F.C.A U.N.C. TECNICATURA EN JARDINERÍA Y FLORICULTURA

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1 F.C.A U.N.C. TECNICATURA EN JARDINERÍA Y FLORICULTURA RIEGO Y DRENAJE MANUAL DE APOYO TEÓRICO-PRÁCTICO Ciclo Lectivo

2 EQUIPO DOCENTE DOCENTES Ing. Agr. María Eugenia DEL FRANCO Ing. Agr. (Esp.) Matías MASTROMAURO Ing. Agr. Pedro Nicolás BENEDETTO Ing. Agr. Martin BÓVEDA FUNCIONES EN EL ESPACIO CURRICULAR Coordinador, capacitador y docente Docente Docente Docente FUNDAMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA El espacio curricular Riego y Drenaje se ubica en el primer cuatrimestre del Ciclo de Conocimientos Técnico-específicos, correspondiente al segundo año de la carrera y está articulado horizontalmente con Césped I, espacio de cursado en simultáneo con el que se tratarán similares casos de estudio. Se pretende lograr en el estudiante una mirada integradora de ambas disciplinas, que le otorgue herramientas para la resolución de problemas técnicos derivados del uso del agua tanto en espacios verdes como en viveros de producción. Objetivo general de la asignatura Introducir al manejo de sistemas de riego implementados en viveros y espacios verdes, brindando herramientas para la interpretación e implementación de proyectos de riego, y la resolución de problemas en estos contextos. Objetivos específicos Conocer los sistemas de riego y drenaje de espacios verdes y su predimensionado, asegurando el desarrollo de las especies vegetales componentes de jardines, parques de diferentes escalas y campos deportivos. 2

3 Aprender sobre los sistemas de riego en viveros y su pre-dimensionado, asegurando el desarrollo de las especies vegetales herbáceas y leñosas producidas. Conocer los componentes de los sistemas de riego y drenaje y las diferentes técnicas de instalación de los mismos. Adquirir las herramientas necesarias para la interpretación e implementación de proyectos de riego, tanto en espacios verdes como en viveros. Desarrollar las aptitudes necesarias para la resolución de problemas que puedan presentarse en el manejo de sistemas de riego en espacios verdes y viveros. METODOLOGÍA DE CURSADO La estructura de dictado de clases será teórico-práctica en aula y en espacios de aplicación de la Jardinería y la Floricultura. Se evaluará en el alumno la aptitud para identificar problemáticas en los aspectos relacionados al riego en espacios verdes, la capacidad para comprender y resolver estas situaciones, así como su interés en participar integralmente de la experiencia de aprendizaje que se propone. METODOLOGÍA DE EVALUACIÓN Evaluaciones de suficiencia: serán dos (2), a través de instrumentos escritos de resolución de problemas. Podrá recuperarse uno (1) de ellos. Evaluación final de integración y transferencia: una (1) evaluación escrita mediante instrumento similar a las evaluaciones de suficiencia, haciendo énfasis en la capacidad de análisis, síntesis e integración en situaciones concretas y transferencia de conocimientos a nuevos contextos. 3

4 CONDICIÓN DE LOS ALUMNOS Estudiante promocionado: el que habiendo asistido y cumplimentado el 80% de las actividades obligatorias, aprueba las evaluaciones de suficiencia y la evaluación final de integración y transferencia con una nota igual o superior a 4 (cuatro). Para acceder a la acreditación por promoción, el estudiante deberá haber cumplimentado los requisitos de correlatividad, al momento de iniciar el espacio curricular. Estudiante regular: el que habiendo asistido y cumplimentado el 80% de las actividades obligatorias, aprueba las evaluaciones de suficiencia con nota igual o superior a 4 (cuatro); y o no ha cumplimentado los requisitos de correlatividad al momento de iniciar el espacio curricular; o o habiendo cumplimentado los requisitos de correlatividad no aprueba la evaluación final de integración y transferencia con nota igual o superior a 4 (cuatro); o o habiendo cumplimentado los requisitos de correlatividad no asistió a la evaluación final de integración y transferencia. Esta condición se mantendrá por el término de dos años, desde el momento de la inscripción al cursado del espacio curricular. Estudiante libre por nota: el que habiendo asistido al 80% de las actividades obligatorias, no obtenga un mínimo de 4 (cuatro) puntos en todas las evaluaciones de suficiencia. Estudiante libre por faltas: el que no asistió al 80% de las actividades obligatorias o a alguna de las evaluaciones integradas de suficiencia como tampoco a su correspondiente recuperatorio. Estudiante ausente: el que nunca asistió al espacio curricular. 4

5 PROGRAMA ANALÍTICO 2016 Unidad 1. Introducción a conceptos de riego y drenaje. Ciclo hidrológico. Balance hidrológico. Concepto de riego. Definiciones importantes. Unidad 2. Requerimientos de riego. Introducción al conocimiento de los requerimientos hídricos. Diseño eficiente de los sectores de riego. Determinación de los requerimientos hídricos. Evapotranspiración de referencia. Coeficiente de cultivo, de especie, de densidad, de microclima, de jardín. Cálculo de las necesidades de riego. Dosis y frecuencia de riego. Unidad 3. Sistemas de riego. Clasificación de sistemas de riego. Componentes generales de un sistema de riego. Riego por gravedad: generalidades. Manejo de los riegos por gravedad. Riegos presurizados: generalidades. Componentes de los sistemas de riego presurizados. Variantes de riegos presurizados: riego localizado y riego por aspersión-difusión. Unidad 4. Control de calidad de riego. Evaluación de la uniformidad de riego. Evaluaciones en sistemas de riego por aspersión/difusión. Pluviometría media horaria. Curvas de precipitación. Elección de aspersores/difusores. 5

6 Unidad 5. Sistemas de bombeo. Sistemas de conducción. Conceptos generales: caudal, presión, pérdidas de carga. Materiales de conducción: cañerías de PVC, cañerías de polietileno. Elevación del agua. Tipos de bomba. Elección de bomba y cálculos de potencia requerida. Unidad 6. Sistemas de drenaje. Generalidades. Causas y efectos del encharcamiento. Clasificación de los sistemas de drenaje. Componentes de un sistema de drenaje subterráneo. Factores a considerar en el diseño de un sistema de drenaje. Etapas en el diseño de un sistema de drenaje. 6

7 CALENDARIO ACADÉMICO 2016 DÍA MÓDULO CARGA HORARIA TEMAS 10/03 Riego y Drenaje 4 hs Introducción. Requerimientos de riego. 17/03 Riego y Drenaje 4 hs Requerimientos de riego (continuación). 24/03 FERIADO 31/03 Riego y Drenaje 4 hs Sistemas de riego. 07/04 Riego y Drenaje 4 hs Evaluación de Suficiencia I (2 hs.) Control de calidad de riegos (2 hs). 14/04 Riego y Drenaje 4 hs Sistemas de bombeo. Sistemas de conducción. 21/04 Riego y Drenaje 4 hs Sistemas de drenaje Riego y Drenaje Evaluación de Suficiencia II (2 hs.) 28/04 2 hs + 2 hs Césped I TEMA CÉSPED (2 hs.) 05/05 Césped I 4 hs TEMA CÉSPED 12/05 Césped I 4 hs TEMA CÉSPED 19/05 Césped I 4 hs TEMA CÉSPED 26/05 Césped I 4 hs TEMA CÉSPED 02/06 Césped I 4 hs TEMA CÉSPED 09/06 Césped I 4 hs TEMA CÉSPED 16/06 23/06 Riego y Drenaje Césped I Riego y Drenaje Césped I 2 hs + 2 hs 2 hs + 2 hs Evaluación Recuperatoria de Suficiencia I y II Evaluación de Integración y Transferencia 7

8 INDICE EQUIPO DOCENTE... 2 FUNDAMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA... 2 METODOLOGÍA DE CURSADO... 3 METODOLOGÍA DE EVALUACIÓN... 3 CONDICIÓN DE LOS ALUMNOS... 4 PROGRAMA ANALÍTICO CALENDARIO ACADÉMICO Unidad 1: Introducción a conceptos de riego y drenaje Ciclo hidrológico Balance hidrológico o hídrico Concepto de riego Definiciones importantes Unidad 2: Requerimientos de riego Introducción Diseño eficiente de los sectores de riego Determinación de los requerimientos hídricos Evapotranspiración de referencia Coeficiente de cultivo Cálculo de las necesidades de riego Eficiencia de aplicación Dosis de riego y Frecuencia de riego Situaciones problemáticas Unidad 3: Sistemas de riego Introducción

9 Componentes generales de un sistema de riego Riego por gravedad Manejo de los sistemas de riego por gravedad Riegos presurizados Componentes de los sistemas de riego presurizados Variantes de riegos presurizados Situaciones problemáticas Unidad 4: Control de calidad de riego Introducción Evaluación de la uniformidad del riego Evaluaciones en sistemas de riego por aspersión/difusión Elección de un aspersor/difusor Situaciones problemáticas Unidad 5: Sistemas de bombeo. Sistemas de conducción Introducción Caudal Presión Pérdidas de carga Materiales de conducción Cañerías de PVC Cañerías de polietileno Elevación de agua Tipos de bombas Elección de la bomba y cálculo de la potencia requerida Situaciones problemáticas Unidad 6: Sistemas de drenaje Introducción

10 Causas y efectos del encharcamiento Clasificación de los sistemas de drenaje Componentes de un sistema de drenaje subterráneo Factores a considerar en el diseño Tipo de suelo Profundidad de raíces Tolerancia al anegamiento de las especies Etapas en el diseño de un sistema de drenaje ANEXOS Anexo 1: Características de las especies vegetales Anexo 2: Pérdidas de carga en cañerías BIBLIOGRAFÍA

11 Unidad 1: Introducción a conceptos de riego y drenaje. OBJETIVOS Comprender el funcionamiento del ciclo del agua y el concepto de balance hidrológico. Entender los conceptos de riego, lámina, dotación, dosis y caudal. CONTENIDOS Ciclo hidrológico. Balance hidrológico. Concepto de riego. Definiciones importantes. Ciclo hidrológico El movimiento continuo de agua entre la Tierra y la atmósfera se conoce como Ciclo Hidrológico o Ciclo del agua. Figura 1. Ciclo del agua. Pp Ev T I P E 11

12 Dónde: Pp: Precipitación Ev: Evaporación T: Transpiración I: Infiltración P: Percolación E: Escorrentía o Correntía La reserva de agua del planeta está formada por los mares y los océanos. Una importante cantidad superficial es evaporada hacia la atmósfera por acción de la temperatura. Cuando el vapor se acumula de manera abundante, se forman las nubes, compuestas de agua en sus tres estados: vapor, gotas microscópicas y pequeños cristales de hielo. Los fenómenos atmosféricos como la lluvia, el granizo, la nieve o el rocío, devuelven el agua a la superficie de la tierra. Al llegar a la superficie terrestre, sigue dos trayectorias. En cantidades determinadas por la intensidad de la lluvia, así como por la porosidad, permeabilidad, grosor y humedad previa del suelo, una parte del agua se vierte directamente en los riachuelos y arroyos, de donde pasa a los océanos y a las masas de agua continentales; el resto se infiltra en el suelo. Una parte del agua infiltrada constituye la humedad del suelo, y puede evaporarse directamente o penetrar en las raíces de las plantas para ser transpirada por las hojas. La porción de agua que supera las fuerzas de cohesión y adhesión del suelo, se filtra hacia abajo y se acumula en la llamada zona de saturación para formar un depósito de agua subterránea, cuya superficie se conoce como nivel freático. En condiciones normales, el nivel freático crece de forma intermitente según se va rellenando o recargando, y luego declina como consecuencia del drenaje continuo en desagües naturales como son los manantiales. 12

13 La intervención del técnico en el ciclo hidrológico consiste en procurar mediante recursos técnicos pertinentes que el agua se aproveche al máximo y que los daños o perjuicios que pueda ocasionar resulten mínimos. Balance hidrológico o hídrico Si consideramos el agua almacenada en el suelo después de una precipitación A ( Pp ) ( ET D ) Dónde: A: Agua almacenada en el suelo Pp: Precipitación ET Evapotranspiración D: Drenaje Éste balance puede ser positivo o negativo. Si es negativo, se necesita aplicar agua en forma adicional, a través del riego. A ( Pp R ) ( ET D ) A: Agua almacenada al final del período considerado P: Precipitación R: Riego ET: Evapotranspiración D: Drenaje El Balance mensual nos permite determinar entre otras cosas: la disponibilidad de agua para los cultivos, los excesos y déficit de agua, los períodos de recarga y utilización, etc. El Balance diario nos indica cuando regar y cuanto regar. 13

14 Concepto de riego Comprende las provisiones, medidas o actividades, de naturaleza temporaria o permanente, con el propósito de suministrar agua, en algunos casos conjuntamente con otras materias (fertilizantes), al suelo y por consiguiente a la planta, con el fin de mantener o promover su crecimiento (Grassi, 1998). Los dos factores que determinan la posibilidad de utilizar el agua para riego son: CALIDAD: física (ej. contenido de arena, limo, arcilla), química (ej. contenido de sales, nitratos, cloruros, etc.) y biológica (ej. microorganismos presentes en el agua). CANTIDAD: en volumen (disponibilidad de agua) y tiempo (concepto de CAUDAL). Definiciones importantes LÁMINA: expresión de la pluviometría (espesor de agua) a aplicar o aplicada en un predio, en mm de agua. DOTACIÓN: cantidad de agua por unidad de superficie, expresada generalmente en l/m 2 /mes, necesaria para satisfacer las necesidades de riego de una o varias especies, y tiene asociado el valor del tiempo. DOSIS: cantidad de agua a aplicar en cada riego programado, expresada en mm. CAUDAL: volumen de líquido que atraviesa una sección transversal en la unidad de tiempo. Se puede expresar en litros/minuto, metros cúbicos/hora, etc. 14

15 Unidad 2: Requerimientos de riego. OBJETIVOS Comprender el objetivo de la aplicación del riego. Entender los aspectos de importancia a considerar en la determinación de los requerimientos de riego. Conocer los factores que determinan el consumo de agua de un área bajo riego. Comprender los aspectos que condicionan la cantidad de agua a aplicar en forma de riego. Entender los factores que determinan los tiempos de aplicación de los riegos. CONTENIDOS Introducción al conocimiento de los requerimientos hídricos. Diseño eficiente de los sectores de riego. Determinación de los requerimientos hídricos. Evapotranspiración de referencia. Coeficiente de cultivo, de especie, de densidad, de microclima, de jardín. Cálculo de las necesidades de riego. Dosis y frecuencia de riego. Introducción El agua, a pesar de ser un recurso renovable y aparentemente abundante en el planeta, es un elemento imprescindible para la vida. Por este motivo, su utilización para la práctica de los riegos, más aún en espacios verdes, debe ser llevada a cabo de la forma más eficiente posible, evitando un consumo excesivo. Un manejo eficiente del agua de riego se puede conseguir mediante la adopción de medidas que permitan establecer un consumo acorde a las necesidades del área a regar. Estas medidas consisten en el diseño o la 15

16 delimitación de zonas de requerimientos hídricos similares (hidrozonas), el empleo de especies poco exigentes en agua, la utilización de aguas residuales depuradas para la práctica de los riegos, y la mejora de las propiedades del suelo que influyen en su capacidad de retención de agua y de infiltración, mediante, por ejemplo, la aplicación de enmiendas. Cuando las precipitaciones que recibe un suelo no son suficientes para poder atender todas las necesidades de agua de las plantas, el déficit de agua puede llegar hasta el punto en que se vean afectados su crecimiento y desarrollo. Es necesario conocer entonces los métodos o las formas por medio de las cuales podemos estimar las necesidades hídricas de las plantas y cuantificar sus necesidades de riego. Con posterioridad para la ejecución del riego se requiere determinar la cantidad de agua a aplicar en cada riego (dosis de riego) y el momento adecuado para efectuarlo. Diseño eficiente de los sectores de riego El diseño de un área de riego eficiente en el uso del agua debe ir orientado a la optimización en la utilización de este recurso y, por tanto, a un ahorro real de la misma. El diseño debe ir precedido de un estudio del suelo, de la calidad del agua de riego y de la pluviometría de la zona, a fin de seleccionar las especies más adaptadas a nuestro objetivo, el sistema de riego más adecuado, y las pautas de manejo a seguir para evitar pérdidas de agua por filtración profunda, escorrentía o evaporación. Los estudios previos al diseño también deben recoger información acerca de la topografía del terreno, de la existencia o no de drenajes, y de la vegetación e infraestructura existente en la zona. Dos aspectos importantes para realizar un adecuado uso del agua son el cálculo de las necesidades hídricas del mismo, y el control del consumo efectivo de agua. El consumo de agua estará condicionado en gran medida por su diseño, ya que, por ejemplo, la mezcla de especies con necesidades 16

17 hídricas diferentes en una misma zona, hace necesaria la aplicación de cantidades de agua por encima de las necesidades de algunas de dichas especies, lo que además de ocasionarles problemas fisiológicos, supondrá un consumo de agua superior al realmente necesario. Uno de los aspectos más importantes a la hora de diseñar un jardín eficiente en el uso del agua es su división en áreas de requerimientos hídricos similares o hidrozonas. La consideración de una zona de riego como un área homogénea de requerimientos hídricos, es un error desde el punto de vista de la gestión eficiente del agua de riego, ya que especies distintas tendrán necesidades distintas. Para optimizar el uso del agua se debe dividir el jardín en hidrozonas o zonas hídricas, división que debe realizarse teniendo en cuenta el consumo de agua de las plantas, sus necesidades de iluminación y mantenimiento, y las exigencias de uso. La localización y la forma de cada hidrozona también deberá tener en cuenta la topografía del terreno y mantener una estética adecuada. Asimismo en la distribución de las distintas especies que compongan cada hidrozona habrá que combinar la forma, color y textura de las plantas para lograr el objetivo deseado. Determinación de los requerimientos hídricos El consumo de agua que tenga lugar en una zona de riego dependerá del tipo de plantas (no todas necesitan la misma cantidad) y de la climatología de la zona, especialmente de la radiación solar, temperatura, lluvia, humedad y viento dominante. Sin embargo, en las necesidades de riego también influirá el tipo de suelo, que determinará la mayor o menor cantidad de agua almacenada y la dificultad con que las plantas la extraigan. Del agua absorbida por las plantas una pequeña parte es retenida y utilizada en los procesos de crecimiento y en la realización de la fotosíntesis; el resto (la gran mayoría) se pierde por transpiración. 17

18 La cantidad de agua retenida por las plantas es casi insignificante frente a la transpirada, por lo que se puede considerar que el consumo de agua es equivalente a la transpiración. Además, desde el suelo se produce una evaporación a la atmósfera de agua de las capas más superficiales. La cantidad de agua empleada en los procesos de transpiración y evaporación suele considerarse de manera conjunta por la dificultad de calcularlas por separado. Por tanto, se considera que las necesidades de agua de las plantas de un jardín están representadas por la suma de la evaporación directa desde el suelo y de la transpiración de las plantas, en lo que se denomina evapotranspiración (ET). Figura 2. Representación gráfica de los procesos intervinientes en la evapotranspiración. El valor de ET depende del clima y del tipo de planta, valores relacionados entre sí, que para simplificar se considerarán por separado. Así la evapotranspiración es el producto de un valor que representa al clima, evapotranspiración de referencia (ET 0 ), por un valor que representa a la planta, el coeficiente de cultivo (Kc). En general, la evapotranspiración se expresa en milímetros de altura de agua evapotranspirada cada día (mm/día). Evapotranspiración (ET) = Evap. de referencia (ET 0 ) x Coef. de cultivo (Kc) 18

19 Sin embargo, la diversidad de especies de árboles, plantas, céspedes, etc. dentro de una zona de riego dificulta el cálculo de la evapotranspiración de la forma antes señalada, ya que dentro de una misma zona existen varios factores que hacen variar la ET. Estos factores son: Las hidrozonas o zonas de riego en las que se podría dividir un sector en función del tipo de plantas que existan y sus necesidades hídricas. La variabilidad de densidad de plantación según las especies existentes. Los diferentes microclimas que se crean en el jardín por la existencia de zonas soleadas frente a otras de sombra, zonas más cálidas, más aireadas, etc. Por esto en el cálculo de la evapotranspiración de una zona de riego habrá que tener en cuenta una serie de coeficientes diferentes al coeficiente de cultivo (Kc), que se engloban en un coeficiente denominado coeficiente de jardín (Kj), que se explicará con más detalle más adelante. Evapotranspiración (ET) = Evap. de referencia (ET 0 ) x Coef. de jardin (Kj) Evapotranspiración de referencia La evapotranspiración de referencia (ET0) se estima a partir de valores obtenidos en un cultivo tipo mantenido en condiciones de humedad óptimas. Este parámetro varía según las condiciones climáticas (radiación solar, temperatura, humedad, etc.) y el entorno donde se mida, pudiendo variar de un lugar a otro de la misma zona. La estimación de la evapotranspiración de referencia (ET0) conlleva un procedimiento de cálculo que demanda un conjunto de información muchas veces de difícil acceso. De todo modos, la información de ET0 puede obtenerse de entidades públicas, centros de investigación y experimentación, etc. Los métodos de cálculo para obtener la ET0 no son parte de los objetivos de este 19

20 curso, por lo que se recurrirá al dato de ET0 obtenido de estas entidades para ser utilizado en los cálculos. Coeficiente de cultivo El coeficiente de cultivo (Kc) describe las variaciones en la cantidad de agua consumida por las plantas a medida que se desarrollan. Debido a la gran variedad de especies que pueden encontrarse en una zona de riego, se hace prácticamente imposible establecer un valor del coeficiente de cultivo para su totalidad, ya que cada una de ellas presenta un valor diferente de Kc. Además, factores como la densidad de plantación y la posible existencia de hidrozonas y de microclimas diferentes influyen en el valor de la evapotranspiración. Por esto, se estima un coeficiente de jardín (Kj) que se basa en una evaluación de las especies plantadas, la densidad de vegetación y el microclima o microclimas existentes y que se utilizará para el cálculo de la evapotranspiración (ET) en lugar del coeficiente de cultivo tradicional. Coeficiente de jardín Considera tres factores: Las especies que componen el espacio verde, (Ke) La densidad de plantación, (Kd) Las condiciones microclimáticas, (Km). Coeficiente de jardin = Coef. de especie x Coef. de densidad x Coef. de microclima Kj = Ke x Kd x Km 20

21 Coeficiente de especie (Ke) El cálculo del coeficiente de especie, agrupando las distintas especies por hidrozonas, sólo es posible en los espacios verdes de nueva construcción. En los que ya están establecidos, la mayoría, también se debe considerar un coeficiente de especie para el cálculo del coeficiente de jardín. Para ello, se deberán tener en cuenta las especies de cada sector de riego y considerar el coeficiente de las especies con mayor consumo de agua, y cubrir así las necesidades de todas las plantas que se vayan a regar al mismo tiempo. Esta opción no es la más adecuada para realizar un uso eficiente del agua, ya que las plantas con menores necesidades de agua recibirán más de la necesaria. Una posible solución es considerar un valor de Ke intermedio, siempre y cuando lo que interese sea mantener las plantas de mayor coeficiente de especie con vida pero con un aspecto visual inferior al óptimo. El valor del coeficiente de especie es clave para la determinación del coeficiente del jardín, sin embargo no existe una lista normalizada de valores de Ke, por lo que en numerosas ocasiones los profesionales deberán recurrir a su propio criterio y experiencia para establecer el valor de dicho coeficiente. A modo de guía, se presenta en el anexo 1 una lista con los Ke de varias especies vegetales. Coeficiente de densidad Los espacios verdes difieren considerablemente en cuanto a sus densidades de vegetación. Los recién instalados o aquellos con plantas espaciadas tienen en general menor superficie foliar que los espacios maduros o densos. Las pérdidas de agua en un área densa son mayores que en uno de baja densidad, a pesar de que las plantas individuales puedan perder más cantidad de agua para una superficie foliar determinada (debido a la demanda hídrica que genera la evaporación de suelo). 21

22 El valor del coeficiente de densidad está en función del tipo de vegetación presente, siendo el caso más difícil de evaluar el de los árboles. Para éstos se considerará un valor de Kd = 1,0 cuando la cubierta vegetal (porcentaje de suelo sombreado) esté entre el 60 y el 100%. Si este porcentaje es menor del 60%, Kd disminuye, llegando a su valor mínimo (0,5) cuando la cubierta es del 25% o menor. Si el tipo de vegetación que predomina es arbórea pero además hay arbustos y plantas tapizantes (o cubresuelos ), el coeficiente densidad se ajusta hacia arriba hasta un valor máximo de 1,3 (siempre en función de la cubierta vegetal de los árboles). Para arbustos y plantas tapizantes el coeficiente de densidad se considera equivalente. Con este tipo de vegetación, Kd toma un valor medio cuando la cubierta del suelo es completa o casi completa (90%). Si este porcentaje es menor o si la zona está recién plantada, el coeficiente disminuye tomando valores entre 1,0 y 0,5. Cuando sobre una base de tapizantes o de arbustos exista otro tipo de vegetación, los valores de densidad aumentan tomando valores entre 1,0 y 1,3 Los espacios verdes más comunes son los de plantaciones mixtas de elevada densidad, es decir aquellos que tienen árboles y arbustos plantados sobre una capa de tapizantes. En este caso Kd toma el valor máximo, 1,3. También se pueden encontrar plantaciones mixtas de media o de baja densidad para los que el valor de Kd disminuye. El valor mínimo (0,6) se le asigna a los espacios de este tipo recién plantados o espaciados. Coeficiente de microclima La pérdida global de agua en un jardín también se ve afectada por las condiciones ambientales del mismo. Las zonas con distintas condiciones ambientales dentro de una misma región climática se denominan microclimas. Las edificaciones o pavimentación típica de los espacios verdes urbanos pueden influir sobre las condiciones naturales del mismo. Así, por ejemplo, los 22

23 sectores de las zonas de estacionamiento están sometidos a mayor temperatura y menor humedad que las zonas de parques. El coeficiente microclima (Km) se utiliza para tener en cuenta las diferencias ambientales al calcular el coeficiente del jardín. Una condición microclimática media (Km = 1,0) es aquella en la que las estructuras, edificaciones, etc., no influyen en el microclima del espacio verde. En condiciones microclimáticas altas o bajas existe una influencia externa sobre las condiciones naturales. En las altas, (Km entre 1,0 y 1,4) las condiciones externas aumentan la evaporación de la zona de riego. Esto suele ocurrir en sectores rodeados de edificaciones que absorben calor. En estos casos, el sector recibe una radiación y una energía extra procedente de las construcciones que lo rodean, que hará que la evaporación que se produzca sea superior a la de un sector que no esté expuesto a estas condiciones. Por ejemplo, la evaporación que tiene lugar en un jardín rodeado de edificios de hormigón será mayor a la de un jardín sombreado por la ladera de una montaña. En el primer caso, los edificios que rodean el espacio verde absorben y ceden calor, al tiempo que impiden que parte de la radiación neta se disipe, todo esto hará aumentar la temperatura del espacio verde y por tanto su tasa de evaporación. Por el contrario, en las condiciones microclimáticas bajas (Km entre 0,5 y 1,0) la influencia externa hará disminuir la evaporación. Esto suele suceder en sectores sombreados, protegidos de los vientos, orientados hacia el norte, etc. En estos casos el espacio verde recibe una tasa de radiación menor por estar a la sombra o por tener una orientación tal que los rayos solares tienen menor incidencia. A los fines de ejecutar los cálculos, se presentan valores estimados de Kd y Km en la Tabla 1. 23

24 Cálculo de las necesidades de riego El cálculo de las necesidades mensuales de riego de un sistema es necesario para determinar aspectos como la factibilidad de regar o no cierta superficie, definir el área factible de ser regada de acuerdo a las características de nuestro sistema, determinar volumen de agua de una reserva, etc. Tabla 1. Valores orientativos de Kd y Ke según especies presentes, en tres niveles (alto, medio y bajo). El sistema formado por el suelo y las plantas tiene unos aportes y unas salidas de agua. Por lo general esas cantidades no son iguales, por lo que el contenido de humedad del suelo irá cambiando. Las entradas de agua pueden ser debidas a la lluvia o precipitación (LL) o al riego (R). Por su parte, las salidas de agua se deberán a la evapotranspiración (ET), la escorrentía (S) o la percolación (P). 24

25 Si se considera un sistema de riego bien diseñado en el que no existe escorrentía (S=0) y en el que además la percolación sea nula (P=0), la cantidad de agua que necesita la planta y se ha de aportar con el riego, o Necesidades netas de riego (Nn), corresponderá a la diferencia entre la cantidad de agua que el conjunto suelo-planta pierde, evapotranspiración (ET), y el agua que se aporta de forma natural, lluvia (Pp). Al considerar este último factor es importante tener en cuenta que, del total de precipitaciones que recibe un sector, solo una parte realmente queda disponible en el suelo para ser aprovechada por las pantas, ya que un porcentaje se pierde por escorrentía y percolación, como se mencionara anteriormente. Esta se denomina precipitación efectiva (Pe). Necesidad neta de riego (Nn) = Evapotranspiración Precipitación efectiva Nn = ET Pe Del mismo modo, el agua que se aporta al suelo con un riego no es aprovechada en su totalidad por la planta, sino que parte se pierde por escorrentía y/o percolación. Por tanto, la cantidad de agua que se debe aportar con el agua de riego, o Necesidades brutas (Nb), se calculará teniendo en cuenta una eficiencia de aplicación (Ea) del método o sistema de riego. Eficiencia de aplicación Debido a que los sistemas de riego no son totalmente eficientes, para el cálculo de las necesidades brutas de riego es necesario considerar la eficiencia de aplicación del sistema (Ea) o el porcentaje de agua que las raíces de las plantas aprovechan con respecto al total aplicada. Su valor dependerá del método de riego empleado, superficie, localizado o aspersión. En general, se puede considerar que la eficiencia de aplicación utilizando el riego localizado es de un 85-90%, mientras que en riego por aspersión este porcentaje desciende hasta un 70-80%, y en superficie hasta 25

26 aproximadamente un 60%. En cualquier caso los valores de eficiencia dependerán en gran medida del manejo que se haga de los riegos. Necesidad bruta de riego = Necesidad neta de riego Eficiencia de aplicación (tanto por uno) Nb = Nn Ea x 100 Cuando realizamos los cálculos mensuales para determinar las x 100 necesidades de riego de un sistema, siempre tendremos un mes en el cual la necesidad será mayor, la cual se denomina Necesidad bruta punta (Nbp), y será la que nos limitará la estructura de nuestro sistema (máxima superficie factible de ser regada). Esta se expresa, normalmente, en milímetros por mes (mm/mes). Cuando referimos las Nbp a una superficie de trabajo obtenemos la Dotación bruta punta, la cual se suele expresar en litros por metro cuadrado por mes (l/m 2 /mes). Dosis de riego y Frecuencia de riego El Agua Útil (AU) se define como la parte de agua del suelo que puede ser absorbida por las plantas, a una velocidad adecuada como para permitir el crecimiento normal de aquellas que viven sobre el suelo. Es el contenido de humedad que un suelo retiene en el rango de potenciales de 0,3 15 bares. Es el rango de humedad comprendido entre capacidad de campo (CC) y punto de marchitez permanente (PMP). El agua útil o disponible se refiere a un contenido de humedad entre dos niveles de potencial mátrico, por lo tanto se expresa de igual forma que aquel, como porcentaje o fracción por unidad de masa o volumen de suelo. Tiene mucha aplicación en riego, expresar el agua útil como lámina de agua almacenada. Dicha lámina depende de la densidad aparente del suelo, 26

27 además del valor de la capacidad de campo y el punto de marchitez permanente. El cálculo puede realizarse mediante la siguiente expresión: LAU = CC PMP 100 x Dap x p Dónde: LAU: lámina de agua almacenada en mm CC: contenido de humedad a capacidad de campo, en porcentaje de suelo seco. PMP: contenido de humedad en punto de marchitez permanente, en porcentaje de suelo seco. Dap: densidad aparente del suelo en gr/cm 3. p: profundidad del suelo en mm. Para cuantificar la Dosis de riego, o sea la cantidad de agua a aplicar en cada riego, a la lámina almacenada (LAU) se la debe afectar por el valor de agotamiento que se va a permitir, ya que una programación correcta del riego tiene como objetivo no dejar descender el contenido de humedad del suelo por debajo de un valor que afecte el crecimiento del cultivo. Este valor se denomina Umbral de Riego (UR). La dosis así determinada se denomina Dosis neta (Dn) de riego y se expresa en términos de lámina (mm). Dn = CC PMP 100 x Dap x Pr x UR En este caso, se considera como profundidad aquella efectivamente explorada por las raíces, ya que serán estas las capaces de extraer el agua del suelo. La aplicación de la dosis neta se realiza mediante un método de riego, cada uno de ellos posee una eficiencia de aplicación del agua característica, la 27

28 misma debe ser considerada, obteniéndose de esta manera la Dosis bruta (Db) de riego. Db = Dn (mm) Ef (%) x 100 A su vez, la dosis bruta de riego puede quedar definida por la disponibilidad de agua en cantidad y en el tiempo (conceptos de caudal y volumen disponible), ya que si bien un sistema determinado puede soportar una cierta lámina en un momento dado, muchas veces esta queda limitada por la capacidad de la fuente de agua de abastecer al sistema en tiempo y forma. Ambos aspectos deben considerarse simultáneamente a la hora de definir la dosis de riego. El intervalo de tiempo, expresado en días, que media entre dos riegos consecutivos se denomina Frecuencia de riego (Fr) y su magnitud surge de la relación entre la dosis neta que se aplica y el consumo diario de las plantas (ET). Fr (días) = Dn (mm) ET ( mm día ) 28

29 Situaciones problemáticas Problema 1 Un técnico desea calcular las necesidades de agua en el mes de noviembre de un jardín situado en un parque de la ciudad de Salta. Está compuesto por una plantación mixta de Populus nigra, Phoenix dactylifera y Cynodon dactylon. La plantación es plena y madura, está expuesta al sol todo el día y al viento por la tarde. Los valores de evapotranspiración de referencia para la zona son las siguientes: ET 0 diaria (mm/día) OCT NOV DIC ENE FEB MAR 3,8 4,2 4,4 4,3 3,7 3,1 Problema 2 Un técnico quiere calcular las necesidades de riego de uno de los jardines que tiene a su cargo para el mes de enero. Se trata de un jardín mixto maduro, regado por aspersión. Los datos de los que dispone son los siguientes: Necesidades netas: 4,2 mm/día Eficiencia de aplicación del riego: 70% Problema 3 Se desea regar un jardín puramente de césped en la ciudad de Córdoba en el mes de julio. Las condiciones son: Caudal disponible a la salida de la tubería principal: 50 litros/minuto. Disponibilidad de agua: 2 hs durante la noche, todos los días del mes. 29

30 Superficie a regar: 1000 m2. Tipo de riego: aspersión, con todos los aspersores funcionando simultáneamente. Eficiencia 80%. ET: 1,5 mm/día. Constantes hídricas: CC=21%, PMP=12% Densidad aparente del suelo: 1,2 g/cm3 Profundidad efectiva de raíces: 0,3 m Umbral de agotamiento tolerado: 0,35 a) Calcular la dosis bruta y la dosis neta de riego según la disponibilidad de agua (dosis disponible). b) Es factible aplicar esta dosis según las características del suelo y de las especies presentes? Determinar la dosis neta de riego máxima según estas características (dosis necesaria). c) Cuál será la frecuencia de riego necesaria? Problema 4 Nos encontramos con un parque situado en la ciudad de Pilar (Córdoba). Está compuesto por una plantación mixta de Pinus radiata, Cedrus deodara y Lolium perenne, conformando una única hidrozona. La plantación es plena y madura. La densidad de plantación es media. Está expuesto al sol medio día y se encuentra próximo a un estacionamiento. a) Se desea calcular la necesidad bruta de riego en el mes de noviembre y junio. b) Calcular la dosis bruta de riego según la disponibilidad de agua (se supone que el suelo y las especies presentes son capaces de soportar la dosis calculada). c) Calcular la frecuencia de riego necesaria. 30

31 Datos: ET 0 diaria noviembre: 5 mm/día. ET 0 diaria junio: 1,5 mm/día. Precipitación efectiva mensual promedio noviembre: 80 mm. Precipitación efectiva mensual promedio junio: 13 mm. Riego por aspersión con una eficiencia del 85%. Fuente de agua: red pública. Caudal disponible a la salida de la tubería principal: 80 litros/minuto. Disponibilidad de agua: 4 horas durante la noche, todos los días del mes. Superficie a regar: m 2. Se riega toda el área simultáneamente. Problema 5 Será factible el riego adecuado de un jardín de 1250 m 2 localizado en una propiedad situada en la zona norte de la Ciudad de Córdoba, considerando que se cuenta con una cisterna cuyas dimensiones son: 2,5 m de largo, 2 m de ancho y 1 m de profundidad? El caudal de ingreso a la misma permite llenarla cada tres (3) días (FR). Aproximadamente el 10% del volumen de la cisterna no puede ser utilizado debido a la profundidad a la que está instalado el chupador de la bomba. El equipo debe satisfacer las necesidades hídricas de una pradera compuesta por tres especies de requerimientos diferentes (Ke). La especie A tiene un Ke de 0,2; la especie B de 0,3 y la especie C de 0,6 La prioridad del riego es la pradera ya que son las especies que ocupan la mayor superficie, y en el lugar se encuentran pocos árboles y arbustos que sombrean un porcentaje muy bajo del suelo (Kd). 31

32 Las edificaciones existentes no influyen en el microclima del jardín (Km: condición media). La Evapotranspiración de referencia del mes de mayor demanda (Enero) según datos de la estación meteorológica Córdoba Aeropuerto es de 5 mm/día. En el jardín se encuentra instalado un equipo de riego por aspersión diseñado con aspersores que entregan una pluviometría de 4,5 mm/h con una eficiencia del 80%. 1. Determinar el tiempo de aplicación para entregar la dosis máxima en el mes de enero y el mínimo tiempo de aplicación para el mes de Julio, conociendo que la ET 0 para ese mes es de 1,8 mm/día. 2. Determinar la dosis de riego a aplicar en un jardín en el que se requiere llevar a capacidad de campo una profundidad media de 20 cm siendo las características del suelo: CC 18%, PMP: 8%, y Dap: 1,4 gr/cm 3. Las especies a regar toleran un nivel de agotamiento del 50%. Problema 6 Se le encarga a un técnico el manejo del riego del ingreso a una fábrica en la ciudad de Manfredi (Córdoba). Está compuesto por una plantación mixta de Lolium perenne, Zoysia sp. y Festuca arundinacea, conformando una única hidrozona. La plantación es plena y madura. La densidad de plantación es alta. Está expuesto al sol todo el día y se encuentra rodeado por cuatro calles. DATOS: ET 0 diaria enero: 5,8 mm/día. Precipitación efectiva mensual promedio enero: 85 mm. Riego por aspersión con una eficiencia del 80%. Fuente de agua: tanque australiano de 7 m de diámetro por 1,5 m de alto. El volumen efectivo del tanque es del 90% por la altura de 32

33 ubicación de la salida de agua. Se repone la totalidad del agua diariamente. Caudal disponible a la salida del tanque: 150 lts/minuto. Se permite regar 6 horas durante la noche, todos los días del mes. Superficie a regar: m 2. Se riega todo el sector simultáneamente. Las características del suelo son: CC 25%, PMP 15%, profundidad de riego (raíces) 30 cm, Dap: 1,30 gr/cm 3, se permite un agotamiento del 40% del agua del suelo. CONSIGNAS: a) Se desea calcular la necesidad bruta de riego en el mes de enero, ya que es el de mayor demanda. b) Calcular la dosis neta de riego máxima y la dosis bruta en función de las características de suelo, especies presentes y nivel de agotamiento de agua permitido. c) Calcular la frecuencia de riego necesaria en función de la dosis calculada en b). d) Está correctamente definida la hidrozona? Por qué? e) Será suficiente el agua disponible en el tanque para abastecer el equipo según las dosis calculadas? f) Si se debe completar el riego del sector en un día. Será viable en función del caudal y las horas de riego disponibles? 33

34 Unidad 3: Sistemas de riego. OBJETIVOS Reconocer los aspectos de importancia para la selección de un método de riego. Identificar los componentes de un sistema de riego. Afianzar el conocimiento en cálculos de número de riegos, dosis de riego y tiempos de riego. Comprender las ventajas y desventajas de los diferentes métodos de aplicación del agua de riego. Conocer las variantes dentro de cada método de aplicación de riego. CONTENIDOS Clasificación de sistemas de riego. Componentes generales de un sistema de riego. Riego por gravedad: generalidades. Manejo de los riegos por gravedad. Riegos presurizados: generalidades. Componentes de los sistemas de riego presurizados. Variantes de riegos presurizados: riego localizado y riego por aspersión-difusión. Introducción La elección de un sistema de riego dependerá de la disponibilidad de agua de la zona y la posibilidad de llevarla hasta el punto donde se necesite, de la topografía y la forma del terreno donde se ubique el sector a regar (pendiente, dimensiones), de la climatología de la zona, del tipo de plantas que se empleen, de la calidad del agua de riego, de los costos de la instalación, del tiempo de riego, que será limitado principalmente en las zonas públicas y de recreo, etc. 34

35 En la actualidad los sistemas más utilizados en el riego de espacios verdes, son los de aspersión y localizado, aunque también es frecuente ver algunos que siguen utilizando el riego por superficie. Este último sistema de riego es más frecuente en zonas con cultivos arbóreos, canteros de flores o en zonas en las que los desniveles del terreno permitan distribuir el agua por toda la superficie. En general, se consideran dos grandes grupos de sistemas de riego, de acuerdo a la forma de aplicación del agua, estos son: Riego por gravedad: utilizan la presión atmosférica para la conducción y la aplicación del agua, como ser canales y acequias (por ej. para riegos por surcos o inundación). Riego presurizado: los sistemas de conducción son cerrados y presurizados por algún medio, y utilizan tuberías para la conducción del agua (por ej. riego por aspersión, riego localizado). Componentes generales de un sistema de riego En general, los componentes básicos que se observan en los sistemas de riego son: Fuente de agua: abastecimiento de agua al sistema de riego en condiciones de caudal y presión adecuadas (ej. reservorio elevado con gradiente de presión adecuado o incorporación de bomba impulsora). Sistemas de conducción-distribución: distintos materiales, medidas, en función del diseño y tipo de riego. Emisores (solo en presurizados): distribuyen el agua en la zona afectada al riego. Accesorios de conexión: elementos que interconectan las partes antes mencionadas. 35

36 Riego por gravedad En los sistemas de riego por superficie el agua es aportada al suelo, cubriéndolo en su totalidad o circulando sobre éste, a la vez que se infiltra en su interior. La distribución del agua sobre la superficie del suelo, es la responsable de algunos de los inconvenientes de este sistema, como el elevado consumo de agua, las pérdidas originadas y los efectos erosivos provocados en los suelos. Los sistemas de riego por superficie pueden clasificarse en función de cómo tenga lugar el reparto del agua. En este sentido, pueden distinguirse: Riego por inundación: el agua se aplica sobre el terreno, quedando acumulada sobre éste y posteriormente se infiltra en su interior. o Cazuela: el agua se distribuye sobre una superficie de pequeño tamaño y poca profundidad, excavada alrededor de la vegetación a regar. o Riego en compartimentos cerrados: se utilizan para el riego de áreas grandes donde se moja todo el suelo. Riego por surcos: el agua es aplicada en la cabecera de la zona a regar, y discurre por ésta aprovechando el desnivel existente en el terreno, a medida que se infiltra en el mismo. Manejo de los sistemas de riego por gravedad Factores determinantes Los principales factores que condicionan el manejo de los sistemas de riego por superficie son el caudal a emplear y el tiempo de aplicación del riego. 36

37 Caudal Se encuentra determinado por el caudal disponible en la zona que se pretende regar, que puede proceder de la red de abastecimiento de la ciudad, de algún pozo, o de los camiones cisterna de la empresa municipal encargada del mantenimiento de los sectores de riego públicos. El caudal disponible establece el valor máximo que podrá ser utilizado durante el riego. Para determinar el caudal a emplear, hay que considerar las dimensiones del área que se pretende regar, la pendiente existente y las características de infiltración del suelo. Dicha cuantía puede ser muy variable, pero para evitar que pudieran ocasionarse en los suelos posibles problemas de erosión durante el riego, se recomiendan una serie de caudales máximos no erosivos, que son función de la facilidad del suelo para ser erosionado y de la pendiente del terreno. Tiempo de aplicación del riego En general, el tiempo de riego depende de las necesidades hídricas de las plantas y del caudal disponible. El tipo de suelo también influye en la determinación del tiempo de riego, al ser diferente la velocidad de infiltración del agua en cada caso. En los suelos pesados o arcillosos, por ejemplo, esta infiltración tendrá lugar de manera lenta, por lo cual, el tiempo de aplicación del riego tendrá que ser mayor para conseguir que se infiltre la misma cantidad de agua que en otro suelo menos pesado. Determinación de números de riegos, dosis de riego y tiempo de riego Para la estimación del número de riegos a realizar, las dosis de agua a emplear en cada riego y el tiempo de riego, es necesario considerar las 37

38 necesidades hídricas de las plantas, que indican el volumen de agua que hay que suministrar, y la capacidad de almacenamiento del suelo, que determinará la cantidad de agua existente en la zona del perfil del suelo ocupada por las raíces. Conocida la capacidad de almacenamiento del suelo (expresada como Dosis bruta; y calculada de acuerdo a las características del suelo y especies presentes, como se estudiara anteriormente), para calcular el número de riegos a realizar durante un período de tiempo determinado se dividen las necesidades brutas de agua en dicho período, entre la capacidad de almacenamiento del suelo, aproximando el resultado obtenido al número entero superior más próximo. De esta manera se asegura que, durante el período de tiempo considerado, los riegos se realicen con una frecuencia que garantice el correcto estado hídrico de la planta. Número de riegos = Necesidades brutas de agua de riego (mm) Dosis bruta de riego (mm) Para determinar la dosis bruta que efectivamente se va a entregar en cada riego, se deben dividir las necesidades brutas de las plantas entre el número de riegos obtenido. Dosis bruta (mm) = Necesidades brutas de agua de riego (mm) Número de riegos Esta dosis de riego corresponde con el volumen de agua que se necesita aplicar en cada riego. Su valor debe ser igual o inferior al de la capacidad de almacenamiento del suelo, ya que, en caso contrario, se generaría un exceso de agua que se perdería por debajo de la zona de raíces. Para calcular el tiempo de aplicación del riego, en primer lugar se determina la superficie de suelo (metros cuadrados) sobre la que se pretende distribuir el agua, y posteriormente el volumen total de agua a aplicar (litros). Superficie (m 2 ) = Ancho (m) x Longitud (m) Volumen total a aplicar (litros) = Dosis bruta (mm) x Superficie (m 2 ) 38

39 Conocidos el volumen total de agua a aplicar y el caudal disponible (litros/segundo), el tiempo de aplicación del riego quedará determinado por el cociente entre ambos: Tiempo de aplicación (minutos) = Volumen a aplicar (litros) Caudal disponible ( l x seg ) 1 60 Riegos presurizados En los sistemas presurizados, el agua puede ser liberada al medio ya sea directamente por orificios de salida sobre la tubería o bien a través de emisores (dispositivos de control de salida de agua desde la tubería de riego o lateral), los que requieren que la salida del agua sea bajo ciertas condiciones de presión y distribución en función del tipo de emisor empleado, es decir que su empleo nos permite tener regulado y controlado el flujo de caudal y la uniformidad de aplicación. Componentes de los sistemas de riego presurizados En general, los sistemas de riego presurizados presentan los siguientes componentes básicos: Cabezal de riego: está compuesto por: o Equipo de filtrado. o Equipo de bombeo (ver unidad 5) o Equipo de fertirriego. Red de distribución: tuberías 1º, 2º, 3º, etc. y laterales de riego o ramales de aspersión (ver unidad 5) Emisores. Red de drenaje (ver unidad 6) Elementos singulares: reguladores de presión, válvulas, medidores de caudal, manómetros, etc. 39

40 Cabezal de riego La procedencia del agua para el riego determinará los componentes que sean necesarios en el cabezal de riego. En éste se instalan los elementos precisos para filtrar el agua, en los casos que haya que eliminar partículas que puedan causar obturaciones en los emisores (equipo de filtrado); para dotarla de la presión adecuada, si la de entrada a la instalación no es suficiente (equipo de bombeo, se verá en detalle más adelante); y para añadirle fertilizantes (equipo de fertirriego). Equipo de filtrado El equipo de filtrado es el componente principal del cabezal ya que tras su paso por él, el agua quedará limpia de todos los sólidos y partículas en suspensión capaces de producir obturaciones en los emisores. Si el agua tiene una gran cantidad de sólidos en suspensión será necesario efectuar un prefiltrado, para separar las partículas más pesadas. Para ello se utiliza normalmente un hidrociclón (Figura 3) que las elimina por centrifugación. Figura 3. Hidrociclón. 40

41 Una vez libre de las partículas más gruesas el agua pasa por el equipo de filtrado desde donde saldrá lista para su distribución por la red de riego. Los filtros más usuales en un equipo de filtrado son: Filtros de arena: retienen principalmente partículas orgánicas en suspensión tras el paso del agua por una capa de arena o grava. Estos filtros son depósitos de rellenos de arena que debe ser silícea, uniforme y con un tamaño igual al de paso del agua en el emisor. La limpieza se realiza invirtiendo el flujo del agua, que entrará por abajo y saldrá por arriba hasta un circuito auxiliar, arrastrando toda la suciedad de la arena (Figura 4). Figura 4. Filtro de arena. Filtros de malla: retienen todo tipo de sólidos en suspensión en la superficie de unas mallas de material no corrosivo (acero o plástico), con orificios de pequeño tamaño. La capacidad de retención de estos filtros se mide, en general, por el número de mesh o número de orificios por pulgada lineal. El tamaño de los orificios de la malla se elige en función del tamaño del conducto del emisor, teniendo en cuenta que a menor diámetro del emisor, mayor nº de mesh (Figura 5). 41

42 Figura 5. Filtro de malla. Filtros de anillas: atrapan todo tipo de sólidos en suspensión entre unas anillas ranuradas, agrupadas y ajustadas unas contra otras en un cartucho insertado en la carcasa del filtro. El número de ranuras de las anillas, y su tamaño determinan la capacidad de filtrado de este tipo de filtros. El tipo de anillas que se utilice depende del diámetro de salida de agua en los emisores, siguiendo el mismo criterio que para los de malla. La limpieza de estos filtros, al igual que los de malla, se realiza en el momento en que la diferencia de presión, medida con manómetros a la entrada y salida del filtro, sea de unos 5 m.c.a. Para ello se abre la carcasa del filtro, y se extrae el elemento filtrante (malla o anillas) y se lava con agua a presión y un cepillo (Figura 6). Figura 6. Filtro de anillas. 42

43 Equipo de fertirriego El equipo de fertirriego es el encargado de distribuir fertilizantes a través del agua de riego. A través de este equipo también se pueden incorporar otras sustancias, como productos fitosanitarios, de limpieza, etc. La incorporación de los fertilizantes al agua de riego se realiza mediante diferentes sistemas de inyección. Los fertilizantes y demás productos químicos que se incorporan a la red de riego a través del equipo de fertirriego, se disuelven en el agua en el interior de un depósito o tanque desde donde son aspirados. Los sistemas de fertirriego más utilizados son: Tanque de fertilización: es el equipo más sencillo para la inyección de fertilizantes. Consiste en un depósito, metálico o de plástico reforzado, conectado en paralelo a la red de distribución, en cuyo interior se deposita una solución de fertilizante. El tanque está conectado con la tubería principal por un tubería de entrada y otra de salida; entre ambos puntos se sitúa una válvula de regulación que crea una diferencia de presión, que deriva una cantidad de agua de la red principal hacia el interior del tanque. El agua se mezcla con el fertilizante y arrastra parte de éste que se incorpora de nuevo a la red principal. El principal inconveniente de este sistema es que el fertilizante no se aplica en una cantidad constante en el tiempo, ya que su concentración disminuye en el interior del tanque a medida que pasa el agua de riego (Figura 7). Inyector Venturi: consiste en un tubo metálico o de plástico, conectado generalmente en paralelo a la tubería principal, con un estrechamiento que provoca la aspiración de la solución fertilizante, que pasa a la red. Se trata de un dispositivo muy sencillo, que no requiere energía para su uso y además proporciona el fertilizante de forma 43

44 constante a la red de riego. Su principal inconveniente es que genera una gran pérdida de carga en la tubería donde se instalan (Figura 8). Figura 7. Tanque de fertilización. Figura 8. Inyector tipo Venturi. 44

45 Inyector eléctrico: es una bomba accionada por un pequeño motor eléctrico, que aspira la solución nutritiva contenida en un depósito que no está conectado a la red, y la inyecta en la tubería principal. El empleo de este tipo de inyector permite mantener una concentración constante de fertilizante en el agua de riego. Su principal inconveniente es la necesidad de disponer de energía eléctrica para su funcionamiento (Figura 9). Figura 9. Inyector eléctrico. Inyector hidráulico: es similar al eléctrico, pero se caracteriza por no necesitar energía eléctrica para su funcionamiento, ya que la energía que requiere se la proporciona la presión existente en la red. Necesita por tanto una presión mínima para su funcionamiento, que puede limitar su uso en caso de no disponer de dicha presión (Figura 10). 45

46 Figura 10. Inyector hidráulico. Variantes de riegos presurizados En general, los sistemas de riego presurizados se dividen en dos grandes grupos, de acuerdo a la cobertura de mojado que logran sobre el terreno: riegos localizados y riegos de cobertura total. Riego localizado El riego localizado se basa en el aporte continuo de agua sobre la superficie del suelo (riego superficial) o bajo éste (riego subterráneo), utilizando tuberías a presión y emisores de diversas formas, de manera que sólo se moja una parte del suelo, la más próxima a la planta. La salida de agua por los emisores se produce con muy poca o nula presión, a través de unos orificios, generalmente de muy pequeño tamaño, mojando un volumen de suelo que recibe el nombre de bulbo húmedo. La forma del bulbo húmedo está condicionada principalmente por la textura del suelo, estando más extendido horizontalmente en los suelos arcillosos y más en profundidad en los arenosos (Figura 11). 46

47 Figura 11. Efecto de la textura sobre el formato del bulbo húmedo. Así, el agua se va infiltrando formando capas concéntricas más o menos alargadas, alrededor del emisor; este mismo camino es el que siguen las sales contenidas en el agua de riego. La zona central del bulbo es la que más cantidad de agua acumula por lo que la concentración de sales en esta zona es menor. Al mismo tiempo, el movimiento del agua en el bulbo húmedo va realizando un lavado de las sales acumuladas en el suelo, mayor en la zona más próxima al emisor; por este motivo la mayor acumulación de sales se produce en la periferia del bulbo, y sobre todo en la superficie del suelo, ya que el agua que se evapora, no lleva consigo las sales. Este lavado afecta de igual forma a los nutrientes, que también son sales, por lo que cuando se riega de forma localizada, es necesario realizar aportes frecuentes de nutrientes, utilizando el agua como método de aplicación para evitar la aparición de carencias (Figura 12). 47

48 Figura 12. Patrón de distribución del agua y las sales en riego localizado. A la hora de calcular las necesidades de riego con aguas salinas se tiene en cuenta una fracción de lavado, o cantidad de agua extra respecto al agua de riego, para alejar la zona de acumulación de sales del centro del bulbo, lo que evita que las raíces de las plantas entren en contacto con esta zona. En los sistemas de riego localizado se debe aplicar el agua en cantidades pequeñas y con alta frecuencia, es decir, dar un número de riegos elevado, en los que el aporte de agua en cada uno sea reducido. De esta forma se intenta mantener el contenido de agua en el suelo en unos niveles casi constantes y se evitan grandes fluctuaciones de humedad. Así, el agua estará permanentemente en el suelo en unas óptimas condiciones para ser extraída por la planta. En sistemas con vegetación arbórea y en aquellos en los que el suministro de agua no esté asegurado durante todo el año, la aplicación de agua con alta frecuencia puede crear problemas de anclaje del sistema radicular al suelo, o falta de resistencia en periodos en los que el suministro de agua se vea dificultado. Por ello, en estos casos será más interesante aplicar 48

49 frecuencias de riego más bajas y dotaciones más altas, a fin de aumentar el volumen del bulbo húmedo y la profundidad de las raíces. En general, el riego localizado dentro de un jardín se suele emplear principalmente para el riego de árboles, líneas de arbustos, macizos de flores, y tapizantes. Por sus características y forma de aplicar el agua, este sistema es el más adecuado para regar con agua salina. Ventajas y desventajas del riego localizado Tabla 2. Ventajas y desventajas del riego localizado. Emisores de riego localizado Goteros: emisores de bajo caudal que, en condiciones normales aplican hasta 16 litros por hora, y trabajan a presiones próximas a 1 kg/cm2. Se caracterizan por disipar la presión del agua en su interior, de forma que cuando llega al orificio de salida, ésta sale gota a gota. La pérdida de presión se consigue haciendo pasar el 49

50 agua por una serie de conductos ondulados y sinuosos. Según la forma en la que se encuentran colocados en las tuberías laterales, los goteros pueden ser: o Interlínea o insertados: se instalan cortando la tubería e insertando el gotero. o Pinchados: se insertan en un agujero previamente realizado a la tubería. o Integrados: se ensamblan en la tubería durante el proceso de fabricación de la misma. Figura 13. Goteros insertados (a), goteros pinchados (b) y goteros integrados (c). Tuberías emisoras: conducen y aplican el agua a través de unos orificios practicados durante el proceso de fabricación o a través de una pared porosa, generando una banda continua de humedad en la zona donde son colocadas. 50

51 Microaspersores: distribuyen el agua en forma de lluvia hacia la zona del suelo ocupada por las raíces. De esta forma se consigue una uniformidad de riego equivalente a la del riego localizado, por lo que es muy útil para zonas del jardín en las que resulta difícil instalar una línea de goteo, y sobre todo, en suelos muy arenosos donde resulta complicado establecer bulbos razonables con puntos aislados de emisión. Se emplean generalmente para regar árboles, macizos de flores, rosales, pequeñas áreas del jardín, etc. Microdifusores/Nebulizadores: emiten una nube de finas gotas. El elemento de dispersión del agua no posee rotación (a diferencia de la microaspersión). Éstos se utilizan frecuentemente en espacios cerrados, como invernaderos o viveros, para crear ambientes húmedos y bajar la temperatura interior. Suelen ir colgados del techo y trabajan a altas presiones. (a) (b) Figura 14. Microaspersor (a), microdifusores (b). Riego por aspersión y difusión Los sistemas de riego por aspersión se basan en la aplicación del agua en forma de lluvia sobre la totalidad de la superficie. Para ello el agua es 51

52 conducida a presión a través de una red de tuberías, hasta los elementos encargados de dispersarla, aspersores o difusores. Una de las principales características de este sistema de riego es que el agua, una vez que sale del aspersor, queda fuera de control, totalmente a merced de las condiciones climáticas, que condicionarán en gran medida la uniformidad de aplicación. El viento es el elemento que mayores problemas de uniformidad en el reparto del agua puede crear. Otro aspecto que puede afectar a la eficiencia de aplicación es la evaporación de las gotas de agua emitidas por el aspersor antes de llegar al suelo, situación que puede producirse en ambientes muy cálidos y secos. Esta circunstancia obliga a controlar el tamaño de gota generado por los aspersores, ya que si éste es muy reducido, las pérdidas por evaporación pueden ser muy elevadas. Los aspersores realizan movimientos rotatorios, por lo que humedecen una zona más o menos circular. Existen modelos de aspersores regulables en los que el ángulo de giro puede variarse entre 0 y 360º, modificando así el área regada; otra posible regulación es la del arco de riego, que modifica el radio de trabajo, y por tanto el área humedecida. Los difusores, muy similares a los aspersores, carecen de elementos móviles para girar, pero el arco de riego se regula desde la boquilla de salida del agua, lo que permite igualmente regar áreas circulares o áreas con curvas. No son sistemas adecuados para regar con aguas salinas. Al ser un sistema de cobertura total con el que se moja el área foliar de la planta o parte de ella, al evaporarse el agua, las sales quedan depositadas en las hojas, pudiendo causar quemaduras u otro tipo de daño. En general, los sistemas de riego por aspersión y difusión se emplean para el riego de céspedes y tapizantes, y sobre todo para el riego de campos de deporte. Los emisores que se instalan suelen ser emergentes para que la actividad que se desarrolla en la zona a regar no se vea dificultada. 52

53 Ventajas y desventajas del riego por aspersión/difusión Tabla 3. Ventajas y desventajas del riego por aspersión/difusión. Emisores de riego por aspersión/difusión Aspersores: están formados por un cuerpo central y por una o más boquillas, por las que el agua sale a presión. Los aspersores realizan un movimiento rotatorio provocado por la presión del agua, que al salir moja una superficie más o menos circular, cuyo radio de alcance depende de la presión del agua y del tipo de boquilla. El reparto del agua sobre la superficie regada por un aspersor no es uniforme. Por este motivo, al diseñar el sistema de riego, es necesario situar los aspersores lo suficientemente próximos entre sí para que se produzca un solape de la zona mojada por cada uno de ellos. Según el mecanismo de giro del aspersor, se pueden clasificar en: o De impacto: son aquellos en los que el mecanismo de giro se consigue mediante el impulso del chorro de sobre un brazo oscilante, que se desplaza y vuelve a su posición original por la acción de un muelle. Al recuperar su posición original, el brazo 53

54 golpea el cuerpo del aspersor provocándole un ligero giro. Pueden disponen de una o varias boquillas. o De turbina: realizan un giro continuo gracias al paso del agua a través de un mecanismo de engranajes, unido al cuerpo del emisor. El giro continuo de estos aspersores hace que se consiga una distribución del agua más uniforme que con los de impacto. (a) (b) Figura 15. Aspersor de impacto (a), aspersor de turbina (b). Difusores: se diferencian de los aspersores en varios aspectos: el principal es que carecen de elementos móviles; necesitan una menor presión para su funcionamiento; suelen arrojar una cantidad mayor de agua por metro cuadrado regado; y el radio de alcance es menor. Figura 16. Difusor. 54

55 Situaciones problemáticas Problema 1 Calcular el número de riegos, la dosis de riego y el tiempo de riego necesarios durante la quincena del 1 el 15 de enero para regar un macizo de flores de 4 m de ancho por 6 m de largo, a) en caso de un suelo arcilloso y b) en caso de uno arenoso, sabiendo que las necesidades brutas de las flores durante la quincena son de 90 mm y que la capacidad de almacenamiento del suelo (para una profundidad de raíces y nivel de agotamiento determinados) a) son 63 mm y la del suelo b) 24 mm. El caudal disponible es de 1,5 l/s. Problema 2 Nos encontramos en la ciudad de Alta Gracias. Se le encarga al técnico calcular el número de riegos, la dosis bruta de riego y el tiempo de riego necesarios durante la quincena del 1 el 15 de diciembre para regar por inundación un cantero de flores de 3 m de ancho por 8 m de largo, a) en caso de un suelo arcillo/limoso y b) en caso de uno areno/franco, sabiendo que las necesidades brutas de riego de las flores durante la quincena son de 80 mm y que la capacidad de almacenamiento del suelo (para una profundidad de raíces y nivel de agotamiento determinados) a) son 55 mm y la del suelo b) 35 mm. El caudal disponible es de 1 l/s. 55

56 Unidad 4: Control de calidad de riego. OBJETIVOS Comprender la importancia de una correcta evaluación del funcionamiento de los sistemas de riego. Interpretar el concepto de pluviometría media horaria. Entender el patrón de distribución del agua en riego por aspersión y su relación con el marco de emisores. Interpretar el concepto de coeficiente de uniformidad. Adquirir práctica en el manejo de catálogos de emisores. CONTENIDOS Evaluación de la uniformidad de riego. Evaluaciones en sistemas de riego por aspersión/difusión. Pluviometría media horaria. Curvas de precipitación. Elección de aspersores/difusores. Introducción La evaluación de las instalaciones de riego permitirá comprobar si su funcionamiento es adecuado para poder aplicar los riegos de forma óptima, esto es, satisfaciendo las necesidades del espacio verde y, al mismo tiempo, minimizando las pérdidas de agua. Un buen mantenimiento de la red de riego ayudará a prevenir problemas como obturaciones de las boquillas de los emisores, en caso de riego localizado, o algún defecto de funcionamiento en los emisores en riego por aspersión y difusión. Todos estos problemas, evitables, causarán una baja uniformidad de aplicación y un gasto innecesario de agua. 56

57 Evaluación de la uniformidad del riego Se debe realizar una evaluación de la uniformidad de aplicación del riego para evitar la presencia de zonas con un exceso de agua y otras con un déficit dentro del jardín. Además, una baja uniformidad implicará la aplicación de un exceso de agua para que las zonas que reciban menos cantidad estén suficientemente abastecidas. Para evaluar la uniformidad del riego de un sector se elegirá un determinado número de emisores distribuidos uniformemente, que dependerá del tamaño de la instalación, del número de ramales y de la longitud de los mismos (Figura 17). El coeficiente a calcular es el coeficiente de uniformidad de caudales (CUC), cuyo valor permitirá detectar faltas de eficiencia y solucionar pequeños problemas que mejoraran el funcionamiento del sistema y por tanto la eficiencia en el uso del agua de riego. Para el cálculo del coeficiente de uniformidad de caudales se medirá, con la ayuda de una probeta o de un vaso graduado, el volumen que cada uno de los emisores seleccionados suministra en un tiempo determinado. El tiempo de medida del caudal será igual para todos los emisores y oscilará entre tres y cinco minutos. Con las medidas obtenidas se calculará el caudal que suministra cada uno de éstos. Figura 17. Ejemplo de ubicación de vasos pluviométricos para la determinación del coeficiente de uniformidad de caudales. 57

58 Una vez conocido el caudal que suministra cada uno de los emisores seleccionados para realizar la evaluación, se calculará el coeficiente de uniformidad de caudales siguiendo los pasos siguientes: 1. Se calcula la media de los caudales de los emisores que representan la cuarta parte de los de más bajo caudal (q 25% ). 2. Se calcula la media de los caudales medidos en todos los emisores (q m ). 3. Una vez conocida la media de los caudales que representan la cuarta parte de más bajo caudal y la media de todos los caudales medidos durante la evaluación, q 25% y q m, se calcula el coeficiente de uniformidad de caudales (CUC) con la siguiente expresión: CUC = 100 x Media de la cuarta parte con menor caudal Caudal medio en todos los emisores Dependiendo del valor del coeficiente de uniformidad de caudales obtenido se le puede asignar una clasificación al sector de riego evaluado (Tabla 4). Tabla 4. Escala orientativa para evaluar el dato de coeficiente de uniformidad. Si el CUC no es aceptable, sería conveniente realizar medidas de presión en puntos críticos del sector de riego. Para ello se seleccionan las mismas líneas de emisores que se seleccionaron para medir el caudal, y con la 58

59 ayuda de un manómetro se mide la presión en la cola de los ramales, y se compara con la existente a la entrada del sector. Las diferencias de presión suelen deberse a una incorrecta limpieza de filtros, sedimentos en las tuberías, obturaciones de los emisores, etc. Evaluaciones en sistemas de riego por aspersión/difusión La base del funcionamiento y de la eficiencia de un aspersor/difusor es la presión en la boquilla (punto de salida del agua), siendo aspectos fundamentales el diámetro de la tobera (mm) y la presión de trabajo (Kg/cm 2 ). Los aspectos mencionados definen las características funcionales del aspersor, siendo las mismas: Caudal Alcance Pulverización de las gotas Eficiencia Pluviometría media horaria Curvas de precipitación La adecuación de estas características a las condiciones del proyecto de riego, constituyen la base para el buen funcionamiento de una instalación. Pluviometría media horaria Se denomina pluviometría media horaria (Pmh) a la precipitación media que arroja un aspersor/difusor sobre la superficie mojada por él. Se expresa de la siguiente manera: Pmh ( mm Caudal del emisor ( ) x 1000 h ) = h Espacio entre emisores (m)x Espacio entre ramales (m) m 3 59

60 El espaciamiento entre emisores y entre ramales, definen el marco de aspersión. Los marcos más frecuentes son el cuadrado, el rectangular y el triangular. Según el marco adoptado, la superficie de suelo que riega cada aspersor, estará determinada por la distancia entre aspersores y ramales. En la elección de uno u otro marco, uno de los factores que más influye, junto con la geometría de la zona a regar, es el viento, ya que los sistemas de riego por aspersión son los más sensibles a dicho agente meteorológico, desde el punto de vista de la uniformidad del riego. Marco cuadrangular: la distancia entre los aspersores de un mismo ramal (S) es igual a la distancia entre ramales (L). Para conseguir un solape adecuado, ambas distancias habrán de ser iguales al alcance. La disposición en cuadrado se utiliza de manera general en aquellos casos en los que el viento existente en la zona es escaso. Figura 19. Representación del marco cuadrangular. Marco rectangular: la distancia entre aspersores y entre ramales es diferente. La disposición en rectángulo es recomendable en aquellas circunstancias en las que el viento sea un condicionante permanente. 60

61 Figura 19. Representación del marco rectangular. Marco triangular: la distancia entre dos aspersores consecutivos de un mismo ramal es inferior a la distancia entre ramales. Un caso particular del marco triangular es el marco tresbolillo, en el que los emisores de dos ramales consecutivos se sitúan en los vértices de un triángulo equilátero. El marco triangular se recomienda en zonas de vientos frecuentes. Figura 20. Representación del marco triangular. 61

62 Curvas de precipitación Un aspersor/difusor no arroja la precipitación de modo uniforme, generalmente la zona próxima al pie del aspersor recibe más lluvia, decreciendo la intensidad a medida que aumenta la distancia al pie. Describe un perfil de distribución de la siguiente forma: Figura 21. Estructura general del patrón de distribución del agua de un aspersor/difusor. La uniformidad de riego se logra superponiendo los conos de mojado, obteniendo un perfil mojado de las siguientes características: Figura 22. Modelo de distribución de la precipitación de aspersores/difusores individuales y la resultante de su superposición, desde el punto de vista de la distancia entre aspersores. 62

63 Figura 23. Modelo de distribución de la precipitación de aspersores/difusores individuales y la resultante de su superposición, desde el punto de vista de la distancia entre laterales. La uniformidad en la distribución del agua por un aspersor/difusor a lo largo del chorro, y la pulverización que proporciona, son relevantes para el mantenimiento de las propiedades físicas del suelo y minimizar las pérdidas de agua. La variabilidad de la curva pluviométrica de un aspersor a lo largo de chorro está fuertemente influida por la dirección e intensidad del viento. También una velocidad de rotación o presión de trabajo inadecuadas puede afectar la distribución del agua. Elección de un aspersor/difusor Los fabricantes de los emisores de riego por aspersión/difusión ofrecen en sus catálogos la información necesaria para la selección de aquel emisor que mejor se adapte a las condiciones de nuestro proyecto de riego. Estos 63

64 datos son básicamente: diámetros de salida de las boquillas, presiones de trabajo, alcance de riego efectivo, ángulos de cobertura, pluviometría entregada en función del marco, etc. En definitiva, en el trabajo de selección de emisores a utilizar en un proyecto de riego, el técnico deberá tener en cuenta los siguientes aspectos: Ubicación del emisor y ángulo de mojado Marco de aspersión Porcentaje de recubrimiento Pluviometría media horaria necesaria En función de esta información, el técnico será capaz de determinar qué modelo y color de tobera será la más adecuada para el sistema de riego en cuestión. Además, considerando estos aspectos, también se podrá definir el caudal necesario a aportar a cada emisor en función de su ubicación en el terreno y, principalmente, su ángulo de mojado. 64

65 Situaciones problemáticas Problema 1 En un parque ubicado en la ciudad de Villa Carlos Paz, se está regando por aspersión utilizando difusores. Se desea determinar si la pluviometría media horaria que se está aplicando es la correcta. Las características del riego son: Pluviometría media horaria pretendida: 57 mm/h Distancia entre emisores de cada lateral (S): 3 m Distancia entre laterales (L): 3 m Superposición de difusores: 100% del radio Caudal que arroja cada difusor: 0,4 m 3 /h Posteriormente, se desea conocer el coeficiente de uniformidad de riego para el sector que se está evaluando. Para ello el técnico coloca 28 vasos pluviométricos en una grilla de 1m x 1m, y mide los volúmenes que se presentan en la siguiente tabla: Volúmenes recogidos en los vasos (cm 3 ) Problema 2 Se ha diseñado la disposición de las toberas para el riego de una cancha de fútbol. Con el plano de ubicación de aspersores el técnico debe seleccionar los adecuados dentro del catálogo. Los datos disponibles son los siguientes: Terreno rectangular de 20 m x 12 m. Recubrimiento de los aspersores: 100% del radio. Pluviometría media horaria necesaria: 36 mm/h. 65

66 1. Determinar qué modelo y color de tobera es la adecuada. 2. Definir el caudal necesario a aportar a cada aspersor según su ubicación. Diagrama del sector de riego 66

67 Catálogo de aspersores 67

68 68

69 Unidad 5: Sistemas de bombeo. Sistemas de conducción. OBJETIVOS Afianzar el concepto de caudal y la utilidad de su conocimiento. Comprender el concepto de presión y el manejo de sus unidades. Entender la definición de pérdidas de carga y su forma de cálculo. Conocer lo materiales más utilizados en conducciones de riego en espacios verdes. Conocer los tipos de bombas más utilizadas en sistemas de riego. Entender el concepto de altura manométrica y su forma de cálculo. Comprender el concepto de potencia en la bomba y su método de cálculo. CONTENIDOS Conceptos generales: caudal, presión, pérdidas de carga. Materiales de conducción: cañerías de PVC, cañerías de polietileno. Elevación del agua. Tipos de bomba. Elección de bomba y cálculos de potencia requerida. Introducción En la actualidad los métodos de riego mayoritarios son aspersión y localizado, en los que es necesario que el agua de riego esté dotada de una energía determinada para que ésta circule por las tuberías a presión. De esta forma se conseguirá que los emisores de agua funcionen correctamente, y apliquen a las plantas el agua necesaria uniforme y eficientemente. Los sectores de riego pueden estar ubicados en lugares públicos o en privados, pero en cualquiera de estos casos lo habitual es que la fuente de agua sea la red de distribución urbana, que permite la circulación de un caudal 69

70 determinado a una presión dada. De esta forma, cuando se plantea el diseño de riego es muy importante tener en cuenta el caudal disponible y la presión de entrada. Así, se podrá considerar en caso de ser necesario, la posibilidad de dotar a la instalación de un sistema de bombeo y un depósito de almacenamiento para adaptar el suministro de agua a las necesidades o bien diseñar el sistema de riego en función de la presión y caudal dados. Para todo ello es indispensable afianzar los conceptos de caudal de agua y presión, así como las pérdidas de carga que se producen en la red de distribución y el resto de elementos que componen el sistema de riego. De esta forma es posible determinar las características del sistema de bombeo en caso de ser necesario, o de la distribución de los componentes del sistema, en caso de usar la red urbana como sistema de abastecimiento. Caudal Es la cantidad de agua que circula por una conducción o tubería, o que sale por un emisor en un tiempo determinado. Las unidades que suelen manejarse en riego de espacios verdes son: l/s, l/m, m 3 /h, etc. Es fundamental conocer el caudal disponible en la toma de riego de la instalación ya que de él dependerá el número de emisores que podrán estar funcionando simultáneamente. Es factible su cuantificación mediante medición volumétrica directa o utilizando caudalímetros. En el primer caso se utiliza un recipiente de volumen conocido, el cual se completa con la salida de agua que se desea cuantificar, mientras se va tomando el tiempo con un cronómetro, para luego relacionar ambos valores (volumen/unidad de tiempo). En el caso de los caudalímetros, son aparatos electrónicos que se colocan en el punto a medir, y arroja directamente el valor de caudal circulante. 70

71 Presión La mayor parte de los sistemas de riego empleados en espacios verdes están basados en la conducción del agua desde la toma o punto de abastecimiento hasta los emisores, discurriendo a través de toda la red de distribución dentro de unas tuberías cerradas. Para que el agua pueda hacer funcionar los emisores correctamente y, en consecuencia, se aplique el agua deseada, es preciso que circule con una determinada presión. La presión se define como la fuerza ejercida sobre una superficie determinada. Si se hace referencia al agua de riego que circula por una tubería, la presión es la fuerza que ejerce el agua sobre las paredes de la tubería y los distintos elementos que componen el sistema. La presión del agua permitirá: Superar la diferencia de altura a la que esté situado el sector de riego con respecto a la toma de agua, cuando ésta esté ubicada en un nivel inferior. Hacer funcionar correctamente los emisores (que requieren una cierta presión). Vencer el rozamiento que produce el paso del agua por las tuberías y los elementos especiales dispuestos es la misma. Las unidades que suelen manejarse en riego de espacios verdes son: kg/cm 2, m.c.a., atm, etc. La equivalencia entre ellas es: 1 atm = 1 kg/cm 2 = 10 m.c.a. Es muy importante conocer la presión en diversos puntos de la instalación. En particular deben conocerse, a la entrada de la instalación la presión estática o presión máxima que tiene la red cuando no hay consumo, necesaria para determinar el timbraje de la tubería principal, y la presión dinámica o de funcionamiento, que es la que normalmente se va a tener en la red cuando funcione la instalación de riego. El dato de presión dinámica sirve para confirmar que la presión existente es suficiente para realizar los riegos adecuadamente o, por el contrario, se necesita un sistema de bombeo que 71

72 eleve el agua hasta la presión requerida. Dependiendo de la extensión del sector de riego y de la distribución de las zonas a regar, también puede ser necesario medir la presión a la entrada de los sectores en que se dividirá el riego. La presión suele medirse utilizando manómetros, instalados permanentemente en el punto de medida o bien colocándolos puntualmente en los lugares deseados. Los valores arrojados en este último caso se denominan alturas manométricas. Pérdidas de carga En los sistemas de riego a presión, a medida que el agua circula por la red de distribución (tuberías y piezas especiales) y atraviesa distintos elementos singulares (válvulas, contadores, reguladores, etc.) pierde parte de dicha presión debido al rozamiento. Esta pérdida de presión se denomina pérdida de carga y se expresa en unidades de presión, siendo lo más habitual que se utilicen los metros de columna de agua (m.c.a.). La pérdida de carga en el sistema depende principalmente de los siguientes factores: Diámetro interior de la tubería, teniendo en cuenta que a menor diámetro la pérdida de carga es mayor para el mismo caudal circulante. Longitud de la tubería, sabiendo que a mayor longitud de la tubería también es mayor la pérdida de carga para el mismo diámetro y caudal circulante. Caudal, siendo mayor la pérdida de carga a mayor caudal para el mismo diámetro. Tipo de material de la tubería y rugosidad de sus paredes interiores (PVC, polietileno, aluminio, fibrocemento, etc.). Piezas especiales y elementos singulares instalados en la red. La pérdida de carga en tuberías de una sola salida puede calcularse mediante la siguiente expresión: 72

73 Pérdida de carga (m. c. a) = Pérd. carga cada 100 metros de tub. x Long. tub. 100 PC (m. c. a. ) = J ( m 100 m ) x L (m) 100 El dato de pérdida de carga por cada 100 metros de tubería (J) está tabulado para cada tipo de tubería, y es función del material de fabricación de ésta, de la presión, del diámetro y del caudal circulante. En el anexo 2 se presentan las tablas con los valores de J según material y diámetros. En el caso del cálculo de pérdida de carga en tuberías de salidas equidistantes (sería el caso de un lateral de riego por aspersión o riego localizado), se utiliza la siguiente expresión: PC (m. c. a) = PC cada 100 metros de tub. x Long. tub. x Factor de Christiansen 100 PC (m. c. a. ) = J ( m 100 m ) x L (m)x F 100 En este caso se introduce el factor de Christiansen (F), que es un valor adimensional que está tabulado, y toma diferente valor según la cantidad de salidas equidistantes que tenga la tubería objeto de estudio, como se observa en la Tabla 5. 73

74 Tabla 5. Factor F de Christiansen según número de salidas de la tubería. Cuando se realiza el diseño hidráulico de la instalación es imprescindible tener en cuenta todas las pérdidas de carga que puedan ocasionarse, para que en el punto más desfavorable de la instalación exista suficiente presión para que los emisores suministren el agua de forma adecuada. Además de las pérdidas de carga que se producen en las tuberías, deben contabilizarse las pérdidas de carga que se producen en los elementos singulares y en las piezas especiales. Por lo general, a falta de datos específicos, se suele simplificar el cálculo de esta cantidad, asignándole un 15% del total de las pérdidas calculadas para la red de tuberías. Materiales de conducción Las tuberías que forman parte de la red de distribución suelen nombrarse según su categoría, siendo la primaria la que parte de la boca o toma de riego, y secundarias y terciarias las que reparten el agua hasta los sectores de riego en que se divida el espacio verde. Las tuberías portadoras de los emisores de riego reciben el nombre de laterales de riego, en el caso de riego localizado, y ramales de aspersión, en el caso de riego por aspersión. 74

75 Las tuberías que forman la red de distribución de agua, suelen estar fabricadas en materiales plásticos, fundamentalmente policloruro de vinilio (PVC) y polietileno (PE) por tratarse de materiales ligeros de fácil manejo, con poca rugosidad interior y con poca alteración ante fertilizantes y otras sustancias químicas. La elección de uno u otro material dependerá entre otros factores, del diámetro de la tubería y de si ésta va a ir o no enterrada. En general, las tuberías principales, de diámetro superior a 50 mm e instaladas en zanjas bajo tierra, son de PVC; por el contrario, para tuberías de un diámetro inferior a 50 mm y situadas en la superficie del terreno, se utiliza el PE. Cañerías de PVC El PVC es un material plástico rígido y bastante frágil, por lo que su utilización debe restringirse en las situaciones que puedan producirse presiones externas o impactos. Debido a su escasa resistencia al aplastamiento es importante que la instalación tenga los elementos adecuados (válvulas o ventosas) para mantener estas tuberías siempre llenas de agua o de aire. Por otro lado, la rigidez de este material puede ocasionar problemas de sobrepresión en el interior de las tuberías, con mayor frecuencia que en las de polietileno. Los componentes del PVC pueden sufrir degradaciones como consecuencia de una exposición continua a los rayos solares, por lo que, para evitar su deterioro, las tuberías de PVC se deben instalar siempre enterradas. Figura 24. Cañerías de PVC. 75

76 Cañerías de polietileno El polietileno es un material flexible y fácilmente manejable, que se comercializa en rollos de distinta longitud, lo que facilita su instalación, que se puede realizar de forma mecanizada. Su elevado precio frente a las tuberías de PVC hace que se empleen normalmente hasta diámetros de 50 milímetros. Las tuberías de PE son las más utilizadas para el riego localizado ya que no se deterioran por la acción del sol, por lo que pueden instalarse a la intemperie, además tienen gran resistencia al paso del tiempo y a la formación de incrustaciones en su interior. Figura 25. Cañerías de polietileno. Elevación de agua Cuando el agua fluye por su propio peso entre dos lugares que se encuentran a gran diferencia de nivel, adquiere una determinada presión como consecuencia de tal diferencia de altura. La presión puede ser suficiente para hacer funcionar un sistema de riego, pero en caso contrario será preciso elevar el agua hasta un lugar de almacenamiento de forma que obtenga presión por diferencia de altura, o bien dotarla de una presión determinada de manera artificial. Actualmente, la manera más habitual de suministrar presión al agua de riego es mediante un sistema de bombeo. Las bombas son los mecanismos 76

77 que se encargan de suministrar a la instalación de riego el caudal de agua necesario a la presión adecuada. Normalmente se emplean bombas hidráulicas, accionadas por motores eléctricos o motores de combustión interna. Tipos de bombas Para la elevación de aguas se utilizan máquinas hidráulicas (bombas que suministran energía a los líquidos). Esta energía se transforma en presión o su altura equivalente. El tipo y característica de la bomba a utilizar depende de: profundidad a la que se encuentra el agua caudal a extraer uso posterior del agua extraída energía disponible para el accionamiento Existe una gran variedad de bombas, las más usuales para riego son: bombas centrífugas y bombas de turbina. Bombas centrífugas Son bombas de tipo aspirante impelente, cuya limitante más importante es su capacidad de aspiración, o presión neta de succión (NPSH) que no debe sobrepasar en la práctica los 5 m.c.a. para que la bomba funcione correctamente (estos conceptos se verán más adelante). La bomba centrífuga es una máquina hidráulica compuesta en esencia por un impulsor con álabes, que accionada desde el exterior trasmite al líquido la energía necesaria para obtener una presión determinada. El cuerpo de bomba o carcasa recibe el líquido salido del impulsor y por su construcción especial transforma su energía cinética en presión, dirigiéndolo al mismo tiempo al exterior por la tubería de descarga. 77

78 Están constituidos por un rotor (elemento móvil) que transmite energía mecánica al líquido que pasa a través de él. La entrada del agua se produce por la parte central del rotor y la salida por la parte periférica. El rotor está alojado en forma excéntrica en una caja o carcaza que lo contiene. Las características expuestas, junto con el diámetro y movimiento del rotor, son las que generan la presión. El agua llega a la bomba a través del caño de succión y sale de ella por el caño de descarga. Figura 26. Estructura de una bomba centrífuga. Para iniciar el funcionamiento de las bombas centrífugas, deben llenarse de agua, operación que se denomina cebado. La forma de evitar la repetición de esto cada vez que se pone en funcionamiento es colocando en el extremo del caño de succión un accesorio denominado válvula de pie o de retención que impide el retorno del líquido. Bomba de turbina Se emplean para la extracción de agua a grandes profundidades. Su rango de uso comienza cuando finaliza el de las bombas centrífugas. 78

79 Podemos considerar a las bombas de turbina compuestas por tres partes principales: cabezal; columna de elevación (en cuyo interior se aloja el eje de transmisión) tazón, en cuyo interior se aloja el rotor. El conjunto de tazón y rotor se denomina etapa. El número de etapas que posea la bomba estará en función de la profundidad a la que se encuentre el agua, ya que cada una individualmente suministrará una carga unitaria pequeña de tal manera que el conjunto de etapas permite obtener la altura manométrica necesaria para la elevación del agua manteniendo constante el caudal. Figura 27. Estructura de una bomba de turbina. A diferencia de las bombas centrífugas, las bombas de turbina no generan succión, sino sólo descarga, por encontrarse las unidades funcionales bajo el nivel del agua. Las bombas electrosumergibles se encuadran dentro de este tipo de bombas. 79

80 Elección de la bomba y cálculo de la potencia requerida El modelo de bomba a instalar dependerá del caudal (Q) y presión requerida (altura manométrica, Hm). El primero se calculará teniendo en cuenta los requerimientos hídricos de las especies vegetales, superficie a irrigar y tiempo efectivo de trabajo. En la mayoría de los casos, las bombas hidráulicas actúan en dos fases: aspiración (succión) e impulsión (descarga). Durante la fase de aspiración el agua se eleva desde el nivel en que se encuentra almacenada hasta el eje de la bomba, y se conduce por la tubería de aspiración. Para que el agua ascienda por la tubería la bomba realiza el vacío, motivo por el cual se recomienda que el desnivel entre el agua aspirada y el eje de la bomba, altura geométrica de succión (Hs), no sea superior a 5 metros. Durante la impulsión el agua es conducida desde la bomba hasta su destino final, circulando por la tubería de descarga, de manera que el agua pueda alcanzar el punto más elevado de la instalación y suministrarle la presión necesaria para que los emisores trabajen correctamente. A la diferencia de altura que existe entre el eje de la bomba y el punto más elevado a que ha de llegar el agua se denomina altura geométrica de descarga (Hd). La suma de Hs y Hd constituyen la altura geométrica (Hg). Para poder conocer la altura a la que la bomba deberá elevar el agua, altura manométrica total (Hm), es preciso contabilizar las pérdidas de carga que se producen en las tuberías, piezas especiales y elementos singulares, en lo que se denomina altura representativa de las pérdidas de carga o fricción (Hf) y la presión de trabajo de los emisores más alejados de la bomba (Hp). En la práctica y por razones de simplificación, la altura por pérdidas de carga en piezas especiales y elementos singulares se calcula como el 15% de las pérdidas de carga en tuberías. Es muy importante tener en cuenta si existe cabezal de riego en la instalación, por ejemplo para realizar un filtrado del agua o fertirriego. En tal 80

81 caso, será preciso conocer las pérdidas de carga que se originan en los elementos que componen el cabezal (filtros, medidores, tanques, inyectores, etc.) y las tuberías de conexión entre ellos y sumarlas a las calculadas para la red de tuberías. Esto se debe a que el sistema de bombeo se instala antes del cabezal de riego. De esta forma, la altura total que deberá suministrar la bomba (altura manométrica total, Hm), dato imprescindible para calcular la potencia necesaria del motor que acciona la bomba, es la suma de la altura geométrica de succión (Hs), la altura geométrica de descarga (Hd), la altura de pérdidas de carga (Hf) y la presión de trabajo del emisor más alejado de la bomba (Hp). Hm = (Hs + Hd) + Hf + Hp Figura 28. Esquematización de los componentes de la altura manométrica. Una vez logrados los datos de Q y Hm, la elección se hace utilizando tablas o curvas características (curvas Hm-Q) que provee el fabricante de 81

82 bombas. Estas nos representan el comportamiento de una o varias bombas para distintas condiciones de trabajo: diámetro de rotor y velocidades de giro. También podemos obtener de ellas la eficiencia de trabajo de la bomba y la potencia requerida para su funcionamiento. La potencia también puede ser determinada analíticamente. Cálculo de la potencia que acciona la bomba El motor, eléctrico o de combustión interna, es el encargado de suministrar la energía necesaria a la bomba para que ésta produzca la elevación deseada en el agua. La potencia que requiere el motor depende del caudal y de la altura manométrica total, así como de su propio rendimiento y el de la bomba. El rendimiento de una máquina es el trabajo que produce en relación al que consume, de tal forma que cuanto mayor es el rendimiento de un motor o de una bomba mayor es su eficiencia. La potencia suele expresarse en caballos de vapor (CV). Para calcular la potencia en el eje de la bomba (Nb) se utilizan la expresión siguiente: Nb (CV) = Caudal (l s ) x Altura manométrica (m. c. a. ) 75 x Eficiencia de la bomba Para que los motores suministren la potencia en el eje de la bomba se debe incrementar el valor calculado en un 20% para motores eléctricos y de un 30 a 50% en motores de combustión interna. Esto es debido a las pérdidas de eficiencia en transmisión y motor. Nm (CV) = Nb x Eficiencia del motor 82

83 Situaciones problemáticas Problema 1 Se desea calcular la pérdida de carga que se produce en dos tuberías con las siguientes características: a) Tubería de polietileno de 50 mm de diámetro y 75 metros de longitud, presión de trabajo de 4 kg/cm 2, por la que circula un caudal de 1 l/s. b) Tubería de PVC de 75 mm de diámetro y 30 metros de longitud, presión de trabajo de 4 kg/cm 2, por la que circula un caudal de 4,5 l/s. Problema 2 Se desea calcular la pérdida de carga que se produce en una tubería de polietileno con 5 salidas equidistantes, de 50 mm de diámetro exterior y 100 m de longitud, con una presión de trabajo de 4 kg/cm 2 y por la que circula un caudal de 0,8 l/s. Problema 3 En un jardín ubicado en un complejo termal de la ciudad de Chajarí se ha planificado un proyecto de riego mediante aspersores. El agua proviene de una cisterna subterránea en la cual se ha instalado una bomba centrifuga. Se dispone de un equipo de bombeo que proporciona 45 m.c.a. de presión. Los datos de la instalación son los siguientes: Diferencia de altura entre el nivel de agua en la cisterna y el eje de la bomba: 5 m. Diferencia de altura entre la bomba y el punto más elevado de la instalación: 12 m. Pérdidas de carga en toda la conducción: 6 m.c.a. 83

84 Presión de trabajo para los aspersores situados en posición más desfavorable: 1,5 kg/cm 2. a) Determinar si la bomba aportará suficiente presión para abastecer al equipo. Problema 4 En un parque ubicado en un complejo de cabañas en Tilcara se ha planificado la instalación de un equipo de riego por aspersión de acople rápido móvil. La fuente de agua es un arroyo que pasa por el predio, por lo que se va a instalar un equipo de bombeo. Las características de la instalación son: Diferencia de altura entre el nivel del agua en el arroyo y el eje de la bomba: 4,5 m.c.a. Diferencia de altura entre la bomba y el punto más elevado de la instalación (aspersor más elevado): 6 m.c.a. Pérdidas de carga hasta la salida de la bomba + pérdidas de carga en accesorios: 3 m.c.a. A la salida de la bomba se instalará un equipo de aspersión de acople rápido. La cañería es de 135 metros con 15 aspersores instalados equidistantes. El valor J para el material y diámetro utilizado es de 1m.c.a./100m de cañería. El requerimiento de presión en el aspersor más desfavorable es de 2 kg/cm 2. El caudal a extraer por la bomba es de 7 l/s. La eficiencia de la bomba a instalar es de un 65%. a) Especificar qué tipo de bomba sería más adecuado instalar. b) Determinar la altura manométrica necesaria para accionar el equipo de riego descripto. c) Calcular la potencia necesaria en el eje de la bomba y en el motor eléctrico. 84

85 Unidad 6: Sistemas de drenaje. OBJETIVOS Comprender el concepto de sistema de drenaje y la necesidad de su instalación. Entender los efectos negativos del estado de saturación de los suelos. Conocer las diversas formas de clasificación de los sistemas de drenaje. Identificar los factores intervinientes en el diseño de un sistema de drenaje y el procedimiento para su instalación. CONTENIDOS Generalidades. Causas y efectos del encharcamiento. Clasificación de los sistemas de drenaje. Componentes de un sistema de drenaje subterráneo. Factores a considerar en el diseño de un sistema de drenaje. Etapas en el diseño de un sistema de drenaje. Introducción En un espacio verde regado eficientemente desde el punto de vista de la utilización del agua, en el que el sistema de riego utilizado sea el más adecuado en cada caso, y en el que la dosis de riego se calcula para que no se produzcan pérdidas de agua ni por escorrentía ni por percolación profunda, cabría pensar que la instalación de un sistema de drenaje sería innecesaria. Sin embargo esta conclusión es errónea, ya que, por ejemplo, la presencia de una capa freática próxima a la superficie, un subsuelo o capa de suelo impermeable, o la caída de una lluvia intensa, podrían dar lugar a que la capacidad de almacenamiento del suelo se viera superada, siendo necesaria la evacuación del agua. 85

86 De esta forma, tras el estudio de las características del suelo y la realización de las prácticas de manejo oportunas para garantizar una buena capacidad de almacenamiento e infiltración del agua, y una aireación adecuada del suelo, debe diseñarse un sistema de drenaje en aquellos casos en los que el suelo no pueda eliminar de forma natural el exceso de agua en la zona ocupada por las raíces. Causas y efectos del encharcamiento El papel del suelo como almacén de agua es de gran importancia para el manejo del riego. La capacidad de almacenamiento de agua es posible gracias al volumen de poros que componen la estructura del suelo, que retienen agua en su interior. De esta forma, es posible establecer varios niveles de humedad del suelo, en función del volumen de poros ocupado por el agua. Dentro de estos niveles de humedad, se encuentra el estado de saturación del suelo. Éste se caracteriza por encontrarse todo el espacio poroso del suelo ocupado por agua, de forma que si ésta sigue llegando al suelo, se produce su pérdida, bien en profundidad por percolación, o en superficie por escorrentía, si existe pendiente. El estado de saturación del suelo puede ser alcanzado por diversos motivos: Por causas de tipo climático, como fuertes tormentas o lluvias copiosas. Por la presencia de capas freáticas poco profundas. Debido a problemas estructurales del suelo, que den lugar al encharcamiento del mismo. Por un manejo inadecuado de los riegos. Por un aporte adicional al agua de lluvia, como consecuencia del vertido desde zonas impermeables (suelos losados, techos, etc.), que rodeen el espacio verde. 86

87 El estado de saturación del suelo es indeseable, y los efectos derivados del mismo suelen ser bastante graves, presentando consecuencias desfavorables tanto para el suelo, como para las plantas situadas sobre éste, destacando principalmente las siguientes: Problemas de asfixia radicular, como consecuencia de la falta de espacio poroso en el suelo para el almacenamiento de oxígeno. Desarrollo de microorganismos anaerobios (que viven en ambientes sin oxígeno), que producen elementos tóxicos para las plantas, como nitritos, sulfuros y etanol. Imposibilidad para el desarrollo de microorganismos aerobios (que necesitan oxígeno para vivir), que se encargan de procesos como la humificación de la materia orgánica, la fijación del nitrógeno atmosférico, y la mineralización de los nutrientes, entre otros. Se limita la profundidad del suelo como consecuencia del desarrollo de capas freáticas próximas a la superficie, lo cual obliga a las raíces de las plantas a extenderse por los horizontes más superficiales del suelo. Los riesgos de salinización son también mayores, ante la imposibilidad de poder realizar un lavado del suelo. Todos estos efectos negativos pueden evitarse mediante el diseño de sistemas de drenaje, que permitan la evacuación de los excesos de agua producidos. Clasificación de los sistemas de drenaje Según la forma de conducir el agua (Figura 29): o Sistemas de drenaje superficial (o de sistema abierto): utilizan zanjas excavadas en el terreno para la evacuación del agua sobrante. En espacios verdes no suelen ser utilizados ya que presentan 87

88 inconvenientes (alteración de la estética, pérdida de espacio utilizable, riesgos de accidentes y dificultad para la realización de las operaciones de mantenimiento). o Sistemas de drenaje subterráneo: formados por una red de tuberías enterradas, generalmente de PVC corrugado y perforado. Esta red está compuesta por tuberías de drenaje o drenes que recogen el agua sobrante y la conducen por gravedad hasta otras tuberías de mayor diámetro llamadas colectores, desde donde es evacuada o bien conducida a otros colectores de mayor tamaño. Los sistemas de drenaje subterráneos suelen ser los más utilizados en jardines y campos de deporte, cuando se requiere de su instalación. Según la disposición de la red en el terreno: o Disposición de los drenes respecto al colector (Figura 30): Drenaje en parrilla: cuando los drenes se unen al colector formando un ángulo recto. Drenaje en peine: si los drenes se unen al colector formando un ángulo. Drenaje en espina de pez: los drenes se unen con el colector a ambos lados, formando un ángulo. o Disposición de los drenes respecto a las curvas de nivel (Figura 31): Drenes longitudinales: cuando los drenes se disponen perpendicularmente a las curvas del nivel del terreno. Drenes transversales: cuando los drenes se colocan paralelos a las curvas de nivel. Drenes oblicuos: cuando las curvas de nivel y los drenes forman un ángulo determinado. En zig-zag: cuando la dirección del colector cambia a lo largo de su recorrido, formando los drenes un ángulo con éste. 88

89 Figura 29. Sistema de drenaje superficial (arriba) y subterráneo (abajo). Figura 30. Variantes de disposición de los drenes respecto al colector. 89