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ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL Facultad de Ingeniería Mecánica y Ciencias de la Producción

‘’Diseño de un sistema de riego por micro aspersión para un cultivo de Cacao (Theobroma Cacao) ubicado en la parroquia El Triunfo del Cantón El Triunfo, Provincia del Guayas’’

PROYECTO DE RIEGO Y DRENAJE

Presentado por: Priscila Rebeca Serrano Mena

INGENIERIA AGRICOLA Y BIOLOGICA GUAYAQUIL – ECUADOR

2014

Table of Contents SIMBOLOGÍA ................................................................................................................................................. 4 INTRODUCCIÓN............................................................................................................................................. 6 JUSTIFICACIÓN .............................................................................................................................................. 6 OBJETIVOS ..................................................................................................................................................... 7 Objetivo General ....................................................................................................................................... 7 Objetivos Específicos ................................................................................................................................ 7 CAPÍTULO 1 ................................................................................................................................................... 8 1.

Revisión Bibliográfica ........................................................................................................................ 8 1.1.

Características agronómicas del cultivo .................................................................................... 8

1.2.

Cultivo de Cacao en el Ecuador ............................................................................................... 10

1.3.

Sistema de Riego Localizado ................................................................................................... 11

CAPÍTULO 2 ................................................................................................................................................. 18 2.

METODOLOGÍA DE DISEÑO DEL SISTEMA DE RIEGO ...................................................................... 18 2.1.

Datos Preliminares .................................................................................................................. 18

2.2.

DISEÑO AGRONÓMICO ........................................................................................................... 20

2.3.

DISEÑO FÍSICO ......................................................................................................................... 24

2.4.

DISEÑO HIDRÁULICO DE LA LATERAL ...................................................................................... 25

2.5.

DISEÑO HIDRÁULICO SECUNDARIAS ....................................................................................... 27

2.6.

Diseño hidráulico de la Principal ............................................................................................. 28

2.7.

Diseño de la bomba ................................................................................................................ 29

2.7.1 Potencia de la Bomba ................................................................................................................ 29 CAPÍTULO 3 ................................................................................................................................................. 30 3.

4.

Resultados ....................................................................................................................................... 30 3.1.

Tabla De Diseño Agronómico ................................................................................................. 30

3.2.

Tabla de Diseño Físico ............................................................................................................. 31

3.3

Tabla de Diseño Hidráulico ..................................................................................................... 31

3.4

Tabla de Diseño Hidráulico de la secundaria .......................................................................... 40

3.5

TABLA DE DISEÑO HIDRÁULICO DE LA PRINCIPAL .................................................................. 45

3.6

CALCULO DE BOMBA............................................................................................................... 46

3.7

PLANO DEL DISEÑO DE RIEGO ................................................................................................ 47

Conclusion ....................................................................................................................................... 47 2

Bibliografia .................................................................................................................................................. 48 Anexos......................................................................................................................................................... 49 ANEXO 1. COEFICIENTE DE CHRISTIANSEN ............................................................................................. 50 ANEXO 2 COEFICIENTE DE HAZEN - WILLIAMS ....................................................................................... 51 ANEXO 3. CATALOGO DE MODELOS DE EQUIPOS PARA ESTE DISENO................................................... 52 ANEXO 4. CULTIVO DE CACAO EN EL ECUADOR ..................................................................................... 56 ANEXO 5. PLANO DEL DISEÑO DE RIEGO ................................................................................................ 57

3

SIMBOLOGÍA LDzr HCc HPm Pea Pew zr VDzr

= Lámina de agua disponible, en mm. de agua, a la profundidad radicular efectiva, [ mm/zr ]. = Contenido de humedad, a capacidad de campo a base del peso seco del suelo, [ %ws ]. = Contenido de humedad, en el punto de marchitez permanente, a base del peso seco del suelo [ %ws ]. = Peso específico aparente del suelo, [ g/cm³ ]. = Peso específico del agua, [ g/cm³ ] = Profundidad radicular efectiva del cultivo [m].

LAzr Pa

= Volumen de agua disponible, en m³ de agua, a la profundidad radicular efectiva, [ m³/Ha/zr ]. = Lámina de agua aprovechable en la zona radicular efectiva, [ mm/zr ]. = Máximo porcentaje de agua aprovechable por el cultivo, [ % ].

Parp d Nep dp dh α α Α Par MxAR MiAR

= = = = = = = = = = =

Porcentaje del área bajo riego, por planta, [ % ]. Diámetro de cobertura del emisor, [ m ]. Número de emisores por planta, [ - ]. Distancia entre plantas contiguas sobre la hilera, [ m ]. Distancia entre hileras contiguas, [ m ]. Ángulo cubierto por el emisor, [ ⁰ ]. 360⁰ para goteros y emisores comunes.  360⁰ para emisores sectoriales Porcentaje calculado del área bajo riego, [ % ]. Máximo porcentaje del área bajo riego, [ % ]. Mínimo porcentaje del área bajo riego, [ % ].

PPhr qe de dl Par

= = = = =

Precipitación horaria [ mm/h ] del sistema de riego. Caudal del emisor, [ lt/h ] Distancia entre emisores contiguos sobre el lateral, [ m ]. Distancia entre laterales contiguos, [ m ]. Porcentaje del área bajo riego, [ % ]

1

=

Velocidad de Infiltración básica, [ mm/h ].

Ir(aj)

=

Intervalo de riego ajustado, [ días ].

Ir Cr

= =

Intervalo de riego [ días ]. Ciclo de riego [ días/ciclo ]. 4

LR (aj) Ir (aj) ETc Par

= = = =

Lámina de riego ajustada, [ mm ]. Intervalo de riego ajustado, [ días ]. Evapotranspiración del cultivo, [ mm/día ]. Porcentaje del área bajo riego, [ % ].

LR (aj) Pa (aj) Lr (aj) LB LR (aj) Ef

= = = = = =

Lámina de riego ajustada, [ mm ]. Porcentaje de agua aprovechada, ajustado [ % ]. Lámina de riego ajustada, [ mm ]. Lámina bruta, [ mm ]. Lámina de riego ajustada, [ mm ]. Eficiencia del sistema de riego, [ % ]

DB LB Par

= = =

Dosis bruta, [ m³/Ha bruta ]. Lámina bruta, [ mm ] = [ lt/m² ] Porcentaje del área bajo riego, [ % ].

DBp Ht Hm Ht

= = = = =

Dosis bruta por planta, [ lt/planta ]. Horas de riego por turno, [ horas/turno ]. Turnos por día, [ turnos/día ]. Horas de riego, máximas diarias, [ horas/día ] Horas de riego por turno, [ horas/turno ].

Hc Hd

= =

Horas de riego por ciclo, [ horas/ciclo ]. Horas de riego diarias, [ horas/día 3 ].

Tc St Sr

= = =

Turnos de riego por ciclo, [ turnos/ciclo 3 ] Superficie bajo riego por turno, [ Ha/turno ] Superficie total de riego por ciclo, [ Ha/ciclo ]

DBt DB

= =

Dosis bruta por turno, [ m³/turno ] Dosis bruta, [ m³/Ha ]

Qr VBc VBcp DBp Np Sr

= = = = = =

Caudal requerido, [ m³/hora ] Volumen bruto por ciclo [ m³/ciclo ]. Volumen bruto por ciclo [ m³/ciclo ] Dosis bruta por planta, [ lt/planta ]. Número total de plantas en, la superficie regada, [ plantas/Sr ] Superficie bajo riego [ Ha ]

5

INTRODUCCIÓN Actualmente existe una gran presión por cuidar el recurso hídrico esto debido a la influencia del cambio climático así como el creciente nivel población, según la FAO de toda el agua que existe en el mundo, tan solo el 3% es agua dulce y de esta, la agricultura consume cerca del 70%, entonces se buscan métodos para optimizar la utilización de este recurso en el campo agrícola disminuyendo el consumo pero manteniendo o aumentando la producción por área. El riego es una actividad que fue desarrollada para proveer agua en épocas de escasez de precipitaciones lo que permitió la existencia constante de comida y el desarrollo de los pueblos (Sánchez, 2013). Las diferentes formas de irrigar dependen del costo, eficiencia, facilidades entre otros los cuales son opciones elegidos por el productor; entre los métodos de riego que se pueden mencionar encontramos: el riego por inundación, riego por surco, riego por goteo, riego por micro aspersión, riego por aspersión; siendo estos tres últimos los denominados sistemas de riego, por el uso de tuberías para el transporte de agua, estos son altos en costos de instalación pero con los que se obtiene mayor eficiencia con el uso de agua. (Mora, 2010).

JUSTIFICACIÓN El presenta trabajo busca proponer mediante un diseño de riego por micro aspersión una opción para la irrigación del cultivo de cacao (Theobroma cacao) en la Hacienda K- FERRO, ya que generalmente para la producción de este cultivo se usa el método de aspersión a nivel nacional (Romero y Proaño, 2008), siendo este de mayor consumo de agua en comparación con el método propuesto ya que es poco localizado regando superficie inmisariamente (Mora, 2010).

6

OBJETIVOS Objetivo General 

Diseñar un sistema de riego por micro aspersión para un cultivo de cacao (Theobroma cacao) en la parroquia El Triunfo del cantón El Triunfo, provincia del Guayas.

Objetivos Específicos 

  

Establecer las variables necesarias del cultivo de cacao variedad CCN-51 así como de las condiciones del clima, suelo de la zona para el diseño de un sistema de riego por micro aspersión Realizar los cálculos necesarios para el diseño de riego por micro aspersión lo que incluye el diseño agronómico, diseño físico, diseño hidráulico y diseño de bomba. Elaborar el plano del diseño de riego en la zona de estudio. Proporcionar la información de los equipos usados para el diseño del sistema de riego que pueden usarse para su implementación

7

CAPÍTULO 1 1. Revisión Bibliográfica 1.1.

Características agronómicas del cultivo

El cacao es un árbol de climas tropicales, se encuentra ubicado en la familia Malvaceae (Bayer et al, 1999) y su nombre científico es Theobroma cacao. Sus almendras constituyen el alimento básico para la industria del chocolate, cosmética, farmacéutica y otros derivados. (Garicia A., 1993) Existen muchas teorías sobre su origen pero varios hallazgos demuestran que proviene de Sudamérica y parte de centro América, siendo la Amazonía es uno de los centros de mayor variabilidad genética de esta especie (Ogata,2007).

Figura 1.1. Centro de origen de cacao. Motamayor,2002

8

El árbol de cacao puede medir de 6 a 8 metros de altura y en algunas excepciones alcanza 20 metros, para motivos de cultivo se lo deja hasta dos metros cuando se forma la horqueta (Hardy, 1960). Su sistema radicular consiste en una raíz pivotante que puede llegar de 0.6 hasta 1 metro de profundidad además de raíces secundarias que se mantiene entre los primeros 30 cm del suelo (Quiroz V. & Mestanza V., 2012). Las flores del cacao salen directamente del tallo, así como de las ramas donde antes hubo hojas y siempre nacen en el mismo lugar; por eso, es importante no dañar la base del cojín floral para mantener una buena producción. Tiene cinco sépalos, cinco pétalos cinco estambres y un pistilo solo el 10% de las flores se convierten en mazorcas. (Mejia F., 2005) El fruto es una baya sostenida por un pedúnculo leñoso de tamaño, color y formas variables, pero generalmente de 30 cm de largo y 10 cm de diámetro, siendo lisos o acostillados, de forma elíptica y de color rojo, amarillo, morado o café. La pulpa es blanca, rosada o café, de sabor ácido a dulce y aromática además contiene entre 20 a 40 semillas (Vera, J. 1993). La variedad del cacao ecuatoriano, el CCN-51 (Colección Castro Naranjal) empieza a dar fruto al final del segundo año, alcanzando niveles estables de productividad de 50 - 55 quintales por Ha. por año (Hugenin, 2004). Por lo general la distancia de siembra para el cacao son de 3m X 3m o 2.5 m X 3m, ya sea en cuadrado o en tres bolillo, alcanzando un densidad de 1111 plantas o 1333 plantas por hectárea respectivamente (Andrade, 2011).

Tabla 1.1. ASPECTOS AGROECOLOGICOS DEL CULTIVO DE CACAO

Clima: Suelos:

Tropical húmedo Fluvisoles, franco arcilloso, profundos > 60cm Requiere suelos bien drenados para evitar pudrición de las raíces. De 30 a 40% de arcilla, 50% de arena y 10 a 20% de limo PH: 5- 7 Precipitación 1800-2200 Luminosidad Depende de la fase del cultivo. 40 -50% en formación y 60 -75% adulto Temperatura media anual: 23-28 oC Humedad Relativa 70-80 % Pendiente - 30 Altura desde el nivel del mar hasta los 1200msn

9

1.2.

Cultivo de Cacao en el Ecuador

La producción de cacao en el Ecuador ha constituido un importante renglón para la economía nacional, en especial por su significativa contribución a la generación de divisas por concepto de exportación, actividad que se inició en la época de la Colonia. En la actualidad ocupa el tercer lugar en el monto de exportaciones del sector agrícola, después del banano y de las flores (Hugenin, 2004) Según datos de la INEC del 2013, el Ecuador contaba con 508 885 ha de cultivo de cacao cultivadas pero solo 404 434 se cosecharon obteniendo una producción de 128 446 Tm. Las plantaciones comerciales de cacao se encuentran localizadas principalmente en la región Litoral del país, en una franja altitudinal que va desde el nivel del mar hasta 500 m.s.n.m. y la provincia del Guayas es la que presenta mayores producciones a nivel nacional. (ESPAC, 2011). En el Ecuador la producción de cacao se desarrolla en 60 000 Unidades de Producción Agropecuaria (UPA), 75% de las cuales tienen menos de 20 hectáreas y 40% menos de 11 ha, en las cuales el cacao representa entre el 70 al 90 % del ingreso familiar. (ESPAC 2011). Las variedades cultivas en el ecuador son: El Nacional y El cacao Trinitario. El primero es clasificado como forastero ya que tiene características fenotípicas similares no obstante posee un aroma y sabor característicos que son apreciados por las industrias de todo el mundo; el segundo constituido por el cruzamiento del criollo de Trinidad con la variedad introducida de la Cuenca del Orinoco y dentro de esta variedad se ubica el CCN51 que es producto de la investigación realizada en el Ecuador, en la zona de Naranjal, por el Agrónomo Homero Castro. (Hugenin, 2004) De las hectáreas cultivadas que cacao que tiene el Ecuador apenas 112 282 ha posee riego mientras el resto que corresponde a las 396 603 ha es sin riego presentando una producción de 59 117 Tm para las primeras y de 69 329 Tm para las segundas. (INEC, 2013)

10

Figura 1.2. Cultivo de Cacao en Ecuador. Fuente: INEC 2013

1.3.

Sistema de Riego Localizado

El riego localizado es el sistema de aplicación de agua al suelo a través de emisores situados en tuberías, poniendo el agua necesaria a disposición de la planta, a bajo caudal y de forma frecuente originando una zona húmeda conocida como bulbo en el cual la humedad se mantiene constante y el cultivo no sufre estrés por falta del recurso hídrico. (Quizhpe, 2010) El sistema de riego funciona de la siguiente manera: el agua entra al cabezal Una instalación de riego consta básicamente de los siguientes componentes: la fuente de abastecimiento de agua, el cabezal de riego principal, la red de distribución de agua y los emisores.

Figura 1.3. Componentes de un sistema de Riego. Fuente: elriego.com

11

Para constituir un sistema de riego primero se requiere un diseño agronómico, en el cual se debe tomar en cuenta las características del suelo, cultivo, densidad de siembra, tipo de emisor con el cual se desea regar, etc. (Liotta, 2000). Posteriormente se realiza el diseño físico, el que nos permite establecer lo datos de los módulos para comenzar a graficar como queremos distribuir el sistema en nuestro terreno. La información tanto del diseño agronómico y físico nos proporcionaran los datos básicos para el diseño hidráulico, en el que se determina la subunidad de riego, donde se tiene en cuenta la tolerancia de presiones y caudales, perdidas de carga, diámetros de tuberías, etc. (Liotta, 2000). 1.3.1 Cabezal de Riego Es el conjunto de elementos destinados a filtrar, tratar, medir y suministrar el agua a la red de distribución, pretende eliminar las partículas y elementos que lleva el agua en suspensión y que pueden ocasionar obturaciones en cualquier parte de la red de riego principalmente en los emisores. Si se producen obturaciones el coste de mantenimiento de la red será mayor también la duración de los componentes de la instalación se verá reducida además que el riego será poco uniforme (Villablanca, 2010). En sistema de riego también puede proporcionar el fertilizante disuelto y ciertos productos como insecticidas, fungicidas, herbicidas, entre otros esto se puede incluir en el cabezal de riego. (Quizhpe, 2010). Según Villablanca un cabezal de riego está constituido por los sistemas de impulsión, filtrador y es opcional la fertirrigación. Sistema de Filtrado Dependiendo de las partículas que ocasionan las obturaciones, se usan los diferentes tipos de filtros como de arena, de malla, de anillas e hidrociclon

12

Figura 1.4. Tipos de filtro dependiendo del origen de agua. Fuente: componente de un cabezal de riego presurizado.

Filtros de arena: Para retener partículas orgánicas en suspensión. Depósitos llenos de grava o de arena. Filtros de malla: Todo tipo de sólidos en suspensión, son mallas de orificios pequeños fabricadas con material no corrosivo. Filtro de anillas: igual función que las anillas pero las impurezas quedan atrapadas en ranuras de las anillas Hidrociclones: Se usa para separar gravillas y arenas. Son de forma de cono invertido donde las arenas se decantan y se depositan en un depósito inferior. Esto es coloca antes de los filtros de arena o de malla y son principalmente usados para aguas de perforaciones

c. Filtros de malla anillas Figura 1.5. Los diferentes tipos de filtros. Fuente a y b: Los sistemas de Riego por goteo y mico aspersión. Liotta, 2000 . C: Componente de un cabezal de riego presurizado. Villablanca.2010 a. Hidrociclones

b. Filtro de Gravas

y

13

Unidad de Fertilización Las soluciones de fertilizantes se inyectan al sistema por lo general con tanque de fertilización, inyectores Venturi y bombas de inyección. Tanque de fertilización: Son tanques con una salida en la parte superior por donde sale el fertilizante preparado y se inyecta a la tubería, tienen el inconveniente de que la concentración va disminuyendo a mediad que circula el agua. (Quizhpe, 2010). Inyectores Venturi: es una pieza en forma de T que provoca una depresión que succiona la solución de fertilizante inyectándolo a la tubería. Representa una pérdida de 20 % del sistema por eso a veces se requiere de otra bamba para que no se pierda dicha presión. Inyección con la bomba del equipo: ES la forma más simple pero el cuidado y mantenimiento elevado. Se conecta al tubo de succión, otro al tanque de fertilizante y con una válvula esférica se regua la velocidad de inyección de la solución. (Jimenez, 2008)

Figura 1.6. Tipos de aplicación de fertilizantes. Fuente: Los sistemas de Riego por goteo y mico aspersión. (Liotta, 2000).

Unidad de Bombeo La bomba es el equipo hidráulico, que da la presión al agua para ser transmitida por las tuberías, cuyo tamaño y potencia depende de la superficie a regar, venciendo las diferencias de cota y las pérdidas de carga de todo el sistema; este equipo dota al agua de la presión necesaria para alcanzar el punto más alejado de la red. Las más usadas 14

son de acción centrifuga abastecidas por energía eléctrica y de menor uso las de motores a implosión. (Liotta, 2000) 1.3.2 Red de distribución Según Quizhpe los distintos nombres que reciben las tuberías vienen por los rangos de ramificación: Primaria o Principal: Es la tubería que parte del cabezal de riego llevando el agua hasta las distintas bifurcaciones. Se instalan en zanjas a fin de protegerlas de la radiación Secundaria: Son todas aquellas tuberías que nacen de la primaria Tercerías: Nacen de las secundarias y llevan el agua desde estas hasta los ramales Laterales o ramales: Son el último eslabón de la cadena, llevan el agua hasta los emisores. Las materias utilizadas son de PVC y el PE, normalmente el primero es para las tuberías principales y secundarias y el segundo para las tuberías terciarias y las laterales. Las tuberías de PVC transmiten mayor caudal pero son poco flexibles y además son poco resistentes a la radiación ultravioleta en comparación con las tuberías de Polietileno (PE)

Figura 1.7. Red de distribución de riego. Fuente: Instalación de un cabezal de riego para un sistema establecido. Quizhpe, 2010. 15

1.3.3 Emisor de micro aspersión o microjets Proyectan el agua en forma de lluvia fina desde una altura de 30 cm a través del aire mojando una zona determinada por el alcance del emisor que se conoce como diámetro mojado. Los caudales se encuentran por lo general de 25 a 200 l/h y suelen trabajar con presiones entre 1 a 2 kg/cm2. (Jimenez, 2008). Existen dos tipos: los micro aspersores que poseen una bailarina giratoria donde el chorro va rotando y los microjets emiten el agua en forma de rayos sin rotas, es estático. Los difusores pueden mojar por sectores de círculo entre 40 grados a 280 grados. Son ideales para evitar mojar los troncos de los arboles previniendo enfermedades. (Liotta, 2000). Según Gutierrez de la Fuente en su documento “Trabajo sobre riego” del 2000, el sistema modular consta de siete componentes básicos. Estos son: La conexión dentada: O púa, es una conexión con dos secciones dentadas, una de las cuales va insertada en el lateral y otra en el tubito de alimentación. El tubito de alimentación: Es un pequeño tubo con diámetro interior de 4mm. y diámetro exterior de 7mm. El estabilizador: Es el encargado de mantener el micro emisor en posición vertical. La mariposa: Consiste en un adaptador que se encuentra entre el tubito de alimentación y el puente. La boquilla: Encargada de controlar la descarga del microemisor. El deflector: Este componente determina el marco de distribución de agua por el microemisor. Serán estáticos si se trata de micro-jets; los microaspersores están dotados de deflectores giratorios. El puente: Este se acomoda tanto a la boquilla como al deflector. Se coloca directamente sobre la mariposa o sobre el estabilizador de tipo agri-estaca o agriconector. Confiere versatilidad y robustez al sistema.

16

Figura 1.8. Tipos de Micro aspersores. Fuente: Riego por micro-aspersión de Shlomo Armoni. 1989 El sistema de riego varía dependiendo del cultivo pero se puede mencionar que entre las ventajas del riego por mico emisores las cuales se presenta en el siguiente cuadro: Tabla 1.2. Información recopilada de trabajo de Riego. Gutierrez, 2000. Ventaja Contexto Economía del agua Además el área bajo riego supone una proporción del 40 al 70% de la superficie total de la plantación. Flexibilidad en el Se puede aumentar el diámetro de cobertura a medida que se diámetro de cobertura desarrollan los árboles. Versatilidad El diseño modular permite intercambiar deflectores, boquillas, etc. Conversión de sistemas Por el principio de la inserción, con el que resulta posible convertir de riego por goteo sistemas con goteros insertados sobre la tubería en sistemas de riego con micro-emisores y viceversa. control de las malezas Riega un porcentaje del suelo con lo que se evita la aparición de malezas La interferencia con las Es mínima, pues la instalación de los laterales y de los labores en la plantación microemisores, a lo largo de la hilera de árboles, permite el paso libre a los tractores. Prevención del Como se realiza un riego por debajo de la copa del árbol se humedecimiento del evitan problemas de excesiva humedad que atraen patógenos. follaje

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CAPÍTULO 2 2. METODOLOGÍA DE DISEÑO DEL SISTEMA DE RIEGO 2.1.

Datos Preliminares

Los datos preliminares que se consideraron para el diseño de riego fueron: Datos topográficos La hacienda “K- Ferro” se encuentra ubicada en la provincia del guayas, cantón “El triunfo”, parroquia “El triunfo”, Via “El Achiote”, latitud sur 2º 10’24.97’’ y longitud oeste 79º 35’46.00’’

Figura2.1: Foto de área de la ubicación de la hacienda

18

2.1.1 Datos del Cultivo Cultivo: Frutal - Cacao Variedad: CCN51 Nombre científico: Theobroma cacao Configuración de siembra y densidad: cuadrado 3m X 3m, Densidad de siembra de 1333 plantas por hectárea Área bruta: 13 ha Área Neta: 12 ha Número de plantas área neta: 16000 plantas Distancia entre planta: 3.00 m Distancia entre hileras: 3.00 m Profundidad radicular efectiva: 30 cm Coeficiente del cultivo (Kc) promedio: 1.033 1.3.4 Datos del suelo De acuerdo a datos literarios proporcionados por el dueño de la hacienda se observa la siguiente información: Tipo de suelo: Franco arcilloso Evotranspiración (Eto)= 3. 2575mm/día Punto de marchitez permanente: 11.7% Capacidad de campo: 22.1 % Densidad aparente del suelo: 1.35 g/cm3 Densidad de agua: 1gr/cm3 Velocidad de infiltración: 10 mm/h 1.3.5 Datos del sistema de riego Riego: Micro aspersión Eficiencia de riego: 90% Número de emisores por plantas: 0.5 Para lateral: Diámetro de cobertura del Emisor: 3.2 m Distancia entre emisores: 3m Diámetro Interno : 45.62 mm

Caudal del emisor: 37lt/h Angulo= 360

1.3.6 Datos de la fuente de agua Tipo de agua: estero El achiote Horas disponibles para riego: 12 horas 19

2.2. DISEÑO AGRONÓMICO Lámina de agua disponible a la profundidad radicular

[

]

[

[

]

]

[

)

[

] [

]

]

Volumen de agua disponible a la profundidad radicular efectiva LAzr. [

]

[

⁄ ]

Se calcula el Máximo porcentaje de agua aprovechable por cultivo (Pa%) de acuerdo a la siguiente tabla, donde se sacó un promedio entre los valores máximos y mínimos para el Eto. Tabla 2.1. Máximos porcentajes de agua aprovechable sugeridos de acuerdo a ETo y al cultivo ETo TIPO BAJA MEDIA A ALTA DE DE 2 A 5 DE 6 A 10 CULTIVO [ mm/día ] [ mm/día ] Hortalizas

30 - 40

15 – 25

Frutales

40 - 50

20 – 35

Pastos

50 - 70

30 – 45

Cereales Algodón Oleaginosas Caña de azúcar Tabaco

60 - 70

40 - 55

Lámina de agua aprovechable a la profundidad radicular efectiva - LAzr. [

[

]

]

[

]

Porcentaje del área bajo riego por planta - Parp [

]

[ [

]

[

]

] 20

Primera Verificación y ajuste del % del área bajo riego. El valor de Parp debe encontrarse entre el máximo y mínimo mostrados en la tabla correspondiente para el riego por micro aspersión. Si no se cumple entonces necesita variar las condiciones de operación del emisor, cambiar su boquilla o aún seleccionar un emisor diferente MiAR [ % ] ≤ Parp [ % ] ≤ MxAR [ % ].

Precipitación horaria del sistema de riego Phr. [

[

]

[

]

]

[

]

[

]

Segunda Verificación A continuación es necesario comparar la precipitación horaria, Phr, con la velocidad de infiltración del suelo. SÍ no se cumple esta condición será necesario retornar a la Tabla 31, y modificar las condiciones de operación del emisor [

P

]

[

]

Intervalo de riego – Ir: cuenta tos días entre dos riegos sucesivos en la misma posición. [

[ [

]

]

[

]

]

Intervalo de riego ajustado – Ir(aj): En caso de que el cálculo del intervalo de riego resulte en una fracción decimal, será necesario “ajustarlo para abajo”, debe obtenerse un numero entero integro. ) [

]

[

[

]]

Ciclo de Riego – CR: es el número íntegro de días durante el cual se riega una parcela determinada. Se considera conveniente planificar el sistema con 1 a 2 días de paro, dp [días], durante cada intervalo de riego cuando se tiene 5 días de intervalo de riego o más. Para nuestro caso como era menor a 5 no se pudo días de paro. [

]

)

[

]

21

Láminas de riego ajustado – LR (aj). )[

)[

]

]

[ [ ]

]

Tercera Verificación: Es conveniente comparar LR(aj) con la máxima lámina de agua aprovechable, Lazr )[

]

[

]

Porcentaje de agua aprovechada, ajustado – Pa (aj). )[

)[

]

] [

] )[

Cuarta Verificación: Se recomienda comparar )[

]

[

] con el dato de Pa [ % ]

]

Lámina bruta – LB: Cada método de riego tiene su eficiencia típica [

)[

]

] [ ]

Dosis de riego bruta por área: volumen de agua por aplicar por unidad de superficie bruta de la parcela, [Ha].

[

[

]

]

[

]

Dosis de riego bruta por planta – DBp: Es el volumen de agua por aplicar a cada árbol, en una plantación de frutales regada por microaspersión o goteo. [

[

]

]

[

]

Horas de riego por turno – Ht: Es el tiempo requerido, en horas, para aplicar, por medio del emisor seleccionado, la lámina bruta, LB, [mm] [

]

[ [

] ]

Máximo número de turnos de riego diarios-Td: Es el número íntegro de turnos de riego que es posible realizar durante un día. No puede ser menor a la unidad, si es así debe revisar el régimen de riego. 22

[

]

[

[

]

[

]

[

]

]

Horas de riego por día – Hd [

]

[

]

Horas de riego por ciclo – Hc: Es el número de horas de operación del sistema de riego durante el ciclo de riego [ ]

[

]

[

]

Número de turnos por ciclo – Tc: Es el número de veces que es necesario poner en operación al sistema de riego para cubrir el área de riego [

]

[

]

[

]

Superficie bajo riego por turno - St [

[

]

] )

Dosis de riego bruta por turno – DBt: Es el volúmen de agua de riego por aplicar en un turno

[

]

[

]

[

]

Caudal requerido – Qr: caudal requerido para el riego de la parcela [

[ [

]

] ]

Volumen bruto por ciclo de riego – VBc [

]

[

[

]

]

Volumen bruto por ciclo de riego en plantaciones de árboles frutales VBc. [

]

[

]

[

]

23

Caudal específico - Qe. [

2.3.

[ [

]

] ]

DISEÑO FÍSICO

(Snm) Superficie neta máxima del modulo ⁄

(Phrd) Precipitación horaria de riego de diseño )

(Srm) Superficie real del modulo

(Nmfs) Numero de módulos en funcionamiento simultáneo

(Srmc) Superficie real del módulo corregido

(Ntm) Número total de módulos en funcionamiento

(Qm) Caudal del modulo ⁄

(Nrmf) Número real de módulos en funcionamiento simultaneo

24

2.4.

DISEÑO HIDRÁULICO DE LA LATERAL

(No. e ) Número de emisores

(Lrlat )Longitud real de la lateral )

)

(Q lat ) caudal de la lateral )

Numero de Reynolds: Flujo Turbulento: IRe > 4000 y Flujo laminar: IRe