El diseño agronómico es el componente fundamental en todo proyecto de riego por aspersión y los riegos localizados de alta frecuencia (RLAF) no son la excepción. Es la parte en la que los errores tienen consecuencia más graves; de nada sirven unos afinados cálculos hidráulicos en la instalación de riego o una perfecta elección de los automatismo, si se parte de un diseño agronómico equivocado cuya consecuencia es por ejemplo, la salinización de los suelos por falta de lavado o la insuficiencia en el volumen del suelo humedecido, por instalar un número equivocado de emisores.
Por otra parte, como ocurre también en los demás métodos de riego, el diseño agronómico es la parte del proyecto que más dificultades presenta, tanto de tipo conceptual como de dificultad de cuantificar mediante fórmulas, coeficientes, tablas, etc., una serie de cuestiones en las que interviene la biología. Por todo ello, es una fase del trabajo donde hay que extremar el sentido común y la observación de la realidad.
El diseño agronómico es parte del proyecto en cuanto decide una serie de elementos de las instalación, tales como número de emisiones, disposición de los mismos, etc., además proporciona unos datos básicos para el posterior diseño hidráulico, como caudal por emisor y planta, duración del riego, etc.
1. Cálculo de las necesidades de agua.
2. Determinación de la dosis, frecuencia y tiempo de riego, número de emisores por planta y caudal del emisor.
Secuencia del cálculo del diseño agronómico
1. La evapotranspiración potencial o Uso Consuntivo (ETo) que puede ser calculado por el método propuesto por Thornthwaite, en el cual se considera a la temperatura media mensual, índice de calor mensual por efecto de la incidencia de las horas de iluminación solar de acuerdo a la latitud del lugar (para este caso se trabajó con la ubicación de un rancho en la región de los ríos, específicamente en Emiliano Zapata, Tabasco); las estadísticas climatológicas mensuales indican que el mes de mayo es cuando existe el mayor índice de evapotranspiración potencial mensual (179.22 mm) lo que equivale a tener un promedio de 5.97 mm/día (Cuadro 4).
2. Factor de corrección por efecto de localización (Kc). Este factor correctivo es un función de la calidad agronómica en que se encuentre el pasto (por efecto de malezas).
Para este caso: Kc = 0.70
3. Por lo que el Uso Consuntivo se corrige como: ETc = ETo * Kc
= 5.97 mm * 0.70 = 4.179 mm
4. El factor correctivo de ETc debido al efecto de localización del riego, por el método de la fracción del área del terreno sombreado por el cultivo es:
A = 0.95
Este factor se introduce en el modelo de Aljibury et al., para estimar el coeficiente de localización (KL).
KL = 1.34 A
= 1.34 (0.95) = 1.27
Por lo tanto:
ETKL = ETc * KL
= 4.179 mm * 1.27 = 5.30 mm
Cuadro 4. Evapotranspiración potencial mensual o Uso Consuntivo para el cultivo de pasto, estimado por el método Thornthwaite.
Mes Temperatura media mensual
(°C)
Índice de calor Uso Consuntivo (mm) Enero 23.0 9.61 90.38 Febrero 23.6 10.08 91.63 Marzo 26.3 12.22 136.14 Abril 28.5 13.95 159.46 Mayo 29.6 14.82 179.22 Junio 28.8 14.19 169.63 Julio 28.2 13.72 168.88 Agosto 28.1 13.64 163.49 Septiembre 27.9 13.48 149.89 Octubre 26.8 12.61 137.05 Noviembre 25.0 11.19 110.12 Diciembre 23.6 10.08 95.71
5. Por efecto de localidad, según el criterio del investigador Hernández
Abreu, el ETKL se corrige por el factor de regionalización (zona
costera húmeda) local, KM = 1.2
Por lo tanto:
ETKM = ETKL * KM
= 5.30 mm * 1.2
= 6.36 mm
6. La variabilidad por advección en el lugar y por efecto topográfico (FADV = 0.9) afecta a la ETKM, por lo que al corregir:
ETRL = ETKM * FADV
= 6.36 mm * 0.9 = 5.72 mm
7. Este último cálculo es la evapotranspiración potencial o Uso Consuntivo corregido por los diversos factores que intervienen en el proceso evapotranspirativo de un cultivo, según su localización geográfica y condiciones de manejo; por lo que se le denomina
NECESIDADES NETAS DE AGUA (Nn) por el cultivo de pastos:
Nn = ETRL
Nn = 5.72 mm.
8. LAS NECESIDADES TOTALES DE AGUA (NT) que un cultivo requiere, involucra tres factores que deben tomarse en cuenta: • Pérdida de agua por percolación.
• Necesidades de lavado por efecto de salinidad. • Falta de uniformidad del riego.
Por lo que el modelo matemático más preciso para calcular NT es:
(
K)
CU Nn NT − = 1 * donde :CU = Coeficiente de uniformidad en que el agua es aplicado al suelo
por la estructura hidráulica elegida, para este caso (CU = 90%= 0.9).
K = Coeficiente que involucra a las pérdidas por percolación o la
lámina de agua para lavado de sales. Para este caso: K = (1 – Ea ). Donde: Ea es la eficiencia de aplicación del agua y es igual al 95% = 0.95. Por lo que: K = (1-0.95) K = 0.05 Entonces:
(
K)
CU Nn NT − = 1 *(
1 0.05)
* 90 . 0 72 . 5 − = mm NT(mm
)
mm
NT
6.69
95
.
0
*
90
.
0
72
.
5
=
=
9. El caudal necesario por hectárea (CNH) se estima: CNH = NT * 10 000 m2
= 0.00669 m * 10,000 m2
= 66.9 m3
10. Cálculo de la dosis, frecuencia y tiempo de riego, número de emisores y caudal del emisor.
•
Porcentaje de superficie mojada (P): Se estima que con eltipo de aspersor elegido (en este caso por cañón modelo RB. F-3002), se humedecerá un 95% del área a regar.
•
Área mojada por el emisor (Ar)Ar = π r2 = 3.1416 * (43.5 m)2 = 3.1416 * 1892.25 m2 = 5944.7 m2
= 0.5944.7 hectárea
donde : r = radio del perímetro mojado según el emisor elegido.
•
Separación entre emisores (Se)La separación entre emisores debe tener en cuenta el diseño agronómico, y se elige un porcentaje de la humedad a solapar (a), intersección de humedad entre cañones, para este caso se utiliza 20%.
) 100 2 ( a r Se = −
)
100
20
2
(
5
.
43
−
=
m
Se
Se
=
43.5m(2−0.2)
m
Se
=
78.3
SECUENCIA DEL DISEÑO HIDRÁULICO Y CÁLCULO DE LA