1-8-2017
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
INGENIERIA HIDRAULICA
DOCENTE: M.Cs. Ingº. HUAMÁ N VIDAURRE, José Francisco.
ALUMNOS: VASQUEZ ZELADA, Hector
TEMA
CURSO
: DISEÑO DE SISTEMA DE RIEGO PR SURCOS.
: DISEÑO DE SISTEMAS DE RIEGO I.
HECTOR [NOMBRE DE LA EMPRESA]
RESUMEN El objetivo de este trabajo es realizar el diseño de sistema de riego por surco el cual abastecerá a un área total de 2.40 hectáreas, el cual cuenta con cultivos de maíz, alfalfa, ray grass entre otros cultivos de menor cantidad por lo que se ha determinado diseñar para una cedula de cultivo de maíz y alafalfa. I.
INTRODUCCIÓN
La importancia de realizar el diseño de riego es para tener un mejor aprovechamiento del recurso hídrico mejorando así la producción agrícola, en este trabajo se a realizado el diseño de sistemas de riego por surco de un área de terreno de 2.4hr que es irrigada con agua del canal Huacariz. 1.1. UBICACIÓN Política: Región Cajamarca, Provincias Cajamarca 1.2.
Objetivos
Principal
Realizar el diseño de sistemas de riego por surcos.
Específicos
II.
Determinar el requerimiento neto. Calcular la lámina de riego. Calcular el caudal máximo no erosivo para el surco. Espaciamiento entre surcos. Longitud máxima del surco. Cantidad de días de riego. FUNDAMENTO TEÓRICO
Un sistema de riego es eficiente en la medida que compatibiliza adecuadamente los factores de topografía, suelo y cultivo a fin de lograr una aplicación uniforme del agua de riego y con una buena eficiencia según el sistema utilizado. Es decir, restituir la humedad a la zona de raíces con el mínimo de pérdidas de agua por percolación profunda o por escurrimiento superficial, así como mínima erosión del suelo, mínimo costo y una mínima o nula inconveniencia para el desarrollo de las otras labores culturales. Descripción del riego por gravedad Un sistema de riego puede describirse así:
En el riego por gravedad, se consigue que el agua aplicada fluya mediante la gravedad, debido a la pendiente del suelo y a la carga de agua. El agua ingresa al campo por la parte más alta y luego sigue la pendiente del Suelo. Del agua que ingresa al surco o melga, parte se infiltra y el resto sigue avanzando hasta la parte final.
El tirante o caudal de agua sobre el suelo va disminuyendo gradualmente a medida que avanza el agua sobre el surco o melga. Una vez que el agua llega al extremo inferior del campo, el tirante de agua a lo largo del recorrido puede ser casi uniforme. Una vez suspendido el ingreso de agua, aún sigue fluyendo a lo largo de los surcos o melgas por un cierto tiempo más: recesión o merma. Desde que el agua ingresa al surco o melga hasta que llega a su extremo final, transcurre un tiempo: tiempo de avance. La cabecera del campo tiene una mayor lámina infiltrada respecto a la parte final de los surcos o melgas, ya que el tiempo de infiltración es mayor. Esta diferencia puede disminuir después de que se suspenda el riego, ya que la tasa de infiltración será mayor al pie del surco o melga que en la cabecera; y, además, el agua tarda más en desaparecer en el extremo final que en la cabecera.
Diseño del riego por surcos Para el diseño de un sistema de riego por surcos, se requiere de la misma información que en el caso de melgas. En cuanto a las interrogantes que se busca resolver con el diseño tenemos las siguientes: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
División del campo en unidades de riego o cuarteles. Dirección y pendiente (o/oo) de los surcos. Esparcimiento entre surcos (m). Largo de los surcos (m). Caudal de riego a usarse en el avance y en la segunda etapa del riego (l/s). Tiempo de riego por tendida (horas). Tiempo total de riego para cubrir todo el campo (días).
Diseño de surcos con base en ecuaciones empíricas: Primer método: 1.- La orientación de los surcos deberán ser en sentido de la mayor pendiente, sin que rebase los límites que se marcan para el diseño. Pendiente (S). Al igual que en melgas se obtiene haciendo uso de las fórmulas:
donde: E - W = Dirección este - oeste N - S = Dirección norte - sur
Longitud de surcos (L). Para fijar la longitud de los surcos según Fuentes (1998), está condicionada por los factores: Economía: a surcos más pequeños aumenta la mano de obra, por lo que se incrementan los costos.
•
•
Textura del suelo: en suelos de textura arenosa hay que limitar la longitud de los surcos, para evitar la larga permanencia del agua y la percolación profunda.
•
Cultivo: las plantas de raíces profundas necesitan mayor dosis de riego que las de raíces someras; por lo tanto, en aquellas se puede aumentar la longitud de los surcos, con el fin de incrementar la permanencia del agua en los mismos.
Cálculo del gasto por surco no erosivo (Q). Este se calcula con la fórmula: á =
donde:
(⁄ )
Q = Caudal máximo no erosivo (lps) S = Pendiente (%) El gasto calculado corresponde al gasto no erosivo que no siempre será el que deberá ser conducido debido a que existen otras limitantes como son: La capacidad de los surcos para que no se desborden o cubran su cima, la posibilidad de que el gasto cause erosión, de cualquier forma, estos cálculos deberán ser utilizados con reserva y ajustarse en campo los valores, tratando de conservar la mayor eficiencia posible.
Tiempo de riego por surco (T). Este se calcula mediante: =
∗ ∗ 3.6 ∗
donde: Vol = volumen por aplicar (m3) Lr
= lámina por aplicar (m)
W
= ancho del surco (m)
L Q
= longitud del surco (m) = gasto por surco no erosivo (lps)
Suponiendo que se entrega en la bocatoma del terreno un gasto (Qt). Debemos calcular el número de surco al mismo tiempo, así como otras variables a conocer: Número de surcos a regar = Qt/Q
Superficie del surco (A) = Largo x Ancho del surco (m) Superficie de riego por serie (As) = Número de surcos x superficie del surco Avance de riego por hora (Arh)=As/Tr Avance de riego por día (Ard) = Arh x 24 hr Número de días de riego =A/Ard
III.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
DATOS tipo de suelo: densidad aparente (Da) infiltración básica (I)
franco arenoso 1.113 g/cm3 17.89 cm/h maíz y alfalfa
cultivo
1)
profundidad de raíz (h)
alfalfa 80 -150 h= h= 120 90 3/4 h = Pr=
2)
densidad absoluta
3)
Capacidad de campo y punto de marchitez. Datos obtenidos del CUADRO N°5
86.13 mm
Coeficiente de agotamiento: U= U 40% 60% 50%
6)
15 4.2
Requerimiento neto: Rn
5)
cm cm cm
1.113 g/cm3
CC %= PM%= 4)
maíz 100-170 140 105
0.4
Para suelo tipo arena Para suelo tipo arcilla Para suelo tipo franco
Lámina de riego para abastecer a la profundidad Pr
=
( − ). .. 100
Alfalfa Maíz
Ln= Ln=
43.27 50.49
mm mm
7)
Frecuencia de riego
= ⁄ 8)
(⁄)
S= C= a= Q=
Pendiente:
0.9
∗ ∗ 3.6∗
Alfalfa maíz
Nsr
50 lt/s
83.333
superficie del surco A
15)
TR= 961.185265 s TR= 1211.23187 s
numero de surcos a regar
=
14)
53.3085568 57.5798223
caudal de entrada de la bocatoma Qt
13)
maíz
tiempo de riego
=
12)
L/s
Longitud máxima de surco
Lmax
*
%
m
.555 = 2.69 ∗ ∗ .5 ∗ alfalfa
11)
1.07 0.613 0.733 0.6
Espaciamiento entre surcos E=
10)
0.50 0.59
Caudal máximo en surco:
á =
9)
Fr= Fr=
Alfalfa maíz
Superficie de riego por serie (As) As
51.8218401
4318.48667
Avance de riego por hora Arh
16174.3553
0.26699591 0.3364533
16)
Avance de riego por día (Ard) Ard
17)
Número de días de riego
388184.528
0.06182627 días
Diseño del sifon
H
Δ
Condiciones de frontera:
Asumiendo un f = 0.02, tenemos:
0.5m
D=3/4"
IV.
V.
CONCLUSIONES El requerimiento neto es de 86.13mm. La lamina de riego es de 43.27 para la alfalfa y 50,49 para el maíz. El caudal máximo no erosivo para el surco es de 0.6l/s. El espaciamiento entre surcos es de 0.9 metros La longitud máxima del surco es de 577 m El área total se irrigaría en un tiempo de 0.06 dias
REEFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS.
FUNDAMENTOS DE INGENIERÍA DE RIEGOS A. Vásquez, Lima: 2017; 442 p. APUNTES DE LA MATERIA DE RIEGO Y DRENAJE, APUNTES DE LA MATERIA DE RIEGO Y DRENAJE, Cisneros A. R. 2003
