DISEÑO AGRONÓMICO PARA PALTA EN ICA I. DATOS BÁSICOS: Superficie Evapotra transpir spira acio cion poten tencia cial (Eto) to)* Coef. Del cultivo (Kc)* Eficiencia de aplicación (Ea) Cond. elec. Agua (CEi)* Cond. elec. Cultivo (CEe)* Coef. de uniformidad (CU) Espaciamiento entre plantas (S (S.p)* Espaciamiento entre lineas (S.l)* Marco de plantacion (MP)* Radio de copa (r.copa)* Porcentaje de cobertura (A)* Radio de bulbo (rb)** Porcentaje de area mojada (P) Caudal del emisor (qe) Traslape (a) Prof. de raicez (Pr) Capacidad de Campo (CC)* Punto de marchitez (Pm)* Descenso tolerable (HD) Densidad aparente (da)* Tiempo disponible (td)
10 4.96 .96 0.75 0.9 0.46 1.3 0.9 4 4 16 1.8 0.64 0.4 0.35 4 0.4 1100 0.19 0.09 0.1 1.6 18
hectarea mm/dia /dia
mmhos/cm mmhos/cm metro metro metro2 metro me metro li l itro/hora milimetro
gr/cc ho hora
Cuadro 1: Datos básicos de suelos, calidad del agua y cultivo - Los datos del cuadro 1 han sido obtenidos obtenidos de Tesis, de El diagnostico diagnostico consolidado de la cuenca de Ica y otras fuentes secundarias. secundarias. - Los marcos de plantación vendrán dados por el tipo de suelo y la topografía, la varie variedad dad o culti cultivar var (debi (debido do al vigo vigor, r, hábi hábito to de crec crecimi imient ento) o) y por por las las condic condicion iones es ambientales imperantes. A menor altura o mayor fertilidad las distancias deben ser mayor mayores. es. En gene general ral,, las dista distanc ncias ias varía varían n entre entre 4m 7 m 9 m a 10 m 12 m; y combinaciones de estas, el espaciamiento de 10 m entre plantas y 10 m entre hileras, es el más empleado. - Existen varios sistemas de plantación utilizados: el cuadrado que puede ser 8 x 8 con 156 156 planta plantas s en una hectá hectárea rea,, 9 x 9 m con con 123 planta plantas.H s.Ha a -1 o 10 x 10 con 100 plantas.Ha -1; el tresbolillo que puede ser 8 x 8 con 180 plantas.Ha -1, 9 x 9 con 142 plantas.Ha -1 y el 10 x 10 con 115 plantas.Ha -1. - En nuestro caso elegimos el marco de plantación de 4 x 4 m, que es usado en ICA, sin embargo se debe contar con suficiente agua para poder regar a todos los árboles, principalmente en sus primeros años. - La evapotranspiración potencial ETo usada, corresponde al mes de Abril (final del verano) el cual es el valor más alto a lo largo del año, este ETo se obtuvo con datos climatológicos climatológicos del Diagnostico consolidado del valle de Ica y el software Cropwat. Cropwat.
II. NECESIDADES DE LA PLANTA: Parametro
Unidades
Aljibury Decroix Hoare Keller Correccion por Area Sombreada (K1) Correccion por Variacion Climatica (K2) Correccion por Adveccion (K3) Evapotranspiracion del cultivo (Etc) Necesidades netas (Nn) Perdidas (1-Ea) Lavado (LR) K Necesidades totales (Nt)
0.85 0.74 0.82 0.69 0.78 1.15 0.93 3.72 3.09 0.10 0.18 0.18 66.78
PROMEDIO
mm/dia mm/dia
mm/dia
Cuadro 2: Necesidades hídricas del palto III. ESPACIAMIENTO y Nº GOTEROS 1. Área de bulbo húmedo (Ae) Ae = π * r 2 = π * (0.4) 2 = 0.5m 2
2. Numero de emisores (e) e≥
P * MP Ae
=
(0.35) * (16) (0.5)
= 11.14emisores / planta
e′ = 12emisores / planta
3. Corrección del porcentaje de área mojada (P) P ′ =
e * Ae MP
=
(12) * (0.5) (16)
=
0.38 = 38%
-El porcentaje de suelo humectado en frutales se ubica en el rango de 30 – 40%, el cual cumplimos con la corrección. - Según Pizarro (1996) el porcentaje de área mojada (P) mínimo para clima árido es de 33%, siendo este el clima de Guadalupe – Ica.
4. Separación entre emisores (Se) Se = rb * ( 2 − a ) = (0.40) * ( 2 − 0.4) = 0.64m
IV. INTERVALO DE RIEGO 1. Lamina de riego (Lr) Lr = (CC − Pm) * Pr* da * HD = (0.19 − 0.09) * 1100 *1.6 * 0.1 = 17.6mm
2. Frecuencia de riego (Fr) Fr =
Lr Etc
=
17.6 3.72
=
4.73dias
3. Intervalo de riego (I) I = 2dias - La elección para el intervalo de riego, parte de que es mejor tener unidades de riego más reducidas para tener longitudes laterales y longitudes de distribución menores. De esta manera no tendremos problemas por perdidas de carga excesivas. - Para suelos medios se recomienda tener intervalos máximos de 4 días. - Con esto elegimos regar cada 2 días y no 4 para tener Unidades de Riego más reducidas.
V. TIEMPO DE APLICACION Y UNIDADES OPERACIONALES DE RIEGO 1. Tiempo de aplicación (ta) ta =
Nt * I e * qe
=
(66.78) * (2) (12) * ( 4)
=
2.78horas
=
6.47
2. NUOR NUOR =
td ta
(18)
=
(2.78)
NUO R ′ = 6
3. Corrigiendo el tiempo de aplicación (ta) t a ′ =
td NUO R ′
=
(18) ( 6)
=
3.00horas
4. Corrección del caudal del emisor (qe) qe ′ =
Nt * I e * ta
=
(66.78) * ( 2) (12) * (3.00)
=
3.71litros / hora
Condición: qe − qe ′ qe
≤
0.1
( 4) − (3.71)
= 0.073 ( 4) - La condición se cumple, por lo que, nos quedamos con el dato de tiempo de aplicación de 3 horas y con 6 unidades de riego
5. Dimensión de la Unidad de Riego (DUR) DUR =
Superficie
=
10ha
NUO R ′ 6 100 m
= 1.66ha
166 m
DISEÑO HIDRAÚLICO I. DIMENSIONES DE LA UNIDAD DE RIEGO Longitud menor: 100m Longitud mayor: 166m
II. DISEÑO EN LA ENTREGA 1. Coeficiente de variabilidad máximo (CVmax.) CU
0.9
=
=
(1
(1
CV max
1.27 * CV
−
e
)*
q. min q. prom
1.27 * CV max −
12 =
) * (1)
0.27
2. Datos de gotero (ecuación) Ecuación de gotero
q = 1.325 * H 0.48 Donde: Caudal (q):litros/hora Presión (H): metros
-Coeficiente de variabilidad: 0.03, según el catalogo de gotero; este es menor que el CVmax de 0.27
3. Presión media (h. Prom.) 3.71 = 1.325 * ( h. prom) 0.48 h. prom = 8.54m
4. Caudal minimo (q.min) CU = (1 − 0.9 = (1 −
1.27 * CV e
1.27 * 0.03
)*
q. min q. prom
)*(
q. min
3.71 12 q.. min = 3.38litros / hora
)
III. DISEÑO DEL LATERAL 1. Descenso tolerable del lateral (∆h) q. min q. prom (
3.38 4.22
∆h =
= 1 − 0.22 * X *
∆h
hprom
) = 1 − 0.22 * (0.48) *
7.28m
∆h
(8.54)
-
Normalmente en riego por goteo se trabaja con laterales de 50 m, Esta es una razón para ubicar el distribuidor en el centro de la UNIDAD DE RIEGO.
-
Además con 100 m se obtendrán perdidas de carga muy altas la cual supera a la perdida tolerable de 7.28 m
2. Datos de lateral a. Longitud de lateral (L): 50metros b. Diámetro interno de lateral: 14mm; (diámetro comercial para mangueras de polietileno) c. Nº de plantas por lateral
Long . Sp
=
50 4
= 12.5 ≅ 12 plantas / lateral
d. N° de goteros en laterales
( N ° plantas ) * ( N ° goteros / planta / linea) = 12 * 6 = 72 goteros / linea -
Se colocaran 2 lines por gotero por planta para que cada línea, conduzca la mitad de caudal requerido por la planta (6 goteros/planta cada línea).
-
Esto se debe a que si todo el caudal es conducido por una sola línea de 14 mm de diámetro interior, la pérdida de carga tolerable en la distribuidora seria negativa. Por eso se coloca los goteros de esa forma.
-
Finalmente tenemos que tener en cuenta con estas aclaraciones que se tendrán dos laterales por línea de plantas, donde se cumplirá tener 12 goteros/planta, cantidad que calculamos en el diseño agronómico.
3. Caudal en laterales (q.lat) q.lat = ( N ° goteros / lateral ) * ( qe) = (72) * (3.71) = 267.12litros / hora
4. Perdida de carga del lateral (∆h) J ( m / 100m) =
0.099 * ( q.lat )1.75 ( D. int) 4.75
J ( m / 100m) = 3.76% ∆h =
J * L * F
=
100 ∆h = 1.31metros
(3.76) * (50) * (0.7) 100
III. DISEÑO DE LA DISTRIBUIDORA 1. Datos de la distribución Longitud de la Distribuidora (L): 166m; longitud mayor de la unidad de riego Diámetro interno de la Distribuidora: 85.6mm Pendiente del Valle: 2%
- Dado que con un diámetro interno de 85.6mm y 166m de longitud se obtiene una perdida de carga total mayor sobre un máximo tolerable de 3.71m (obtenido con dichas características de diseño), se opto por dividir la distribución en dos tuberías, una de 83m y la otra de 166m (con solo 83m de salida a laterales cada tubería), cada una irrigando la mitad de la Unidad de Riego y con diámetros internos de 71.2mm cada una.( En el cuadro 3 observamos diámetros de tubos con algunas de sus características.
Diámetro Exterior 63.0 mm 75.0 mm 90.0 mm 110.0 mm 140.0 mm 160.0 mm 200.0 mm 250.0 mm 315.0 mm 355.0 mm 400.0 mm 450.0 mm 500.0 mm 630.0 mm
Espesor
1.6 mm 1.9 mm 2.2 mm 2.7 mm 3.5 mm 4.0 mm 4.9 mm 6.2 mm 7.7 mm 8.7 mm 9.8 mm 11.0 mm 12.3 mm 15.4 mm
Diámetro Interior 59.8 mm 71.2 mm 85.6 mm 104.6 mm 133.0 mm 152.0 mm 190.2 mm 237.6 mm 299.6 mm 337.6 mm 380.4 mm 428.0 mm 475.4 mm 599.2 mm
Peso aprox.Tubo 2.809 kg 3.935 kg 5.437 kg 8.091 kg 13.862 kg 17.229 kg 26.537 kg 41.704 kg 65.395 kg 83.029 kg 105.637 kg 133.624 kg 165.537 kg 259.967 kg
Cuadro 3: Diámetros internos y externos de tuberías comerciales - De esta manera eligiendo la tubería de 71.2 mm de diámetro interno, Obtendremos dos líneas de distribución.
Primer Distribuidor: Long.=71m; Diam. Interno=71.2mm Segundo Distribuidor: Long.=142m; Diam. Interno=71.2mm; solo 71m con laterales. 2. Descenso tolerable del Primer Distribuidor (∆H.t1) ∆ Z =
2% * L = 1.66metros
∆ H .t = ∆ Z + ( 20% h. prom − ∆h = ∆ H .t 1 =
(1.66) + ( 20%(8.54) − (1.31))
2.05metros
3. Descenso tolerable del Segundo Distribuidor (∆H.t2) ∆ Z =
2% * L = 3.32metros
∆ H .t = ∆ Z + (20%h. prom − ∆h = ∆ H .t 1 =
(3.32) + (20%(8.54) − (1.65))
3.71metros
4. Numero de laterales N ° Laterales =
Long .
* 2 * 2 = ( 20) * 2 * 2 = 80laterales Sp - Debemos tener en cuenta que el distribuidor cruza por el centro de la Unidad de Riego, por lo que existen laterales a ambos lados, además existen 2 laterales por cada planta.
5. Caudal del distribuidor (q. dist.) q.dist = ( N ° Laterales ) * (q.lateral ) = (80) * ( 267.12) = 21369 .98litros / hora
6. Perdida de carga Porcentual (J) J ( m / 100m) =
0.092 * ( q.dist )1.8 ( D. int) 4.8
J ( m / 100m) = 2.91%
7. Perdida de carga en el Primer Distribuidor (∆H1) ∆ H 1 =
J * L * F
=
100 ∆ H 1 = 1.69metros
(2.91) * (83) * (0.7) 100
8. Perdida de carga en el Segundo Distribuidor (∆H2) ∆ H 2 =
J * L * F
=
100 ∆ H 2 = 3.38metros
( 2.91) * (166) * (0.7) 100
.
- Ambos resultados no superan las perdidas de carga tolerables, por lo que el diseño finaliza.
