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UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE AGRONOMIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA

DISEÑO DE UN SISTEMA DE RIEGO POR ASPERSION – CULTIVO CAMOTE CURSO

: Ingeniería de Riegos II

PROFESOR

: Dr. Mario Montero Torres.

ALUMNOS

: -

Córdova Pariahuache Erich

-

Morales Herrera Yover

-

Flores Juárez Jordi

-

Barrenzuela Risco bilder olemar

Piura, enero del 2020

INDICE DISEÑO DE UN SISTEMA DE RIEGO POR ASPERSION PARA EL CULTIVO DE CAMOTE RESUMEN EJECUTIVO ............................................................................................................................ 3 CAPITULO I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES ...................................................................................... 4 1.1.

INTRODUCCION .............................................................................................................................. 4

1.2.

ANTECEDENTES ............................................................................................................................... 5

1.3.

SINTESIS DEL PROYECTO ................................................................................................................. 5

1.4.

JUSTIFICACION ................................................................................................................................ 5

1.5.

OBJETIVOS....................................................................................................................................... 6

1.6.

MATERIALES Y METODOLOGIA ...................................................................................................... 6

CAPITULO II.

MARCO TEORICO ................................................................................................................ 7

2.1

INTRODUCCION AL CULTIVO ........................................................................................................... 7

2.2

TAXONOMIA DEL CULTIVO .............................................................................................................. 7

2.3

ASPECTOS GENERALES DEL CULTIVO ........................................................................................... 8

2.4

CLIMA .............................................................................................................................................. 8

2.5

ELECCION DEL TERRENO ................................................................................................................ 8

2.6

PREPARACION DEL TERRENO ........................................................................................................ 8

2.7

SISTEMA DE SIEMBRA Y DISTANCIAMIENTO................................................................................... 8

2.8

ELECCION Y CLASIFICACION DE LA SEMILLA VEGETATIVA ........................................................... 9

CAPITULO III. SITUACION ACTUAL DEL AREA DEL PROYECTO .................................................................. 10 3.1. CARACTERISTICAS FISICAS GENERALES .............................................................................................. 10 3.2.

SUPERFICIE AGRICOLA ................................................................................................................. 12

3.3.

INVENTARIO DE INFRAESTRUCTURA HIDRAULICA Y USOS DEL AGUA ........................................ 12

3.4.

BENEFICIOS ESPERADOS DEL DISEÑO DE SISTEMA DE RIEGO ................................................... 13

CAPITULO IV. INGENIERIA DEL PROYECTO ................................................................................................ 13 4.1

PARAMETOS AGRONOMICOS ........................................................................................................ 13

4.2

PARAMETROS HIDRAULICOS ........................................................................................................ 15

CAPITULO V: DISEÑO AGRONOMICO E HIDRAULICO ................................................................................. 19 5.1. DISEÑO AGRONOMICO ......................................................................................................................... 19 5.2. 5.2.6.3.

DISEÑO HIDRAULICO ..................................................................................................................... 37 POTENCIA DE LA BOMBA .......................................................................................................... 52

CAPITULO VI: METRADOS, COSTOS Y PRESUPUESTOS ............................................................................ 53 6.1. METRADO DEL PROYECTO .................................................................................................................. 53 6.2. 6.2.5.

ANALISIS DE COSTOS Y PRESUPUESTOS ..................................................................................... 55 HIDRANTES ............................................................................................................................... 56

CAPITULO VII: CONCLUSIONES .................................................................................................................. 57

1

DISEÑO DE UN SISTEMA DE RIEGO POR ASPERSION – CULTIVO CAMOTE

UBICACIÓN

:

FUNDO RIO SECO

DEPARTAMENTO

:

PIURA

PROVINCIA

:

PIURA

DISTRITO

:

CASTILLA

CENTRO POBLADO

:

RIO SECO

2

DISEÑO DE UN SISTEMA DE RIEGO POR ASPERSION – CULTIVO CAMOTE RESUMEN EJECUTIVO En la empresa RIO SECO DESHIDRATADOS SAC, el propietario de la misma con un predio de 13.03 ha disponibles; con un área a cultivar de 12.096 ha, se ha decidido instalar un sistema de riego presurizado por aspersión para el cultivo de camote, con el fin de aumentar la producción agrícola, el correcto uso del agua de riego y generar una rentabilidad económica al momento de ofrecer el producto a los mercados. El presente proyecto plantea un diseño de sistema de riego por aspersión para el cultivo de camote puesto que, siendo una alternativa del uso eficiente y controlado del recurso hídrico agua, permite utilizar el agua mediante un reservorio ubicado en la empresa involucrada en el diseño con fines agrícolas, el mismo que en la actualidad viene siendo utilizado para riego tecnificado de otros cultivos. Este proyecto pretende alcanzar los siguientes objetivos: elevar significativamente la eficiencia de riego, incrementar la producción agrícola de la empresa buscando la rentabilidad del producto y la innovación al implementar el mismo, y a su vez aumentar la optimización del recurso hídrico. En lo referente a la instalación del sistema de riego planteado, éste consiste en una red de tuberías de aluminio, la misma que conducirá el agua desde el punto de captación (reservorio), el cual regulará el volumen y las presiones necesarias para el adecuado funcionamiento de los aspersores, los mismo que se encargarán del humedecimiento del área a irrigar. Según las características físicas o topográficas del lugar y la ubicación de la empresa, se ha diseñado el sistema de riego por aspersión que será de ayuda importante para la mejor optimización del recurso hídricos y para el desarrollo de las actividades agrícolas de la empresa.

3

CAPITULO I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES 1.1.

INTRODUCCION

La práctica del riego de los cultivos data desde hace más de 5,000 años. Las primeras civilizaciones pudieron observar que para el crecimiento de las plantas los elementos básicos eran el suelo, el agua, los nutrientes y el sol (energía). Desde entonces, el uso del riego se fue introduciendo, extendiendo y perfeccionando en todo el mundo, hasta llegar a la actualidad. (Absalón Vásquez V., Issaak Vásquez R., Cristian Vásquez R., Miguel Cañamero K., 2017, Fundamentos de la Ingeniería de Riegos, Universidad Nacional Agraria la Molina, Lima, Peru). El objetivo que se pretende con el riego es satisfacer las necesidades hídricas de los cultivos, aplicando el agua uniformemente y de forma eficiente, es decir, que la mayor cantidad de agua aplicada quede almacenada en la zona radicular a disposición del cultivo. Este objetico debe alcanzarse sin alterar la fertilidad del suelo y con una mínima interferencia sobre el resto de las labores del cultivo. El perfeccionamiento del riego obliga a asimilar nuevas tecnologías para: optimizar el diseño y la construcción de los equipos de riego, mejorar la eficiencia de la utilización del agua y de la energía, permitir una adecuada mecanización y automatización de la aplicación del agua y demás labores agrícolas, utilizar racionalmente los recursos hídricos de modo que garanticen su propia existencia y la del medio ambiente. (EL RIEGO POR ASPERSION: DISEÑO Y FUNCIONAMIENTO, José María Tarjuelo, 1991, España) La Agricultura en la Región Piura, es una actividad fundamental, es fuente de riqueza permanente para sus pueblos. La economía regional gira en torno al agro, ya sea directamente a través de la producción ó indirectamente a través de industrias que procesan cultivos tradicionales como arroz, algodón y café, y no tradicionales como limón, mango, plátano. En el presente informe, se plantea el diseño de un proyecto del riego tecnificado por aspersión para el cultivo de plátano. Se ha seleccionado como área de estudio para este proyecto de tesis 13.03 ha ubicadas en Subsector hidráulico Medio Piura Margen Izquierda en la Empresa Rio Seco Deshidratados S.A.C, buscando la rentabilidad, mejorar el manejo del recurso hídrico y la innovación al implementar el cultivo de camote en la zona del Medio Piura.

4

1.2.

ANTECEDENTES

El presente proyecto se ha formulado para ser planteado al propietario de dicha área de trabajo, quien actualmente viene utilizando el agua en riego por gravedad tecnificado a través de mangas. Se desea sembrar el cultivo de camote, buscando la implementación del este producto en la zona del Medio Piura así, la rentabilidad del mismo y mejorar la optimización del recurso hídrico del lugar. Además, cuentan con fuente agua (reservorio), que se encuentra en buen estado para comenzar a ejecutar el proyecto y se tiene un caudal disponible adecuado para el diseño del sistema de riego. Para tratar de solucionar los problemas de riego por gravedad tecnificado se propone diseñar un sistema de riego por aspersión el mismo que definitivamente optimizará el uso del agua y consecuentemente tratará de revertir los algunos problemas de bajo criterio de tecnificación con el actual sistema en uso. El presente proyecto implementará 12.096 ha de riego por aspersión, cuyo fin es sembrar el cultivo de camote.

1.3.

SINTESIS DEL PROYECTO

El presente proyecto contempla el diseño de un sistema tecnificado de riego presurizado por aspersión el cual involucra el diseño propiamente dicho y la instalación de lo que comprende tal proyecto.

1.4.

JUSTIFICACION

Dado que Piura es una ciudad con historial de déficit hídrico, el fundo actualmente no escapa del mismo problema; entonces un sistema de riego presurizado por aspersión tiene como ventaja el incremento de la eficiencia de riego y la aplicación de la dosis necesaria de agua la planta; por lo tanto, es importante la instalación del mismo en la zona donde se diseñará el sistema, dada las deficiencias de agua señaladas. El proyecto requiere aumentar la eficiencia de distribución, disminuir las pérdidas de agua y aumentar la rentabilidad del cultivo, con un área de trabajo de 13.03 ha.

5

1.5.

OBJETIVOS 1.5.1. OBJETIVO GENERAL Elaborar un diseño de sistema de riego presurizado por aspersión para el cultivo

-

de camote 1.5.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS -

Determinar las necesidades hídricas del cultivo a través del diseño agronómico.

-

Realizar el diseño hidráulico para las necesidades hídricas del cultivo requeridas.

-

Obtener el metrado, costos y presupuestos que demandará el diseño del proyecto.

1.6.

MATERIALES Y METODOLOGIA 1.6.1. MATERIALES:     

Equipo de cómputo de mesa Software: Google Earth, ArcGis, Excel, AutoCAD. Calculadora Cilindros infiltrómetros Cámara fotográfica

1.6.2. METODOLOGIA 1. Etapa preliminar: -

Designación del cultivo al que se diseñará un sistema de riego por aspersión. Determinación del lugar a realizar el proyecto.

2. Etapa de campo: -

Recorrido y reconocimiento del lugar de trabajo. Realización de trabajo de campo; en donde se tomarán los datos correspondientes para la elaboración del diseño agronómico del cultivo y diseño hidráulico.

3. Etapa de gabinete: -

Procesamiento de información obtenida en la etapa de campo. Realización de planos topográficos y planos de distribución de aspersores.

6

CAPITULO II.

MARCO TEORICO

2.1 INTRODUCCION AL CULTIVO El camote (Ipomoea batatas L.) es uno de los cultivos más importantes y ampliamente conocido por ser consumido en más de 100 países, aunque el 95% de la producción mundial es cosechada en países en vías de desarrollo, donde es el quinto en importancia después del arroz, el trigo, el maíz y la yuca, con una producción anual que supera los 135 millones de toneladas (FAOSTAST,2001) Hoy en día el camote se distribuye por todo el Perú, en costa, sierra y selva, prefiriendo los climas tropicales y templados, en altitudes que van desde el nivel del mar hasta los 2,500 msnm. Este tubérculo es un noble producto alimenticio que más de una vez ha salvado a los pueblos del hambre, ya que contiene una importante fuente de calorías, proteínas, vitaminas; por ejemplo, 27.3g de carbohidratos; 1.3g de proteínas; 34.0mg de calcio; 500 IU de vitamina A; agua 70.0g; grasa 0.4g; 23.0mg de vitamina C; 200mg de fósforo y 1.0mg de hierro. Es bajo en sodio, y constituye una buena fuente de otros minerales y vitaminas. 2.2 TAXONOMIA DEL CULTIVO La Taxonomía del Camote es la siguiente: 

División: Espermatofitas



Subdivisión: Angiospermas



Clase: Dicotiledóneas



Subclase: Simpétalas o Metaclamideas



Orden: Solanales



Sub Orden: Convolvulineae



Familia: Convolvulaceae



Género: Ipomoea



Especie: Ipomoea Batatas Lam

7

2.3 ASPECTOS GENERALES DEL CULTIVO La especie se adapta desde el nivel del mar hasta los 2.500 metros de altura, pero para establecer plantaciones comerciales con buenos rendimientos, se cultiva entre los 0 y 900 msnm, en donde se presentan temperaturas de 20 a 30°C, que aceleran su metabolismo. Requiere de 12 a 13 horas diarias de luz. Se adapta a suelos con buena aireación, buen drenaje, que sean livianos y con alto contenido de materia orgánica, tipo franco arenosos hasta franco arcillosos, con pH entre 5.2 y 7.7 (FAO 2006) 2.4 CLIMA Temperatura: Cálidas entre 20° y 30°C y entre 300 a 1,000 m.s.n.m. En temperaturas más bajas o mayores alturas (más de 1,300 m.s.n.m.) el ciclo se extiende hasta 140 días. Precipitación: El cultivo no tolera excesos de precipitación con anegamiento. Se produce en zonas de precipitación anual de 500 a 1,800 mm./año sin ningún problema. Fecha de Siembra: Es siembra continua todo el año. Preferiblemente si son variedades no fotosintéticas. 2.5 ELECCION DEL TERRENO De preferencia suelos francos con alto contenido de materia orgánica (3% o más) pero produce muy bien en suelos pesados hasta suelos arenosos con materia orgánica de 1%. El pH. del suelo es preferible en el rango de 5.5 a 6.0. 2.6 PREPARACION DEL TERRENO La cama de siembra debe quedar completamente mullida para facilitar el desarrollo de las raíces, para esto se recomienda dar un paso de arado de 30 cm. de profundidad y dos pasos de rastra, luego se levantan camellones en donde se formará el surco de siembra de 25 cm. de altura. En suelos profundos la planta tiene tendencia a producir raíces largas y estrechas, razón por la que no conviene dar labores profundas. 2.7 SISTEMA DE SIEMBRA Y DISTANCIAMIENTO 2.7.1. Distanciamiento de camas de 1.0 m. - Distancia entre plantas de 22.5 cm. 8

- Una sola hilera sobre la cama 2.7.2. Distanciamiento de camas de 1.2 m. - Distancia entre plantas de 18.5 cm. - Una sola hilera sobre la cama 2.8 ELECCION Y CLASIFICACION DE LA SEMILLA VEGETATIVA 2.7.1

Selección de la semilla

La propagación de camote es asexual, se emplean los esquejes del tercio superior de la planta, las cuales deben tener entre 3 a 5 meses de edad, entre 20-40 cm de longitud. Y se deben tomar de plantas sanas con buen historial de rendimiento. 2.7.2

Siembra

Reina (2015) señala que el camote no se debe sembrar bajo sombra, porque no produce raíces reservantes. La siembra se debe realizar en horas frescas ya sea muy temprano por la mañana o por la tarde. El suelo debe estar húmedo. Y al efectuar la siembra, se debe asegurar que los nudos de la guía hagan contacto con el suelo, para garantizar su prendimiento, debiendo quedar por lo menos enterrados dos nudos de la guía en el suelo.

9

CAPITULO III. SITUACION ACTUAL DEL AREA DEL PROYECTO 3.1. CARACTERISTICAS FISICAS GENERALES 3.1.1

UBICACIÓN GEOGRAFICA

El ámbito que comprende este proyecto geográficamente se encuentra entre las coordenadas UTM: 546826.40 m E - 9431041.83 m S, 546904.64 m E - 9431012.13 m S, 546939.73 m E - 9431101.14 m S, 547163.14 m E - 9431014.98 m S, 547042.37 m E - 9430702.21 m S, 546739.87 m E - 9430819.92 m S; a una altitud media de 62 m. El reservorio está ubicado en las coordenadas 544157.71 m E y 9431423.33 m S a 49 m de altitud media. 3.1.2

UBICACIÓN POLITICA 

DEPARTAMENTO

:

PIURA



PROVINCIA

:

PIURA



DISTRITO

:

CASTILLA



CENTRO POBLADO

:

RIO SECO



LUGAR

:

EMPRESA RIO SECO DESHIDRATADOS

S.A.C.

Zona de estudio

Carretera Piura –Río Seco

10

DESCRIPCION DE LA ZONA DE ESTUDIO

LINEA PRINCIPAL DE CONDUCCION

RESERVORIO AREA DEL PROYECTO

TROCHA DE INGRESO

11

3.1.3

VIAS DE COMUNICACIÓN

Para llegar al lugar donde se desarrollará el proyecto es a través de la carretera que se indica en la imagen “ubicación del proyecto” (Carretera Piura – Río Seco), resultando una distancia de aproximadamente 4.8 Km (Open Plaza Piura – Río Seco) y el viaje dura aproximadamente 15 min. Tomando el bus “SUPER STAR”. 3.1.4

FISIOGRAFIA

Referente a la fisiografía, la zona de estudio presenta una topografía moderada en la zona de captación (reservorio) y moderada en el área destinada para el cultivo, en las áreas productivas desde el punto de vista agrícola, actualmente se encuentran instalados diferentes cultivos entre ellos frutales (papaya y sandía) y otros (banano, maíz y sábila), los cuales tienes un sistema de riego tecnificado por gravedad a través de mangas. 3.1.5

RECURSOS HIDRICOS – FUENTES DE AGUA – USOS

La empresa RIO SECO DESHIDRATADOS SAC en la actualidad cuenta con una fuente de agua que viene siendo un reservorio que es abastecido con aguas del río Piura, el volumen de agua almacenado es utilizado para irrigar otros cultivos que actualmente se encuentran ahí, cabe recalcar que, pese al multiuso de la fuente de agua del lugar, esta ofrece un caudal adecuado y disponible para el diseño de 25 l/s. 3.1.6

CARACTERISTICAS DEL SUELO DE FUNDACION PARA LA CIMENTACION

En lo que al aspecto constructivo se refiere, estos tienen buena estabilidad y garantizan la construcción de diversas tipas de infraestructura. Asimismo, se puede mencionar que las áreas cultivables tienen profundidades variables, moderadamente profundos (50 - 100 cm), siendo suelos adecuados para la agricultura. 3.2. SUPERFICIE AGRICOLA En el presente proyecto tiene 13.03 ha disponibles para la realización del mismo de los cuales se ha previsto la irrigación de 12.096 ha. netas aptas para el cultivo que serán beneficiadas con el sistema de riego tecnificado que se plantea. 3.3. INVENTARIO DE INFRAESTRUCTURA HIDRAULICA Y USOS DEL AGUA Referente a la infraestructura de riego el caserío mencionado cuenta con ningún tipo de obras para este fin, a excepción el reservorio rudimentario (sin revestimiento) con el que cuentan. 12

3.4. BENEFICIOS ESPERADOS DEL DISEÑO DE SISTEMA DE RIEGO  Incremento de la eficiencia de distribución y aplicación del agua de riego.  Rentabilidad e innovación al implementar el cultivo del plátano (Bellaco) en la zona del medio Piura.  Mejor manejo, optimización del uso y distribución del agua de riego.  Corregir algunos errores de bajo criterio respecto a la tecnificación del riego.  En general, aprovechamiento del recurso hídrico existente.

CAPITULO IV. INGENIERIA DEL PROYECTO 4.1 PARAMETOS AGRONOMICOS 4.1.1

INFILTRACION

El cilindro infiltrómetro es la manera más práctica para establecer las características de infiltración de un suelo. Este método consiste en dos cilindros, se mantiene un registro de los niveles en el cilindro interior. Los cambios de niveles en este indican de agua infiltrada. El agua que infiltraba al cilindro exterior a la misma velocidad que el interior, asegura que el agua en el cilindro interior infiltre verticalmente, así que podemos decir: 

Velocidad de infiltración. - es la relación entre la lámina que se infiltra y el tiempo que tarda en hacerlo. Se expresa en cm/h o en cm./min. Analíticamente está representada por la siguiente ecuación: 𝐼 = 𝑎𝑡0 𝑏

Donde:

𝑰 = velocidad de infiltración expresada en mm/hora, cm/hora. 𝒕𝟎 = tiempo de oportunidad expresado en minutos u horas. 𝐚 𝐲 𝐛 = son coeficientes. 

Lamina acumulada. - cantidad de agua expresada en centímetros que se percola en el suelo durante un tiempo determinado contado desde el momento de su aplicación. Analíticamente está representada por la siguiente ecuación: 𝐼𝑐𝑢𝑚 = 𝐴𝑡0 𝐵 Donde: 𝑰𝒄𝒖𝒎 = Lámina infiltrada acumulada expresada en cm o mm 𝒕𝟎 = tiempo de oportunidad expresado en minutos u horas. 𝐀 𝐲 𝐁 = son coeficientes que se determina así: 𝑎

𝐴 = (𝑏+1)

y

𝐵 =𝑏+1

Se realizarán pruebas en varios puntos de estudio, una vez seleccionado los puntos, se procede a instalar los cilindros golpeándolos con la comba en el suelo hasta 15 cm aproximadamente, estos 13

deben ser introducidos verticalmente. Posteriormente se extiende la lámina de plástico, para proceder al llenado con agua hasta aproximadamente una lámina de 15 – 20 cm. Luego realizar las respectivas lecturas y registrar los datos. 4.1.2

EVAPOTRANSPIRACION

A) EVAPOTRANSPIRACION DE REFERENCIA (Eto) Se puede estimar la evapotranspiración de referencia a mediante varios métodos. Para el caso del proyecto se estimará la evapotranspiración a través del método de “Hargreaves”. B) COEFICIENTE DEL CULTIVO (Kc) El factor de cultivo (Kc), llamado también coeficiente de cultivo, es un factor que indica el grado de desarrollo o cobertura del suelo por el cultivo del cual se quiere evaluar su consumo de agua. El coeficiente de cultivo depende de las características anatómicas, morfológicas y fisiológicas de cada especie y expresa la capacidad de la planta para extraer el agua del suelo en sus distintas etapas del período vegetativo, en los cultivos anuales normalmente se diferencian cuatro (4) etapas o fases de cultivo. C) EVAPOTRANSPIRACION DEL CULTIVO (Etc) La evapotranspiración de un cultivo (ETc) es diferente a la del cultivo de referencia (ETo) ya que en este se tiene en cuenta las características propias del cultivo como la cobertura del suelo, propiedades de la vegetación y resistencia aerodinámica. Los efectos de las características que distinguen al cultivo del pasto están incorporados en el coeficiente del cultivo (Kc). En la metodología del coeficiente del cultivo, la evapotranspiración del cultivo se calcula multiplicando ETo por Kc.

𝐸𝑡𝑐 = 𝐾𝑐 ∗ 𝐸𝑡𝑜 4.1.3

DATOS AGRONOMICOS

 Intervalo de humedad disponible (IHD) Es la capacidad de retención de agua en el perfil del suelo explorado por sistema radicular (mm/cm de suelo) y representa la diferencia de humedad entre los límites superior e inferior de agua utilizable, normalmente equivalentes a capacidad de campo y marchitamiento, respectivamente. 𝑰𝑯𝑫 = -

𝑪𝑪 − 𝑷𝑴𝑷 ∗ 𝒅𝒂 ∗ 𝒁 𝟏𝟎𝟎

CC: contenido de humedad a capacidad de campo (%peso). PMP: contenido de humedad del suelo en el punto de marchitamiento (%peso). Da: densidad aparente (t/m3) Z: profundidad radicular efectiva (m)

 Déficit permisible de manejo o nivel de agotamiento permisible. Es la fracción de agua almacenada de enraizamiento efectivo (IHD), que puede ser extraída por el cultivo sin que se reduzca su tasa de ETc; su valor entre 0.2 y 0.8, depende del tipo del cultivo, de su etapa del ciclo agronómico y de la propia ETc. 14

 Dosis neta (Dn) o también denominada FAU (fracción de agua útil). Con la dosis de riego aportamos humedad del suelo para satisfacer las necesidades las necesidades del cultivo durante varios días X suele expresarse en m3/has o mm de altura de lámina de agua. Dn = IHD*DPM*P -

IHD: Intervalo de Humedad Disponible DPM: Déficit Permisible de Manejo P: porcentaje mínimo de suelo mojado

 Dosis bruta (Db) Se determina mediante la expresión: Db = Dn/Ea Ea: Eficiencia de Aplicación  Intervalo entre riego (I) Se determina mediante la expresión: I= Dn/ET Ya que las necesidades netas de riego, se consideran prácticamente iguales a la evapotranspiración punta del cultivo (ET) a la hora de diseñar el sistema. Se obtiene de esta manera el intervalo más pequeño entre riegos durante el ciclo del cultivo. Este intervalo puede modificarse fácilmente cambiando el agua útil que se deja agotar entre dos riegos, pero dentro de ciertos límites de manera que no produzcan una repercusión negativa del cultivo.  Caudal necesario(Q) Q (m3/h)=   

𝑨(𝒉𝒂)𝑫𝒃(𝒎𝒎) 𝑻𝒓𝒅(

𝒉 )𝑰𝒓(𝒅𝒊𝒂𝒔) 𝒅𝒊𝒂

∗ 𝟏𝟎

A (ha): área total a regar Db: dosis bruta Trd: tiempo disponible de riego al día Ir= I-Dl

 

I: intervalo entre riegos. Dl: días libre de riegos durante un ciclo de riego.

4.2 PARAMETROS HIDRAULICOS Con el diseño hidráulico se determinarán las dimensiones de todos los componentes de la instalación de riego, de forma que se pueda aplicar el agua suficiente para los cultivos durante cualquiera de sus fases de desarrollo; otro objetivo es conseguir que la aplicación del agua en forma de lluvia sobre el 15

suelo sea suficientemente uniforme. Con todo ello se podrán obtener buenas producciones con el menor gasto de agua.  La uniformidad de distribución afecta al desarrollo homogéneo del cultivo y a su producción final.

Para lograr una buena uniformidad de aplicación del agua será necesario que la presión en todos los aspersores a lo largo del ramal de aspersión sea similar. Como ya sabemos, el agua perderá presión a su paso por las tuberías, en las conexiones, piezas especiales, etc., lo que se conoce

16

como pérdida de carga. También se perderá presión si la tubería es ascendente, mientras la ganará si es descendente. A lo largo de un ramal de aspersión se produce pérdida de presión que se traduce en menores caudales suministrados 4.2.1

ELECCIÓN DEL TIPO DE ASPERSOR

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

Velocidad de infiltración: la intensidad del aspersor no debe ser mayor que la velocidad de infiltración, para evitar escorrentía.



Tamaño de parcelas: para parcelas medianas se recomienda aspersores con diámetro mojado grande.



Tipo de cultivos: según los cultivos antes indicados se recomienda aspersores medianos que arrojen gotas medianas.

 4.2.2

Presión de trabajo: como se tiene una buena presión en todas las parcelas TABLA DE COEFICIENTES DE CHRISTIANSEN

La tabla de coeficientes de CHRISTIASEN, permite calcular la carga unitaria tanto en las tuberías portalerales como en portaspersores. La ecuación que se sigue es: 𝐽=

ℎ 𝐿 𝐹 ∗ (100)

Donde: J = Pérdida de carga unitaria de la tubería h = Pérdida de carga de la tubería F = Coeficiente de Christiansen L = Longitud de la tubería

17

Tabla Nº02. Tabla de coeficientes de Christiansen

4.2.3

MONOGRAMA DE SCOBEY

Habiendo encontrado la perdida unitaria y la pérdida de carga real a través de cálculos, se procede a trabajar con el monograma de Scobey, el cual nos determinará los diámetros correspondientes a cada tubería tanto de distribución como portaaspersor.

18

CAPITULO V: DISEÑO AGRONOMICO E HIDRAULICO 5.1. DISEÑO AGRONOMICO 5.1.1

DATOS AGRONOMICOS E HIDROMETEOROLOGICOS PARA EL CULTIVO

5.1.1.1 DATOS HIDROMETEOROLOGICOS Los datos hidrometeorológicos fueron obtenidos de la estación meteorológica de MIRAFLORES – Piura de manera mensual, respecto al año 2018, la estación meteorológica se encuentra en las coordenadas geográficas latitud sur 5º 10’ 31’’ - longitud oeste 80º 36’ 59.55’’ y a una altitud de 34 m.s.n.m. Los mismo que se presentan en el siguiente cuadro:

DATOS HIDROMETEOROLOGICOS MENSUALES DEL AÑO 2018 – ESTACION MIRAFLORES MES

T° med

T° min

T° max

Horas sol

HR

ENE

28.02

21.77

34.26

8.30

61.71

V (m/s) 4.000

FEB

29.38

23.66

35.11

6.61

64.43

3.500

MAR

28.88

22.48

35.28

7.37

63.94

3.967

ABR

27.94

21.63

34.25

7.77

67.23

4.333

MAY

25.14

19.57

30.71

6.80

75.65

4.355

JUN

22.87

18.28

27.47

6.46

83.50

4.133

19

JUL

22.58

18.08

27.09

5.67

81.68

3.871

AGO

23.34

18.17

28.52

7.14

81.29

4.161

SEP

23.71

17.84

29.57

7.99

78.67

4.133

OCT

24.14

18.66

29.62

6.22

80.48

3.867

NOV

25.42

19.99

30.85

6.16

80.67

4.600

DIC

26.99

21.07

32.91

6.05

74.06

4.097

TOTAL

308.42

241.18

375.65

82.54

893.30

4.000

PROMEDIO

25.70

20.10

31.30

6.88

74.44

3.500

5.1.1.1 DATOS AGRONOMICOS a) NOMBRE DEL CULTVO CAMOTE ( Ipomoea batatas ) b) PERIODO VEGETATIVO -

-

110 DÍAS ETAPAS FENOLOGICAS DEL CULTIVO Inicial (días) 20 Desarrollo (días) 30 Madurez (días) 60 Cosecha (días) 40 Nº total de días 150

c) MESES DE SIEMBRA -

MAYO - AGOSTO

d) LUGAR Y ALTITUD DEL PROYECTO -

RIO SECO - CASTILLA – PIURA 62 m.s.n.m.

e) DEMANDA HIDRICA DEL CULTIVO Y ALTURA MAXIMA FACTOR DE CULTIVO DEL CAMOTE Kc inicial 0.5 Kc medio 1.15 Kc final 0.55 20

ALTURA Y PROFUNDIDAD DEL CULTIVO Prof. Radicular (m) 1.0 Altura del cultivo (m) 0.4 A continuación, se presentan los gráficos de las curvas típicas Kc teórica y real, para el cultivo del camote:

CURVA TIPICA Kc - TEORICA 1.4

Factor de cultivo

1.2

1.15

1.15

1 0.8 0.6

0.5 0.5

0.4

0.55

0.2 0 0

30

60 90 120 Desarrollo fenológico (días)

150

180

CURVA TIPICA Kc - TEORICA

CURVA TIPICA Kc - REAL 1.4

Factor de cultivo

1.2

1.15

1.15

1 0.8 0.5 0.5

0.6 0.4

0.55

0.2 0 0

30

60 90 120 Desarrollo fenológico (días) CURVA TIPICA Kc - REAL

21

150

180

CURVA TIPICA Kc TEORICA - REAL 1.4

Factor de cultivo

1.2

1.15

1.15

1.15

1.15

1 0.8 0.55

0.5 0.6 0.5 0.5 0.5

0.4

0.55

0.2 0 0

30

60 90 120 Desarrollo fenológico (días)

CURVA TIPICA Kc - REAL

150

180

CURVA TIPICA Kc - TEORICA

f) PROFUNIDAD RADICULAR

PROFUNDIDAD RADICULAR DEL CULTIVO

Prof. Radicular (m)

1.0

g) CARACTERISTICAS DEL SUELO Según el estudio realizado en el área del proyecto, para determinar la textura del suelo, se llegó a la conclusión de que los suelos son franco arenoso, con los siguientes porcentajes de arena, limo y arcilla: -

Arena: 86%

-

Arcilla: 07%

-

Limo: 07%

Según los resultados obtenidos en el análisis textural, hacemos uso del siguiente cuadro para estimar la capacidad de campo, punto de marchitez permanente y su respectiva densidad aparente.

22

Tabla Nº03. Tabla valores estimados de capacidad de campo, punto de marchitez permanente y densidad aparente en función a la textura de los suelos. Capacidad de

Punto de Marchitez

Densidad Aparentemente

Campo (CC)

Permanente (PMP)

(g/cm3)

Textura

1.70

Arenoso

6 – 12

Franco Arenoso

10 – 18

4–8

1.5

Franco

18 – 26

8 – 12

1.40

23 – 31

11 – 15

1.35

37 – 35

13 – 17

1.30

31 – 39

15 - 19

1.25

2 -6

Franco Arcilloso Arcillo Arenoso Arcilloso

Fuente: Israelsen Orson 1985 Principios y aplicaciones de riego Por lo tanto, se estiman los siguientes valores: Capacidad de Campo (%)

% humedad gravimétrica

15

Punto de Marchitez P. (%)

% humedad gravimétrica

6

Densidad aparente.

Tn/m3

1.5

Por otro lado, para determinar el DPM o NAP, recordamos que la humedad correspondiente al Nivel de Agotamiento Permisible es la cantidad de agua que el suelo debería tener siempre, como mínimo, para que la producción fuera siempre la máxima posible, por ello se ha considerado, basándose en las experiencias del lugar, un 50 % del índice de humedad disponible o humedad aprovechable total y la eficiencia de aplicación estimada es de 80%. h) DISPONIBILIDAD DEL AGUA Y TIEMPO DE IRRIGACION El caudal promedio aforado que se dispone en el lugar para la realización del proyecto es de 25 l/s. El tiempo de irrigación diario es de 20h/día; además de que se toman en cuentan 2 días libres los cuales no se riegan. 5.1.2

CALCULO DE LA EVAPOTRANSPIRACION DEL CULTIVO (Etc) 5.1.2.1

CALCULO DE LA ETo- METODO DE HARGREAVES

23

DATOS HIDROMETEOROLOGICOS DEL AÑO 2018 MES

T° min

T° max

T° med

HR

ENE

21.768

34.265

28.016

61.710

FEB

23.657

35.107

29.382

64.429

MAR

22.477

35.284

28.881

63.935

ABR

21.627

34.253

27.940

67.233

MAY

19.568

30.710

25.139

75.645

JUN

18.280

27.467

22.873

83.500

JUL

18.077

27.090

22.584

81.677

AGO

18.171

28.516

23.344

81.290

SEP

17.840

29.573

23.707

78.667

OCT

18.665

29.619

24.142

80.484

NOV

19.987

30.853

25.420

80.667

DIC

21.067

32.913

26.990

74.065

V (km/h) 14.40 12.60 14.28 15.60 15.68 14.88 13.94 14.98 14.88 13.92 16.56 14.75

TOTAL

241.183

375.651

308.417

893.302

176.46

PROMEDIO

20.099

31.304

25.701

74.442

14.705

DATOS HIDROMETEOROLOGICOS DEL AÑO 2016

V (km/h) 69.00 50.00 4.00 21.00 43.00

MES

T° min

T° max

T° med

HR

ENE

24.00

34.40

29.20

71.00

FEB

24.90

35.20

30.05

70.00

MAR

24.70

35.00

29.85

77.00

ABR

22.90

33.90

28.40

76.00

MAY

20.30

31.80

26.05

75.00

JUN

19.60

30.10

24.85

74.00

JUL

18.30

29.70

24.00

74.00

AGO

18.10

29.40

23.75

73.00

SEP

18.60

30.40

24.50

73.00

OCT

18.90

30.40

24.65

73.00

NOV

18.20

31.60

24.90

67.00

DIC

20.70

32.90

26.80

65.00

50.00 61.00 81.00 78.00 70.00 75.00

TOTAL

249.20

384.80

317.00

868.00

602.00

PROMEDIO

20.767

32.067

26.417

72.333

54.73

El cálculo del Eto a través del método se realiza con la siguiente ecuación: ETo = MF * TMF * CH * CE Donde: 24



ETo = Evapotranspiración POTENCIAL, (mm/ mes)



MF = FACTOR mensual de latitud se obtiene del cuadro.



TMF = Tº media mensual (ºF), medida.



CH = Factor de corrección para la humedad relativa.



CH= 0.166 (100 – HRM)1/2



HRM= Humedad relativa media mensual (%).



CE = Factor de corrección para la altura o elevación del lugar.



CE = 1+ 0.04 (E/ 2000)



E = Elevación o altitud del lugar.

Aplicando la ecuación antes presentada, se obtiene: EVAPOTRANSPIRACION MENSUAL PARA EL AÑO 2018 MF (mm/mes) TMF (°F)

Mes

d (Días)

Tm (°C)

HR (%)

Enero

31

28.016

61.71

2.421

Febrero

28

29.382

64.429

Marzo

31

28.881

Abril

30

Mayo

ETo ETo (mm/mes) (mm/día)

CH

CE

82.429

1.000

1.001

199.84

6.45

2.165

84.888

0.990

1.001

182.14

6.51

63.935

2.363

83.986

1.000

1.001

198.70

6.41

27.94

67.233

2.131

82.292

0.950

1.001

166.84

5.56

31

25.139

75.645

2.013

77.250

0.819

1.001

127.55

4.11

Junio

30

22.873

83.5

1.848

73.171

0.674

1.001

91.29

3.04

Julio

31

22.584

81.677

1.963

72.651

0.711

1.001

101.45

3.27

Agosto

31

23.344

81.29

2.122

74.019

0.718

1.001

112.91

3.64

Setiembre

30

23.707

78.667

2.233

74.673

0.767

1.001

127.98

4.27

Octubre

31

24.142

80.484

2.413

75.456

0.733

1.001

133.68

4.31

Noviembre

30

25.42

80.667

2.350

77.756

0.730

1.001

133.51

4.45

Diciembre

31

26.99

74.065

2.413

80.582

0.845

1.001

164.59

5.31

EVAPOTRANSPIRACION MENSUAL PARA EL AÑO 2016

Mes Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio

d (Días) 31 28 31 30 31 30

Tm (°C) 29.2 30.05 29.85 28.4 26.05 24.85

MF (mm/mes HR (%) ) 71 2.421 70 2.165 77 2.363 76 2.131 75 2.013 74 1.848

TMF (°F) 84.560 86.090 85.730 83.120 78.890 76.730 25

CH 0.894 0.909 0.796 0.813 0.830 0.846

CE 1.001 1.001 1.001 1.001 1.001 1.001

ETo (mm/mes) 183.22 169.60 161.43 144.19 131.93 120.14

ETo (mm/día) 5.91 6.06 5.21 4.81 4.26 4.00

Julio Agosto Setiembre Octubre Noviembr e Diciembre

31 31 30 31

24 23.75 24.5 24.65

74 73 73 73

1.963 2.122 2.233 2.413

75.200 74.750 76.100 76.370

0.846 0.863 0.863 0.863

1.001 1.001 1.001 1.001

125.06 136.95 146.69 159.10

4.03 4.42 4.89 5.13

30 31

24.9 26.8

67 65

2.350 2.413

76.820 80.240

0.954 0.982

1.001 1.001

172.28 190.34

5.74 6.14

Luego procedemos a tomar un promedio con los datos obtenidos: Mes

d (Días)

ETo (mm/día)

Enero

31

6.18

Febrero

28

6.28

Marzo

31

5.81

Abril

30

5.18

Mayo

31

4.19

Junio

30

3.52

Julio

31

3.65

Agosto

31

4.03

Setiembre

30

4.58

Octubre

31

4.72

Noviembre

30

5.10

Diciembre

31

5.72

5.1.2.2. EVAPOTRANSPIRACION DEL CULTIVO (ETc) La evapotranspiración del cultivo (Etc), se calculó como el producto de la evapotranspiración referencial (Eto) y la necesidad hídrica máxima del cultivo (Kc = 1.15). Los resultados se presentan a continuación: ETP = Eto * Kc ETP = 5.18 * 1.15 ETP = 5.96 mm/día

5.1.3

PRUEBAS DE INFILTRACION Las pruebas de infiltración realizadas en el lugar se hicieron con la finalidad de poder evaluar la pluviosidad media del sistema, evitando así que se generen posteriores encharcamientos de agua o escorrentía.

26

5.1.3.1. PRUEBAS DE INFLTRACION En el área del proyecto se realizaron 3 pruebas de infiltración, de donde se obtuvieron los siguientes datos: PRUEBA N° 01

Hora

MODELO DE PROCESAMIENTO DE DATOS Lamina infiltrada Velocidad de Tiempo (min) (cm) infiltración (cm/hora) Lectura Parcial Acumulado Parcial Acumulada Instantánea Promedio (min) (min) (cm) (cm) (I) (Ip) 0.000 0.000 17.300 0.000 0.000 0.000 0.000 1.000

1.000

15.300

2.000

2.000

120.000

120.000

1.000

2.000

14.900

0.400

2.400

24.000

72.000

1.000

3.000

14.30-17.00

0.600

3.000

36.000

60.000

1.000

4.000

16.700

0.300

3.300

18.000

49.500

1.000

5.000

16.200

0.500

3.800

30.000

45.600

1.000

6.000

15.800

0.400

4.200

24.000

42.000

3.000

9.000

14.80-17.30

1.000

5.200

20.000

34.667

3.000

12.000

16.500

0.800

6.000

16.000

30.000

3.000

15.000

15.80-17.00

0.700

6.700

14.000

26.800

5.000

20.000

14.50-17.30

2.500

9.200

30.000

27.600

5.000

25.000

16.300

1.000

10.200

12.000

24.480

5.000

30.000

15.30-17.20

1.000

11.200

12.000

22.400

10.000

40.000

15.500

1.700

12.900

10.200

19.350

10.000

50.000

14.00-17.50

1.500

14.400

9.000

17.280

10.000

60.000

15.90-17.50

1.600

16.000

9.600

16.000

20.000

80.000

14.600

3.000

19.000

9.000

14.250

PRUEBA N°2 MODELO DE PROCESAMIENTO DE DATOS Tiempo (min) Hora 08:38 08:39

Parcial (min) 0.000 1.000

Acumulado (min) 0.000 1.000

Lamina infiltrada (cm) Lectura 16.500 15.900

Parcial (cm) 0.000 0.600 27

Acumulada (cm) 0.000 0.600

Velocidad de infiltración (cm/hora) Instantánea Promedio (I) (Ip) 0.000 0.000 36.000 36.000

08:40 08:41 08:42 08:43 08:44 08:47 08:50 08:53 08:58 09:03 09:08 09:18 09:28 09:38 09:58

1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 3.000 3.000 3.000 5.000 5.000 5.000 10.000 10.000 10.000 20.000

2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 9.000 12.000 15.000 20.000 25.000 30.000 40.000 50.000 60.000 80.000

15.300 14.800 14.300 13.900 13.50-16.90 15.900 14.900 13.80-17.50 15.900 14.700 13.50-17.50 15.10-17.70 15.60-17.80 15.80-17.60 14.000

0.600 0.500 0.500 0.400 0.400 1.000 1.000 1.100 1.600 1.200 1.200 2.400 2.100 2.000 3.600

1.200 1.700 2.200 2.600 3.000 4.000 5.000 6.100 7.700 8.900 10.100 12.500 14.600 16.600 20.200

36.000 30.000 30.000 24.000 24.000 20.000 20.000 22.000 19.200 14.400 14.400 14.400 12.600 12.000 10.800

36.000 34.000 33.000 31.200 30.000 26.667 25.000 24.400 23.100 21.360 20.200 18.750 17.520 16.600 15.150

PRUEBA N° 3 MODELO DE PROCESAMIENTO DE DATOS Tiempo (min) Hora

Parcial (min) 0.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 3.000 3.000 3.000 5.000 5.000 5.000 10.000 10.000 10.000 20.000

Lamina infiltrada (cm)

Acumulado (min) 0.000 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 9.000 12.000 15.000 20.000 25.000 30.000 40.000 50.000 60.000 80.000

Lectura 17.500 15.700 14.800 14.10-17.4 16.700 16.200 15.800 14.50-17.60 16.500 15.400 13.80-17.6 16.000 14.60-16.70 13.80-16.70 14.00-16.40 13.80-16.60 12.100

Parcial (cm) 0.000 1.800 0.900 0.700 0.700 0.500 0.400 1.300 1.100 1.100 1.600 1.600 1.400 2.900 2.700 2.600 4.500

Acumulada (cm) 0.000 1.800 2.700 3.400 4.100 4.600 5.000 6.300 7.400 8.500 10.100 11.700 13.100 16.000 18.700 21.300 25.800

Velocidad de infiltración (cm/hora) Instantánea Promedio (I) (Ip) 0.000 0.000 108.000 108.000 54.000 81.000 42.000 68.000 42.000 61.500 30.000 55.200 24.000 50.000 26.000 42.000 22.000 37.000 22.000 34.000 19.200 30.300 19.200 28.080 16.800 26.200 17.400 24.000 16.200 22.440 15.600 21.300 13.500 19.350

5.1.3.2. AJUSTE DE DATOS DE CAMPO OBTENIDOS

PRUEBA 01

Para ajustar la dispersión de los datos obtenidos de campo, se aplica el método de los mínimos cuadrados, para tal fin se obtienen ecuaciones analíticas tanto para la lámina infiltrada y la velocidad de infiltración, así como el porcentaje de confiabilidad de la ecuación (r). El resultado obtenido para cada prueba es cómo se organiza y muestra a continuación: Parámetros Icum B 0.548 Ao 0.220 A 1.661

Parámetros I B -0.452 Ao 1.999 A 99.662 28

PRUEBA 03

PRUEBA 02

r

99.501 Parámetros Icum B 0.784 Ao -0.154 A 0.701 r 99.850 Parámetros Icum B 0.601 Ao 0.240 A 1.738 r 99.904

r B Ao A r B Ao A r

99.267 Parámetros I -0.216 1.624 42.081 98.087 Parámetros I -0.399 2.018 104.263 99.783

Con los resultados presentados se prosigue a hallar la ecuación de lámina infiltrada y velocidad de infiltración. El resultado se organiza en el siguiente cuadro:

Por lo

Nº prueba 1 2 3 Promedio

A 1.661 0.701 1.738 1.346

Icum (cm) B 0.548 0.784 0.601 0.629

r 99.501 99.850 99.904 99.752

A 99.662 42.081 104.263 80.916

I(cm/h) B -0.452 -0.216 -0.399 -0.372

r 99.267 98.087 99.783 99.045

tanto:

La ecuación de la lámina infiltrada promedio es: 𝑰𝒄𝒖𝒎 = 𝟏. 𝟑𝟒𝟔 𝒕𝟎.𝟔𝟐𝟗 La ecuación de velocidad de infiltración promedio es: 𝑰 = 𝟖𝟎. 𝟗𝟏𝟔𝒕−𝟎.𝟑𝟕𝟐 5.1.3.3. LAMINA INFILTRADA Y VELOCIDAD DE INFILTRACION (AJUSTADAS) LAMINA INFILTRADA AJUSTADA Aplicando las ecuaciones obtenidas, encontramos las láminas ajustadas para los tiempos preestablecidos en las pruebas de infiltración y su respectivo promedio:

29

PRUEBA 1

PRUEBA 2

PRUEBA 3

Tiempo acum (min)

Lámina acum. (cm)

Tiempo acum (min)

Lámina acum. (cm)

Tiempo acum (min)

Lámina acum. (cm)

1 2 3 4 5 6 9 12 15 20 25 30 40 50 60 80

1.66 2.43 3.03 3.55 4.02 4.44 5.54 6.49 7.34 8.59 9.71 10.73 12.56 14.20 15.69 18.37

1 2 3 4 5 6 9 12 15 20 25 30 40 50 60 80

0.70 1.21 1.66 2.08 2.48 2.86 3.93 4.92 5.86 7.34 8.74 10.08 12.64 15.05 17.36 21.75

1 2 3 4 5 6 9 12 15 20 25 30 40 50 60 80

1.74 2.64 3.36 4.00 4.57 5.10 6.51 7.74 8.85 10.53 12.04 13.43 15.97 18.26 20.37 24.22

PROMEDIO Lámina Tiempo acum. acum (min) Prom. (cm) 1 1.346 2 2.082 3 2.687 4 3.220 5 3.705 6 4.155 9 5.363 12 6.426 15 7.395 20 8.862 25 10.198 30 11.437 40 13.706 50 15.771 60 17.688 80 21.197

Luego se procede a realizar la familia de curvas de lámina infiltrada correspondiente. GRAFICO N° 1: GRAFICA DE INFILTRACION ACUMULADA

GRAFICAS DE INFILTRACION ACUMULADA 25.00

Icum = 1.7377 t 0.6013

Lámina acumulada (cm)

Icump = 1.346 t

0.629

Icum = 0.7014 t 0.7838

20.00 Icum = 1.661t 0.5485

15.00 10.00 5.00 0.00 0

10

20

30

40

50

60

Tiempo (min) PI 01

PI 02

PI 03

VELOCIDAD DE INFILTRACION AJUSTADA 30

Curva Promedio

70

80

90

100

Aplicando las ecuaciones obtenidas, encontramos la velocidad de infiltración ajustada para los tiempos preestablecidos en las pruebas de infiltración y su respectivo promedio. 1

2 Velocidad de infiltración (cm/h) 99.66 72.88 60.69 53.29 48.19 44.38 36.95 32.45 29.34 25.77 23.30 21.46 18.84 17.04 15.69 13.78

Tiempo acum (min) 1 2 3 4 5 6 9 12 15 20 25 30 40 50 60 80

3 Velocidad de infiltración (cm/h) 42.08 36.22 33.18 31.18 29.71 28.56 26.17 24.59 23.43 22.02 20.98 20.17 18.95 18.06 17.36 16.31

Tiempo acum (min) 1 2 3 4 5 6 9 12 15 20 25 30 40 50 60 80

Tiempo acum (min) 1 2 3 4 5 6 9 12 15 20 25 30 40 50 60 80

Velocidad de infiltración (cm/h) 104.26 79.09 67.28 59.99 54.88 51.03 43.41 38.71 35.41 31.58 28.89 26.86 23.95 21.91 20.37 18.17

PROMEDIO I Velocidad Tiempo de infilt. acum Prom. (min) (cm/h) 1 80.916 2 62.523 3 53.768 4 48.311 5 44.462 6 41.546 9 35.729 12 32.102 15 29.545 20 26.546 25 24.431 30 22.829 40 20.512 50 18.878 60 17.640 80 15.849

GRAFICO N° 2: GRAFICO DE VELOCIDAD DE INFILTRACION ACUMULADA

GRAFICAS DE VELOCIDAD DE INFILTRACION ACUMULADA Velocidad de infiltración (cm/h)

120.00 100.00 80.00 60.00 Ip = 80.916 t -0.372

40.00

I = 104.26 t -0.399 20.00

I = 42.081 t -0.216 I = 99.662 t -0.452

0.00 0

10

20

30

40

50

60

Tiempo (min) PI 01

PI 02

PI 03

31

Curva Promedio

70

80

90

100

5.1.3.1 VELOCIDAD DE INFILTRACION BASICA La velocidad de infiltración básica es un parámetro que permite analizar la velocidad promedio del suelo, esta velocidad corresponde al tiempo básico de infiltración. La ecuación para realizar los cálculos son las que se presentan: Tiempo básico: 𝑇𝑏 = −600(𝑏) Donde b es el coeficiente de la velocidad de infiltración promedio. Entonces: 𝑇𝑏 = −600(𝑏) 𝑇𝑏 = −600(−0.372) 𝑇𝑏 = 223.224 𝑚𝑖𝑛 Reemplazando en la ecuación de velocidad de infiltración promedio se obtiene: 𝐼 = 80.916𝑡 −0.372 𝐼 = 80.916 ∗ (223.224)−0.372 𝐼 = 10.819 𝑐𝑚/ℎ La velocidad de infiltración promedio del lugar es de 10.819 cm/h. Este parámetro servirá para tener un criterio de la pluviosidad media del sistema o velocidad de chorro del aspersor; evitando así que se genere escorrentía al momento del riego. Por lo tanto, se establece una pluviosidad media del sistema de 10 mm/h. 5.1.4. CALCULO DE LOS PARAMETROS AGRONOMICOS Para el cálculo de los parámetros agronómicos para el cultivo, se hará uso de la información que se presenta en la siguiente tabla: DATOS Cap. Campo (%) P. Marchit. (%) HAT (%) Den. Apar. Prof. Radicular (cm) DPM o NAP P% Etc (mm/día) Eficiencia aplic. Área total a regar (ha) Q disponible (m3/h) Trd (h/día) Días libres riego Pms (mm/h)

a) INTERVALO DE HUMEDAD DISPONIBLE 32

15.00 6.00 9.00 1.50 100.00 0.50 0.7 5.96 0.80 12.10 90.00 20.00 2.00 10.00

𝐼𝐻𝐷 = 𝐼𝐻𝐷 =

𝐶𝐶 − 𝑃𝑀𝑃 ∗ 𝐷𝑎 ∗ 𝑍 100

15 − 6 ∗ 1.5𝑔𝑟/𝑐𝑚3 ∗ 1000 𝑚𝑚 100 𝑰𝑯𝑫 = 𝟏𝟑𝟓 𝒎𝒎

b) DOSIS NETA MAXIMA 𝐷𝑛 = 𝐼𝐻𝐷 ∗ 𝐷𝑃𝑀 ∗ 𝑃 𝐷𝑛 = 135 𝑚𝑚 ∗ 0.5 ∗ 0.7 𝑫𝒏 = 𝟒𝟕. 𝟐𝟓 𝒎𝒎 c) DOSIS BRUTA MAXIMA 𝐷𝑏 =

𝐷𝑏 =

𝐷𝑛 𝐸𝑎

47.25 𝑚𝑚 0.8

𝑫𝒃 = 𝟓𝟗. 𝟎𝟔 𝒎𝒎 d) INTERVALO ENTRE RIEGOS 𝐼=

𝐼=

𝐷𝑛 𝐸𝑇𝑐

47.25 𝑚𝑚 5.96 𝑚𝑚/𝑑í𝑎

𝑰 = 𝟕. 𝟗𝟑 𝒅í𝒂𝒔 Se procede a ajustar el intervalo entre riegos a al inmediato entero inferior dado que no se debe esperar a que se cumplan los 7.93 días para iniciar el turno de riego. 𝑰𝒂𝒋𝒖𝒔𝒕𝒂𝒅𝒂 = 𝟕 𝒅í𝒂𝒔 e) DOSIS NETA AJUSTADA Dado que se obtuvo un nuevo intervalo entre riegos, se obtendrá una nueva dosis correspondiente para este intervalo. 𝐷𝑛 = 𝐸𝑡𝑐 ∗ 𝐼 𝐷𝑛 = 5.96 ∗ 7 𝑫𝒏 = 𝟒𝟏. 𝟕𝟑 𝒎𝒎 f) DOSIS BRUTA AJUSTADA Obtenida una nueva dosis neta, la dosis bruta correspondiente es: 33

𝐷𝑏 = 𝐷𝑏 =

𝐷𝑛 𝐸𝑎

41.73 𝑚𝑚 0.8

𝑫𝒃 = 𝟓𝟐. 𝟏𝟔 𝒎𝒎 g) DURACION DEL RIEGO POR POSTURA 𝑇𝑟 = 𝐷𝑏/ 𝑃 𝑚𝑠 𝑇𝑟 = 52.16 𝑚𝑚 / 10 𝑚𝑚/ℎ 𝑻𝒓 = 𝟓. 𝟐𝟐 𝒉 Para una mejor programación de riego, se tomará un valor entero respecto al tiempo de riego por postura 𝑻𝒓𝒂𝒋𝒖𝒔𝒕𝒂𝒅𝒐 = 𝟓 𝒉𝒐𝒓𝒂𝒔 h) PLUVIOSIDAD MEDIA DEL SISTEMA AJUSTADA La pluviosidad media del sistema ajustada correspondiente al nuevo tiempo de riego es: 𝑃𝑚𝑠 = 𝐷𝑏/ 𝑇𝑟 𝑃𝑚𝑠 = 52.16 𝑚𝑚/ 5 ℎ 𝑷𝒎𝒔 = 𝟏𝟎. 𝟒𝟑 𝒎𝒎/𝒉 i) MARCO DE RIEGO El marco de riego propuesto es de forma cuadrada: 𝑆 =𝑙∗𝑙 𝑆 = 12𝑚 ∗ 12𝑚 𝑆 = 144𝑚2 /𝑎𝑠𝑝𝑒𝑟𝑠𝑜𝑟 j) CAUDAL EMITIDO POR EL ASPERSOR 𝑞𝑟 = 𝑃𝑚𝑠 × 𝑆 𝑞𝑟 = 10.43 𝑚𝑚/ℎ ∗ 12𝑚 ∗ 12𝑚 𝑞𝑟 = 1502.2 𝑙/ℎ 𝒒𝒓 = 𝟏. 𝟓𝟎𝟐 𝒎𝟑 /𝒉 k) NUMERO TOTAL DE ASPERSORES 34

𝑁𝑡𝑎 = Á𝑟𝑒𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙/ 𝑆 𝑁𝑡𝑎 = 120 960 𝑚2 / 144 𝑚2 /𝑎𝑠𝑝𝑒𝑟𝑠𝑜𝑟 𝑵𝒕𝒂 = 𝟖𝟒𝟎 𝒂𝒔𝒑𝒆𝒓𝒔𝒐𝒓𝒆𝒔 l) NUMERO MAXIMO DE POSTURAS DE RIEGO 𝑁𝑝𝑡 = 𝐼 ∗ 𝑇𝑟 𝑁𝑝𝑡 = 7 𝑑í𝑎𝑠 ∗ 4 𝑝𝑜𝑠𝑡𝑢𝑟𝑎𝑠/𝑑í𝑎 𝑵𝒑𝒕 = 𝟐𝟖 𝒑𝒐𝒔𝒕𝒖𝒓𝒂𝒔 m) NUMERO POSTURAS REGADAS POR DIA 𝑁𝑝𝑑 =

𝑁𝑝𝑑 =

𝑇𝑟𝑑 𝑇𝑟

20 ℎ/𝑑𝑖𝑎 5 ℎ/𝑝𝑜𝑠𝑡𝑢𝑟𝑎

𝑵𝒑𝒅 = 𝟒 𝒑𝒐𝒔𝒕𝒖𝒓𝒂/𝒅𝒊𝒂 n) NUMERO DE ASPERSORES POR POSTURA 𝑁𝑎𝑝 =

𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑠𝑝𝑒𝑟𝑠𝑜𝑟𝑒𝑠 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑝𝑜𝑠𝑡𝑢𝑟𝑎𝑠 𝑁𝑎𝑝 =

840 𝑚2 28

𝑵𝒂𝒑 = 𝟑𝟎 𝒂𝒔𝒑𝒆𝒓𝒔𝒐𝒓𝒆𝒔/𝒑𝒐𝒔𝒕𝒖𝒓𝒂 o) NUMERO DE HIDRANTES 𝑁ℎ =

𝐿𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑜𝑟𝑡𝑎𝑙𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑙 𝑁𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑜𝑠𝑡𝑢𝑟𝑎𝑠⁄ 𝐸𝑠𝑝𝑎𝑐𝑖𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜⁄ 𝑑í𝑎 ∗ 𝑙𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑙 𝑁ℎ =

216 𝑚 4 ∗ 72𝑚

𝑁ℎ = 1 Dado que son 3 líneas de conducción, el número de hidrantes será 3. p) CAUDAL NECESARIO DEL SISTEMA 𝑄=

𝐴(ℎ𝑎)𝑥 𝐷𝑏(𝑚𝑚) 𝑥 10 𝑇𝑟𝑑 𝑥 (𝐼𝑟 − 𝐼) 35

𝑄=

12.096 ℎ𝑎 𝑥 52.16 𝑚𝑚 𝑥 10 20 ℎ𝑟/𝑑𝑖𝑎 𝑥 (7 − 2)𝑑𝑖𝑎𝑠 𝑸 = 𝟔𝟑. 𝟎𝟗 𝒎𝟑 /𝒉

q) NUMERO DE ASPERSORES POR LATERAL Se calculará según la distribución de los laterales en cada postura, los mismos que se han establecido siguiendo la tendencia de las curvas de nivel.  SECTOR (para todos los subsectores) 𝑁º 𝑑𝑒 𝑎𝑠𝑝𝑒𝑟𝑠𝑜𝑟𝑒𝑠 =

𝐿𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑎𝑚𝑎𝑙 𝐸𝑠𝑝𝑎𝑐𝑖𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜/𝑎𝑠𝑝𝑒𝑟𝑠𝑜𝑟

𝑁º𝑎𝑠𝑝𝑒𝑟𝑠𝑜𝑟𝑒𝑠 =

66𝑚 12 𝑚

𝑁º𝑎𝑠𝑝𝑒𝑟𝑠𝑜𝑟𝑒𝑠 = 5.5 = 6 r) NUMERO TOTAL DE RAMALES a. SECTOR (Para todos los subsectores) 𝑁º 𝑑𝑒 𝑟𝑎𝑚𝑎𝑙𝑒𝑠 =

𝐿𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑜𝑟𝑡𝑎𝑟𝑎𝑚𝑎𝑙 𝐸𝑠𝑝𝑎𝑐𝑖𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜/𝑝𝑜𝑟𝑡𝑎𝑟𝑎𝑚𝑎𝑙

𝑁º 𝑟𝑎𝑚𝑎𝑙𝑒𝑠 =

54𝑚 12

𝑁º 𝑟𝑎𝑚𝑎𝑙𝑒𝑠 = 4.5 = 5 𝑁º 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑟𝑎𝑚𝑎𝑙𝑒𝑠 = 28 ∗ 5 𝑁º 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑟𝑎𝑚𝑎𝑙𝑒𝑠 = 140 Por lo tanto, se tienen en total 140 portaramales. 5.1.5. RESUMEN DE RESULTADOS DE DISEÑO AGRONOMICO En resumen, los datos obtenidos para el diseño agronómico son los que se muestran en la siguiente tabla: RESUMEN DE DATOS DEL DISEÑO AGRONOMICO

DATOS Capacidad de campo (%) Punto marchitez permanente (%) Densidad aparente (Tn/m3) Profundidad radicular efectiva (cm) Déficit permisible de manejo 36

15 6 1.5 100 0.5

Evapotranspiración del cultivo (mm/día) Eficiencia de aplicación Área total a regar (ha) Caudal disponible (m3/h) Tiempo de riego por día (h/día) Días libres de riego

5.96 0.8 12.096 90 20 2

PARAMETROS AGRONOMICOS CALCULADOS

5.2.

HAT (mm)

135.00

Dosis neta (mm)

41.73

Dosis bruta (mm)

52.16

Intervalo entre riegos (días)

7

Marco de riego (m2)

144

Caudal de aspersor (l/h)

1502.2

Duración del riego (h)

5.0

Riego de posturas/ día

4.0

Número de posturas

28

Aspersores por postura

30

Número total de aspersores

840

Caudal del sistema (m3/h)

63.09

Pluviosidad media del sistema (mm/h)

10.43

Número de hidrantes

1

Numera total de portaramales

140

DISEÑO HIDRAULICO

5.2.1 ELECCION DEL ASPERSOR Para la elección del aspersor se deberá tener en cuenta los siguientes factores: 

Velocidad de infiltración: la intensidad del aspersor no debe ser mayor que la velocidad de infiltración, para evitar escorrentía.



Tamaño de parcelas: para parcelas medianas se recomienda aspersores con diámetro mojado grande.

 

Tipo de cultivo: Para el caso del plátano, se recomienda aspersores medianos que arrojen gotas medianas. Presión de trabajo: como se tiene una buena presión en todas las parcelas, es conveniente trabajar con aspersores medianos a grandes.

37

Se trabajará con aspersores L3030H, dichos aspersores presentan las siguientes características:  Caudal unitario (q): 1.51 m3/h  Diámetro regado (D): 15.5 metros  Presión Nominal: 4 bares  Se considera que la altura del tubo portaaspersor es de 1.2 m y la pérdida de carga en este tubo es el 10% de su altura.  El primer aspersor está a una distancia del origen de la tubería (lo) igual a la mitad del espaciamiento entre aspersores (lo = l/2) Por lo tanto:  Presión Nominal 𝑃𝑎 = 4 𝑏𝑎𝑟𝑒𝑠 = 40 𝑚. 𝑐. 𝑎 𝛾  Cálculo de la carga en el tubo portaaspersor: 𝐻𝑎 = 𝐻𝑎′ + ℎ𝑎′ Donde: Ha: Pérdida de carga en el tubo portaaspersor (m) H’a: Altura del tubo portaaspersor (m)

h’a:

10%de la altura del tubo portaaspersor Entonces: 𝐻𝑎 = 1.2 𝑚 + (0.10 ∗ 1.2)𝑚 𝐻𝑎 = 1.32 𝑚 38

5.2.2. SECTORIZACION DEL RIEGO Se dimensiona la superficie del riego en sectores o posturas, teniendo en cuenta la topografía que se presenta en el terreno. Los resultados se muestran en el siguiente cuadro: Las tuberías a utilizarse son de aluminio, por lo tanto, el tipo de material para la Tabla de Coeficientes Pendiente Longitud Marco Pendiente del Longitud del Área del Número de Número de del Postura de riego portaaspersor portaaspersor (ha) portaramal aspersores portaaspersores portaramal (m2) (%) (m) (%) (m) 1 0.432 144 -1.8 -3.6 30 66 5 54 2 0.432 144 -1.2 -0.5 30 66 5 54 3 0.432 144 -0.1 -2.9 30 66 5 54 4 0.432 144 1.9 0.2 30 66 5 54 5 0.432 144 -0.7 -2.9 30 66 5 54 6 0.432 144 -0.3 -3.2 30 66 5 54 7 0.432 144 2.1 2.6 30 66 5 54 8 0.432 144 -0.4 3 30 66 5 54 9 0.432 144 0.8 -0.8 30 66 5 54 10 0.432 144 0.8 0.9 30 66 5 54 11 0.432 144 -1.0 1.2 30 66 5 54 12 0.432 144 -0.3 -1.4 30 66 5 54 13 0.432 144 1.7 0 30 66 5 54 14 0.432 144 1.5 -1.6 30 66 5 54 15 0.432 144 -1.0 0.5 30 66 5 54 16 0.432 144 -1.3 -2.7 30 66 5 54 17 0.432 144 -1.0 2 30 66 5 54 18 0.432 144 -1.6 -2.2 30 66 5 54 19 0.432 144 -0.2 1.7 30 66 5 54 20 0.432 144 0.4 -3.2 30 66 5 54 21 0.432 144 -0.8 0.4 30 66 5 54 22 0.432 144 -0.3 -0.3 30 66 5 54 23 0.432 144 0.5 0.6 30 66 5 54 24 0.432 144 -0.1 0.7 30 66 5 54 25 0.432 144 0.8 1.6 30 66 5 54 26 0.432 144 0.8 0.8 30 66 5 54 27 0.432 144 -1.9 0.1 30 66 5 54 28 0.432 144 0.4 0.6 30 66 5 54 de Christiansen, resulta β = 1.9; y según la distancia del primer aspersor, entonces, se utilizarán dos tipos de coeficientes para ese material respecto al número de entradas: -

Para 5 entradas: F = 0.390 Para 6 entradas: F = 0.381

5.2.3. CALCULOS HIDRAULICOS EN TUBERIAS PORTAASPERSORES Para los respectivos cálculos hidráulicos se harán uso de los datos que a continuación se presentan en el siguiente recuadro:

39

Coeficiente Longitud del Caudal del Número de Qaspersor de Postura portaspersor Pendiente Hg (m) portaaspersor aspersores (m3/h) Christiansen (m) (m3/h) (F) 1 66.00 -0.018 -1.19 6 1.502 9.01 0.381 2 66.00 -0.012 -0.79 6 1.502 9.01 0.381 3 66.00 -0.001 -0.07 6 1.502 9.01 0.381 4 66.00 0.019 1.25 6 1.502 9.01 0.381 5 66.00 -0.007 -0.46 6 1.502 9.01 0.381 6 66.00 -0.003 -0.21 6 1.502 9.01 0.381 7 66.00 0.021 1.39 6 1.502 9.01 0.381 8 66.00 -0.004 -0.26 6 1.502 9.01 0.381 9 66.00 0.008 0.53 6 1.502 9.01 0.381 10 66.00 0.008 0.53 6 1.502 9.01 0.381 11 66.00 -0.010 -0.66 6 1.502 9.01 0.381 12 66.00 -0.003 -0.20 6 1.502 9.01 0.381 13 66.00 0.017 1.12 6 1.502 9.01 0.381 14 66.00 0.015 0.99 6 1.502 9.01 0.381 15 66.00 -0.010 -0.66 6 1.502 9.01 0.381 16 66.00 -0.013 -0.86 6 1.502 9.01 0.381 17 66.00 -0.010 -0.66 6 1.502 9.01 0.381 18 66.00 -0.016 -1.06 6 1.502 9.01 0.381 19 66.00 -0.002 -0.13 6 1.502 9.01 0.381 20 66.00 0.004 0.26 6 1.502 9.01 0.381 21 66.00 -0.008 -0.53 6 1.502 9.01 0.381 22 66.00 -0.003 -0.18 6 1.502 9.01 0.381 23 66.00 0.005 0.33 6 1.502 9.01 0.381 24 66.00 -0.001 -0.07 6 1.502 9.01 0.381 25 66.00 0.008 0.53 6 1.502 9.01 0.381 26 66.00 0.008 0.53 6 1.502 9.01 0.381 27 66.00 -0.019 -1.25 6 1.502 9.01 0.381 28 66.00 0.004 0.26 6 1.502 9.01 0.381 A) SECTOR 1 (S = Descendente)  Se tienen los siguientes datos: 

𝑃𝑎 𝛾

 𝐹 = 0.381

= 40 𝑚𝑐𝑎

 𝑄𝑙𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑙 = 9.01

 𝐻𝑔 = −1.19 𝑚  𝐻𝑎 = 1.32 𝑚

 Según condiciones de diseño la pérdida de caga será: 𝑃𝑎 ℎ + 𝐻𝑔 ≤ 0.2 𝛾 ℎ ≤ 0.2(40)𝑚 + 1.19 𝑚 𝒉 = 𝟗. 𝟏𝟗 𝒎𝒄𝒂

40

𝑚3 ℎ

 La pérdida de carga para cada 100m (J), será: ℎ 𝐹 ∗ 𝐿100 9.19 𝑚 = 0.381 ∗ 0.66𝑚

𝐽100 = 𝐽100

𝑱𝟏𝟎𝟎 = 𝟑𝟔. 𝟓𝟒  Para calcular el diámetro de la tubería se utiliza el ábaco de Scobey con Q = 9.01 m3/h y J = 36.54; se obtiene:  Diámetro: 2 plg  Para ese diámetro J respectivo será: 5.50  La pérdida de carga real será: 𝐿 ℎ 𝑟𝑒𝑎𝑙 = 𝐹 ∗ 𝐽 𝑟𝑒𝑎𝑙 ∗ 100 ℎ 𝑟𝑒𝑎𝑙 = 0.381 ∗ 5.5 ∗

66𝑚 100

𝒉 𝒓𝒆𝒂𝒍 = 𝟏. 𝟑𝟖 𝒎𝒄𝒂  Calculando las presiones la inicio y final de las tuberías, teniendo en cuenta que son descendentes, se tiene:

𝑃𝑜 𝑃𝑎 3ℎ 𝐻𝑔 = + + 𝐻𝑎 − 𝛾 𝛾 4 2 𝑃𝑜 3 𝑥 1.38 1.19 = 40 + + 1.32 − 𝛾 4 2 𝑷𝒐 = 𝟒𝟐. 𝟗𝟓 𝒎𝒄𝒂 𝜸

𝑃𝑢 𝑃𝑎 ℎ 𝐻𝑔 = − + 𝛾 𝛾 4 2 𝑃𝑢 1.38 1.19 = 40 − + 𝛾 4 2 𝑷𝒖 = 𝟑𝟗. 𝟎𝟔 𝒎𝒄𝒂 𝜸

41

 Las líneas de energía para tuberías ascendentes se grafican de la siguiente manera:

= 1.38 m

= 42.95 m.c.a

= 40 m.c.a = 39.06 m.c.a

= 1.19 m = 1.32 m

B) SECTORES 2,3,5,6,8,11,12,15,16,17,18,19,21,22,24,27 (S = Descendente) Los sectores 2,3,5,6,8,11,12,15,16,17,18,19,21,22,24 y 27 presentan similares condiciones al sector 1, para la realización de los cálculos hidráulicos. Entonces los resultados que se obtienen son los que muestran a continuación: POSTURA

Po (mca)

Pn (mca)

Pa (mca)

Hr (m)

2 3 5 6 8 11 12 15 16 17 18 19 21 22 24 27

42.75 42.32 42.13 42.25 42.23 42.03 42.46 42.03 41.93 42.03 41.83 42.29 42.09 42.26 42.32 41.73

39.26 39.69 39.89 39.76 39.79 39.98 39.56 39.98 40.08 39.98 40.18 39.72 39.92 39.75 39.69 40.28

40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00

1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38

42

Diametro de la Tubería (plgs) 48.26 48.26 48.26 48.26 48.26 48.26 48.26 48.26 48.26 48.26 48.26 48.26 48.26 48.26 48.26 48.26

C) SECTOR 4 (S = Ascendente)  Se tienen los siguientes datos: 

𝑃𝑎 𝛾

 𝐹 = 0.381

= 40 𝑚𝑐𝑎

 𝑄𝑙𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑙 = 9.01

 𝐻𝑔 = 1.25 𝑚  𝐻𝑎 = 1.32 𝑚

𝑚3 ℎ

 Según condiciones de diseño la pérdida de caga será: 𝑃𝑎 ℎ + 𝐻𝑔 ≤ 0.2 𝛾 ℎ ≤ 0.2(40)𝑚 − 1.25 𝑚 𝒉 = 𝟔. 𝟕𝟓 𝒎𝒄𝒂  La pérdida de carga para cada 100m (J), será: ℎ 𝐹 ∗ 𝐿100 6.75𝑚 = 0.381 ∗ 0.66 𝑚

𝐽100 = 𝐽100

𝑱𝟏𝟎𝟎 = 𝟐𝟔. 𝟖𝟑  Para calcular el diámetro de la tubería se utiliza el ábaco de Scobey con Q = 9.01 m3/h y J = 26.83; se obtiene:  Diámetro: 2 plg  Para ese diámetro J respectivo será: 5.50  La pérdida de carga real será: 𝐿 ℎ 𝑟𝑒𝑎𝑙 = 𝐹 ∗ 𝐽 𝑟𝑒𝑎𝑙 ∗ 100 ℎ 𝑟𝑒𝑎𝑙 = 0.381 ∗ 5.50 ∗

66𝑚 100

𝒉 𝒓𝒆𝒂𝒍 = 𝟏. 𝟑𝟖 𝒎𝒄𝒂  Calculando las presiones la inicio y final de las tuberías, teniendo en cuenta que son ascendentes, se tiene:

𝑃𝑜 𝑃𝑎 3ℎ 𝐻𝑔 = + + 𝐻𝑎 + 𝛾 𝛾 4 2 𝑃𝑜 3 𝑥 1.38 1.25 = 40 + + 1.32 + 𝛾 4 2 𝑷𝒐 = 𝟒𝟐. 𝟗𝟖 𝒎𝒄𝒂 𝜸

𝑃𝑢 𝑃𝑎 ℎ 𝐻𝑔 = − − 𝛾 𝛾 4 2 𝑃𝑢 1.38 1.25 = 40 − − 𝛾 4 2 𝑷𝒖 = 𝟑𝟗. 𝟎𝟑 𝒎𝒄𝒂 𝜸

43

 Las líneas de energía para tuberías ascendentes se grafican de la siguiente manera:

h = 1.38 m

=42.98 mca

= 39.03 m.c.a

= 40 m.c.a

Ha = 1.32 m Hg = 1.25m

D) SECTORES 7,9,10,13,14,20,23,25,26,28 (S = Ascendente) Los sectores 7,9,10,13,14,20,23,25,26 y 28 presentan similares condiciones al sector 4, para la realización de los cálculos hidráulicos. Entonces los resultados que se obtienen son los que muestran a continuación: POSTURA

Po (mca)

Pn (mca)

Pa (mca)

Hr (m)

7 9 10 13 14 20 23 25 26 28

43.05 42.62 42.62 41.80 42.85 42.23 42.19 42.09 42.09 42.23

38.96 39.39 39.39 40.22 39.16 39.79 39.82 39.92 39.92 39.79

40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00

1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38

Diametro de la Tubería (plgs) 48.26 48.26 48.26 48.26 48.26 48.26 48.26 48.26 48.26 48.26

5.2.4. CALCULOS HIDRAULICOS EN TUBERIAS PORTALATERALES Para los respectivos cálculos hidráulicos se harán uso de los datos que a continuación se presentan en el siguiente cuadro: Longitud Coeficiente Caudal del Caudal del del Hg Número de de Postura Pendiente portaaspersor portaramal portaramal (m) portaaspersores Christiansen (m3/h) (m3/h) (m) (F) 1 54.00 -0.036 -1.94 5 9.013 45.07 0.390 2 54.00 -0.005 -0.27 5 9.013 45.07 0.390 3 54.00 -0.029 -1.57 5 9.013 45.07 0.390 4 54.00 0.002 0.11 5 9.013 45.07 0.390 5 54.00 -0.029 -1.57 5 9.013 45.07 0.390 6 54.00 -0.032 -1.73 5 9.013 45.07 0.390 7 54.00 0.026 1.40 5 9.013 45.07 0.390 44

8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

54.00 54.00 54.00 54.00 54.00 54.00 54.00 54.00 54.00 54.00 54.00 54.00 54.00 54.00 54.00 54.00 54.00 54.00 54.00 54.00 54.00

0.030 -0.008 0.009 0.012 -0.014 0.000 -0.016 0.005 -0.027 0.020 -0.022 0.017 -0.032 0.004 -0.003 0.006 0.007 0.016 0.008 0.001 0.006

1.62 -0.43 0.49 0.65 -0.76 0.00 -0.86 0.27 -1.46 1.08 -1.19 0.92 -1.73 0.22 -0.16 0.32 0.38 0.86 0.43 0.05 0.32

5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5

9.013 9.013 9.013 9.013 9.013 9.013 9.013 9.013 9.013 9.013 9.013 9.013 9.013 9.013 9.013 9.013 9.013 9.013 9.013 9.013 9.013

45.07 45.07 45.07 45.07 45.07 45.07 45.07 45.07 45.07 45.07 45.07 45.07 45.07 45.07 45.07 45.07 45.07 45.07 45.07 45.07 45.07

0.390 0.390 0.390 0.390 0.390 0.390 0.390 0.390 0.390 0.390 0.390 0.390 0.390 0.390 0.390 0.390 0.390 0.390 0.390 0.390 0.390

A) SECTOR 1 (S = Descendente)  Se tienen los siguientes datos: 

𝑃𝑎 𝛾

 𝐹 = 0.390

= 42.95 𝑚𝑐𝑎

 𝑄𝑙𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑙 = 45.07

 𝐻𝑔 = −1.94 𝑚

𝑚3 ℎ

 Según condiciones de diseño la pérdida de caga será: 𝑃𝑎 ℎ + 𝐻𝑔 ≤ 0.2 𝛾 ℎ ≤ 0.2(42.95)𝑚 − (−1.94) 𝑚 𝒉 = 𝟏𝟎. 𝟓𝟑 𝒎𝒄𝒂  La pérdida de carga para cada 100m (J), será: ℎ 𝐹 ∗ 𝐿100 10.53 𝑚 = 0.390 ∗ 0.54 𝑚

𝐽100 = 𝐽100

𝑱𝟏𝟎𝟎 = 𝟓𝟎. 𝟎𝟏  Para calcular el diámetro de la tubería se utiliza el ábaco de Scobey con Q = 45.07 m3/h y J = 50.01; se obtiene: 45

 Diámetro: 2.5 plgs  Para ese diámetro J respectivo será: 36  La pérdida de carga real será: 𝐿 ℎ 𝑟𝑒𝑎𝑙 = 𝐹 ∗ 𝐽 𝑟𝑒𝑎𝑙 ∗ 100 ℎ 𝑟𝑒𝑎𝑙 = 0.390 ∗ 36 ∗

54𝑚 100

𝒉 𝒓𝒆𝒂𝒍 = 𝟕. 𝟓𝟖𝒎𝒄𝒂  Calculando las presiones la inicio y final de las tuberías, teniendo en cuenta que son descendentes, se tiene:

𝑃𝑜 𝑃𝑎 3ℎ 𝐻𝑔 = + − 𝛾 𝛾 4 2 𝑃𝑜 3 𝑥 7.58 1.94 = 42.95 + − 𝛾 4 2 𝑷𝒐 = 𝟒𝟗. 𝟔𝟏 𝒎𝒄𝒂 𝜸

𝑃𝑢 7.58 1.94 = 42.95 − − 𝛾 4 2 𝑷𝒖 = 𝟒𝟎. 𝟎𝟖 𝒎𝒄𝒂 𝜸

𝑃𝑢 𝑃𝑎 ℎ 𝐻𝑔 = − + 𝛾 𝛾 4 2 B) SECTORES 2,3,5,6,9,12,14,16,18,20,22 (S = Descendente) Los sectores 2,3,5,6,9,12,14,16,18,20 y 22 presentan similares condiciones al sector 1, para la realización de los cálculos hidráulicos. Entonces los resultados que se obtienen son los que muestran a continuación:

POSTURA

Po (mca)

Pn (mca)

Pa (mca)

Hr (m)

2 3 5 6 9 12 14 16 18 20 22

48.30 48.79 47.03 47.07 48.09 48.16 48.11 46.89 46.92 47.05 47.87

40.99 39.65 41.01 41.22 40.94 41.33 41.39 40.76 40.53 41.19 40.45

42.75 42.32 42.13 42.25 42.62 42.46 42.85 41.93 41.83 42.23 42.26

7.58 7.58 7.58 7.58 7.58 7.58 7.58 7.5816 7.5816 7.58 7.5816

46

Diametro de la Tubería (plgs) 60.96 60.96 60.96 60.96 60.96 60.96 60.96 60.96 60.96 60.96 60.96

C) SECTOR 4 (S = Ascendente)  Se tienen los siguientes datos: 

𝑃𝑎 𝛾

 𝐹 = 0.390

= 42.98 𝑚𝑐𝑎

 𝑄𝑙𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑙 = 45.07

 𝐻𝑔 = 0.11 𝑚

𝑚3 ℎ

 Según condiciones de diseño la pérdida de caga será: 𝑃𝑎 ℎ + 𝐻𝑔 ≤ 0.2 𝛾 ℎ ≤ 0.2(42.98)𝑚 − 0.11𝑚 𝒉 = 𝟖. 𝟒𝟗 𝒎𝒄𝒂  La pérdida de carga para cada 100m (J), será: ℎ 𝐹 ∗ 𝐿100 8.49𝑚 = 0.390 ∗ 0.54𝑚

𝐽100 = 𝐽100

𝑱𝟏𝟎𝟎 = 𝟒𝟎. 𝟑𝟏  Para calcular el diámetro de la tubería se utiliza el ábaco de Scobey con Q = 45.07 m3/h y J = 40.31, se obtiene:  Diámetro: 2.5 plg  Para ese diámetro J respectivo será: 36  La pérdida de carga real será: 𝐿 ℎ 𝑟𝑒𝑎𝑙 = 𝐹 ∗ 𝐽 𝑟𝑒𝑎𝑙 ∗ 100 ℎ 𝑟𝑒𝑎𝑙 = 0.390 ∗ 36 ∗

54𝑚 100

𝒉 𝒓𝒆𝒂𝒍 = 𝟕. 𝟓𝟖 𝒎𝒄𝒂  Calculando las presiones la inicio y final de las tuberías, teniendo en cuenta que son ascendentes, se tiene: 𝑃𝑜 𝑃𝑎 3ℎ 𝐻𝑔 = + + 𝛾 𝛾 4 2 𝑃𝑜 3 𝑥 7.58 0.11 = 42.98 + + 𝛾 4 2 𝑷𝒐 = 𝟒𝟖. 𝟕𝟐 𝒎𝒄𝒂 𝜸

47

𝑃𝑢 𝑃𝑎 ℎ 𝐻𝑔 = − − 𝛾 𝛾 4 2 𝑃𝑢 7.58 0.11 = 42.98 − − 𝛾 4 2 𝑷𝒖 = 𝟒𝟏. 𝟎𝟑 𝒎𝒄𝒂 𝜸 D) SECTORES 7,8,10,11,13,15,17,19,21,23,24,25,26,27,28 (S = Ascendente) Los sectores 7,8,10,11,13,15,17,19,21,23,24,25,26,27 y 28 presentan similares condiciones al sector 4, para la realización de los cálculos hidráulicos. Entonces los resultados que se obtienen son los que muestran a continuación: POSTURA

Po (mca)

Pn (mca)

Pa (mca)

Hr (m)

7 8 10 11 13 15 17 19 21 23 24 25 26 27 28

47.72 43.63 48.55 47.82 47.48 47.58 46.86 47.20 47.67 47.72 47.82 47.03 47.56 47.39 47.75

41.96 42.30 40.48 40.88 39.90 40.27 40.78 40.96 40.31 40.46 40.62 40.74 40.41 39.86 40.49

43.05 42.23 42.62 42.03 41.80 42.03 42.03 42.29 42.09 42.19 42.32 42.09 42.09 41.73 42.23

7.2 2.9 7.6 7.6 7.6 7.6 7.2 7.2 7.6 7.6 7.6 7.2 7.6 7.6 7.6

5.2.5. CALCULO DE LA POTENCIA DE LA BOMBA La potencia de la bomba está definida por la ecuación: 𝑃=

𝑄∗𝛾∗ℎ 76

Donde: -

P: Potencia de la bomba (HP) Q: Caudal (m3/s) 𝛾: Peso específico del agua (Kgf/m3) H: Suma de todas las pérdidas de carga del sistema (m)

El caudal resultante de diseño del sistema de riego, es de 45.01 m3/h

48

Diametro de la Tubería (plgs) 61.0 73.7 61.0 61.0 61.0 61.0 73.7 73.7 61.0 61.0 61.0 73.7 61.0 73.7 61.0

Las pérdidas de carga del sistema, son las generadas por la línea de conducción desde el reservorio, pérdidas singulares por accesorios, y las pérdidas calculadas en los laterales de riego y líneas de distribución. 5.2.5.1 PÉRDIDAS DE CARGA EN LATERALES Y LÍNEAS DE DISTRIBUCIÓN Las pérdidas de carga en los laterales y líneas de distribución se calculan y organizan en la siguiente tabla: Postura 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Portasp./Post. 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5

Hreal/ramal 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38

Ht'/postura 6.915 6.915 6.915 6.915 6.915 6.915 6.915 6.915 6.915 6.915 6.915 6.915 6.915 6.915 6.915 6.915 6.915 6.915 6.915 6.915 6.915 6.915 6.915 6.915 6.915 6.915 6.915 6.915

Hreal/portalat. 7.58 7.58 7.58 7.58 7.58 7.58 7.16 2.95 7.58 7.58 7.58 7.58 7.58 7.58 7.58 7.58 7.16 7.58 7.16 7.58 7.58 7.58 7.58 7.58 7.16 7.58 7.58 7.58

Hreal total 14.497 14.497 14.497 14.497 14.497 14.497 14.076 9.864 14.497 14.497 14.497 14.497 14.497 14.497 14.497 14.497 14.076 14.497 14.076 14.497 14.497 14.497 14.497 14.497 14.076 14.497 14.497 14.497

El sistema de riego está diseño para el funcionamiento de una 1 postura a la vez, por lo tanto, el valor de la pérdida de carga por laterales y líneas de distribución en cada postura tendrá que ser el mayor, siendo este 14.497 m

5.2.5.2 PERDIDAS DE CARGA EN LA LINEA DE CONDUCCION La pérdida de carga en la línea de distribución se calculará mediante la fórmula de Hazen-William. El diámetro propuesto para esta tubería de conducción es el mayor valor del ábaco de Scobey (6 plg), tomando como criterio que un mayor diámetro de tubería me generara una menor pérdida de carga. 49

La ecuación de Hazen-William es: 𝑄 1.874 𝐿 𝐻𝑓 = 10.674 ∗ ( ) ∗ 4.867 𝐶 𝐷 Donde: -

Q: Caudal (m3/s) C: Coeficiente que depende del material de la tubería L: Longitud de la tubería (m) D: Diámetro de la tubería (m)

Reemplazando datos se obtiene: 1.874 45.07 𝑚3/𝑠 3617.227 𝑚 𝐻𝑓 = 10.674 ∗ ( 3600 ) ∗ 140 (0.15 𝑚)4.867

𝑯𝒇 = 𝟏𝟎. 𝟐𝟑 𝒎 5.2.5.3

PERDIDAS DE CARGA SINGULARES

Las pérdidas de carga singulares generadas por accesorios en el sistema de riego son las que se organizan a continuación en la siguiente tabla: Elemento Válvula-paso Valvulas de aire Codo Filtros Unión T Unión Curz

Cantidad Coefiente (k) 29 0.4 4 0.4 2 0.2 2 0.65 5 0.2 11 0.2 TOTAL (m)

H-velocidad (m) 0.0240 0.0240 0.0240 0.0240 0.0240 0.0240

Hs (m) 0.28 0.04 0.01 0.03 0.02 0.05 0.43

Se estima una pérdida de carga por singularidades de 0.43 mca 5.2.5.4

POTENCIA DE LA BOMBA

La potencia de la bomba será: 𝑃=

𝑄∗𝛾∗ℎ 76

Reemplazando datos se tiene: 𝐾𝑔𝑓 (0.0125 𝑚3/𝑠) ∗ (1000 𝑚3 ) ∗ (0.43 + 10.23 + 14.497)𝑚 𝑃= 76 𝑷 = 𝟒. 𝟏𝟒 𝑯𝑷 Comercialmente no se encuentra el valor encontrado de la bomba, por lo que se opta por el elegir una bomba de 5 HP.

50

5.2.6. RESUMEN DE CALCULOS HIDRAULICOS OBTENIDOS 5.2.6.1

RESUMEN DE CALCULOS HIDRAULICOS EN LATERALES DE RIEGO

El resumen de los datos obtenidos del cálculo hidráulico para laterales de riego, se muestran en la siguiente tabla: RESUMEN D. HIDRAULICO PARA PORTAASPERSOR Postura

Longitud (m)

Diametro (plg)

Nda/Pasp.

Po (mca)

Pf(mca)

hf (m)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6

42.95 42.75 42.32 42.98 42.13 42.25 43.05 42.23 42.62 42.62 42.03 42.46 41.80 42.85 42.03 41.93 42.03 41.83 42.29 42.23 42.09 42.26 42.19 42.32 42.09 42.09 41.73 42.23

39.06 39.26 39.69 39.03 39.89 39.76 38.96 39.79 39.39 39.39 39.98 39.56 40.22 39.16 39.98 40.08 39.98 40.18 39.72 39.79 39.92 39.75 39.82 39.69 39.92 39.92 40.28 39.79

1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38

Q/Pasp. (m3/h) 9.01 9.01 9.01 9.01 9.01 9.01 9.01 9.01 9.01 9.01 9.01 9.01 9.01 9.01 9.01 9.01 9.01 9.01 9.01 9.01 9.01 9.01 9.01 9.01 9.01 9.01 9.01 9.01

5.2.6.2. RESUMEN DE CALCULOS HIDRAULICOS EN PORTALATERALES El resumen de los datos obtenidos del cálculo hidráulico para portalaterales de riego, se muestran en la siguiente tabla:

Postura 1 2

Longitud (m) 54 54

RESUMEN D. HIDRAULICO PARA PORTALATERAL Diametro Nº lat./LD Po (mca) Pf(mca) (plg) 2.5 5 49.61 40.08 2.5 5 48.30 40.99 51

hf (m) 7.58 7.58

Q/Plat. (m3/h) 45.07 45.07

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54

2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 3 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 3 2.5 3 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 3 2.5 3 2.5

5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5

48.79 48.72 47.03 47.07 47.72 43.63 48.09 48.55 47.82 48.16 47.48 48.11 47.58 46.89 46.86 46.92 47.20 47.05 47.67 47.87 47.72 47.82 47.03 47.56 47.39 47.75

39.65 41.03 41.01 41.22 41.96 42.30 40.94 40.48 40.88 41.33 39.90 41.39 40.27 40.76 40.78 40.53 40.96 41.19 40.31 40.45 40.46 40.62 40.74 40.41 39.86 40.49

7.58 7.58 7.58 7.58 7.16 2.95 7.58 7.58 7.58 7.58 7.58 7.58 7.58 7.58 7.16 7.58 7.16 7.58 7.58 7.58 7.58 7.58 7.16 7.58 7.58 7.58

45.07 45.07 45.07 45.07 45.07 45.07 45.07 45.07 45.07 45.07 45.07 45.07 45.07 45.07 45.07 45.07 45.07 45.07 45.07 45.07 45.07 45.07 45.07 45.07 45.07 45.07

5.2.6.3. POTENCIA DE LA BOMBA Los resúmenes de los datos obtenidos para el caculo de la potencia de la bomba se muestran en el siguiente cuadro: Potencia de la bomba (HP) Q (m3/s)

0.0125

Pesp. (Kg/m3)

1000

H (m)

25.16

POTENCIA (HP)

4.14

52

CAPITULO VI: METRADOS, COSTOS Y PRESUPUESTOS 6.1. METRADO DEL PROYECTO 6.1.1

LINEA DE CONDUCCION

Obra

:

RIEGO POR ASPERSION PARA CAMOTE –CASERIO RIO SECO, CASTILLA

Formula o Sub Presupuesto

:

LINEA DE CONDUCCION

Entidad

:

Ubicación

:

CASERIO RIO SECO

Departamento

:

PIURA

Fecha

:

Hecho por

:

Revisado por

:

Item 1 1.01 2 2.01 2.02 2.03 2.04 3 3.01 3.02 3.03 3.04 3.05 3.06 3.07

Provincia :

PIURA

Distrito :

CASTILLA

Partida OBRAS PRELIMINARES Trazo y replanteo MOVIMIENTO DE TIERRAS Excavacion manual de zanjas 0.4m*0.6m Refine y nivelación y conformación de fondos Cama de apoyo P/tubería 0.4*0.2 Relleno y compactación de zanjas INSTALACION DE TUBERIAS Instalación de tubería de aluminio 6'' Tee 6'' Codo 90º 6" Valvulas de aire Valvulas de paso Unión Cruz Bomba hidráulica (5 HP)

Unidad

Metrado

m

3617.227

m m m m

3617.227 3617.227 3617.227 3617.227

m Unidad Unidad Unidad Unidad Unidad Unidad

1020.428 5 2 23 4 11 1

6.1.2. LINEA DE PORTALATERALES Item 1 1.01 2 2.01 2.02 2.03 2.04 3 3.01 3.02 3.03 3.04

Partida OBRAS PRELIMINARES Trazo y replanteo MOVIMIENTO DE TIERRAS Excavacion manual de zanjas 0.4m*0.6m Refine y nivelación y conformación de fondos Cama de apoyo P/tubería Relleno y compactación de zanjas INSTALACION DE TUBERIAS Instalación tuberías de aluminio de 3'' Instalación tuberías de aluminio de 2.5'' Tee 3'' - centro 2'' Prueba hidraulica

6.1.3. LINEA DE PORTASPERSORES 53

Unidad

Metrado

m

1512

m m m m

1512 1512 1512 1512

m m Unidad m

270 1242 140 1512

Item 1 1.01 2 2.01 2.02 2.03 2.04 3 3.01 3.02 3.03

Partida OBRAS PRELIMINARES Trazo y replanteo MOVIMIENTO DE TIERRAS Excavacion manual de zanjas 0.4m*0.6m Refine y nivelación y conformación de fondos Cama de apoyo P/tubería Relleno y compactación de zanjas INSTALACION DE TUBERIAS Instalación tuberías de aluminio de 2'' Tee 2 '' Aspersores t tobera 1 boq. Q 1332 l/h

Unidad

Metrado

m

9240

m m m m

9240 9240 9240 9240

m Unidad Unidad

9240 849 840

6.1.4. CAJA DE VALVULAS DE CONTROL Item 1 1.1 1.2 2 2.1 2.2 2.3 3 3.1 3.2 4 4.1 5 5.1 5.3 6 6.1

Partida TRABAJOS PRELIMINARES Limpieza del terreno Trazo y replanteo MOVIMIENTO DE TIERAS Excavación manual Eliminación de material excedente a mano Nivelación y compactación manual CONCRETO SIMPLE Concreto F'c=140Kg/cm2 Encofrado y desencofrado TARRAJEOS Tarrajeo interior VALVULAS Y ACCESORIOS Válvulas y accesorios 3'' Válvulas de 2.5 '' VARIOS Tapa sanitaria metálica 40*40 cm

Unidad

Metrado

m2 m2

6 4.97

m3 m3 m2

2.982 3.5784 18.53

m3 m2

1.37 23.5

m2

15.8616

Unidad Unidad

5 23

Unidad

13

6.1.5. HIDRANTES Item 1 1.01 1.02 2 2.01 2.02 2.03 3 3.01 3.02 4 4.01 4.02

Partida TRABAJOS PRELIMINARES Limpieza de terreno Trazo y replanteo MOVIMIENTO DE TIERRAS Excavación manual Eliminación de material excedente a mano Nivelación y compactación manual CONCRETO SIMPLE Concreto F'c=140Kg/cm2 Encofrado y desencofrado CONCRETO ARMADO Concreto F'c=140Kg/cm2 Encofrado y desencofrado 54

Unidad

Metrado

m2 m2

1.91 1.91

m3 m3 m2

0.57 5.73 1.91

m3 m2

1.25 22.34

m3 m2

0.48 11.15

4.03 5 5.01 6 6.01 7 7.01

Habilitación y colocación de acero 1/4'' TARRAJEOS Tarrajeo exterior VALVULAS Y ACCESORIOS Válvulas y accesorios 3/4'' VARIOS Lecho de grava

Kg

29.29

m2

5.35

Unidad

2

m3

0.16

6.2. ANALISIS DE COSTOS Y PRESUPUESTOS 6.2.1. LINEA DE CONDUCCION Partida Descripcion 1.01 Trazo y replanteo 2.01 Excavacion manual de zanjas 0.4m*0.6m 2.02 Refine y nivelación y conformación de fondos 2.03 Cama de apoyo P/tubería 0.4*0.2 2.04 Relleno y compactación de zanjas 3.01 Instalación de tubería de aluminio 6'' 3.03 Tee 6'' 3.06 Codo 90º 6" 3.07 Valvula de aire tub. 6'' 3.08 Valvula de paso tub 6'' 3.09 Unión Cruz 3.1 Bomba de agua de30 HP TOTAL

Costo unitario por Km 5.140 m 0.880 m 0.260 m 0.160 m 0.430 m 18.380 Unidad 22.040 Unidad 7.100 Unidad 169 Unidad 36 Unidad 16.000 Unidad 8970.000

Metrado 3.617 3308.000 3308.000 3308.000 3308.000 3305.000 3.000 1.000 23.000 4.000 11.000 1.000

Subtotal ($) 18.59 2911.04 860.08 529.28 1422.44 60745.90 66.12 7.10 3887.00 144.00 176.00 8970.00 79737.55

6.2.2. LINEA DE PORTALATERALES Partida 1.01 2.01 2.02 2.03 2.04 3.01 3.02 3.03 3.04

Descripcion Trazo y replanteo Excavacion manual de zanjas 0.4m*0.6m Refine y nivelación y conformación de fondos Cama de apoyo P/tubería Relleno y compactación de zanjas Instalación tuberías de aluminio de 3'' Instalación tuberías de aluminio de 2.5'' Tee 3.5'' - 2'' Prueba hidraulica TOTAL

Costo unitario por m 0.051 m 0.880 m 0.260 m 0.160 m 0.430 m 7.830 5.740 Unidad 142.000 m 20.000

Metrado 1512.000 1512.000 1512.000 1512.000 1512.000 270.000 1242.000 140.000 1512.000

Subtotal ($) 77.72 1330.56 393.12 241.92 650.16 2114.10 7129.08 19880.00 30240.00 62056.66

6.2.3. LINEA DE PORTAASPERSORES Partida 1.01

Descripcion Trazo y replanteo

Costo unitario por m 0.334 55

Metrado 9240.000

Subtotal ($) 3084.50

2.01 2.02 2.03 2.04 3.01 3.02 3.03

Excavacion manual de zanjas 0.4m*0.6m Refine y nivelación y conformación de fondos Cama de apoyo P/tubería Relleno y compactación de zanjas Instalación tuberías de aluminio de 2'' Tee 2'' Aspersores tobera 1 boquilla Q 1332 l/h TOTAL

m m m m m Unidad Unidad

0.880 0.260 0.160 0.430 4.480 6.700 44.000

9240.000 9240.000 9240.000 9240.000 9240.000 849.000 840.000

Costo unitario por m2 0.490 m2 0.780 m3 5.260 m3 3.100 m2 0.970 m3 257.630 m2 14.020 m2 8.290 Unidad 153.000 Unidad 307.000 Unidad 73.570

Metrado 6.000 4.970 2.982 3.578 18.530 1.370 23.500 15.862 2.000 6.000 13.000

8131.20 2402.40 1478.40 3973.20 41395.20 5688.30 36960.00 103113.20

6.2.4. CAJA DE VALVULAS Partida 1.1 1.2 2.1 2.2 2.3 3.1 3.2 4.1 5.1 5.2 6.1

Descripcion Limpieza del terreno Trazo y replanteo Excavación manual Eliminación de material excedente a mano Nivelación y compactación manual Concreto F'c=140Kg/cm2 Encofrado y desencofrado Tarrajeo interior Válvulas y accesorios 3'' Válvulas y accesorios 2.5'' Tapa sanitaria metálica 40*40 cm TOTAL

Subtotal ($) 2.94 3.88 15.69 11.09 17.97 352.95 329.47 131.49 306.00 1842.00 956.41 3969.89

6.2.5. HIDRANTES Partida 1.01 1.02 2.01 2.02 2.03 3.01 3.02 4.01 4.02 4.03 5.01 6.01 7.01

Descripcion Limpieza de terreno Trazo y replanteo Excavación manual Eliminación de material excedente a mano Nivelación y compactación manual Concreto F'c=140Kg/cm2 Encofrado y desencofrado Concreto F'c=140Kg/cm2 Encofrado y desencofrado Habilitación y colocación de acero 1/4'' Tarrajeo exterior Válvulas y accesorios 3/4'' Lecho de grava TOTAL

Costo unitario por m2 0.490 m2 0.780 m3 5.260 m3 2.640 m2 0.970 m3 257.630 m2 15.420 m3 257.630 m2 15.170 Kg 2.650 m2 8.030 Unidad 35.530 m3 123.760

Metrado 1.910 1.910 0.570 5.730 1.910 1.250 22.340 0.480 11.150 29.290 5.350 2.000 0.160

Subtotal ($) 0.94 1.49 3.00 15.13 1.85 322.04 344.48 123.66 169.15 77.62 42.96 71.06 19.80 1193.17

6.3. HOJA DE RESUMEN HOJA RESUMEN PROYECTO: RIEGO POR ASPERSION UBICACIÓN: RIO SECO- CASTILLA

ITEM 1

Descripción LINEA DE CONDUCCION 56

Subtotal ($) 79737.55

2 3 4 5

LINEA DE DISTRUCION LINEA DE PORTAASPERSORES CAJAS DE VALVULAS DE CONTROL HIDRANTES COSTO DIRECTO TOTAL MATERIALES (5%) MANO DE OBRA (5%) GASTOS GENERALES (12%) COSTO TOTAL DE LA OBRA COSTO TOTAL DE LA OBRA POR HECTAREA

6 7 8

62056.66 103113.2 3969.89 3579.52 252456.8 12622.84 12622.84 30294.82 307997.3 30555.29

CAPITULO VII: CONCLUSIONES 7.1. 



CONCLUSIONES

Se realizó el diseño agronómico para el cultivo del camote obteniéndose como resultado que sintetiza los requerimientos hídricos de la planta, un aspersor de 1502.2 l/h con funcionamiento de 5 horas por postura al día. Las pruebas de infiltración realizadas indicaron que la pluviosidad media del terreno 10.82 cm/h es mayor a la que pms del aspersor, es decir se evita la escorrentía en el lugar.



Del área disponible presentada para la realización del proyecto (13.03 ha), solo el 6% de esta es utilizada para la realización del diseño de sistema de riego (12.096 ha).



El diseño agronómico está en función a la máxima demanda hídrica del cultivo, resultado una Etc de 5.96 mm/día.



Se realizó el diseño hidráulico, calculándose así las características del mismo para tuberías de aluminio, obteniéndose un mismo caudal de funcionamiento por postura de 45.01 m3/h.



Teniendo en cuenta las pérdidas de carga y el caudal de funcionamiento del sistema de riego, la potencia de la bomba encontrada tiene un valor comercial de 5 HP.



La distribución de las tuberías portaaspersores en el terreno, se dispusieron según las tendencias de las curvas de nivel, con el fin de optimizar, lo menor posible, el valor de la pendiente de cada lateral.



El metrado fue realizado para las líneas de conducción, secundarias y terciarias, así como para accesorios y estructuras que requerirá el sistema de riego. Por lo tanto, el análisis de costos y presupuestos arrojó un valor monetario del proyecto de 25386.27 soles/ha.

7.2. 

BIBLIOGRAFIA

Luis Santos Pereira, José Arturo de Juan Velasco y José María Tarjuelo, EL RIEGO POR ASPERSION Y SU TECNOLOGIA. Universidad de Castilla. 57



FAO (2016), Evapotranspiración del cultivo.

 

https://hortintl.cals.ncsu.edu/sites/default/files/articles/Manual_de_Produccion_de_Camote.pdf RAIN BIRD, Catálogo de aspersore

58