DISEÑO RIEGO POR GOTEO A. DISEÑO AGRONÓMICO: AGRONÓMICO: 1. NECESIDADES DE AGUA: a. Evapotranspiración potencial, Eto Ev = evaporación potencial (máxima mensual, sin corregir) en mm / día Ff = factor fotoperíodo (corrección) Cálculo Eto = Ev * Ff Eto (mm / día)
Ev 5.00 5.40
Ff 1.08 -
b. Coeficiente del cultivo, Kc Expresa la relación entre Etc y Eto Fase
Inicio Desarrollo Media Final Total Inicio: Desarrollo: Media: Final:
Pimentón Duración Kc (días) 35 0.70 30 0.90 60 1.05 90 0.90 215 -
Tomate Duración (días) 35 35 63 49 182
Kc 0.70 1.00 1.15 1.00 -
siembra en semillero - germinación - formación de 3 a 4 hojas verdaderas - transplante (30 - 35 días) transplante - inicio de floración (28 a 35 ddt) inicio de floración - inicio de formación de fruto (55 - 60 ddt) - llenado de fruto inicio de cosecha (85 - 90 ddt) - final cosecha
c. Coeficiente de localización, Kl Corrige la ET, disminuyéndola Método Alljiburi Decroix Hoara Keller Kl =
Fórmula Kl = 1,34 * A Kl = 0,1 + A Kl = A + 0,5 * (1 - A) Kl = A + 0,15 * (1 - A) promedio
A = % área sombreada = área sombreada/área total área sombreada = PI*d^2/4 área total = sp * sh d = díametro de la copa de la planta en m sp = separación entre plantas sh = separación entre hileras
2
Área total (m ) Pimentón 0.16 Tomate 0.48 Cálculo A Fase Inicio Desarrollo Media Final *Plantas a 4 tallos.
d (m) 0.10 0.22 0.35 0.35
Pimentón a.s. (m) 0.01 0.04 0.10 0.10
A 4.91% 23.76% 60.13% 60.13%
d (m) 0.15 0.30 0.50 0.50
Tomate* a.s. (m) 0.02 0.07 0.20 0.20
A 3.68% 14.73% 40.91% 40.91%
Inicio Alljiburi Decroix Hoara Keller Desarrollo Alljiburi Decroix Hoara Keller
Pimentón 0.23 0.07 0.15 0.52 0.19 Pimentón 0.41 0.32 0.34 0.62 0.35
Cálculo Kl Tomate 0.22 Media 0.05 Alljiburi 0.14 Decroix 0.52 Hoara 0.18 Keller Tomate 0.32 Final 0.20 Alljiburi 0.25 Decroix 0.57 Hoara 0.28 Keller
Pimentón 0.74 0.81 0.70 0.80 0.66 Pimentón 0.74 0.81 0.70 0.80 0.66
d. Coeficiente de variación climática, Kcl Este valor se encuentra entre 1,15 y 1,20. Tomaremos Kcl =
Tomate 0.56 0.55 0.51 0.70 0.50 Tomate 0.56 0.55 0.51 0.70 0.50
1.20
e. Coeficiente por advección, Kad 2 Para nuestro caso suponemos un área de riego de 0,01 ha (100 m ) y Kad =
1.30
f. Determinación Pe, Ac, Aa Pe = aporte de agua por precipitación efectiva Ac = aporte de agua capilar (nivel freático próximo) Aa = aporte del agua almacenada (no se considera en riegos de alta frecuencia) Para nuestro caso no tenemos aportes de agua provenientes de precipitación, capilaridad ni por almacenamiento. Por tanto,
Pc = Ac = Aa =
mm / día 0.00 0.00 0.00
g. Determinación K Este coeficiente depende de la eficiencia de la aplicación o de la cantidad de agua de lavado, tomando el mayor valor K = 1 - Ea Ea = eficiencia de aplicación K = LR LR = % de agua de lavado LR = Cei / 2Cee Cei = conductividad eléctrica del agua de riego Cee = conductividad eléctrica del extracto de saturación Cálculo K = 1 - Ea K
Ea (%) 0.90 0.10
En nuestro caso, Ea =
h. Determinación CU Es el coeficiente de uniformidad, en nuestro caso, CU = i. Cálculo de las necesidades totales o lámina neta de riego, Lr Lr = ((Eto * Kc * Kl * Kcl * Kad) - Pe - Ac - Aa) / ((1 - K) * CU)
Fase Inicio Desarrollo Media Final
Cálculo Lr (mm / día) Pimentón Tomate 1.69 1.61 3.81 3.36 8.11 6.76 6.95 5.87
90.00%
90.00%
(valor de diseño)
j. Caudales requeridos
Fase Inicio Desarrollo Media Final
Cálculo caudales (lps) Pimentón Tomate 0.05 0.04 0.11 0.09 0.23 0.18 0.20 0.16 2
Para el diseño se obtuvo un módulo, en l / m por día, como se muestra en el cuadro del cálculo de Lr (mm / día), para cada fase Si se tiene el siguiente valor de número de horas de disponibilidad de agua para riego = horas, entonces resulta el cuadro anterior para cada invernadero descrito abajo: 2
Área invernadero para pimentón = 104.00 m Ancho (m) = 6.50 Largo (m) = 16.00 Sep. entre plantas (doble surco en tresbolillo), en m = Sep. entre hileras doble surco, en m = 0.40 Ancho de calle, en m = 0.40 Ancho del cantero, en m = 0.80 Largo del cantero, en m = 14.40 2 Área del cantero, en m = 11.52 Nº de canteros en el invernadero = Nº de plantas de pimentón en el invernadero = Área invernadero para tomate = Ancho (m) = Largo (m) = Sep. entre plantas, en m = Sep. entre hileras, en m =
96.00 6.00 16.00 0.60 0.80
2
m
5
0.40
canteros 355
plantas
24
Ancho de calle, en m = 0.50 Ancho del cantero, en m = 0.80 Largo del cantero, en m = 14.40 2 Área del cantero, en m = 11.52 Nº de canteros en el invernadero = 4 Nº de plantas de tomate en el invernadero =
canteros 96
plantas
DISEÑO RIEGO POR GOTEO A. DISEÑO AGRONÓMICO: 2. CÁLCULO DE PARÁMETROS AGRONÓMICOS: a. Frecuencia de riego máxima Frecuencia (max) = dosis de riego (max) / lámina de riego Dosis de riego (max) = lámina de agua aprovechable x % área mojada Lámina de agua aprovechable = (CC-PMP ) * Da * Pr*% Ag CC = capacidad de campo (% de peso de suelo seco) = 27.00% PMP = porcentaje de marchitez permanente = 13.00% 3 Da = densidad aparente (g / cm ) = 1.35 Pr = profundidad de humedecimiento (cm) = 20.00 % Ag = porcentaje de agotamiento = 10.00% % área mojada = área mojada por emisor / área total (relación medida a una profundidad de 20 cm). En este caso, tomamos el área equivalente al área de la copa calculada en "necesidades de agua"
Fase
Inicio Desarrollo Media Final
Cálculo de frecuencia de riego máxima Pimentón Tomate dosis de dosis de lámina agua riego frecuencia lámina agua riego área mojada aprove. máxima máxima área mojada aprove. máxima (%) (mm) (mm/día) (horas) (%) (mm) (mm/día) 4.91% 1.26 0.06 00:52:33 3.68% 1.26 0.05 23.76% 2.52 0.60 03:46:30 14.73% 2.52 0.37 60.13% 3.78 2.27 06:43:50 40.91% 3.78 1.55 60.13% 3.78 2.27 07:51:09 40.91% 3.78 1.55
frecuencia máxima (horas) 00:41:26 02:38:55 05:29:35 06:19:02
b. Características del emisor Ecuación Q vs. H Q=0,9859H0,5646
Régimen de circulación Turbulento
Nº de emisores por planta =
Emisor: Acuaflo - 4 lph (Agrifim)
1
c. Dosis de riego Ver tabla de cálculo de frecuencia de riego máxima d. Tiempo de riego TR = dosis de agua para riego (mm / día) / oferta de agua del sistema (mm / h) 2 Oferta de agua del sistema = caudal del gotero (lph) / área de la planta (m ). El gotero escogido tiene un caudal de 1.50 lph para una carga de 2.10 m (valor ficha técnica)
Fase
Inicio Desarrollo Media Final
Cálculo del tiempo de riego Pimentón Tomate Oferta de Oferta de agua del Tiempo de agua del Tiempo de sistema riego sistema riego (mm/h) (h:m:s) (mm/h) (h:m:s) 190.99 00:00:28 84.88 00:00:47 39.46 00:21:51 21.22 00:25:11 15.59 03:29:56 7.64 04:51:28 15.59 03:29:56 7.64 04:51:28
e. Almacenamiento de agua para riego requerido semanalmente Almacenamiento (litros) = Nº riegos / semana x Nº litros de agua aplicados en cada riego Nº riegos / sem = tiempo diario disponible para riego (h) *7 / frecuencia máxima (h). En este caso, asumimos el tiempo diario disponible para riego = 8 horas Nº litros agua aplicados en cada riego = tiempo riego (h) x caudal gotero (lph) x Nº goteros
Fase
Inicio Desarrollo Media Final
Cálculos del almacenamiento de agua para riego semanal (litros) Pimentón Tomate Nº litros Nº litros Nº litros agua agua a agua Nº riegos / aplicados / almacenar Nº riegos / aplicados / semana riego semanal semana riego 64.00 0.17 11.04 82.00 0.08 15.00 8.08 121.19 22.00 2.52 9.00 77.63 698.71 11.00 29.15 8.00 77.63 621.08 9.00 29.15
Nº litros agua a almacenar semanal 6.45 55.40 320.61 262.32
f. Caudal del sistema Q - sistema = Lr (max) * 24 / tiempo de disponibilidad de agua para regar * A, en lph 2 A = área total a regar = 46.08 m (invernadero con mayor área efectiva a regar) Lr = lámina de riego máxima diaria = 2.27 mm / día Tiempo = tiempo total disponible para regar = 8 horas Q - sistema = 314.22 lph = 5.24 lpm = 0.09 lps
DISEÑO RIEGO POR GOTEO B. DISEÑO HIDRÁULICO: 1. H permisible para 90% de uniformidad y desnivel del 0% Coeficiente de uniformidad deseado, CU = 90.00% (valor de diseño) Coeficiente de variabilidad, CV = 0.03 (valor dado por el fabricante) Número de emisores por planta (e) = 1 Factor constructivo, CUc = 1 - 1,27 * CV / √e = 0.96 Factor hidráulico, CUh = CU / CUc = 0.94 Caudal promedio del emisor (qa) en lph = 1.50 Caudal promedio del emisor con menor presión (qns) en lph = qa * Cuh = 1.40 H (qa) = 2.10 m H (qns) = 1.87 m 0,5646 Q = 0,9859 * H H permisible = 2,5 * (H (qa) - H (qns)) = 0.58 m 2. Pérdida de carga en el lateral Caudal promedio del emisor (qa) en lph = 1.50 Espaciamiento entre goteros (se) en m = 0.40 Longitud del lateral (L) en m = 14.40 Caudal del lateral (q) en lps = qa * L / se = 0.02 Coeficiente de Christiansen (P.E.), C = 150 Diámetro interno en mm = 12.00 J (m / 100 m) pérdida en tubería = (1,21 * 10 ^12) * ((Q / C) ^1,8552) * D ^ (-4,87) = Longitud equivalente por inserción gotero (fe) en m = 18,91 * D ^ (-1,87) = (se + fe) / se = 1.45 J' (m / 100 m) pérdida en tubería + inserción = J * (se + fe) / se = 0.45 Factor F (n) = 0.365 n (número de salidas) = 24 Hfl pérdida total en el lateral en m = J' * F * L / 100 = 0.024
0.31 0.18
P.E. 6 atm. Baja densidad φ Nominal
V (m/s) 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
J (m/m) 0.132 0.090 0.065 0.045 0.032 0.024 0.018
(mm) 16 (12) 20 (16) 25 (21) 32 (28) 40
(36)
50 (46) 63 (58)
Q (lph) 410 720 1,250 2,200 3,600 6,000 9,600
3. Pérdida de carga en el portalateral Caudal del lateral (q) en lps = qa * L / se = 0.01 Nº de orificios por portalateral (N) = 10 Longitud del portalateral (Lp) en m = 3.00 Caudal del portalateral (Q) en lps = q * N = 0.15 Coeficiente de Christiansen (P.E.), C = 150 Diámetro interno en mm = 58.00 J (m / 100 m) pérdida en tubería = (1,21 * 10 ^12) * ((Q / C) ^1,8552) * D ^ (-4,87) = Factor F (n) = 0.402 n (número de salidas) = 10 Hfp pérdida total en el portalateral en m = J * F * Lp / 100 = 0.01 ? Hf total = (Hfl + Hfp) en m = 0.036 0.58 4. Pérdida de carga tubería conducción (principal + secundaria) Caudal del portalateral (Q) en lps = q * N = 0.15 Longitud de tubería (Lt) en m = 11.50 Coeficiente de Christiansen, C = 150 Diámetro interno en mm = 58.00 J (m / 100 m) pérdida en tubería = (1,21 * 10 ^12) * ((Q / C) ^1,8552) * D ^ (-4,87) = Hfc pérdida total en el distribuidora en m = J * Lc / 100 = 0.0009
0.01
DH permisible
OK
0.01
5. Determinación de la altura dinámica total (ADT) Presión de operación del emisor (H(qa)) en m = 2.10 Pérdida en el lateral (Hfl) en m = 0.024 Presión de entrada al lateral (Hm) en m = H(qa) + 0,733 * Hfl = Pérdida en el portalateral (Hfp) en m = 0.01 Presión de entrada al portalateral (Hn) en m = Hm + 0,733 * Hfp = 2 Pérdida en singularidades (Hs) en m = ( ∑ K * v / (2 * g)) = Pérdida en la tubería de conducción (Hfc) en m = 0.0009 Pendiente del terreno para tubería de conducción (d) en % = Desnivel tubería de conducción (D) en m = -0.58 Altura dinámica total (ADT) = Hn + Hs + Hfc + D = 2.35
2.120 2.13 0.79 -5.00% m
DISEÑO RIEGO POR GOTEO C. PROGRAMACIÓN DE RIEGO PARA TOMATE: FASE INICIO
DESARROLLO
MEDIA
FINAL
Total
PERÍODO VEGETATIVO DÍAS SEMANA 35 1 2 3 4 5 35 6 7 8 9 10 63 11 12 13 14 15 16 17 18 19 49 20 21 22 23 24 25 26 182
FRECUENCIA MÁXIMA HORAS 00:41:26 00:41:26 00:41:26 00:41:26 00:41:26 02:38:55 02:38:55 02:38:55 02:38:55 02:38:55 05:29:35 05:29:35 05:29:35 05:29:35 05:29:35 05:29:35 05:29:35 05:29:35 05:29:35 06:19:02 06:19:02 06:19:02 06:19:02 06:19:02 06:19:02 06:19:02
TIEMPO DE RIEGO H:M:S 00:00:47 00:00:47 00:00:47 00:00:47 00:00:47 00:25:11 00:25:11 00:25:11 00:25:11 00:25:11 04:51:28 04:51:28 04:51:28 04:51:28 04:51:28 04:51:28 04:51:28 04:51:28 04:51:28 04:51:28 04:51:28 04:51:28 04:51:28 04:51:28 04:51:28 04:51:28
LÁMINA RIEGO MM/DÍA 1.61 1.61 1.61 1.61 1.61 3.36 3.36 3.36 3.36 3.36 6.76 6.76 6.76 6.76 6.76 6.76 6.76 6.76 6.76 5.87 5.87 5.87 5.87 5.87 5.87 5.87
AGUA A ALMACENAR SEMANALMENTE (L) 6 6 6 6 6 55 55 55 55 55 321 321 321 321 321 321 321 321 321 262 262 262 262 262 262 262
D. PROGRAMACIÓN DE RIEGO PARA PIMENTÓN: FASE INICIO
DESARROLLO
MEDIA
FINAL
PERÍODO VEGETATIVO DÍAS SEMANA 35 1 2 3 4 5 28 6 7 8 9 63 10 11 12 13 14 15 16 17 18 91 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
FRECUENCIA MÁXIMA HORAS 00:52:33 00:52:33 00:52:33 00:52:33 00:52:33 03:46:30 03:46:30 03:46:30 03:46:30 06:43:50 06:43:50 06:43:50 06:43:50 06:43:50 06:43:50 06:43:50 06:43:50 06:43:50 07:51:09 07:51:09 07:51:09 07:51:09 07:51:09 07:51:09 07:51:09 07:51:09 07:51:09 07:51:09 07:51:09
TIEMPO DE RIEGO H:M:S 00:00:28 00:00:47 00:00:47 00:00:47 00:00:47 00:21:51 00:21:51 00:21:51 00:21:51 03:29:56 03:29:56 03:29:56 03:29:56 03:29:56 03:29:56 03:29:56 03:29:56 03:29:56 03:29:56 03:29:56 03:29:56 03:29:56 03:29:56 03:29:56 03:29:56 03:29:56 03:29:56 03:29:56 03:29:56
LÁMINA RIEGO MM/DÍA 1.69 1.69 1.69 1.69 1.69 3.81 3.81 3.81 3.81 8.11 8.11 8.11 8.11 8.11 8.11 8.11 8.11 8.11 6.95 6.95 6.95 6.95 6.95 6.95 6.95 6.95 6.95 6.95 6.95
AGUA A ALMACENAR SEMANALMENTE (L) 11 11 11 11 11 121 121 121 121 699 699 699 699 699 699 699 699 699 621 621 621 621 621 621 621 621 621 621 621
30 31 Total
217
07:51:09 07:51:09
03:29:56 03:29:56
6.95 6.95
621 621