Manual de Operacion y Mantenimiento de sistemas de riego tecnificado

Portafolio de Desarrollo de Infraestructura y Servicios BsicosAv. Angamos Oeste 770, Lima 18. Telf. 712-7700 / Fax: 712-7710

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1Manual de operacin y mantenimiento - Sistema de Riego por Goteo

SISTEMA DE RIEGOPOR GOTEO

M A N U A L D E O P E R A C I N Y M A N T E N I M I E N T O

2ADRA PER

Director General:

Walter Britton

Director de Operaciones:

Santos Guerrero

Gerente de Portafolio de Infraestructura:

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Gerente del Proyecto:

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Equipo Tcnico:

Esther Acua

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Sara Guzmn

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Investigacin, contenidos, diseo y edicin:

Richard Moreno

Supervisin del contenido:

Portafolio Desarrollo de Infraestructura y

Servicios Bsicos

Es una publicacin de ADRA PerPortafolio de Desarrollo de Infraestructura y Servicios BsicosAv. Angamos Oeste 770, Lima 18.Telf. 712-7700 // Fax: 712-7710e-mail: [email protected] // www.adra.org.pe

Noviembre, 2009

Diseo/Diagramacin: Gonzalo Ramos Zambrano

Editado por la Universidad Peruana Unin Impreso en su Centro de Aplicacin Editorial Imprenta Unin,Km. 19 Carr. Central, aa, Lima-Per.Telf. 359-2622, Telefax 359-3310e-mail: [email protected]

Hecho el depsito legal en la Biblioteca Nacional del Per N 2009-13788

JOB 10445-09 UNION-OEL

DERECHOS RESERVADOSEl contenido de esta publicacin no podr reproducirse total ni parcialmente por ningn medio mecnico, fotogrfico, electrnico (escner y/o fotocopia) sin la autorizacin escrita de los editores ADRA PER.

IMPRESO EN EL PER / PRINTED IN PERU

MAnuAl DE OPERAcIn y MAnTEnIMIEnTO DESISTEMA DE RIEGO POR GOTEO


Introduccin ..................................................................................................................................5

cOMPOnEnTES DEl SISTEMA DE RIEGO

1. Fuente de Abastecimiento de Agua .................................................................8

1.1 Tomas de captacin

1.2 Canal de aduccin

1.3 Desarenador

1.4 Reservorio

2. cabezal de Riego o central de control ......................................................... 12

2.1 Equipo de bombeo

2.2 Sistema de filtrado

2.3 Unidad de fertilizacin

2.4 Aparatos de control y medicin

3. Tuberas de conduccin principales y distribucin ............................... 27

4. cabezales de campo (arco de riego) ............................................................. 28

5. laterales de riego con emisores ...................................................................... 31

CONTENIDO

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INTRODUCCINADRA Per, es la Agencia Adventista para el Desarrollo y Recursos Asistenciales, Organis-mo No Gubernamental que viene ejecutando, a travs de su Portafolio de Infraestructura y Servicios Bsicos, el Proyecto Prevencin de enfermedades y mejora de capacidades productivas mediante el desarrollo de Sistemas de Agua Potable y Riego en Comuni-dades Campesinas; cuyo objetivo es contribuir a mejorar la calidad de vida de familias vulnerables en las provincias de Chincha y Pisco, afectadas por el terremoto.

Actualmente la agricultura ha sido afectada debido al proceso de globalizacin, donde las grandes empresas agro exportadoras y la alta tecnologa ha generado que el peque-o agricultor no sea competitivo; antes bien se ha visto obligado a vender o alquilar sus tierras por no contar con la capacidad econmica ni tecnolgica actual.

Por ello, el presente Manual de Capacitacin en Operacin y Mantenimiento del Sistema de Riego Presurizado permitir que los Grupos de Gestin Empresarial grupo de agri-cultores organizados, manejen ptimamente sus sistemas de riego presurizado. Se en-contrar los componentes del sistema y sus caractersticas: fuente de abastecimiento de agua, cabezal de riego o central de control, tuberas de conduccin principales y dis-tribucin, cabezales de campo (arco de riego) y laterales de riego con emisores.

Considerando que el sistema de riego por goteo es uno de los sistemas ms eficaces que se ha diseado para usar el agua en los cultivos agrcolas; es el nico que permite la apli-cacin diaria de agua sin provocar problemas, ya que se utilizan tuberas y mangueras para conducirla. Sin duda que el riego por goteo ayudar a fortalecer la agricultura y a incrementar la eficiencia en la produccin de alimentos. Con este sistema se podrn utilizar plenamente los recursos naturales del suelo, agua y clima.

Estimado agricultor, este Manual queda en sus manos como gua prctica para el mane-jo adecuado del sistema de riego tecnificado por goteo.

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Un sistema de riego presurizado por goteo cuenta con diversos componentes. Los equipos de riego localizado permiten suministrar agua y fertilizantes en forma dirigida a la planta. El agua es conducida a cada planta a travs de una red de tuberas y entregada por distintos emisores (goteros, difusores o cintas). La Figura N01 muestra un diagrama de una instalacin tpica. En ella se puede visualizar la fuente de presin, representada por el uso de una bomba; el sistema de filtros, el sistema de inyeccin de fertilizantes, el sistema de control, conformado por diferentes tipos de vlvulas y reguladores de presin; las tuberas matrices, tuberas se-cundarias, tuberas portalaterales y las laterales de riego.

Para el buen funcionamiento de todo el equipo, este se debe operar en forma apropiada y realizar el mantenimiento de acuerdo a las especificaciones tcnicas de los fabricantes de cada una de las piezas.Es posible que los equipos presenten desperfectos, los cuales deben ser reparados rpida-mente para no suspender por un tiempo prolongado la aplicacin de agua y as evitar daos al cultivo.

SISTEMA DE RIEGO PRESURIZADO POR GOTEO

Fig. 01: Esquema de un Sistema de Riego Presurizado

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COMPONENTES DEL SISTEMA DE RIEGO

Un equipo de riego presurizado bsicamente consiste de los siguientes componentes:1.- La Fuente de Abastecimiento de Agua.2.- Cabezal de Riego o Centro de Control3.- Tuberas de Conduccin Principales y Distribucin4.- Cabezales de Campo (Arco de Riego)5.- Laterales de Riego con Emisores

1. - FUENTE DE AbASTECIMIENTO DE AGUA

El abastecimiento para el equipo puede provenir de la red de canales de riego en aquellas zo-nas con derecho o de extraccin de agua subterrnea a travs de perforaciones. Estas ltimas tambin pueden encontrarse dentro de la zona con derecho cuando el recurso es insuficiente para regar la superficie cultivada.En las zonas con riego, el turno se almacena en reservorios, cuyas dimensiones dependen de la superficie a regar. Su funcin es la de abastecer de agua en forma permanente al sistema.A continuacin se describen las obras civiles necesarias para el buen funcionamiento del sistema de riego.

1.1 - TOMAS DE cAPTAcIn

La toma es una estructura hidrulica que sirve para captar y derivar el agua de un canal ha-cia un desarenador y posteriormente hacia un reservorio o directamente a una cmara de bombeo del sistema de riego (fig. 02).

Operacin.- consiste en la apertura y cierre de las compuertas metlicas tipo Armco, para el ingreso y salida del agua hacia el desareandor.


Mantenimiento.- El mantenimiento se realiza con la finalidad de prevenir o corregir daos que se produzcan en las instalaciones, en especial las compuertas metlicas.- Engrasado de los dispositivos de apertura de compuertas (mensualmente).- Pintado de elementos metlicos con pintura anticorrosiva (semestralmente).- Inspeccin minuciosa de la unidad, resane de deterioros en la estructura, reparacin o

cambio de vlvulas y compuertas (anualmente).

Resane de grietas en las losas de concreto. Los agrietamientos o erosiones se reparan emple-ando morteros de cemento-arena, picando y limpiando previamente los agrietamientos y aplicando una lechada de aguacemento sobre el concreto viejo antes de colocar el mortero. Si se producen fracturas de consideracin o asentamientos del canal, es necesario reemplazar algunos paos del revestimiento, compactando antes el terreno donde este se apoyar.

1.2- cAnAl DE ADuccIn

Los canales de aduccin permiten conducir de manera segura y permanente el caudal re-querido, desde la toma de captacin hasta el desarenador (fig. 03).

Fig. n 03: Mantenimiento de canal de aduccin

Fig. 02: Toma de captacin

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Mantenimiento.- El objetivo principal del mantenimiento es garantizar la capacidad de con-duccin de agua de acuerdo con el diseo de caudal de la estructura.El procedimiento a seguir es:- Extraccin y/o descolmatado de sedimentos que se presentan despus de cierto tiempo

de riego (descolmatacin raspado de paos, eliminacin de malezas). El crecimiento de malezas dentro de canales revestidos de concreto indica que existen agrietamientos y que el sistema empieza a colapsar (hundimientos, roturas, socavamientos) si no se le da la importancia y accin correctiva del caso en forma oportuna.

- Resane de grietas en las losas de concreto. Los agrietamientos o erosiones se reparan em-pleando morteros de cemento-arena, picando y limpiando previamente los agrietamien-tos y aplicando una lechada de agua-cemento sobre el concreto viejo antes de colocar el mortero. Si se producen fracturas de consideracin o asentamientos del canal, es necesa-rio reemplazar algunos paos del revestimiento, compactando antes el terreno donde este se apoyar.

1.3 - DESAREnADOR

Los desarenadores son estructuras hidrulicas que tienen como funcin remover las arenas y partculas en suspensin gruesa, con el fin de evitar se produzcan depsitos en las obras de conduccin, y proteger el reservorio as como las bombas de la abrasin y evitar sobrecargas en los procesos posteriores de tratamiento. El desarenado se refiere normalmente a la remo-cin de las partculas superiores a 0,5 mm (fig. 04).

Operacin.- La operacin de los desarenadores es muy sencilla, bsicamente es llevar una vigilancia de la eficiencia de ste para proceder a la evacuacin de los sedimentos acumula-dos en el fondo de la unidad.

Fig. 04: Limpieza y mantenimiento de un desarenador.

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Manual de operacin y mantenimiento - Sistema de Riego por Goteo

Esta vigilancia est relacionada con el control del caudal que ingresa a la unidad y el control de la calidad de agua afluente. La evacuacin de lodos o sedimentos, se realizar cuando la diferencia de turbiedad del agua de ingreso y salida sea baja.

Mantenimiento.- El mantenimiento de los desarenadores y sedimentadores incluye activi-dades peridicas que consisten principalmente en el drenaje y evacuacin de sedimentos acumulados en el fondo de la unidad. La evacuacin de los sedimentos que se depositan en el fondo de la unidad ser cada 1 u 2 semanas dependiendo de la calidad del agua cruda y del volumen del tanque. Si el agua es muy turbia la remocin de sedimentos se debe realizar con mayor frecuencia.El procedimiento a seguir es:- Cerrar la compuerta de entrada al desarenador.- Abrir la compuerta de drenaje para la evacuacin de lodos y dejar evacuar toda el agua y

sedimentos.- Con palas, cubetas, baldes, tablas y carretilla, remover los sedimentos del tanque, empu-

jndolos hacia el drenaje y llevndolos fuera del lugar. Raspar el fondo del desarenador y dejarlo completamente limpio.

- Si hubieran una bomba y manguera, rociar los sedimentos del fondo.- Enjuagar completamente el desareandor antes de restaurar su funcionamiento.- Cerrar las limpias y abrir las compuertas para llenar el desarenador.- Resane de grietas en las losas de concreto. Los agrietamientos o erosiones se reparan em-

pleando morteros de cemento-arena, picando y limpiando previamente los agrietamien-tos y aplicando una lechada de agua-cemento sobre el concreto viejo antes de colocar el mortero. Si se producen fracturas de consideracin o asentamientos del canal, es necesa-rio reemplazar algunos paos del revestimiento, compactando antes el terreno donde este se apoyar.

Otros mantenimientos que deben realizarse con periodicidad son:- Engrasado de los dispositivos de apertura de compuertas (mensualmente).- Pintado de elementos metlicos con pintura anticorrosiva (semestralmente).- Inspeccin minuciosa de la unidad, resane de deterioros en la estructura, reparacin o

cambio de compuertas (anualmente).

1.4- RESERvORIO

Existen varios tipos de reservorios siendo los mas comunes aquellos recubiertos con una membrana impermeable (fig. 05); se utiliza geomembrana de polietileno resistente a la ac-cin de los rayos ultravioleta, deben ser protegidos con un cierre perimetral para evitar su deterioro, principalmente por el ingreso de animales.

Operacin.- la operacin es el conjunto de acciones adecuadas y oportunas que se efecta para que todas las partes del sistema funcionen en forma continua y eficiente segn lasespecificaciones de diseo.

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Para poner en operacin, abrir la compuerta de entrada al reservorio y la salida hacia la red de distribucin. La operacin se realiza luego de la limpieza de la parte interna del depsito de almacenamiento.

Mantenimiento.- realizar una inspeccin minuciosa de los empalmes y uniones de la geomembrana, si se presenta perforaciones o roturas realizar la reparacin o cambio de unadeterminada rea del reservorio para el buen funcionamiento del sistema de riego.Se deber realizar limpiezas peridicas de la pared y el fondo del reservorio por lo menos una vez al mes, dicha frecuencia depender de la calidad del agua y de la obras civiles ejecutadas antes del ingreso al mismo; dichos trabajos se tendrn que realizar con herramientas manu-ales con la debida precaucin de no daar la geomembrana, si en caso se utilizase equipo de bombeo de lodos se deber tener toda las precauciones del caso para evitar el dao al geosinttico.

2.- CAbEZAL DE RIEGO O CENTRAL DE CONTROL

Se entiende por cabezal de riego o centro de control, al conjunto de equipos y elementos de riego utilizados para darle energa al sistema, filtrar el agua, fertilizar y controlar presiones y caudales.

2.1.- Equipo de bombeo2.2.- Sistema de filtrado2.3- Unidad de fertilizacin2.4- Aparatos de control y medicin

Fig. n 05: Reservorio revestido con Geomembrana

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Fig. 06: Cabezal de filtrado con fuente de agua superficial

Fig. 07: Cabezal Tpico con Fuente Agua Subterraneo (Pozo)

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2.1.- EquIPO DE BOMBEO

Esta constituido por uno o ms bombas, cuya funcin es la de impulsar el agua hacia el sistema de riego a travs de las tuberas, desde la fuente de agua (pozo o reservorio) por todo el sistema hasta los emisores, permitindole a stos un correcto funcionamiento. El equipo de bombeo requerido mas usado cuando la fuente de agua es de origen superficial son las de accin centrfuga, y para fuentes de agua de pozos se requiere unas bombas sumergibles o de turbina vertical.

Operacin.- la bomba debe estar bien instalada para asegurar su buen funcionamiento, pero el primer paso antes del funcionamiento de la bomba es que est cebada, es decir el cu-erpo de la bomba y la tubera de succin deben de estar llena de agua. Algunos modelos de bombas son autocebantes y no se requieren ser cebadas. La mayora de los modelos si lo requiere.

Fig. 09: Equipo de bombeo de accin centrfuga

A: V. de pie con canastita

A: Canastita

B: Unin exible

C: Tee

D: Tapn de cebado

E: V. de compuerta

F: V. check

G: SoporteA

C

B

C

D F

CE

G

B

No se debe hacer funcionar una bomba sin cebarla, debido a que algunos componentes de la bomba se lubrican con el agua que circula por ella. Si no hay agua, algunos componentes internos pueden deteriorarse.

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Si se ha instalado una vlvula de pie y la bomba pierde la columna de agua, es muy probable que la vlvula de pie no funcione correctamente. En esa situacin se recomienda desarmar la vlvula, limpiarla y volverla a instalarla. Si el problema persiste, es conveniente reemplazarla.- La bomba debe girar en el sentido que indica la flecha marcada en la caja. Este es horario,

visto desde el lado de accionamiento, si no es as realice los cambios necesarios.- Abra la descarga lentamente para prevenir el golpe de aire.- Si al poner en marcha la bomba, la presin no aumenta, es seal de que aun no hay aire en

la succin. Pare la bomba y cbala nuevamente.- Inmediatamente despus del arranque controle los parmetros de operacin: tempera-

tura de los rodamientos, amperaje, presiones de descarga y succin.

Todos los motores elctricos aumentan de temperatura cuando funcionan. Al tocar el motor con la mano, la sensacin de calor debe ser tibio. Cuando la sensacin de calor al tacto es muy alta y quema, algo anormal est ocurriendo.

En el caso de detectar sobrecalentamiento del motor, se sugiere consultar a alguien con ex-periencia en bombas para que proponga una solucin al problema. Si el motor trabaja sobre-cargado, es muy probable que se queme en poco tiempo.

Motor caliente al tacto.

Mantenimiento.- Antes de cualquier operacin de mantenimiento, asegrese que la tensin est desconectada y que no haya posibilidad de conexiones accidentales.

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Peridicamente se deber revisar el impulsor, ya que un desgaste excesivo produce una dismi-nucin del caudal til y del rendimiento. La rapidez con que este desgaste aumente depend-er de la calidad del agua bombeada. As, aguas con mucha arena en suspensin gastarn rpidamente el impulsor y ser conveniente cambiarlo.

Es recomendable desmontar la unidad de impulsin por lo menos una vez al ao para pro-ceder a la limpieza y revisin de todas las partes mviles que puedan sufrir desgastes, y re-ponerlas en caso necesario.

Las bombas centrfugas no requieren ningn tipo de mantenimiento siempre que se tomen las siguientes precauciones:

En caso de que el eje no gire libremente, proceder a desbloquearlo mediante un destornil-lador accionando el eje desde el lado del ventilador. Si esto no fuese suficiente desmontar el cuerpo bomba y proceder a remover eventuales incrustaciones.

Fig. 11: Equipo de Bombeo Sumergible (bombeo de agua subterrnea)

Fig. 10: Bomba Centrifuga (bombeo de agua superficial)

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Una bomba sumergible es una bomba que tiene un motor sellado a la carcasa. El conjunto se sumerge en el lquido a bombear. La ventaja de este tipo de bomba es que puede proporcio-nar una fuerza de elevacin significativa pues no depende de la presin de aire externa para hacer ascender el lquido.

2.2- EquIPO DE FIlTRADO

El problema mas grave y frecuente en las instalaciones de riego localizado, son las obtura-ciones en los emisores que pueden ser goteros o cintas de riego. Los filtros son elementos muy importantes ya que tienen la funcin de impedir el paso de una gran cantidad de im-purezas en el agua de riego (algas, semillas, insectos, restos de hojas, pequeas basuras arena, etc.) Cuando los emisores se tapan, aquellas plantas ubicadas cerca de donde ocurre el prob-lema reciben muy poca agua y fertilizantes, por lo tanto, presentan problemas de crecimiento y produccin.

Por ello es importante estar seguro de que el equipo tenga los filtros adecuados en cuanto al tipo y tamao. El tipo o tipos de filtros necesarios en una instalacin de riego localizado, de-pender de la naturaleza y tamao de las partculas contaminantes, segn lo que se presenta en la tabla 01.

contaminante Hidrocicln Separador Filtro de GravaFiltro de Malla y

Anillas

Arena x x

Limo y Arcilla x x

Orgnico x x

Tabla n 01: Tipos de Filtros Segn Contaminante

A continuacin se describe el principio de funcionamiento de los equipos mencionadas an-teriormente.

HidrociclnElementos utilizados en situaciones de agua con alta carga de arena en suspensin, funda-mentalmente cuando el agua es bombeada de pozo.

Una forma de prolongar el perodo de limpieza es utilizar un Hidrocicln previo a los filtros anillas cuya finalidad es eliminar gran parte de los slidos en suspensin (arena y otros). El hidrocicln trabaja muy bien reteniendo partculas de slidos hasta el tamao de arena fina. Su principio de funcionamiento es hacer girar el agua en forma de un remolino. El punto de menor presin es el centro del remolino donde tienden a emigrar las partculas slidas en suspensin. Estas se acumulan en un pequeo receptculo ubicado en la parte inferior.

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Mantenimiento.- fundamentalmente el mantenimiento de este equipo consiste en limpiar el receptculo (depsito) en forma regular para evitar la colmatacin de la unidad. Un es-quema del funcionamiento de un hidrocicln de tipo vertical y una vista fotogrfica se puede apreciar en la Figura N 13.

Filtro de GravaConsiste en tanques metlicos o de plstico reforzado, rellenos de arena o grava (granito o slice) tamizada de un determinado tamao. Cuando el agua atraviesa el tanque, la arena re-aliza su filtrado.Los filtros de grava son muy efectivos para retener la materia orgnica, pues, a travs de todo el espesor de arena, acumulan grandes cantidades de algas antes de que sea necesaria su limpieza. Tambin se usan para retener arcillas y arenas finas (ver fig. 14)

Fig. 13: Esquema de funcionamiento del Hidrocicln

Fig. 14: Esquema de filtro de Grava

Entrada de agua

Salida de agua

Depsito

Cuerpo de ltro

Araa

Grava

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Filtro de AnillasEste tipo de filtro est conformado por un cilindro externo que es el cuerpo de la unidad y un cilindro interno formado por muchos discos de plstico con pequeos surcos irregulares en su superficie. Al juntarse varios discos forman un cilindro poroso con capacidad de retener las partculas grandes en su superficie y en los canalculos internos las partculas ms finas. Este tipo de filtro tiene la misma apariencia que un filtro de malla pero se obstruye con menos facilidad (ver fig:15).

Fig. 15: Esquema de funcionamiento del filtro de Anillas

Mantenimiento.- Los filtros deberan hacer un proceso de retrolavado en forma peridica para extraer la suciedad almacenada producto de su funcionamiento normal. Los manmet-ros, ubicados antes y despus de los filtros, indicarn cuando debe realizarse esta labor. En general, la diferencia de presin normal antes y despus de los filtros de es de 1 a 3 metros, cifra que aumenta a medida que se tapan. Cuando la diferencia sobrepasa los 6 metros resulta imprescindible hacer un retrolavado.En algunos casos, despus del retrolavado el manmetro que se encuentra a la salida de los filtros no aumenta su lectura, lo que puede ser ndice de una obturacin severa.Al final de la temporada, los filtros tienen que ser desmontados con el fin de observar el des-gaste de sus paredes interiores, aprovechando la oportunidad para realizar una aplicacin de pintura antixido. Tambin es necesario revisar la arena, y si los cantos estn redondeados hay que cambiarla.

FIlTROS GAlAxy SPIn-KlInOperacin y MantenimientoEl proceso de filtracin se produce al hacer pasar el agua a travs de unas anillas comprimidas, for-mando un elemento de filtracin compacto. Cuan-do el agua fluye a travs del elemento filtrante, los slidos en suspensin que hay en el agua quedan atrapados entre las anillas.

Fig. 16: Batera de filtros Galaxy Spin-Klin deRetrolavado Automtico

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La filtracin de anillas tiene una gran capacidad de reten-cin de slidos, permitiendo largos ciclos de filtracin y po-cos contralavados.Durante el proceso de filtracin, el agua fluye desde el colector de entrada al filtro de 4 a travs de las vlvulas de tres vas de 4x4. El agua filtrada pasa luego al colector de salida. El proceso de contralavado empieza en funcin de una seal de presin diferencial o del tiempo.

FIlTROS lAMA MODElO AuTOSEnIOROperacin y MantenimientoEl mantenimiento de estos filtros es prcticamente nulo. Esto es debido a que no estn sometidos a fricciones ni a desgastes los elementos elsticos de los dispositivos de compresin/descompresin del paquete de anillas que hacen funcin de hermetizar la cmara hidrulica de actu-acin.La limpieza se realiza a contra flujo con separacin de las anillas entre si y giro a alta velocidad de las mismas pro-duciendo el desprendimiento de los restos de suciedad por la incidencia de chorros tangenciales. Todo el proceso sincronizado en dos etapas diferenciadas. Resuelven el la-vado de la anilla con muy poco agua.

FIlTRO DE AnIllO TIPO HIDROcIclnIcO AzuDOperacin y MantenimientoEl agua se introduce en el filtro a travs de la boca de en-trada del filtro; el efecto helicoidal es producido por las ale-tas deflectoras de la hlice, situada en la base del cartucho. Estas originan en el agua un movimiento espiral y de ar-rastre, que proyectar las partculas ms pesadas (arenas, sedimentos, etc.) hacia las paredes internas de la carcasa y el extremo de la tapa del filtro. De esta forma los elementos slidos del agua se mantienen alejadas del elemento fil-trante, logrando que ste se ensucie menos y minimizando, por lo tanto la frecuencia de limpieza. Estas partculas son expulsadas del filtro a travs de la salida de que poste-riormente se depositan en los tanques de sedimentacin, ubicados en el extremo de la tapa, en proceso continuo o mediante apertura temporal.

Fig. 17: Batera de filtros Lamamodelo AutoSenior de

Retrolavado Automtico

Fig. 18: Principio de funcionamiento del filtro de

Anillas Hidrociclnico

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unIDAD DE FERTIlIzAcIn

Tanto los abonos principales como los microelementos que el cultivo necesita, cuando se utilizan estos sistemas, pueden ser incorporados en el agua de riego, siempre y cuando estos abonos sean solubles en agua. Tambin pueden aplicarse cidos (cido sulfrico, clorhdrico, fosfrico, ntrico), fungicidas, y desinfectantes, como hipoclorito de sodio, por ejemplo.

Fertilizacin por aspiracin o succinventuri.- Son dispositivos muy sencillos que consisten en una pieza en forma de T con un mecanismo Venturi en su interior. El mecanismo venturi aprovecha un efecto vaco que se produce a medida que el agua fluye a travs de un pasaje convergente que se ensancha gradualmente. El venturi funciona cuando hay diferencia entre la presin del agua entrante y la de la combinacin de agua y fertilizante saliente al sistema de riego.

Este dispositivo, generalmente se instala en paralelo, debido a que el caudal que circula por el sistema rebasa la capacidad del propio Venturi. Por este motivo los dispositivos ms usados se basan en una combinacin del principio Venturi y de diferencia de presin. Si se decide insta-lar el Venturi en paralelo, se requerir una diferencia de presin entre la entrada y salida, del orden, del 20%. Es necesario indicar que el tanque tipo Venturi tiene una capacidad de suc-cin reducida, por lo que se recomienda su uso, principalmente en instalaciones pequeas. La mayor ventaja de este tipo de fertilizador es su bajo costo y fcil mantencin.

Bomba centrfuga.- se instala en conjunto con una bomba centrfuga la cual incrementa la presin a travs del inyector. Esto causa una diferencia de presin, produciendo vaco para la induccin del producto qumico corriente abajo a partir de la bomba, (ver fig. 18).

Fig. 19: Inyector de fertilizante tipo Venturi con bomba centrfuga

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Operacin.- Una vez determinado el tipo de fertilizante y la cantidad a emplear, se debe pre-parar la solucin en un tanque. El volumen de agua a utilizar est en relacin a la solubilidad del producto.

Para preparar una solucin se debe seguir los siguientes pasos:1 Agregar agua a un tanque o estanque hasta la mitad del total de solucin a preparar.2 Adicionar el fertilizante.3 Agitar vigorosamente hasta que todo el producto se encuentre disuelto.4 Agregar agua hasta completar el volumen necesario y agitar nuevamente.5 Inyectar la solucin al sistema de riego.

El esfuerzo que se requiere para agitar una solucin en un tanque no es la misma que en un estanque. En este ltimo caso, se podra requerir un agitador mecnico segn lo muestra la Figura N 20 para conseguir un buen grado de homogeneidad de la solucin, o la forma tradi-cional que el agricultor lo realiza.

Fig. 20: Preparacin de Fertilizantes

Para realizar esta operacin se sugiere seguir los siguientes pasos:- Calcular la necesidad de agua del cultivo (MM)- Calcular el tiempo de riego. Este valor cambia debido a la variacin estacional del clima y

del perodo fenolgico del cultivo. Se recomienda no utilizar valores de evaporacin de bandeja de verano ya que esto induce a sub-dimensionar el inyector. Es conveniente uti-lizar valores correspondientes a mediados de primavera.

- Determinar las necesidades nutricionales del cultivo- Seleccionar los productos a emplear en el programa y calcular la cantidad de los difer-

entes fertilizantes a utilizar.- Con la informacin de la solubilidad de los diferentes productos, determinar el volumen

de agua necesario para preparar la solucin madre. El volumen de agua debe ser aquel que disuelve todo el fertilizante. Si se trabaja con varios tipos de productos, seleccionar aquellos de menor solubilidad.

- Estimar el tiempo de inyeccin que es menor al tiempo de riego. La inyeccin debe comen-zar cuando se ha estabilizado el flujo en el sistema, eso indica que todas las tuberas estn

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llenas de agua. El fin de la inyeccin debe ser varios minutos antes del trmino del riego para lograr una buena distribucin del producto y dar la posibilidad de no dejar fertili-zante dentro del sistema.

- Calcular la tasa de inyeccin dividiendo el volumen de solucin madre por el tiempo de in-yeccin. Para calcular inyectores que apliquen mejoradores de agua como cidos, se debe utilizar todo el tiempo de riego para el clculo.

Mantenimiento.- Realizar una limpieza peridica a los sistemas de riego utilizados para fer-tirrigar, es una tarea importante que por ningn motivo puede descuidarse.La limpieza del equipo permitir aumentar la vida til del sistema, evita las obturaciones o taponamiento por precipitados que pudieran formarse y permite la aplicacin de productos en forma ptima.Entre los elementos qumicos ms utilizados para la limpieza de un sistema se encuentran el hipoclorito de sodio, cido sulfrico, cido ntrico, sulfato de cobre y cido fosfrico, siendo este el ms empleado.

a) Hipoclorito Este producto ms conocido como blanquedor y desinfectante sirve para establecer

un tratamiento efectivo en el control de algas y bacterias, que pueden provocar el ta-ponamiento del sistema. Lo ideal es acidular el agua de riego hasta conseguir un PH de 6 a 6,5 y luego aplicar el hpoclorito de sodio. Es necesario recordar que nunca debe mez-clarse un cido con hipoclorito debido a la liberacin de gases txicos.

Las soluciones madres deben prepararse en baldes diferentes, primero inyectar el cido y luego el hipoclorito. Al preparar la solucin siempre debe adicionarse el hipoclorito de sodio al agua, nunca viceversa.

b) cidos Este producto se utiliza para limpiar los sistemas de riego ya que evita la formacin de

precipitados y por consiguiente evita el taponamiento de los emisores. Los cidos ms utilizados son el cido fosfrico, cido sulfrico y el cido ntrico.

Especial cuidado debe considerarse en la aplicacin de cido fosfrico debido a la posible precipitacin del sulfato de calcio. Un PH muy bajo en el agua de riego contribuye al de-terioro de los componentes metlicos del sistema de riego.

El proceso de corrosin se acelera notablemente cuando el PH es menor a 5,5. En lo po-sible utilizar materiales especiales como PVC, polietileno y otros polmeros resistentes a la corrosin en el sistema inyector de fertilizante, estanque, etc. Se debe programar con anticipacin el reemplazo de aquellas piezas metlicas afectadas por la accin de los ci-dos.

c) Sulfato de cobre Este producto se utiliza en el control de algas. Se utiliza en el control de colonias de algas

(fama) en estanques de acumulacin intrapredial. Las aplicaciones del producto en concentracin de 30 ppm han resultado medianamente

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eficaces en el control de algas. La aplicacin del producto se puede efectuar en cualquier momento, pero es recomendable hacerlo cuando el estanque est parcialmente lleno para reducir la cantidad de producto a utilizar manteniendo la concentracin deseada.

Una vez aplicado el producto se deja reposar el agua por 12 horas. Lo ideal es aplicar el producto durante la noche cuando el sistema de riego est detenido. El tratamiento debe repetirse varias veces en la temporada dependiendo de la cantidad de algas presentes. Debemos recordar que la poblacin de algas en un estanque se renueva constantemente cada vez que este se llena.

Aparatos de control y MedicinEntre los elementos de regulacin y control de flujo hay distintos tipos de vlvulas: de paso, reguladoras de presin, retencin (check), hidrulicas, elctricas, volumtricas, etc. Su oper-acin directa o indirecta (mediante programadores) regula el comportamiento del flujo y la presin en la red.

vlvulas de alivio rpidoSe usan como dispositivos que permiten en forma automtica, y casi instantnea, la salida de la cantidad de agua necesaria para que la presin mxima en el interior de la tubera no exceda el mximo prefijado y tambin se instalan aguas abajo de la vlvula de retencin.

los Reguladores de caudal constan, en esencia, de una membrana elstica con un orificio central que se contrae o distiende de acuerdo con la presin que acta, para dejar pasar un caudal constante. Vienen calibradas para un cau-dal de salida fijo que no puede alterarse.

los Reguladores de Presin consisten en un cuerpo ciln-drico, metlico o plstico, en cuyo interior se desplaza un pistn que queda retenido por un muelle. El agua atraviesa la vlvula siguiendo un recorrido sinuoso. Cuando la presin de sta aumenta, vence la resistencia del muelle, y se pro-duce el desplazamiento del pistn, que a su vez disminuye el tamao del orificio de entrada de la vlvula. De esta forma se reduce la presin de salida del agua. Cuando la presin de salida equilibra la fuerza ejercida por el muelle, cesa el mo-vimiento del pistn. Fig. 22: Vlvula reguladora

de presin

Fig. 21: Vlvula regulador de caudal

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vlvulas hidrulicasSon vlvulas en que tanto el cierre como la apertura se efecta empleando la energa hidru-lica propia de la red. El fundamento se ilustra en la figura siguiente:La vlvula se compone de un cuerpo de material plstico o metlico, una cmara aislada del interior de la vlvula mediante una membrana de material elastomrico o con otro disposi-tivo (pistn o asiento) que realice la misma funcin. La vlvula dispone de unas conexiones, mediante unos tubos de pilotaje (de PE o cobre) que comunican el extremo aguas abajo o el extremo aguas arriba con la cmara y la atmsfera. El accionamiento se efecta mediante una vlvula, llamada de tres vas que comunica el interior de la cmara con tres posibles sali-das. Estas vlvulas son o normalmente abiertas o normalmente cerradas, dependiendo de la actuacin de los comandos.

Fig. 23: Esquema de conexin de vlvula de alivio

Fig. 24: Funcionamiento de Vlvula Hidrulica (a) abierta (b) cerrada vista

vlvulas de SeguridadPurgadores y Ventosas: Permiten la salida del aire en aquellos puntos especiales de la insta-lacin en que puede acumularse, como codos, partes elevadas de tuberas, filtros, tanques de fertilizacin, etc., y en el caso de las ventosas, tambin la entrada de aire o el llenado y vaciado de tuberas o depsitos.Es importante su colocacin, pues la no eliminacin del aire distorsionara la presin y cau-dales de funcionamiento de la instalacin y, en ocasiones, provocara la rotura de la misma. Se

Vlvula dealivio rpido

Piloto dealivio

Vlvula deagujaVlvula de

retencin

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utilizan para que salga aire desde dentro de la caera cuando se est llenando de agua y para que entre aire cuando la caera se est vaciando. Estas vlvulas funcionan con un flotador. Cuando llega el agua, el flotador cierra el paso y produce el cierre. El flotador se puede pegar por accin de insectos, por lo tanto, se debe mantener limpias. Es conveniente aplicarles un producto spray para lubricarlas y evitar que se queden pegadas.

La mayora de los tipos de vlvulas utilizadas en equipos de riego presurizado son con hilo interior. Una deficiente instalacin de la vlvula causar una gotera permanente.Para evitar la gotera, la conexin entre hilo macho y hembra debe hacerse con TEFLN, una delgada lmina sinttica que facilita el contacto entre las dos piezas. Tambin puede utilizarse una delgada capa de silicona que es un tipo de goma lquida que se endurece en contacto con el aire.

vlvulas de PieSe utiliza para evitar que la bomba pierda la columna de agua cuando no est funcionando. Tambin requiere de una mantencin mnima.

vlvula checkEsta vlvula protege la bomba frente a paradas repentinas. Las bombas estn hechas de fierro fundido. A pesar que es un material muy duro, es quebradizo cuando hay cambios repentinos de presin que ocurren cuando la bomba se de-tiene.

Fig. 26: Vlvula de Pie

Fig. 27: Vlvula Duo Check

Fig. 25: Vlvula de aire

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Fig. 28: Manmetro de Glicerina

Las vlvulas incluidas en el sistema de riego, cualquiera sea su condicin (hidrulica, mecni-ca, de retencin o de aire), deben ser removidas de su emplazamiento en la red, a lo menos, dos veces por temporada de riego y sometidas a lavado exterior, revisin de sus conexiones elctricas, si procede desarmarla y lavarla interiormente con cepillo y agua limpia.Al armar la vlvula, debern reponerse las empaquetaduras que se hayan deteriorado o que presenten signos de deterioro. En el proceso de armado, deber tenerse la precaucin de seguir la secuencia inversa al desarme y mantener las piezas internas en su posicin original.Durante la operacin de las vlvulas mecnicas, la apertura y cierre deber efectuarse len-tamente cuando el equipo est en operacin, con el objeto de evitar cambios bruscos en la velocidad del agua, dentro de las tuberas.

Manmetros.- el manmetro es un componente importante del sistema ya que permite determinar la presin en los pun-tos que se desee, tanto en el cabezal como en el campo. En el cabezal es til poseer un manmetro en forma permanente conectado a una llave de tres vas para seleccionar manual-mente el punto de presin que se desee conocer por ejemplo a la entrada y salida de los filtros.

contadores o caudalmetros.- cumplen la funcin de medir el caudal instantneo y totalizado y se instala en el cabezal a la salida de los filtros.

3.- TUbERAS DE CONDUCCIN PRINCIPALES

Las tuberas son las responsables de distribuir el agua por todo el sistema de riego. Las tu-beras pueden ser de PVC, polietileno o fierro. Si la tubera ha sido calculada e instalada cor-rectamente no debera presentar fallas. Las tuberas ms utilizadas en sistemas de riego presurizados son de PVC.Cuando hay roturas o deficiencias en la instalacin (tuberas mal pegadas, uniones tipo cam-pana con la goma mordida), el agua sale humedeciendo toda el rea afectada (falla pequea) o en forma de chorro si la rotura es grande.Las roturas y filtraciones, hay que repararlas inmediatamente. Como la tubera va enterrada,

Fig. 29: Caudalmetro

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se debe descubrirla haciendo una excavacin en forma muy cuidadosa para no romperla. Las fallas en las tuberas pueden ser pequeas, en ese caso, se corta la seccin daada y se reem-plaza por un trozo nuevo. Para tuberas de PVC, existen uniones especiales de reparacin para dimetros de 63 mm o superiores. En fallas grandes, la tubera se raja por varios metros y en ese caso hay que reemplazar toda la tubera.Las tuberas de PVC vienen en tramos de 6 metros. La conexin entre tiras puede ser del tipo Simple Pegar (tubos de 1 de dimetro o menor) vienen en tramos de 5 metros y acople campana-goma (tubos de 63 mm o mayores).En la conexin Simple Pegar se utiliza un pegamento especial que disuelve parcialmente el material y al secarse une las dos piezas en forma definitiva. La unin campana-goma es un acople rpido en donde no se utiliza pegamento. Para facilitar el acople entre tuberas, se utiliza un lubricante tiene aspecto de grasa.Para reducir el riesgo de taponamiento, tanto las tuberas matrices como las laterales de riego se deben lavar. El lavado consiste en abrir el tapn final de la tubera y dejar escurrir el agua por varios segundos para eliminar los residuos que se han acumulado.Las tuberas matrices tienen una vlvula que al abrirla permite el lavado. Como una forma de disminuir el costo de la inversin inicial, se sustituye la vlvula por un terminal con hilo exte-rior y una tapa de PVC atornillada; en este caso se debe desatornillar la tapa y dejar escurrir el agua. Para volver a colocar el tapn, se debe detener el funcionamiento del equipo de riego debido a la presin del agua.

1.4 CAbEZALES DE CAMPO (ARCO DE RIEGO)

Son las vlvulas que se instalan en el campo para suministrar el agua a las diferentes unidades de riego. Pueden ser simples (tipo esfricas) para operacin manual o hidrulicas. En stas ltimas la presin hidrulica acciona una diafragma que corta la presin y el flujo del caudal.Se pueden accionar manualmente, en el lugar de instalacin o a distancia con mandos hidru-licos o elctricos.

Fig. 30: Tubera y accesorios de PVC

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Fig. 31: Arco de riego con mando hidrulico

Fig. 32: Purgado de la red matriz y portalaterales

Purga de Portalaterales y Red MatrizLas tuberas portalaterales llevan al final un elemento terminal que se denomina purgador cuya funcin es purgar y limpiar el tramo correspondiente.Los purgadores se utilizan para limpiar el sistema (restos de materiales plsticos, tierra, etc.), una vez concluida la instalacin. Tambin al finalizar la temporada de riego, para los que no fueron filtrados y algunos tipos de algas que proliferan en las tuberas sin necesidad de luz. El purgado se realiza con una presin adicional y por sectores, abriendo una vlvula por vez.

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laterales de Riego con EmisoresLas laterales de riego son todas de polietileno negro. Los dimetros mas utilizados son 16 y 20 mm. Las laterales son los elementos que causan ms problemas, aunque estos son fciles de solucionar. Los problemas ms comunes son pequeas roturas del material, desajustes en el punto donde se inserta el gotero o desacoples de las uniones de reparacin. Debido a la presin de trabajo, sale un chorro de agua en el lugar donde se produce la falla. Las roturas deben ser reparadas tan pronto sean detectadas. Es conveniente revisar el estado de las lat-erales todos los das. El agricultor debe disponer de elementos como uniones de repuesto, un alicate para efectuar la reparacin. La forma de trabajar es cortar el lugar que provoca proble-mas e instalar una unin de reparacin.

Fig. 34: Proceso de instalacin de red de tuberas de conduccin de PVC.

Tuberas de conduccinSon las tuberas que transportan el agua hacia los laterales. El material empleado es el P.V.C, cuyo dimetro depende del tamao de la parcela a la que se aplicar este tipo de riego y per-mite conducir las aguas desde los pozos existentes o desde la bomba hacia los cabezales.

Fig. 33: Sistema de riego por goteo

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Porta regantesSon las tuberias de menor dimetro, que permite conduccir el agua hacia cada uno de los los laterales donde se instalarn las cintas o mangueras de goteo.

Fig. 35: Proceso de instalacin de portalaterales y conectores iniciales

Fig. 37: Purga de lateral de riego (Mangueras)

5. LATERALES DE RIEGO O EMISORES

Son las tuberas donde se insertan los goteros, o las tuberas perforadas o de exudacin. Las cintas de riego permiten emitir caudales que vara de 1 a 4 litros por hora espaciados en promedio cada 0.30m, dichos laterales trabajan con presiones nominales de 9 metros de co-lumna de agua, variando y dependiendo del modelo de emisor a utilizar.

Operacin y Mantenimiento.- Todos los das se debe re-visar el correcto funcionamiento de los laterales de riego y emisores. Cuando hay desperfectos en las laterales, ya sea por una rotura, desacople de uniones y emisores, hay pr-dida de agua que no es utilizada en forma beneficiosa, se al-tera la distribucin de presin dentro del sector de riego y la eficiencia de uniformidad disminuye. Estas fallas deben ser reparadas en forma inmediata para recuperar la eficiencia de uniformidad.

Fig. 36: Laterales de riego (Mangueras con goteos integrados)

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Cuando la lateral de polietileno presenta una rotura, se debe cor-tar la parte afectada y reempla-zarla por una copla (unin). Una operacin similar debe ser eje-cutada cuando la prdida de agua se produce en la insercin del emi-sor con la lateral. En este caso, se saca el gotero, se corta la lateral y se instala una copla (unin).

Fig. 39: Equipos de mando hidrulico(Apertura y cierre de vlvulas de campo)

Sistema de control HidrulicoEllos permiten regular el funcionamiento de la instalacin y contribuyen, por tanto, a obtener el mximo rendimiento de la misma. Su inclusin, aun cuando es opcional, se justifica en in-stalaciones de gran superficie o de difcil manejo.

Hidrulicos: En este caso las vlvulas actan por seales de presin de agua transmitidas a travs de tubo de PE de pequeo dimetro (4-6 mm). Normalmente controlan volumen.

Vlvulas hidrulicas: Son mecanismos que interrumpen el paso de agua por medio de un pistn o un diafragma que cierra la salida. El pistn o diafragma acta mediante la presin trasmitida por una seal hidrulica.

Fig. 38: Rotura de lateral de riego

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Manual de Operacion y Mantenimiento de sistemas de riego tecnificado

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