Metodo de Riego Por Aspersion

INDICE

1.1 INTRODUCCION INTRODUCCION ........................................... .................................................................. ............................................. ............................................2 ......................2 1.2 Descripción del método........................................... .................................................................. ............................................. ................................3 ..........3 1.3 Componentes del riego por aspersión ...................................... ............................................................ .....................................3 ...............3 1.3.1 Un equipo de bombeo......................................... ............................................................... ............................................. ..............................3 .......3 1.3.2 Red de tuberías principales .................................................... ........................................................................... .................................3 ..........3 1.3.1 Red de tuberías de distribución ............................................................... ..............................................................................4 ...............4 1.3.2 Dispositivos de aspersión ............................................ ................................................................... ............................................4 .....................4 2. DEMANDA DE RECURSO HIDRICO ................................................... .......................................................................... .....................................6 ..............6 2.1 Ubicación del lugar ..................................................... ........................................................................... ............................................. ..............................6 .......6 2.2 Calculo de la evapotranspiración evapotranspiración de los del cultivo de referencia (ETo) .......................7 .......................7 3. CRITERIO DE DISEÑO HIDRAULICO Y AGRONOMICO ............................. .................................................... ..............................8 .......8 4. CARACTERÍSTICAS CARACTERÍSTICAS DEL CULTIVO ............................ .................................................. ............................................. .......................................10 ................10 4.1 Necesidades de agua durante el periodo vegetativo ........................................... ...................................................12 ........12 5. CRITERIOS PARA SELECCIÓN DEL D EL TIPO DE ASPERSORES ............................................ ....................................................16 ........16 5.1.1 Tipos de aspersores aspersores ..................................................... ............................................................................ ..........................................16 ...................16 5.1.2 Velocidad de Infiltración.......................................... ................................................................. ............................................. .......................17 .17 5.1.3 Tamaño de parcelas: ........................................... .................................................................. ............................................. ...........................17 .....17 5.1.4 Tipo de cultivos:............................................ .................................................................. ............................................ ...................................17 .............17 5.1.5 Presión de Trabajo:........................................... .................................................................. ............................................. ..............................17 ........17 5.1.6 Caudal de entrada .............................................................. ..................................................................................... ...................................17 ............17 6. DISEÑO AGRONOMICO............................... ..................................................... ............................................ ............................................. ............................22 .....22 6.1.1 Marco de riego ......................................... ............................................................... ............................................ .......................................22 .................22 6.1.2 Distribución de agua ............................. .................................................... .............................................. ..........................................23 ...................23 6.1.3 Espaciamiento entre aspersores ............................................... ...................................................................... ............................24 .....24 6.2 MEMORIA DE CÁLCULO ........................ .............................................. ............................................. ............................................. ...........................26 .....26 6.2.1 Norma Bruta de Riego. ........................................ .............................................................. ............................................. ............................26 .....26 6.2.2 Intensidad de la lluvia. ......................................... ............................................................... ............................................. ............................26 .....26 6.2.3 Tiempo de Riego de Posición....................................... Posición............................................................. ..........................................26 ....................26 6.2.4 Velocidad de Infiltración....................... Infiltración.............................................. .............................................. ..........................................26 ...................26

Sistema de riego por aspersión

6.2.5 Área de Riego por Lateral en una posición. ........................................... ...........................................................27 ................27 6.2.6 Número de Aspersores por Línea Lateral. ............................................. .............................................................27 ................27 6.2.7 Área de riego de un Aspersor. ................................. ....................................................... ............................................. ........................27 .27 6.2.8 Longitud Real de la Línea Lateral............................................ .................................................................. ...............................27 ........27 6.2.9 Tiempo de cambio de la línea recta. ........................................................ .....................................................................28 .............28 6.2.10 Número de posiciones totales de los laterales. .......................................... ..................................................28 ........28 6.2.11 Número de laterales que trabajan simultáneamente.........................................28 ........................................28 6.2.12 Número de Válvulas en la línea maestra. ............................................ ............................................................28 ................28 6.2.13 Número de posiciones por cada lateral. .............................................................28 .............................................................28 6.2.14 Caudal de la línea lateral. ............................................................ ................................................................................... ........................29 .29 6.2.15 Caudal Total de la instalación. ........................... ................................................. ............................................. ............................29 .....29 6.2.16 Número de posiciones de cada lateral por p or día. ........................................... ...................................................29 ........29 6.2.17 Área de Riego por día. ............................................... ...................................................................... ..........................................29 ...................29 6.2.18 Productividad de los regantes. ............................................. .................................................................... ...............................29 ........29 6.2.19 Diseño en AutoCAD ...................................................... ............................................................................. .......................................30 ................30 6.2.20 PROGRAMA: IRRIGATEPLUS .................................................... ........................................................................... ............................31 .....31 7. Conclusiones ........................................... .................................................................. ............................................. ............................................. ...............................32 ........32 8. Recomendaciones.................................................. ........................................................................ ............................................ .......................................33 .................33

Ilustración 1. Equipo de bombeo ......................................... ............................................................... ............................................. ..............................3 .......3 Ilustración 2 : tubería principal.......................................... ................................................................. ............................................. ................................4 ..........4 Ilustración 3: tuberías de distribución.......................................... ................................................................. ............................................4 .....................4 Ilustración 4: aspersores.......................... ................................................ ............................................ ............................................ .....................................5 ...............5 Ilustración 5: Evapotranspiración Evapotranspiración potencial ............................. ................................................... ............................................. ..........................7 ...7 Ilustración 6: Desarrollo y crecimiento del cultivo de papa ........................................... ...................................................11 ........11 Ilustración 7: Volumen y Frecuencia de riego ................................. ....................................................... .......................................11 .................11 Ilustración 8. Marcos de riego ................................... ......................................................... ............................................. .......................................23 ................23 Ilustración 9: Traslape para uniformizar el riego ........................................................... ...................................................................23 ........23 Ilustración 10: Espaciamiento entre aspersores ........................................ .............................................................. ............................24 ......24 Ilustración 11: Espaciamiento para marcos rectangulares ........................................ ....................................................25 ............25


1.1 INTRODUCCION En la actualidad son tres los métodos de riego utilizados en agricultura: superficie, localizado y aspersión. En el riego por superficie el agua discurre sobre el suelo aprovechando la fuerza de gravedad y la pendiente de la parcela en su caso, sin necesidad de dotar al agua de presión. En el caso del riego localizado y del riego por aspersión, es necesario necesario suministrar al agua una energía determinada para que ésta circule por las tuberías a presión. Cuando el agua de riego circula o se encuentra almacenada en balsas, embalses, canales, ríos, etc., y estos se encuentran situados a un nivel suficientemente alto con respecto a la parcela de riego, el agua, conducida por una red de distribución cerrada, adquiere una determinada presión. Ésta se debe a la energía que tiene por la propia diferencia de altura con respecto a la parcela. En caso de que el agua no se encuentre en estas condiciones, por ejemplo si la parcela de riego está a mayor altura que el lugar donde se encuentra almacenada e incluso al mismo nivel, será necesario suministrarle una energía para que alcance la presión necesaria para circular por toda la red de riego y salir por los emisores con una presión tal que garantice su buen funcionamiento. Lo más habitual es que ocurra este segundo caso, siendo los equipos o sistemas de bombeo aquellos elementos de la instalación que aportan la energía necesaria para suministrar el caudal de agua requerido a la presión necesaria para hacer funcionar los emisores correctamente. Este método de riego implica una lluvia más o menos intensa y uniforme sobre la parcela con el objetivo de que q ue el agua se infiltre en el mismo punto donde cae Tanto los sistemas de aspersión como los de goteo utilizan dispositivos de emisión o descarga en los que la presión disponible en el ramal induce un caudal de salida la diferencia entre ambos métodos radica en la magnitud de la presión y en la geometría del emisor.


1.2 Descripción del método El riego por aspersión es una técnica de riego en donde el agua se aplica en forma e lluvia por medio de unos aparatos de aspersión alimentados por agua a presión. Estos aparatos deberán asegurar el reparto uniforme sobre la superficie que se pretende a regar. El riego por aspersión puede realizarse de 2 formas: ✓ ✓

Riego individual: basado en el aprovechamiento individual de una fuente de suministro de agua. Riego colectivo: en donde se proporciona agua a presión en una toma, hidrantes, o bocas de riego situadas en las distintas unidades de explotación.

1.3 Componentes del riego por aspersión 1.3.1 Un equipo de bombeo Encargado de proporcionar el agua a presión. Este equipo puede variar desde un simple grupo motobomba para pequeñas explotaciones, hasta una complicada instalación de gran potencia para grandes extensiones. Ilustración 1. Equipo de bombeo

1.3.2 Red de tuberías principales Que llevan el agua hasta los hidrantes, que son la toma de agua en la parcela. Estas tomas presentan una gran variedad de dispositivos, que abarcan desde una simple llave de paso hasta los más complejos accesorios de riego.


Ilustración 2 : tubería principal

1.3.1 Red de tuberías de distribución Para conducir el agua por la parcela que se pretende regar. Hay que distinguir entre los ramales de alimentación, que distribuye el agua por la parcela, y los ramales de laterales o líneas regadoras, que derivan de los anteriores y conducen el agua hasta los dispositivos de aspersión. Ilustración 3: tuberías de distribución

1.3.2 Dispositivos de aspersión Que son los elementos encargados de repartir el agua en forma de lluvia conocido como aspersores.


Ilustración 4: aspersores

Ventajas e inconvenientes del riego por aspersión •

•

•

•

• •

• •

•

•

El control del riego sólo está limitado por las condiciones atmosféricas (pérdidas por evaporación y arrastre, y el efecto del viento sobre la uniformidad) La uniformidad de aplicación es independiente de las características hidrofísicas del suelo Riego por aspersión. La dosis de riego es función del tiempo de cada postura, por lo que se puede adaptar a cualquier necesidad Al poder modificarse fácilmente la pluviometría del sistema, se puede adaptar a cualquier terreno, con independencia de su permeabilidad Permite una buena mecanización de los cultivos, salvo los sistemas fijos temporales Se adapta a la rotación de cultivos (la instalación se dimensiona para el más exigente) y a los riegos de socorro Riego por aspersión. No necesita de nielaciones, adaptándose a topografías onduladas Dosifica de forma rigurosa los riegos ligeros, lo cual es importante en nascencia para ahorrar agua Pueden conseguirse altos grados de automatización, (más inversión, menos mano de obra) En algunas modalidades permite el reparto de fertilizantes y tratamientos fitosanitarios, así como la lucha contra heladas Riego por aspersión.


•

•

•

Evita la construcción de acequias y canales, con lo que se aumenta la superficie útil respecto a los riegos por superficie Es el método más eficaz para el lavado de sales, con el inconveniente de que la energía empleada en la aplicación encarece la operación Los sistemas móviles o semifijos requieren menos inversión, aunque a costa de una menor uniformidad y eficiencia de riego

2. DEMANDA DE RECURSO HIDRICO 2.1 Ubicación del lugar la zona de estudio se encuentra en el departamento de Cajamarca del distrito de Baños del Inca en el anexo Carruajero.


2.2 Calculo de la evapotranspiración de los del cultivo de referencia (ETo) Para calcular la ETo se utilizó el método de Penmman tomando en consideración la alta humedad que hay en la zona esto debido a las lluvias. De igual manera se necesitan de los datos de temperatura media, máxima y mínima del aire y valores de precipitación y se fundamenta en la siguiente ecuación: ETo = c ⋅ (W ⋅ Rn + (1 − W) ⋅ f (u) ⋅ (ea − ed)) Ilustración 5: Evapotranspiración potencial


3. CRITERIO DE DISEÑO HIDRAULICO Y AGRONOMICO Tabla 1: Plan de cultivos

PLAN DE CULTIVOS CULTIVO Papa Maíz Lechuga Zanahoria total

% DE AREA A REGAR 35.00% 30.00% 20.00% 15.00% 100.00%

EPOCA SIEMBRA Nov/Dic Nov/Dic Ene/Feb Ene/Feb

EPOCA COSECHA abril/Mayo abril/Mayo Jun Jun

Tabla 2: Cantidad de agua rápidamente aprovechable según el tipo de suelo.

Agua Rápidamente Aprovechable (ARA) Nª

TIPO SUELO

ARA (Volumen %)

1

Arcilloso

20.00

2

Limoso

14.00

3

Arenoso

6.00

Tabla 3. Velocidades básicas de infiltración tipo según el tipo de suelo

Nª 1 2 3 4 5

VELOCIDADES BASICAS DE INFILTRACION TIPICA VELOCIDAD BASICA DE INFILTRACION TIPO SUELO (mm/hora) Arena 50.0 Franco 25.0 Limoso 12.5 Franco-arcilloso 8.0 Arcilloso 2.5

La zona de cultivo ubicado en el departamento de Cajamarca –car huaquero presenta suelo limoso según la (tabla 3) el suelo limoso presenta una velocidad de infiltración de 12.5 (mm/hora) y la cantidad de agua aprovechable según (tabla 2) es 14%.


Tabla 4. Calidad de agua

GUIA DE CALIDAD DE AGUA TIPO DE PROBLEMA

Hay Problema Creciente 0.7-3.0

No hay Problema 1.-SALINIDAD. ECI (mmhos/cm) MENOR 0.7 2.- PERMEABILIDAD (Na) ECI(mmhos/cm)RAS aj MAYOR 0.5 "0.5-20 Montmorillonita, smectita MENOR 6 "6-9 Illita, vermiculita MENOR 8 "8-16 Caolinita, sesquióxido MENOR 16 "16-24 3.-TOXICIDAD IONICA ESPECIFICA Sodio (Na) Riego superficial RAS aj MENOR 3 "3-9 Riego por aspersión meq/lt MENOR 3 MAYOR 3.0 Cloruros (Cl-) Riego superficial RAS aj MENOR 4 "4-10 Riego por aspersión meq/lt MENOR 3 MENOR 3 Boro (B)(meq/lt) MENOR 0.7 "0.7-20 4.-EFECTIVOS DIVERSOS Nitrógeno NO·-N,NH4-N (meq/lt) MENOR 0.5 "5-30 Bicarbonatos, con aspersores (meq/lt) MENOR 1.5 "1.5-8.5 PH (Gama Normal (6.5-8.4))

Hay Problema Grave MAYOR 3.0 MENOR 20 MAYOR 9 MAYOR 16 MAYOR 24

MAYOR 9

MAYOR 10 MAYOR 2 MAYOR 30 MAYOR 8.5

Tabla 5: Coeficiente de riego para los cultivos

Coeficiente de riego para los cultivos Kc(promedio)=

 Kcultivos X % área a

CULTIVO

Kc

sembrar

% Area a Sembrar

 Kcultivos X % área a

Papa

0.72

35.00%

0.25

Maiz

0.85

30.00%

0.26

Lechuga

0.70

20.00%

0.14

Zahaoria

0.82

15.00%

0.12 0.00 0.77

ETP=

0.77 3.03

Ef.=

80%

Kc(promedio)=

sembrar


La eficiencia de riego calculado es 80% Tabla 6. Demanda de agua en la parcela Calculo de la demanda de a gua en la parcela

Modulo de riego de l sistema=MS MS= Ln x Ef (a) Ln= Lamina neta de riego Ef = Eficiencia de riego Ln=ETP x Kc (promedio) (b) Reemplazando valores en l a ecuación (b) se tiene : Ln= 2.33 mm/día

Mn

Ln 



10000

( c)

86400

Donde : Mn= Modulo Neto Reemplazando valores en la ecuación ( c ) se tiene: l/s/ha Mn= 0.269 MS



Mn  100

(d)

Ef

Donde: MS=Módulo del Sistema ( bruto)(l /s/ha) Reemplazando valores en l a ecuación ( d ) se ti ene: MS= 0.34

l/s/ha

Tabla 7. Calculo del caudal necesario para regar toda la zona de cultivo Calculo del Caudal Necesario para Regar Toda la zona (Q)

Q



A * MS

( e)

Donde= A (área a regar en hectareas)=

5.00

Ha

Qdiseño=

1.68

l/s

4. CARACTERÍSTICAS DEL CULTIVO Tipo de cultivo: Profundidad radicular

papa 0.80m


Ilustración 6: Desarrollo y crecimiento del cultivo de papa

Ilustración 7: Volumen y Frecuencia de rie


4.1 Necesidades de agua durante el periodo vegetativo PAPA Etapas

Días

1ra Etapa

80

2da Etapa

35

3ra Etapa

50

4ta Etapa

30

Fecha

Duración de días Kc

ET0

ETC(Cultivo)

15 Noviembre -30 Noviembre 1 Diciembre - 31 Diciembre 1Enero - 31 Enero 1 febrero- 3 Febrero 3 Febrero - 28 Febrero 1 Marzo - 10 Marzo 11 Marzo - 31 Marzo 1 Abril - 30Abril 1 mayo - 30 Mayo

15 31 31 3 25 10 20 30 30

0.45 0.45 0.45 0.45 0.75 0.75 1.15 1.15 0.85

2.46 2.68 2.34 2.26 2.26 2.48 2.48 3.31 2.61

1.11 1.21 1.05 1.02 1.70 1.86 2.85 3.81 2.22

Kc

ET0

ETC(Cultivo)

0.4 0.4 0.8 0.8 0.8 1.15 1.15 1.15 0.7 0.7

4.84 5.46 5.46 5.03 5.52 5.52 4.88 4.59 4.59 5.04

1.94 2.18 4.37 4.02 4.42 6.35 5.61 5.29 3.21 3.53

Necesidad de agua por mes(mm) 16.61 37.39 32.64 3.05 42.38 18.60 57.04 114.20 66.56

Tabla 8. Necesidades de riego para el cultivo de papa

MAIZ Etapas

Días

1ra Etapa

30

2da Etapa

50

3ra Etapa

60

4ta Etapa

40

Fecha

Duración días

15 Noviembre -30 Noviembre 1 Diciembre - 15 Diciembre 16 diciembre - 31 Diciembre 1 Enero - 31 Enero 1 Febrero - 3 Febrero 4 Febrero - 28 Febrero 1 Marzo - 30 Marzo 1 Abril - 5 Abril 6 Abril - 30 Abril 1 Mayo - 16 Mayo

15 15 16 31 3 25 30 5 24 16

de

Necesidad de Agua por mes(mm) 29.04 32.76 69.89 124.74 13.25 158.70 168.36 26.39 77.11 56.45


Tabla 9 Necesidades de agua para el cultivo de maíz.

LECHUGA Etapas

Días

1ra Etapa

35

2da Etapa

50

3ra Etapa

45

4ta Etapa

10

Fecha 15 Enero -30 Enero 1 febrero - 20 febrero 21Febrero - 28 Febrero 1 Marzo- 31 Marzo 1 Mayo- 10 mayo 11 mayo- 31 mayo 1 junio- 25 junio 26 junio - 31 junio

Duración de días

Kc

ET0

ETC(Cultivo)

Necesidad de Agua por mes

15 20 7 31 10 20 25 5

0.45 0.45 0.6 0.6 0.6 1 1 0.9

2.34 2.26 2.26 2.48 2.61 2.61 3.42 3.42

2.34 2.26 2.26 2.48 2.48 3.31 2.61 3.42

35.1 45.2 15.82 76.88 24.8 66.2 65.25 17.1

Tabla 10necesidades de agua para el cultivo de lechuga

ZANAHORIA Etapas

Días

1ra Etapa

25

2da etapa

35

3ra Etapa

70

4ta Etapa

20

Fecha 15 Enero -30 Enero 1 febrero - 10 febrero 10Febrero - 28 Febrero 1 Marzo- 17Marzo 18 Marzo - 31 marzo 1 Abril - 30 Abril 1 Mayo - 27Mayo 28Mayo-31Mayo 1Junio-17 Junio

Tabla 11. Necesidades de agua para el cultivo de Zanahoria

Duración de días 15 10 18 17 13 30 27 3 17

Kc

ET0 0.45 0.45 0.75 0.75 1.05 1.05 1.05 0.9 0.9

ETC(Cultivo) 2.34 2.26 2.26 2.48 2.48 3.31 3.31 2.61 3.42

1.05 1.02 1.70 1.86 2.60 3.48 3.48 2.35 3.08

Necesidad de agua por mes 15.80 10.17 30.51 31.62 33.85 104.27 93.84 7.05 52.33


Necesidades de agua diaria del cultivo de papa Duración de día

necesidades por periodo

mes

necesidades por mes

necesidades diarias (mm)

15

16.605

Noviembre

16.605

1.11

31

37.386

diciembre

37.386

1.21

1Enero - 31 Enero

31

32.643

Enero

32.643

1.05

1 febero- 3 Febrero

3

3.051

Febrero

45.426

1.62

3 Febrero - 28 Febrero

25

42.375

1 Marzo - 10 Marzo

10

18.6

Marzo

75.64

2.52

11 Marzo - 31 Marzo

20

57.04

1 Abbril - 30Abril

30

114.195

Abril

114.195

3.81

1 mayo - 30 Mayo

30

66.555

Mayo

66.555

2.22

Fecha 15 Noviembre -30 Noviembre 1 Diciembre - 31 Diciembre

16.605     =

15

= 1.11 

37.38     =

31

= 1.21

32.64     =

31

= 1.05

45.42     =

3+25

= 1.61


Sistema de riego empleado. Este cultivo admite cualquier sistema de riego, ya sea por gravedad, aspersión o localizado; pero el riego por goteo presenta ventajas sobre los demás. Éstas son: • • • • • • • •

Óptimo aprovechamiento del agua. Mejor adaptación a la fertirrigación. Reducción del riesgo de enfermedades al no mojar el follaje. Menor dependencia de factores climáticos, especialmente del viento. Mejor adaptación a cualquier topografía (pendiente, forma de la parcela). Fácil automatización del sistema. Reducción del gasto energético. No interfiere con otras labores.

El riego por gravedad cada vez está más en desuso porque el consumo de agua es mayor y porque los planes de modernización de regadíos están sustituyendo este sistema de riego por el de riego a la demanda, más cómodo para el agricultor y más eficiente. La eficiencia de los diferentes métodos de riego, expresada en porcentaje de aprovechamiento del agua utilizada para regar, es: • • • • • •

Riego por aspersión: 80% de eficiencia teórica Riego con cañón: 70% de eficiencia teórica. Riego por goteo: 90% de eficiencia teórica. Riego por gravedad: 50% de eficiencia teórica. Riego por Pivote-Lateral: 85% de eficiencia teórica. Riego por gravedad tecnificada: 80% de eficiencia teórica.

La profundidad media de crecimiento de las raíces oscila de 0,6 a 0,9 metros en suelos sin restricciones al crecimiento; pero el perfil del suelo en el que mayor crecimiento radicular está en los primeros 60 cm, por lo que no se debe agotar el agua disponible para la planta en ese perfil. Para calcular la dosis de riego y el intervalo entre riegos hay que tener en cuenta todos los factores citados: agua, suelo, capacidad de campo, punto de marchitez, evapotranspiración, coeficientes de cultivo, necesidades hídricas, eficiencia del sistema de riego, etc. para que siempre haya agua disponible para la planta en el perfil donde existe mayor crecimiento radicular. La dosis de riego anual de la patata oscila entre 4.000 y 5.000 m3/ha. No se da una recomendación de dosis de riego semanal porque no resultaría práctica al no estar adaptada a las necesidades de cada explotación: comarca, sistema de riego, suelo, etc. Es recomendable la aportación de riegos más frecuentes y de menor intensidad porque la patata es muy sensible al estrés hídrico. Las carencias de agua suponen la obtención de mayor número de tubérculos, de tamaño menor, con malformaciones y mal distribuidos en el caballón. Mientras que excesos de agua suponen la obtención de tubérculos acuosos con menores contenidos en materia


5. CRITERIOS PARA SELECCIÓN DEL TIPO DE ASPERSORES 5.1.1 Tipos de aspersores

Velocidad de giro

: u s n u g e s

Giro rápido (> 6 vueltas/minuto) Giro lento (de ¼ a 3 vueltas/minuto)

De uso en jardinería, horticultura, viveros De uso general en agricultura

De impacto Mecanismo de giro

De turbina De reacción De baja presión (< 2,5 kg/cm2 o 250 KPa)

Presion de trabajo

De media presión (2,5-4 kg/cm2 o 250400 KPa) De alta presión (>4 kg/cm2 o 400 kPa)


Para la selección del tipo de aspersor se debe tener en cuenta los siguientes factores:

5.1.2 Velocidad de Infiltración La intensidad del aspersor no debe ser mayor que la velocidad de infiltración, para evitar escorrentía. Según la (tabla 3) para un el tipo de suelo (limoso-franco) la velocidad de infiltración es 12.5-25 mm/h.

Tipo de suelo: VBI=

Franco 12.5

Limoso a

25

5.1.3 Tamaño de parcelas: Para parcelas medianas (0.32ha) se recomienda aspersores con diámetro mojado grande.

5.1.4 Tipo de cultivos: Para el cultivo de papa se recomienda aspersores pequeños o medianos que arrojen gotas medianas.

5.1.5 Presión de Trabajo: Como se tiene una buena presión en todas las parcelas (hidrantes), es conveniente trabajar con aspersores medianos a grandes

5.1.6 Caudal de entrada En la zona en estudio se tiene un caudal de 9.66 l/s, con este caudal se puede trabajar con un aspersor NAAN 427 y como las parcelas a regar son regulares y medianas aproximadamente de 1.85 Se empleara aspersores NAAN 427


Tabla 12 Características de aspersores NAAN 427

CARACTERISTICAS DE ASPERSORES NAAN 427 NAAN 427 Aspersor circular y sectorial de Plastico APLICACION 1 jardine s,parques,cespedes,bordes de areas irrigada 2 Ahoarro de agua con precipitacion media a baja 3 Espaciamiento hasta 12 m CARACTERIS Ajuste facil del sector del circulo 1 Plástico de alta calidad 2 Conatrol del tamaño de gotas y del chorro 3 Rango de paresi ón : entre 1.0 y 4.0 bar 4 Caudales:entre 0.38 y 1.18 m3/h


INFORMACION TECNICA

Aspersores Caudal de consumo para 360° Presión de funcionamiento Radio de alcance Separación entre aspersores Separación entre líneas Tiempos medios de riego

Bajo consumo

Normal 1,4

m 3/h

0,5

2,5

atm

2,5

10,0

m

05-jul

10,0

m

7

15,0

m

10

20-30

m in/día

20-30

Caudal del aspersor= Espaciamie nto entre aspersortes=

1.40 m3/h 10.00 m

Precipitacion de los aspersores

P 

Q  1000 D 2

Donde: Q= D= P=

Caudal del aspersor Distanciamiento entre aspersores 14.00 mm/h

Es importante tener en cuenta que la velocidad básica de infiltración (VBI) debe ser mayor o igual a la precipitación del aspersor. En este caso VBI = 12.5 a 25 mm/h (suelo franco-limoso: Tabla Nº 06 Anexo I), lo cual sustenta el uso de éste tipo de aspersor (NAAN 427) y Cumple: 25mm/h > 14

mm/h. El tipo de aspersor empleado Según la presión de trabajo es de: De media presión: de 2,5 a 4 Kg/cm2.Suelen llevar una o dos boquillas de diámetro, comprendido entre 4 y 7 mm, que arrojan caudales entre 1000 y 6000 l/h.Se usan en marcos que van de 12x12 a 24x24. Por lo tanto se empleara aspersor de dos boquillas de diámetros entre 4 y 7mm



Calculo de la norma parcial de riego 

Etc final * 30dias

Se toma los 3 valores últimos de Etc final del cultivo mes

Etc final

11 Marzo - 31 Marzo

2.852

1 Abbril - 30Abril

3.8065

1 mayo - 30 Mayo

2.2185

NORMA PARCIAL DE RIEGO Mp



261.166

m

3

/

ha

Tabla 13: Resumen de parámetros necesarios para calcular por el sistema de riego por aspersión

DATOS Área bruta: Área Neta: Coeficiente de utilización de la tierra: Cultivo principal: Velocidad de infiltración: Parámetro de Infiltración: Velocidad del viento: Norma Parcial: Intervalo: Número de riego por ciclo: Caudal máximo (extraer de la fuente): Eficiencia: Tiempo en desmontaje y montaje de un tubo: Tiempo en trasladarse de un lateral a otro:

5 ha 2 ha 96.51% papa 0.02 0.5 2.5 230 7 10 10 80% 0.45 0.15

m/h m/s (110.5° ESE) m3/ha dias L/s (16 h diarias). min mi n


Aspersor Modelo NAA N 427 Diametro Línea maestra: Diametro Línea lateral: Diámetro de boquilla: Presión de operación: longitud de riego que abarca el lateral Caudal de trabajo del Aspersor: Radio de Alcance: Espaciamiento entre Aspersores: LrL(longitud de la linea lateral) Espaciamiento entre Laterales:

152.4 mm 101.6 mm 4 y 7 mm 2.5 kgf/cm2 96 m 1.4 L/s 10 m 14 m 46 m 15 m

6. DISEÑO AGRONOMICO El diseño agronomía tiene por finalidad garantizar que la instalación sea capaz de suministrar la cantidad suficiente de agua, con un control efectivo de las sales y una buena eficiencia en la aplicación del agua.se desarrolla en dos fases. 1. Calculo de las necesidades de agua del cultivo 2. Determinación de los parámetros de riego Las características más importantes del funcionamiento del sistema son las siguientes:

6.1.1 Marco de riego Se llama marco de riego a la distancia que existe, por un lado entre dos entre dos líneas contiguas y por otro lado entre dos aspersores contiguos de la misma ala. Las disposiciones que pueden adoptar los aspersores son: ✓

✓

✓

Disposición en cuadrada. Los aspersores ocupan los vértices de un cuadrado, siendo

la distancia entre líneas regadoras igual a la separación entre aspersores. Los marcos más utilizados son: 12x12m, 15x18 y 18x18. Disposición en rectángulo. los aspersores ocupan los vértices de un rectángulo, debida a la separación de los aspersores es distinta que la separación de las líneas regadoras. Los marcos más utilizados son: 12x15m, 12x18m, 15x18m. Disposición en triangulo. los aspersores ocupan los vértices de una red de triángulos equiláteros. Los marcos más utilizados son: 18x15 y 21x18m.

La superficie(s) que se considera regada por cada aspersor es la siguiente:


Ilustración 8. Marcos de riego

6.1.2 Distribución de agua La distribución en el suelo del agua aplicada por cada aspersor no es uniforme. Sino que varía a lo largo del radio de alcance del aspersor. Por lo general la zona próxima al aspersor recibe más agua, decreciendo conforme aumenta la distancia al aspersor. Para lograr una mayor uniformidad de reparto en el sistema es preciso traslapar una parte de las áreas regadas por aspersores consecutivos. Ilustración 9: Traslape para uniformizar el riego


6.1.3 Espaciamiento entre aspersores En cuanto a espaciamiento de aspersores con relación al radio de alcance del chorro hay diversas recomendaciones dadas por distintas autores, que varían sensiblemente de unos a otros para un mismo marco de riego. Herman y Kohl (1980) recomiendan las siguientes separaciones para vientos de velocidad inferior a 2 m/s. • •

En marcos cuadrados y triangulares: 60% del diámetro mojado. En marco rectangular 75% y 40 %

Ilustración 10: Espaciamiento entre aspersores


Ilustración 11: Espaciamiento para marcos rectangulares

Marco o espaciamiento entre aspersores Este espaciamiento debe reducirse al aumentar la velocidad del viento en la siguiente proporción: • • •

10-12% si la velocidad del viento es 4 - 6 m/s 18-20% si la velocidad del viento es 8 – 9 m/s 25-30% si la velocidad del viento es 10-11 m/s

El diámetro efectivo es: • •

El 95% del diámetro mojado (aspersores de 2 boquillas) El 90% del diámetro mojado (aspersores de 1 boquilla) Riego

Finalmente se selecciona 10 m el espaciamiento entre aspersores


6.2 MEMORIA DE CÁLCULO 6.2.1 Norma Bruta de Riego. Norma Bruta de riego

M

260

EF

80%

Mpb

325

6.2.2 Intensidad de la lluvia. intensidad qa Ea EI I(mm/h

1.4 14 15 24

6.2.3 Tiempo de Riego de Posición.

Mpb I tp

32.5 24 1.35

6.2.4 Velocidad de Infiltración.

Vi n

0.02 0.5

tp

1.35

Vt

0.017


6.2.5 Área de Riego por Lateral en una posición.

Lrl

46

Ei

15

AI

690

6.2.6 Número de Aspersores por Línea Lateral.

Lrl

46

Ea

14

Nal

3

Ea

14

Ei

15

Al1

210

6.2.7 Área de riego de un Aspersor.

6.2.8 Longitud Real de la Línea Lateral. Lmaestr

12

Nal

3

Ea

14

Ltubo

6

LI

50

n°tubos

8


6.2.9 Tiempo de cambio de la línea recta. e

2*EI

n'

Ei

15

e

30

N°tub+Fs N°tub

8

Fs

3

N´

11

V

25

tdm

0.45

t tras

0.15

Nr

3

Tc

6.4

6.2.10 Número de posiciones totales de los laterales.

An

2

Al

0.07

Npt

28.99 20.32

6.2.11 Número de laterales que trabajan simultáneamente. Npl

28.99

tc

0.11

tp

1.35

t

7

T

16

NI

0.38

Npt

28.99

Nv

4.8

Npt

20.32

NI

0.38

Npl

53.76

6.2.12 Número de Válvulas en la línea maestra.

6.2.13 Número de posiciones por cada lateral.


6.2.14 Caudal de la línea lateral. Nal

3

qa

1.4

ql

4.6

NI

0.38

ql

4.6

Q

1.74

6.2.15 Caudal Total de la instalación.

6.2.16 Número de posiciones de cada lateral por día. T

16

tp

1.35

tc

0.11

Npd

10.95

Npd

10.95

NI

0.38

Al

0.069

Ad

0.29

Ad

0.29

Nr

3

Nt

2

Pr

0.05

6.2.17 Área de Riego por día.

6.2.18 Productividad de los regantes.


6.2.19 Diseño en AutoCAD Radio de alcance de los aspersores 10m

Tubería principal

Espaciamiento entre aspersores

Distancia entre Línea lateral 15m

Zona de empalme


6.2.20 PROGRAMA: IRRIGATEPLUS Es posible utilizar otro software para el diseño del sistema de riego por aspersión como por ejemplo el programa de Irrigateplus permite un mejor manejo y diseño de los riegos por aspersión, optimizar los diámetros de las tuberías, la elección de los equipos de bombeo y la gestión eficiente del Agua. Irrigateplus dispone de una interfaz ágil y sencilla, que mejora el proceso de diseño y la productividad de su trabajo. Su versión gratuita (sin catálogo comercial) facilita el manejo, la divulgación y la compra del software Diseño con aspersores comerciales •

• •

• •

• •

• •

Incorpora los catálogos de los principales fabricantes de aspersores y difusores a nivel mundial, con las características específicas de cada modelo. Gestión eficaz del riego Su planificador de riego, permite sectorizar el riego de manera rápida y sencilla, optimizando el diámetro de las tuberías y la elección de los equipos de bombeo. Listado de material Permite crear un listado de los materiales empleados exportando de manera sencilla a una hoja de cálculo. Análisis completo de los resultados Sus herramientas de visualización y postprocesado permiten realizar un análisis completo de la red a través de la creación de planos, mapas, gráficas y tablas Polivalente y Configurable Simula redes malladas o ramificadas muy complejas y sin limitaciones de tamaño

Compatibilidad con CAD y GIS Trabaja con unidades del S.I. y del U.S. Calcula bombeos de velocidad constante o variable y su costo energético Incluye diferentes tipos de válvulas Irrigateplus dispone de una interfaz ágil y sencilla, que mejora el proceso de diseño y la productividad de su trabajo. Irrigateplus se apoyó en Epanet como base para desarrollar sus aplicaciones ya que: • • • •

Es un software muy testado y con un potente motor de cálculo. Su uso está ampliamente extendido a nivel mundial. Existen múltiples tutoriales en diferentes idiomas. Dispone de gran cantidad de aplicaciones complementarias de carácter gratuito.

TUTORIALES

https://www.youtube.com/watch?v=TDPCmSw1xGU https://www.youtube.com/watch?v=027vbxsmoiI


7. Conclusiones Para el cultivo de papa se destinó una parcela de 100m de ancho y 200 m de largo con un área total de 2 hectáreas y se diseñó el sistema de riego por aspersión. Después de realizar los cálculos matemáticos se obtuvieron los parámetros del sistema de riego localizado obteniendo los siguientes resultados ya mostrados en el plano. El tipo de aspersor empleado Según la presión de trabajo es de: De media presión: de 2,5 a 4 Kg/cm2.Suelen llevar una o dos boquillas de diámetro, comprendido entre 4 y 7 mm, que arrojan caudales entre 1000 y 6000 l/h.Se usan en marcos que van de 12x12 a 24x24 Por lo tanto se empleara aspersor de dos boquillas de diámetros entre 4 y 7mm

Los aspersores tienen disposición en rectángulo, debido a la separación de los aspersores es distinta que la separación de las líneas regadoras y el marco utilizado es de 14x15m. •

•

•

Distancia entre aspersores es 40% más del radio de alcance lo que equivale a 14m.Y el Espaciamiento entre laterales es de 15m. Para una la línea lateral de 46 m se diseñaron tres aspersores por cada línea lateral, con un Radio de alcance de 10m, por lo tanto el área de riego por lateral en una posición es 690m2 y el área de riego por día es (0.29 ha) y se requiere 8 tubos y 5 válvulas en la línea maestra para un caudal de 4.6 L/h. el tiempo de cambio de la línea recta es de 6.4 h.

Metodo de Riego Por Aspersion

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