TOTAL DE LA UNIDAD, (M)
LT = Lf + L1 + b1 3.00
22.-PENDIENTE FONDO DE LA ZONA DE DECANTACIÓN, (M)
h1 = 0.05*( Lf - 0.3) 0.06
23.-PROFUNDIDAD EXTREMO DE ZONA DECANTACIÓN, (M)
H1 = H + h1 0.46
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 65
----------------------------------------------------------------------------------------------------
CAPITULO IVTesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 66
----------------------------------------------------------------------------------------------------
RESULTADO DE LA INVESTIGACIÓN
CAPÍTULO IV
RESULTADO DE LA INVESTIGACIÓN
Tabla Nº 09: Presupuesto del Sistema de Riego
PRESUPUESTO GENERALPresupuesto : SISTEMA DE RIEGO TECNIFICADO DE AREAS VERDES PARA LA AVENIDA PRINCIPAL DE NUEVO CHIMBOTE
Cliente : TESIS DE RIEGO TECNIFICADO Costo al 14/10/2011
Lugar : ANCASH - SANTA- NUEVO CHIMBOTE
Item Descripción Und. MetradoPrecio (S/.)
Parcial (S/.)
01 CAJA DE CAPTACION 14,180.27
01.01 CONSTRUCCIONES PROVICIONALES 3,169.13
01.01.01 OFICINA, ALMACEN Y CASETA DE GUARDIANIA GLB 1.00 1,500.00 1,500.00
01.01.02 CARTEL DE OBRA 3.60 X 2.40 m. und 1.00 1,669.13 1,669.13
01.02 TRABAJOS PRELIMINARES 667.21
01.02.01 LIMPIEZA DE TERRENO MANUAL m2 4.00 1.08 4.32
01.02.02 TRAZO, NIVELES Y REPLANTEO PRELIMINAR m2 4.00 1.34 5.36
01.02.03 DEMOLICIONES 657.53
01.02.03.01
DEMOLICION DE ESTRUCTURAS CONCRETO m3 3.00 190.86 572.58
01.02.03.02
ELIM. MATERIAL EXCEDENTE C/MAQ. D = 10 KM. m3 5.00 16.99 84.95
01.03 MOVIMIENTO DE TIERRAS 1,742.05
01.03.01 EXCAVACION DE ZANJAS EN TERRENO NATURAL m3 48.00 12.53 601.44
01.03.02 NIVELACION Y COMPACTACION MANUAL m2 60.00 12.71 762.60
01.03.03 RELLENO CON MATERIAL PROPIO m3 48.00 2.75 132.00
01.03.04 ELIMINACION MATERIAL EXCEDENTE m3 7.00 16.99 118.93
01.03.05 ACARREO DE MATERIALES EXCEDENTE HASTA 30m m3 12.00 10.59 127.08
01.04 OBRAS DE CONCRETO SIMPLE 1,223.68
01.04.01 CIMIENTOS CORRIDOS 1:10 + 30% P.G. m3 6.00 154.42 926.52
01.04.02 SOLADOS CONCRETO 1:10 E = 4'' m2 4.00 23.55 94.20
01.04.03 FALSO PISO MEZCLA 1:8 e = 4'' m2 8.00 25.37 202.96
01.05 EQUIPOS 6,676.00
01.05.01 COMPUERTAS FIERRO CON VOLANTE DE 1.20*0.60m und 1.00 1,029.44 1,029.44
01.05.02 REJILLA LIMPIA CAPTACION (1.20 mx0.60 m) und 1.00 426.56 426.56
01.05.03 SUMINISTRO E INSTALACION DE TUBERIA PVC SAP 160mm4422 C-7.5 m 100.00 52.20 5,220.00
01.06 REVOQUES Y REVESTIMIENTOS 702.20
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 67
----------------------------------------------------------------------------------------------------
01.06.01 TARRAJEO EN BORDE DE CANAL m2 20.00 35.11 702.20
02 SEDIMENTADOR 35,036.74
02.01 TRABAJOS PRELIMINARES 103.77
02.01.01 LIMPIEZA DE TERRENO MANUAL m2 42.88 1.08 46.31
02.01.02 TRAZO, NIVELES Y REPLANTEO PRELIMINAR m2 42.88 1.34 57.46
02.02 MOVIMIENTO DE TIERRAS 5,762.47
02.02.01 CORTE SUPERFICIAL (HASTA 1.85M) m3 143.65 6.45 926.54
02.02.02 RELLENO CON MATERIAL PROPIO SELECCIONADO m3 15.01 13.55 203.39
02.02.03 NIVELACION INTERIOR APISONADO CON EQUIPO m2 42.88 4.61 197.68
02.02.04 ELIMINACION MATERIAL EXCEDENTE m3 160.80 16.99 2,731.99
02.02.05 ACARREO DE MATERIALES EXCEDENTE HASTA 30m m3 160.80 10.59 1,702.87
02.03 OBRAS DE CONCRETO SIMPLE 783.74
02.03.01 SOLADOS CONCRETO 1:10 E = 4'' m2 33.28 23.55 783.74
02.04 MUROS 27,793.76
02.04.01 CONCRETO 210 KG/CM2 PARA MUROS m3 26.62 392.60 10,451.01
02.04.02 ENCOFRADO Y DESCENCOFRADO PARA MUROS CARAVISTA m2 71.04 108.41 7,701.45
02.04.03 ACERO DE REFUERZO Fy=4200 kg/cm2 GRADO 60 PARA MUROS kg 1,943.81 4.96 9,641.30
02.05 CAJA DE VALVULA 343.00
02.05.01 CONCRETO 210 KG/CM2 PARA CAJA DE VALVULA m3 0.24 405.69 97.37
02.05.02 ENCOFRADO Y DESCENCOFRADO PARA CAJA DE VALVULA m2 2.40 56.88 136.51
02.05.03 ACERO DE REFUERZO Fy=4200 kg/cm2 GRADO 60 PARA CAJA DE VALVULA kg 22.00 4.96 109.12
02.06 PRUEBA Y ENSAYOS 250.00
02.06.01 ENSAYO DE DISEÑO DE MEZCLA und 1.00 50.00 50.00
02.06.02 ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRENSION und 4.00 50.00 200.00
03 LINEA DE CONDUCCION 1,067,307.93
03.01 CONSTRUCCIONES PROVICIONALES 20,041.50
03.01.01 PONTONES DE MADERA PROVICIONALES C/BARANDA DE 1.20X2.00 m PARA PEATONES
und 50.00 150.22 7,511.00
03.01.02 SEÑALIZACION EN VIA DE TRANSITO und 50.00 250.61 12,530.50
03.02 TRABAJOS PRELIMINARES 83,935.65
03.02.01 LIMPIEZA DE TERRENO MANUAL m213,281.7
81.08 14,344.32
03.02.02 TRAZO, NIVELES Y REPLANTEO PRELIMINAR m2 1,328.18 1.34 1,779.76
03.02.03 DEMOLICIONES 67,811.57
03.02.03.01
DEMOLICION DE PAVIMENTO ASFALTICO DE 2" m2 652.30 21.08 13,750.48
03.02.03.02
DEMOLICION DE PAVIMENTO DE CONCRETO DE 4" m2 1,480.72 36.51 54,061.09
03.03 MOVIMIENTO DE TIERRAS 363,676.55
03.03.01 EXCAVACION DE ZANJAS EN TERRENO NATURAL m3 6,485.95 12.53 81,268.95
03.03.02 EXCAVACION DE ZANJAS EN ROCA m3 120.00 72.10 8,652.00
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 68
----------------------------------------------------------------------------------------------------
03.03.03 REFINE DE ZANJA INCLUYE CAMA EN TERRENO ROCOSO 8 - 12" m
13,281.78
7.90 104,926.06
03.03.04 NIVELACION INTERIOR APISONADO CON EQUIPO m2 7,969.07 4.61 36,737.41
03.03.05 RELLENO CON MATERIAL PROPIO m3 1,440.00 2.75 3,960.00
03.03.06 RELLENO COMPACT.ZANJA C/MAT. DE PRESTAMO SELEC. P/TUB.4"-6" HASTA 1.20M m3 1,747.63 25.99 45,420.90
03.03.07 ELIMINACION MATERIAL EXCEDENTE m3 4,868.23 16.99 82,711.23
03.04 TRABAJOS DE ACARREO DE MATERIAL Y/O AGREGADOS 66,829.28
03.04.01 ACARREO MATERIAL PRESTAMO m3 1,747.63 10.82 18,909.36
03.04.02 ACARREO TUBERIA PVC SIN CAMINO DE ACCESO m
13,281.78
0.45 5,976.80
03.04.03 ACARREO DE MATERIAL EXEDENTE HASTA 30M m3 1,747.63 24.00 41,943.12
03.05 CONCRETO SIMPLE 157,333.28
03.05.01 CAJA DE REGISTRO DE 12" X 24" pza 193.00 232.95 44,959.35
03.05.02 CAJA DE VALVULAS 24" X 48" und 7.00 4,806.48 33,645.36
03.05.03 DADO DE CONCRETO PARA EMPALME und 71.71 278.12 19,943.99
03.05.04 VEREDA DE CONCRETO DE 4" m2 1,480.72 39.70 58,784.58
03.06 ASFALTO 37,757.74
03.06.01 REPOSICION DE BASE R=10 m3/día m3 65.23 86.64 5,651.53
03.06.02 CARPETA ASFALTICA EN FRIO DE 2" m2 652.30 49.22 32,106.21
03.07 TUBERIAS 314,120.28
03.07.01 SUMINISTRO E INSTALACION DE TUBERIA PVC SAP 160mm4422 C-10 m 1,281.67 53.25 68,248.93
03.07.02 SUMINISTRO E INSTALACION DE TUBERIA PVC SAP 110 mm4422 C-10 m 6,808.30 25.75 175,313.73
03.07.03 SUMINISTRO E INSTALACION DE TUBERIA PVC SAP 63mm4422 C-10 m 5,191.81 13.24 68,739.56
03.07.04 SUMINISTRO E INSTALACION DE TUBERIA PVC A10 3/4" m 193.00 9.42 1,818.06
03.08 ACCESORIOS 2,856.80
03.08.01 BRIDA DE ACERO PARA SOLDAR Y EMPERNAR DE 4" (100 mm) und 6.00 97.66 585.96
03.08.02 BRIDA DE ACERO PARA SOLDAR Y EMPERNAR DE 2" (50 mm) und 16.00 67.66 1,082.56
03.08.03 TEE PVC-SAP 4"* 4" und 6.00 27.04 162.24
03.08.04 TEE PVC-SAP 4"* 2" und 6.00 25.87 155.22
03.08.05 CODO PVC SAP 6"X90° und 6.00 24.18 145.08
03.08.06 CODO PVC-SAP 4" * 90 und 4.00 12.31 49.24
03.08.07 MODULO EQUIPO MOVIL (05 ASPERSORES) und 10.00 67.65 676.50
03.09 PRUEBA HIDRAULICA 20,756.85
03.09.01 PRUEBA HIDRAULICA TUBERIA 4" (110 mm) A ZANJA ABIERTA m
13,305.67
1.56 20,756.85
COSTO DIRECTO 1,116,524.94IMPUESTO IGV 200,974.49
=============COSTO TOTAL DEL PROYECTO 1,317,499.43
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 69
----------------------------------------------------------------------------------------------------
4.1 ANÁLISIS DEL COSTO - BENEFICIO DE LA IMPLEMENTACIÓN DEL
SISTEMA DE RIEGO TECNIFICADO EN LAS ÁREAS VERDES DE LA
AVENIDA PRINCIPAL DE NUEVO CHIMBOTE
La inversión económica total para la ejecución del proyecto "Implementación
de un Sistema de Riego Tecnificado para las áreas verdes de la avenida
Principal de Nuevo Chimbote, cuya área total a irrigar es de 11.18 Ha.
asciende a un monto total de S/. 1,317,499.43; por lo tanto, el costo por
metro cuadrado (m2) de área verde a irrigar es de S/. 109.94.
Conociendo que el consumo promedio anual de agua potable que utiliza la
Municipalidad Distrital de Nuevo Chimbote es de 21600 m3 y que el pago
anual a la Empresa Concesionaria SEDACHIMBOTE asciende a S/. 700
000.00, se deduce que el promedio mensual es de S/. 58 333.33; de lo cual
podemos decir que el costo por metro cúbico (m3) de agua es S/. 32.40
Como el sistema de riego tecnificado a implementar necesita un volumen
total de 72.47 m3 de agua para su funcionamiento, el pago que realizaría la
Municipalidad Distrital de Nuevo Chimbote para regar las áreas verdes con
agua de la red pública seria de S/. S/. 2348.03
Sabiendo que la frecuencia de riego es cada 3 días, es decir un total de 12
riegos al mes, se deduce que el costo por mes será de S/. 28 176.34 Lo
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 70
----------------------------------------------------------------------------------------------------
que anualmente representaría un pago de S/. 338 116.03 por concepto de
riego.
AÑO 1 2 3 4 5GASTO POR CONCEPTO DE RIEGO
CON AGUA POTABLE
338 116.03 338 116.03 338 116.03 338 116.03 338 116.03
COSTO DEL SISTEMA
INTEGRAL DE RIEGO
PROPUESTO
1,317,499.43 0.00 0.00 0.00 0.00
Finalmente podemos decir que la relación costo - beneficio supera la unidad
a partir del año 4, dada la inversión anual (S/. 338 116.03) que realizaría la
municipalidad por concepto de riego tecnificado usando agua potable en
comparación al único costo que involucraría la construcción de riego
tecnificado.
AÑO 1 2 3 4 5GASTO POR
CONCEPTO DE RIEGO CON
AGUA POTABLE
338 116.03 676232.06 1014348.09 1352464.12 1690580.15
COSTO DEL SISTEMA
INTEGRAL DE RIEGO
PROPUESTO
1,317,499.43 1,317,499.43 1,317,499.43 1,317,499.43 1,317,499.43
RELACION COSTO
BENEFICIO0.25 0.51 0.77 >1 >1
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 71
----------------------------------------------------------------------------------------------------
CAPITULO VCONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 72
----------------------------------------------------------------------------------------------------
5.1. CONCLUSIONES
La Municipalidad Distrital de Nuevo Chimbote con la implementación
de este proyecto, logrará la reducción del consumo de agua potable
para el riego de áreas verdes.
El caudal promedio necesario para irrigar las áreas verdes de la
Avenida Principal de Nuevo Chimbote, es de 13.42 It/seg ó 48.312
m3/hr, lo que hace un total de 72.47 m3 por cada periodo de riego, el
cual se consideró cada 3 días.
Para ser posible la irrigación de 11180 m2 de áreas verdes de la
Avenida Principal de Nuevo Chimbote, empleando el sistema de riego
por aspersión la relación costo - beneficio supera la unidad a partir
del año 4, dada la inversión anual (S/. 338 116.03) que realizaría la
Municipalidad por concepto de riego usando agua potable.
La inversión fija total ha sido estimada en S/. 1,317,499.43, que
incluye el sistema de tratamiento, el sistema de captación y la
instalación de tuberías y accesorios para el funcionamiento del riego
tecnificado por aspersión.
Con la implementación del Sistema de riego por Aspersión, es posible
aportar al cultivo únicamente la lámina de agua que necesita para
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 73
----------------------------------------------------------------------------------------------------
optimizar el uso del recurso hídrico, con esta alternativa planteada se
demuestra una gran eficacia en el uso correcto del agua en el riego
de las áreas verdes.
Con la alternativa planteada se tiene una mejor distribución del agua,
reflejándose de forma económica en beneficio de la municipalidad, la
comunidad y así mejorar y ampliar la áreas verdes de Nuevo
Chimbote
El sistema de riego tecnificado que se desea implementar la
municipalidad distrital de nuevo Chimbote es factible.
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 74
----------------------------------------------------------------------------------------------------
5-2. RECOMENDACIONES:
Evaluar la posibilidad de implementar sistemas de riego presurizado
más eficientes en el distrito de Nuevo Chimbote para que puedan
reemplazar a los actuales sistemas existentes.
Para el buen funcionamiento del sistema de riego, se deben seguir
todas las recomendaciones proporcionadas por el fabricante de
aspersores, en lo concerniente a la instalación, operación y
mantenimiento del mismo.
Habilitar una partida presupuestal en la municipalidad para los costos
de operación y funcionamiento del sistema de riego por aspersión, así
como la capacitación de personal calificado.
Se recomienda que se adopten medidas necesarias para optimizar el
uso racional del agua, debiendo ajustar el PCR(Plan de Cultivo de
Riego) según la disponibilidad, estableciendo estrictamente el
aumento de áreas, en un 50 % del área verde de Nuevo Chimbote, de
forma ascendente la cantidad de áreas disponibles para parques y
jardines en la programación que se tenga, según los cálculos
realizados.
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 75
----------------------------------------------------------------------------------------------------
La Municipalidad distrital de Nuevo Chimbote, a través de su personal
técnico, debe realizar el seguimiento y reajuste al Plan de Cultivo y
Riego, coordinando dichas acciones con la Administración Local de
Agua.
Se recomienda que se adopten medidas necesarias para optimizar el
uso racional del agua, debiendo ajustar el PCR según la
disponibilidad, estableciendo estrictamente, la demanda proyectada al
95% del uso de las aguas, estableciendo fechas límites de inicio de
siembras de grass y árboles de las áreas verdes, con un efectivo
seguimiento al PCR.
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 76
----------------------------------------------------------------------------------------------------
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 77
----------------------------------------------------------------------------------------------------
1. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Pizarro C., Fernando, 1990, Riegos Localizados de Alta Frecuencia (RLFA), Ediciones Mundi – Prensa, Madrid.
Gurovich, Luis A., 1985, Fundamentos y Diseño de Sistema de Riego, Instituto Interamericano de cooperación para Agricultura, costa Rica
Sapag C., Nassir, 1993, Criterios de Evaluación de Proyectos, McGraw – Hill Interamericana S.A., Colombia.
Cuevas dinámica, Bernardo, 1994, Metologia y Diseño de un Sistema de Riego por Goteo, UTAL.
Fuentes Yague J, 1998,Tecnicas de Riego, Ediciones Mundi-Prensa, España.
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 78
----------------------------------------------------------------------------------------------------
anexosTesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 79
----------------------------------------------------------------------------------------------------
Tesistas: BORJA CRUZADO DIEGO AMILCAR KING Asesor: M.SC. ING. HUGO ROJAS RUBIO
OLORTEGUI IGLESIAS MARIO ROBERTO 80