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EVALUACION DEL COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD EN EQUIPOS DE RIEGO PRESURIZADO

Mario Liotta (*)

INTRODUCCION

Actualmente, unas 25.000 ha cultivadas en la provincia de San Juan poseen instalaciones de riego presurizado, principalmente localizadas en los valles centrales (Tulúm y Ullúm-Zonda). En el 80 % de las explotaciones, predomina el riego por goteo y en menor medida microaspersión. Los principales cultivos con estos equipos son vides para consumo en fresco, vides para vinificar y olivo.

En comparación con el riego tradicional por gravedad (inundación, surcos), presentan ventajas, de lo que se destaca elevada eficiencia de uso del agua, uniformidad de aplicación, aprovechamientos de tierras marginales y facilitación de tareas de los operarios y en la finca en general.

Sin embargo, a pesar de las ventajas tecnológicas que ofrecen estos sistemas, requieren de un mantenimiento adecuado para su correcto funcionamiento tanto desde el punto de vista agronómico como hidráulico. De esta manera se asegura, en términos económicos, un óptimo aprovechamiento energético y su amortización en el tiempo de la inversión. .En consecuencia, en toda instalación de riego presurizado es fundamental, entre otras cosas, determinar la uniformidad de riego conque opera el sistema.

FACTORES QUE INTERVINIEN EN LA DESUNIFORMIDAD

La uniformidad de riego es un parámetro que caracteriza a todo sistema de riego, desde el diseño hidráulico hasta su mantenimiento en el tiempo. En la disminución de la uniformidad intervienen varios factores, entre los que se destacan:

De tipo constructivo: Los procesos de fabricación y los materiales utilizados hacen que emisores de un mismo modelo, no sean exactamente iguales entre si y proporcionen caudales diferentes para una misma presión de trabajo. Además, existen en el mercado diferentes tipos y calidades de emisores cuyo funcionamiento en el tiempo es muy variable.

Falencias en el diseño: Un inadecuado diseño del sistema, en particular en el filtrado, incide directamente en la obstrucción de emisores. Asimismo fallas en el diseño hidráulico de tuberías y laterales pueden someter el sistema a diferentes pérdidas de carga y variación de presiones no acordes al emisor seleccionado.

Obstrucciones: Es unos de los principales problemas que se presentan en las instalaciones de riego. Estas obstrucciones se pueden producir por causas físicas, químicas y biológicas. (*) Técnico hidráulico Investigador .en Riego y Drenaje. INTA San Juan

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Entre las físicas se destacan las de naturaleza inorgánica como son los sólidos en suspensión (arenas, limos y arcillas), que suelen atravesar el sistema de filtración y los precipitados que se forman debido a la composición química del agua y los abonos que se utilizan. El más común es el carbonato de Calcio.

Entre las biológicas se destacan las algas, microorganismos y bacterias que se forman en el interior de las tuberías o en los reservorios o depósitos de almacenamiento.

COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD

El coeficiente de uniformidad (CU) se define según la expresión siguiente:

q25 CU = —— x 100 qm donde:

qm es el caudal medio de una instalación de riego y q25 es el caudal medio de los emisores que constituyen el 25 % que erogan el mas bajo caudal. Este coeficiente es de utilidad tanto para el diseño de riego como para la evaluación del sistema. AFORO DE EMISORES

La determinación del caudal de goteros, microaspersores y microjets es rápida y sencilla. Se puede medir de dos formas, tomar el tiempo en un volumen conocido o bien fijando un tiempo y determinando el volumen recibido en ese tiempo.

Para el aforo de goteros, cualquiera sea su tipo, la forma mas práctica es medir en un tiempo de 36 segundos los mililitros en una probeta graduada de 50 o 100 ml. Dividiendo en 10 el volumen medido nos dará el caudal en litros por hora. También se puede realizar con microaspersores y microjets, pero son necesarias probetas de 500 a 1000 ml

Fig. 1 Aforo de goteros con probeta de 50 ml

Ejemplos

Goteo: En 36 s se llenan 35 ml, luego el caudal es 3,5 litros /hora Goteo: En 36 s se llenan 20 ml, luego el caudal es de 2 litros/hora Microaspersión: En 36 s se llena 410 ml, luego el caudal es de 41 litros/hora

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Fig. 2 Aforo en microjets con probeta de 1000 ml EVALUACIÓN DEL COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD

Las instalaciones poseen elementos que permiten determinar y verificar fácilmente el volumen aplicado. La presión se mide en el cabezal principal, válvulas de campo y especialmente al final de los laterales de riego.. Los valores medidos deben corresponder al diseño y asegurarse que al final de los laterales tenga la presión necesaria de acuerdo al emisor empleado.

Para determinar la uniformidad de riego de una instalación se seleccionan por operación, una unidad o subunidad de riego. En general, se deben escoger aquellas que trabajen en las condiciones más difíciles (mas alejadas de los cabezales de campo) o donde se detectaron problemas a simple vista (obstrucciones de emisores, desuniformidad, bajo vigor del cultivo, etc.).

En eso sectores, se toman cuatro líneas portaemisores (laterales de riego), dos de ellos que correspondan a los mas alejados y dos intermedios equidistantes de estos. En el sentido del riego cuatro plantas: la primera, la ubicada a 1/3 del origen, a 2/3 del origen y la última (Ver Fig.1 ) De esta forma se logran 16 puntos de medición (Merrian y Keller – 1978).

Se procede al aforo en cada uno de los sitios que correspondan a la planta y se promedia el valor obtenido para los casos que correspondan a más de un emisor por planta. También se hace un promedio de los dieciséis caudales. Complementariamente se mide la presión en la válvula de control de la unidad o subunidad y al final de los laterares en que se midieron los emisores. Generalmente las válvulas poseen un dispositivo para medir la presión donde se ingresa un manómetro con punta de aguja. Al final de los laterales se perfora la manguera antes del conector final para medir y luego se quiebra antes para evitar la salida del agua.

Con los valores obtenidos a campo se ordenan en una planilla y se aplica la fórmula siguiente

Caudal medio de 4 sitios que recibieron menos agua Coef. de uniformidad = —————————————————————————— x 100 Caudal medio de las 16 plantas

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El coeficiente de uniformidad debe ser lo mas cercano al 100 % y no inferior al 90 %. El procedimiento asegura la validez de la información y determinan la eficiencia de funcionamiento del equipo de riego.

Estas comprobaciones a modo de rutina deben realizarse al menos una vez al año o cuando se sospeche que la instalación no está funcionando correctamente. Si el CU se encuentra por debajo del 90 % deberán buscarse las causas de pérdida de uniformidad y tratar de solucionarlas.

Fig 3. Esquema de los puntos de medición para determinación del CU

Tubería terciaria

Tubería secundaria

Late

ral d

e r

ieg

o

Válvula

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SE ORDENADE MAYOR A MENOR

2,98

Promedio cuatro caudales menores Promedio

general

Ejemplo 1 Ciruelo. Cv Red Beaut. Riego por goteo. Emisores de 3,75 l/h autocompensados, espaciados 0,80 m doble lateral. Fecha 26-3-02

Caudal prom. 4 caudales menores Coef. Uniformidad = ———————————————— x 100 Caudal prom. general 2,98 = ——— x 100 = 84 % 3,55 Conclusión: El coeficiente de uniformidad es inferior al 90 %, lo cual significa que puede haber un número importante de emisores obstruidos, por lo que deberá procederse a la limpieza del sistema y nuevamente realizar la evaluación.

Planta Linea

1 5 8 12 3,8 3,89 3,96 3,84 3,70 3,84 3,75 3,86 3,92 3,67 3,63 4,17 3,7 3,85 3,88 3,74 3,67 3,92 3,89 3,8 3,38 3,81 3,77 3,74 3,61 3,79 3,84 3,70 3,74 3,77 3,58 3,75

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Prom. 3,80 3,75 3,70 3,89 3,56 3,7 3,74 1,89 4,13 3,63 3,65 3,69 3,63 4,17 3,81 3,70 3,85 3,66 3,44 3,96 3,14 3,63 2,96 3,65 3,44 4,00 3,12 3,70 2,69 3,61 3,77 3,88 3,60 3,60 3,66 3,58

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Prom. 3,61 3,58 3,56 3,65 3,86 3,56 3,88 3,67 3,33 3,41 3,79 2,96 3,96 3,80 3,30 3,50 2,71 2,71 3,81 3,77 3,33 3,96 3,69 2,69 3,88 3,77 3,50 3,77 3.55 3,74 0,00 0,00 3,67

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Prom. 3,85 2,96 2,69 3,66

4,04 3,74 2,85 3,36 3,96 3,74 3,30 3,92 3,81 3,88 0,70 3,67 3,84 3,81 3,17 4,00 3,67 3,81 3,54 3,50

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Prom. 3,86 3,79 2,71 3,69

Presión final de línea 2,1 2,2 2,25 2,1

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SE ORDENADE MAYOR A MENOR

Promedio cuatro caudales menores Promedio

general

38,7

Ejemplo 2 Olivo. Cv Arbequina. Dist. Plantación: 6 m entre hileras, 4 m entre plantas. Riego por microjets autocompensados de de 41 l/h, espaciados 4 m (uno por planta). Fecha : 31/10/05. Como corresponde un microjet por planta el aforo resulta más sencillo

Linea Planta

1 2 3 4

1 40,5 38,1 41,5 42,2 42,5 2 42,3 41 40,5 40,3 42,3 3 40,8 39,4 41,1 38,2 42,2 4 41,2 39 42,5 41,3 41,5 41,3 41,2 41,1 41 40,8 40,5 40,5 40,3 39,4 39 38,2 38,1 40,6

Caudal prom. 4 caudales menores Coef. Uniformidad = ————————————————— x 100 Caudal prom. general 38,7 = ——— x 100 = 95 % 40,6 Conclusión: El coeficiente de uniformidad es mayor al 90 %, lo cual significa que el sistema funciona correctamente y no es necesaria la limpieza.

Eliminado: 26-Fecha

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BIBLIOGRAFIA CONSULTADA

• LIOTTA Mario (2000) “Superficie con riego presurizado en la Provincia de San Juan” INTA

San Juan. Argentina.

• INTA S JUAN (1999) “Curso de manejo de riego presurizado y de estaciones agrometeorologicas. INTA San Juan. Argentina.

• MEDINA SAN JUAN J. 8 (1997) “Riego por goteo” Teoría y práctica. Ediciones Mundiprensa. Madrid. 4ta Edición

• OSORIO ULLOA Alfonso (1994). “Curso de diseño, evaluación y manejo de sistemas de riego por goteo”. Convenio INTA-INIA. EEA San Juan. Argentina.

• PIZARRO Fernando (1990). “Riegos localizados de Alta frecuencia”. Editorial Mundi-Prensa. “2da Edición. Madrid. España