DISEÑO DE UN SISTEMA DE RIEGO POR SURCOS iempo de riego y caudal máximo o ero!i"o 1. Tiempo de riego •
Tiempo de infiltración (Ti) (hr) Ti = LB / Vip
Donde: Ti, tiempo de infiltración (hr); #$, lmina !r"ta (mm); %ip, #elocidad de infiltración promedio (mm/hr). Ti = $$,% / % = &,' hr La lmina !r"ta "tiliada correponde a la lmina del periodo cr*tico (m+ima demanda) a -"e " #alor e el m+imo alcanado d"rante la temporada de riego. e "tilia ete #alor de tal manera -"e la dimenione del "rco ean capace de reitir el ca"dal m+imo a aplicar. on repecto a la #elocidad de infiltración, " #alor f"e o!tenido eg0n la te+t"ra del "elo coniderada como franco arcilloa para el cao del predio en et"dio. •
Tiempo de llenado (a#ance) del "rco (Tll) (hr)
orreponde a "n c"arto del tiempo de infiltración, calc"lado por medio de la c"r#a de infiltración caracter*tica para ete "elo, en relación con el riego -"e preenta "na maor lamina a aplicar. Tll = Ti (hr) / $ Tll = &,' / $ = 1,$ hr •
Tiempo total de riego (Tt) (hr) Tt = Ti (hr) Tll (hr)
Tt = &,' 1,$ = 2 hr 3. a"dal a"dal m+im m+imoo no ero eroi#o i#o (4m (4mne) ne) (L/) (L/) 5l ca"dal m+imo no eroi#o eroi#o correponde correponde al m+imo m+imo ca"dal -"e e p"ede aplicar aplicar a lo riego riego por "rco con pendiente para e#itar "na e+cei#a eroión con lo conig"iente em!ancamiento en la ace-"ia de deag6e. " #alor p"ede er determinado a partir de enao de campo o !ien emp*ricamente a tra#7 de la fórm"la de riddle, la c"al entrega el #alor en f"nción de la pendiente longit"dinal de lo "rco, pero preenta como retricción -"e ólo p"ede er "tiliada con pendiente maore a 8,3 9 menore a 1,3 9 (<5L5, 1>'&). 4mne = 8,2& / Donde: &me, ca"dal m+imo no eroi#o (L/); S, pendiente (9). 4mne = 8,2& / 8,% = 8,>$ l/ La pendiente "tiliada correponde a la orientación ? @ 5, c"o #alor e de 8,% 9.
II' Di!e(o de lo! !urco! Aara determinar el dieo de lo "rco, e de!en tener cierta conideracione, como por eCemplo " forma, " dimenione, la ditancia a la c"al e enc"entran eparado tam!i7n el n0mero de "rco por ector de riego. 5n el predio Lo 4"ico, la forma de lo "rco e emicirc"lar, o!teni7ndoe "n maor radio hidr"lico, a* "na maor "nidad de ección de ec"rrimiento por cada "nidad de per*metro de dicha de ección. De!ido a -"e la información de la dimenione de lo "rco "tiliado en el riego del apio e ecaa, e a"men lo ig"iente #alore: 8 cm de ancho, 38 cm de prof"ndidad, 1& cm de alt"ra de ag"a, & cm de re!ale. La ditancia entre "rco e de 28 cm, lo -"e e determinado por la ditancia de plantación del apio " prof"ndidad efecti#a, para tal efecto e prefiere tra!aCar con "n arado melgador o "r-"eador con tractor, o!teni7ndoe "rco de prof"ndidad "niforme, recto paralelo entre i. Aara el c"lti#o del apio regado por "rco e detino "na "perficie de "na hectrea, regada como "n olo pao de riego de 188 m (#alor -"e conidera "na ace-"ia ca!ecera "na ace-"ia -"e reci!e el ca"dal de deag6e del pao) por >> m, por lo tanto el n0mero de "rco e calc"la de la ig"iente manera: 0mero de "rco = ancho del pao de riego (m) / epaciamiento entre "rco (m) 0mero de "rco = 188 / 8,2 = 1$3 "rco 1. Aer*metro de moCado (Am) (cm) Am = E F r Donde; Pm, longit"d de la ección del "rco -"e et en contacto con el ag"a (cm); r, radio del "rco (cm). Am = ,1$ F 1& = $2,13 cm 3. Grea de ec"rrimiento (
$8 / &,$ = 3.2 cm/ $. Largo m+imo de "rco (Lm+) (cm) Lm+ = Va(cm/) F Tll() Lm+ = 3,2 F &.8$8 = 1'8% cm = 1',8% m
III' Correcci) de lo! da*o! 1. Largo del "rco
a. Largo real del "rco 5l pao de riego c"enta con "rco de 188 m de largo. 5te #alor e de!e a -"e el largo m+imo e de 1' m, de manera -"e no er neceario di#idir en ectore de riego. Aara efecto de ace-"ia ca!ecera de deag6e e de!e detinar "n metro, por lo -"e el largo real de lo "rco, er de >> m. 3.
iempo de riego a. Tiempo de llenado real (Tllr) ()
Τ
Tllr = Lr (cm) / Va (cm/) Tllr = >.>88 / 3,2 = .''',2 = 1,83 hr !. Tiempo de infiltración real (Tir) (hr) Tir = Tllr (hr) F $ Tir = 1,83 F $ = $,82 hr c. Tiempo total real de riego (Ttr) (hr) Ttr = Tir (hr) Tllr (hr) Ttr = $,82 1,83 = &,8> hr . Grea de infiltración real del "rco (.>88 F $2,13 = $''.&3' cm3
$. lc"lo de ca"dale a. a"dal infiltrado (4i) (l/) 4i = (#ip (cm/hr) F
&. Dimenionamiento de ace-"ia a.
Aara determinar el n0mero de "rco en f"ncionamiento del itema, e neceario hacer "na etimación del n0mero de ifone mó#ile -"e e capa de controlar "n operario a la #e, de ac"erdo a " ni#el de intr"cción detrea en el maneCo de dicha acti#idad. e conidera -"e "n operario e capa de controlar eficientemente entre 38@3% "rco (>>)F. e detinan do operario para el riego del apio, manteni7ndoe de eta manera &' "rco en f"ncionamiento. De ac"erdo a eto, la "perficie de "na hectrea eta di#idida en tre "!ectore. i. Tirante hidr"lico (c) (cm) c = I((4ac F n F ,12&) / (,1$1& F J 8, &)) 8,2&K F188
Donde: Rc, alt"ra de ag"a de ace-"ia ca!ecera (cm); &ac, ca"dal re-"erido para lo "rco (m/ ); , coeficiente de anning (n = 8,83&, dado por la caracter*tica de terreno limpio in #egetación) (>>)F; +, pendiente del terreno (tanto por "no) 4ac (m/) = 4mne F nM de "rco en operación 4ac = 8,>$ (l/) F &' "rco = &3,& l/ = 8,8& m/ c = I((8,8& F 8,83& F ,12&)/ (,1$1& F 8,88 8,&)) 8,2&K F188 = 3& cm
ii. Dimetro m*nimo de la ace-"ia ca!ecera (Dc) (cm) Dc = 3 F c Dc = 3 F 3& cm = &8 cm iii. e!ale (e) (cm) e = 8,3 F c e = 8,3 F 3& = & cm i#.
Donde: 4ad, ca"dal de ag"a de deag6e de lo "rco (m/). 4ad = (4r (l/) @ 4i (l/)) F nM de "rco en operación 4ad = (8,1& @ 8,18$) F &' = 1,2$ l/ = 8,8812$ m/ d = I((8,8812 F 8,83& F ,12&) / (,1$1& F 8,88 8,&)) 8,2&K = ',> cm
ii. Dimetro m*nimo de la ace-"ia de deag6e (Dd) (cm) Dd = 3 F d Dd = 3 F ',> = 1,% cm iii. e!ale (e) (cm) e = 8,3 F d e = 8,3 F ',> = 1,% cm i#. 1,% = %, cm La dimenione de la ace-"ia de deag6e f"eron modificada para permitir adec"are a la condicione -"e preenta la ma-"inaria a "tiliar coniderando -"e generalmente no todo el ca"dal red"cido e infiltra, a"miendo "n #alor correpondiente a 89 meno -"e la ace-"ia ca!ecera.
ESTRUCTURAS DE DISTRI$UCI,N DE# AGUA
A-oradore! Vertedero 5 "n dipoiti#o hidr"lico con "na ecotad"ra a tra#7 de la c"al e hace ec"rrir el ag"a. 5 "tiliado para medir el ca"dal de ag"a en canale a!ierto por medio de "na regla fiCa a "na etaca colocada a "na ditancia de 1 a 1,& m ag"a arri!a del #ertedero, proc"rando -"e el e+tremo inferior de la regla coincida con el "m!ral del #ertedero, correpondiendo al #alor NceroN de la regla, midi7ndoe la alt"ra de ag"a -"e paa por encima de la ecotad"ra. 5ta alt"ra e relaciona con el ca"dal a medir, por medio de "na ta!la (O%>). 5l tipo de aforador empleado e triang"lar de >8M, el c"al eta re#etido de hormigón eta "!icado en la ace-"ia ditri!"idora -"e #a en dirección a la "perficie regada por "rco, permitiendo aforar el ca"dal de ag"a -"e alimenta la ace-"ia ca!ecera. e de!e tomar en conideración "n trecho recto m*nimo de 18 #ece el ancho de la ecotad"ra. ediante la ig"iente form"la e calc"la la alt"ra m*nima de la ecotad"ra: 4(L/) = 8,812 F Q 3,&
Donde &, ca"dal m+imo de entrada a la ace-"ia ca!ecera, correpondiente al ca"dal re-"erido para lo "rco (4ac) (L/); ., alt"ra del ag"a con el m+imo ca"dal. &3,& = 8,812 F Q 3,& / ln
ln &3,& = ln 8,812 3,& F ln Q 3,& F ln Q = ln &3,& R ln 8,812 ln Q = (ln &3,& R ln 8,812) / 3,& Q = 32 cm e "tiliaron do aforadore porttile metlico tipo B para emplearlo en lo "rco de riego de eta manera efect"ar medicione de &me &r. " elección e !aa en la facilidad de peración, a -"e el ca"dal -"e paa a tra#7 de eto aforadore e lee directamente en "na reglilla adherida, -"e lle#a marca correpondiente a l/ (o e determinan con"ltando lo ni#ele de ag"a de eta en la ta!la repecti#a). on li#iano, con el fin de permitir " tranporte por el operario. ifone porttile on t"!o corto de pltico colocado "no por cada "rco. Aermiten tranferir el ag"a dede la ace-"ia ca!ecera hata lo "rco, e#itando la neceidad de a!rir la ace-"ia para cond"cir el ag"a hacia ello.
Donde, D!, dimetro de lo ifone (cm); &me, ca"dal m+imo no eroi#o (L/); /, diferencia de alt"ra de ag"a entre la ace-"ia ca!ecera (3& cm) el "rco (1& cm). D = (8,>$/(8,831% F 18 8, &)) 8,&
D = ,2 cm Aara calc"lar el dimetro de lo ifone para aplicar el ca"dal red"cido, e tiene: Dr(cm) = (4r / (8,831% F h 8, &)) 8,&
Dr = (8,1& / (8,831% F 18 8,&)) 8,&
Dr = 1,$ cm La dimenione de lo ifone comerciale no e aC"tan a lo dimetro calc"lado, por lo -"e e "tiliaran de $ cm de dimetro para ca"dal m+imo no eroi#o 3 cm para ca"dal red"cido, aC"tando el dimetro del anterior por medio de "n tapón.
Poc/a
5tr"ct"ra -"e permite frenar el fl"Co de ag"a en la ace-"ia ca!ecera, para ditri!"irlo en lo "rco correpondiente a cada "!ector. onite en "n aco de nlon otenido a "n litón de madera. Tiene "n ancho de 28 cm $8 cm de alto.
COMENTARIOS 0INA#ES La limpiea de la ace-"ia de!e realiare periódicamente, o!re todo en lo -"e e refiere a la malea -"e circ"ndan el l"gar, la -"e contaminan con " emilla e impiden el normal fl"Co del ag"a, por lo -"e e hace neceario "n control -"*mico mecnico de ella. De!e #erificare el etado de la infraetr"ct"ra tanto de ace-"ia como de "rco, de modo de mantener el coeficiente de r"goidad inicial de anning (en ete cao coniderado para tierra en !"en etado), contante en el tiempo, e#itndoe modificacione prod"cida por el dearrollo de #egetación no deeada, lo c"al afecta a la forma dimenione iniciale de la ace-"ia, infl"endo finalmente en "na perdida de "niformidad en lo itema de cond"cción. De!e coniderare "na re#iión periódica del etado de lo ifone, detectando poi!le o!tr"ccione, triad"ra o c"al-"ier deperfecto -"e afecte " normal f"ncionamiento. > m de largo, en "na "perficie de 81 hectrea. De ac"erdo al calendario de riego la operación del itema comiena con la apert"ra de la comp"erta de alida del tran-"e, llegando el fl"Co de ag"a hata la ace-"ia ca!ecera. 5l ca"dal neceario de ac"erdo a la demanda h*drica men"al e maneCa reg"lando la a!ert"ra de la comp"erta -"e cond"ce el ag"a hacia "na ace-"ia ditri!"idora -"e lle#ar el fl"Co hacia la ace-"ia ca!ecera. 5l ector e enc"entra di#idido en tre "!ectore <, B (#er plano ane+o), cada "no de ello de &' "rco. < lo $ metro de la ace-"ia ca!ecera e coloca "na poncha -"e impide el pao del ag"a hacia el ector B. 5n cada "rco e enc"entran lo ifone -"e aportan el &me para -"e "na #e -"e el ag"a haa llegado hata el final del "rco ean colocado tapone -"e reg"len el dimetro del ifón permitiendo la entrega del &r, lo -"e etarn en f"ncionamiento d"rante el tiempo de riego neceario. Sna #e finaliado el riego para el "!ector < e procede a realiar el tralado de lo ifone al "!ector B. e retira la poncha traladndoe $ metro o!re la ace-"ia ca!ecera hacia el final del "!ector B, repiti7ndoe el maneCo de ifone anteriormente ealado. Sna #e finaliado el tiempo de riego para el "!ector B, e procede a regar el "!ector , l"ego e retira la poncha de manera de deag"ar el ag"a o!rante. Sna #e regada la totalidad de la "perficie, e cierra la comp"erta del tran-"e. ontantemente e de!en #erificar tanto el tiempo de riego, como el ca"dal entregado a lo "rco por medio de "n aforador porttil maneCado por el operario. < modo de pre#ención, e coloca "na trampa de malea al final de la ace-"ia ditri!"idora -"e cond"ce a la ace-"ia ca!ecera.