El Riego por Aspersión y su Tecnología.
ÍNDICE.

CAPÍTULO I

EL AGUA EN EL SUELO

1. Consideraciones generales. 19

2. Contenido de agua en el suelo. 20

3. Potencial del agua en el suelo. 25

3. 1. Componentes del potencial total. 27

4. Curvas características de humedad. 29

5. Medida de contenido de agua en el suelo. 32

5.1. Métodos directos. 32

5.2. Métodos indirectos.  33

6. Movimiento del agua en el suelo. 41

6.1. Flujo saturado. 41

6.2. Flujo no saturado. 42

7. Infiltración. 45

7.1. Descripción general de la infiltración vertical. 45

7.2. Efectos de las propiedades del suelo. 48

7.3. Ecuaciones aproximadas. 51

8. Redistribución del agua después de la infiltración. 53

8.1. Redistribución en perfiles muy húmedos. 54

8.2. Redistribución en perfiles poco húmedos. 54

8.3. Capacidad de campo (CC). 55

8.4. Punto de marchitez permanente. 56

8.5. Intervalo de humedad disponible (IHD). 56

9. Bibliografía. 57

CAPÍTULO II

SISTEMAS ESTACIONARIOS DE RIEGO POR ASPERSIÓN

1. Características fundamentales del riego por aspersión. 61

1.1. Unidades que componen el sistema. 61

1.2. La aplicación del agua. 63

1.3. Clasificaciones de los sistemas de aspersión. Criterios para su elección. 64

1.4. Adaptabilidad del método. Ventajas e inconvenientes.66

1.5. Caracterización del funcionamiento. 67

1.6. Usos especiales del riego por aspersión. 70

2. Descripción de los sistemas estacionarios. 73

2.1. Sistemas semifijos con ramales móviles. 73

2.2. Sistemas fijos.  76

2.3. Criterios para el trazado de los ramales portaaspersores. 80

2.4. Piezas especiales en ramales móviles. 83

3. Diseño del sistema. Información de partida. 88

4. Diseño agronómico. 89

4.1. Cálculo de las necesidades de riego. 89

4.2. Determinación de los parámetros de riego. 92

4.3. Consideraciones adicionales para el diseño agronómico. 1 13

4.4. Resumen del proceso de cálculo. 115

5. Diseño hidráulico.  115

5.1. Curvas características de los emisores (aspersores). 1 15

5.2. Tubería con distribución discreta de caudales. 1 17

5.3. Criterios para el dimensionamiento de un ramal de aspersores. 123

5.4. Cálculo de un ramal portaaspersores. 124

5.5. Ramal con dos diámetros. 131 

5.6. Reguladores de presión. 135

6. Ejemplos de aplicación. 138

Ejemplo 1. Ramal de aspersores descendente. 138

Ejemplo 2. Ramal de aspersores con dos diámetros. 141

Ejemplo 3. Riego semifijo con tubería de aluminio. 145

Ejemplo 4. Diseño agronómico e hidráulico de un sistema de aspersión  semifijo con mangueras. 150

Ejemplo 5. Dimensionamiento de una cobertura total aérea. 157

Ejemplo 6. Aspersión fija con tubería enterrada. 162

Ejemplo 7. Dimensionamiento de tuberías secundarias. 168

7. Bibliografía.  172

CAPÍTULO III

LA APLICACIÓN DE AGUA CON ASPERSORES DE TAMAÑO MEDIO

1. Introducción.  177

2. Distribución del tamaño de gotas. 178

2.1. Medidas de distribuciones de tamaños de gotas. 178

2.2. Modelo de estimación de la distribución de agua. 188

3. La energía de impacto del agua en la superficie del suelo. 189

4. Las pérdidas de agua por evaporación y arrastre. 194

5. Acción del viento. Espaciamiento entre aspersores. 199

6. Bibliografía. 203

CAPÍTULO IV

CAÑONES DE RIEGO POR ASPERSIÓN

1. Introducción.  207

2. Los cañones de riego.  208

2.1. Los cañones. 210

2.2. Mecanismos de propulsión. 212

2.3. Mecanismos de funcionamiento, control y seguridad. 215

2.4. Las mangueras. 217

2.5. Condiciones de funcionamiento. 217

2.6. Alas sobre carro.  223

2.7. Diseño y cálculo del riego con cañones.  225

3. Bibliografía.  230

CAPÍTULO V

SISTEMAS AUTOPROPULSADOS DE RIEGO POR ASPERSIÓN

1. Mecanización del riego. Las máquinas de regar. 231

1.1. Desplazamiento de un aspersor de gran tamaño. 231

1.2. Ramales autodesplazables. 232

1.3. Situación actual y su previsible evolución. 233

2. El pivote. Descripción del equipo. 234

2.1. El centro pivote. 236

2.2. El lateral.  239

2.3. Sistemas de propulsión. 239

2.4. La tubería portaemisores. 239

2.5. Sistema eléctrico. Automatismos. 241

2.6. El alineamiento.  243

2.7. Los emisores.  243

2.8. Sistemas de esquina. 247

2.9. Modelos trasladables. 247

3. Características del riego con pivote. 250

3.1. Variación de caudal emitido y la pluviosidad a lo largo del lateral. 250

3.2. Uniformidad de riego con equipos pivote. 260

4. Ahorro energético con los sistemas de baja presión. 261

5. Limitaciones en la utilización de los equipos pivote. 264

5.1. La topografia del terreno. 264

5.2. La naturaleza del suelo. 264

6. Hidráulica de la tubería del pivote. 268

6.1. Distribución de la presión a lo largo del ramal. 271

6.2. Pérdida de presión y pérdida de carga en el ramal. 273

6.3. Presión media en el ramal. 274

6.4. Presión máxima y mínima a lo largo de la tubería del pivote. 274

6.5. Cálculos hidráulicos tramo a tramo. 275

6.6. Ejemplo práctico de aplicación. 277

7. El cálculo de un equipo pivote. 280

8. Lateral de avance frontal. Descripción del equipo. 287

8.1. La toma de agua y energía. 289

8.2. El alineamiento. 291

8.3. La ejecución del riego. 292

8.4. Cálculo hidráulico del ramal. 295

8.5. Ejemplo de diseño de un lateral de avance frontal. 297

9. Bibliografía. 304

Anexo A. Diseño alternativo de equipos pivote.

Diseño de pivotes considerando las prácticas de cultivo. 309

1. Introducción  309

2. Procedimiento de diseño. 309

2.1. Velocidad de infiltración. 310

2.2. Pluviosidad bajo un modelo elíptico. 312

2.3. Ecuación de diseño. 313

2.4. Pasos para la selección del equipo. 314

2.5. Ejemplo de selección de un equipo pivote. 318

2.6. Dimensionamiento de los emisores a lo largo del lateral del pivote. 319

Anexo B. Diseño de un lateral de avance frontal.

1. Diseño del lateral de avance frontal mediante un ejemplo. 325

2. Supuestos y limitaciones del procedimiento presentado. 329

CAPITULO VI

EVALUACIÓN Y MEJORA DE SISTEMAS DE RIEGO

1. Introducción.  333

2. Definición de la terminología a utilizar. 338

3. La aplicación del agua. 343

4. Evaluación de sistemas de aspersión estacionarios. 345

5. Evaluación de equipos pivote. 350

6. Bibliografía.  357

Anexo 1 . Ejemplos de evaluación de riegos por aspersión estacionarios. 359

Anexo 2. Ejemplo de evaluación de un pivote. 365

CAPÍTULO VII

EL MANEJO DEL RIEGO

1. Introducción . 377

2. Consideraciones generales para el manejo del riego. 378

3. La aplicación de agua en riego por aspersión. 380

4. Caracterización del reparto de agua. 381

5. Recomendaciones de manejo basándose en ensayos de campo. 383

5.1. Metodología seguida en los ensayos. 383

5.2. Resultados de ensayos sin viento. 384

5.3. Resultados de los ensayos con un solo aspersor al aire libre. 390

5.4. Resultados de los ensayos de riego en bloque. 399

5.5. Resultados de evaluación en cobertura total enterrada. 403

5.6. Resultados de evaluaciones en equipo pivote. 404

5.7. Resumen de recomendaciones de manejo. 408

6. Repercusión de la dotación de riego en la producción de los cultivos. 410

7. Bibliografía. 412

CAPÍTULO VIII

BOMBAS HIDRÁULICAS

1. Ecuación de Bernoulli extendida a las corrientes reales permanentes. 415

2. Elevación de líquidos mediante bombas hidráulicas . 416

3. Clasificación de las bombas hidráulicas. 417

4. Constitución de una bomba centrífuga. 419

5. Altura geométrica y manométrica de elevación. Representación gráfica. 420

6. Curva característica de la conducción . 424

7. Potencias y rendimientos de la bomba y del motor de accionamiento. 426

8. Pérdidas de energía en una bomba centrífuga. Rendimientos. 427

9. Altura de aspiración de la bomba. Factor NPSH.Condición de funcionamiento sin cavitación. 429

10. Curvas características de las bombas rotodinámicas a velocidad constante. 433

11. Punto de funcionamiento de una bomba. 437

12. Influencia del tipo de características de una bomba sobre el funcionamiento de la instalación elevadora. 438

13. Acoplamiento de bombas en paralelo. 440

14. Acoplamiento de bombas en serie . 442

15. Fórmulas de semejanza. Bombas homólogas . 443

16. Fórmulas de semejanza para una bomba dada cuando varía el número de revoluciones.  444

17. Curvas características generales a diferentes velocidades . 446

18. El recorte de rodete. 447

19. Velocidad específica. 450

20. Clasificación de las bombas rotodinámicas según su velocidad específica. 452

21. Ejemplos sobre la utilización de bombas. 454

22. Bibliografía. 474

CAPÍTULO IX

AUTOMATIZACIÓN DE LAS INSTALACIONES DE RIEGO

1. Introducción.  475

2. Generalidades sobre los sistemas de control automático. 476

3. Componentes fundamentales de los sistemas de control. 478

3.1. Captadores (sensores o transductores). 478

3.2. Actuadores.  480

3.3. Unidades de control. 480

3.4. Acondicionamiento de señales. 481

4. Control de procesos por ordenador. 482

5. Sistemas de control en la automatización del riego. 484

5.1. Sistemas de control de riego en lazo abierto. 484

5.2. Sistemas de control de riego en lazo cerrado. 486

6. Disposiciones de los sistemas de control en el riego. 487

7. Control electrónico de bombas. 489

7.1. El motor de inducción de jaula de ardilla. 490

7.1.1. Arranque directo del motor de inducción. 490

7.1.2. Arranque por reducción de la tensión estatórica. 491

7.1.3. Desconexión brusca y gradual del motor de inducción. 492

7.1.4. Principios sobre el control de velocidad en motores de C.A. 492

7.2. Sistemas de control automático para estaciones de bombeo de impulsión. 493

7.3. Arrancadores electrónicos para bombas. 494

7.4. Variadores de velocidad para bombas. 502

8. Recomendaciones de instalación y montaje en automatismos. 503

9. Protecciones y alarmas. 504

9.1. Protecciones.  504

9.2. Alarmas. 505

10. Tarifas eléctricas. 505

11. Válvulas hidráulicas. 507

11.1. Electroválvulas  511

11.2. Válvulas de control de cámara simple. 512

11.3. Válvulas de control de doble cámara. 516

11.4. Válvula volumétrica. 518

11.5. Válvula antitopográfica. 519

11.6. Riego secuencial con válvulas volumétricas. 519

11.7. Recomendaciones de instalación y montaje en automatismos. 521

12. Contadores.  522

12. 1. Contador tipo Woltman. 522

12.2. Contadores proporcionales. 523

12.3. Contador de ultrasonido. 524

12.4. Contador electromagnético. 526

12.5. Transmisión de los datos de los contadores. 526

13. Medidores de presión  527

14. Reguladores de presión. 528

15. Limitadores de caudal. 528

16. Bibliografía. 530

Anexo A. Repercusión de la dotación de riego en la producción de los cultivos. 531

1 . Funciones de producción en relación con el agua. 533 

2. Función de distribución del agua de riego y su eficiencia. 535

3. Relación entre producción y manejo del riego. 540

Anexo B. Ábacos de determinación de pérdidas de carga. 547

Anexo . Variación del CU con el viento.557