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• Edward Paul Ayquipa Cavero

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL

IRRIGACIONE

SISTEMAS DE R

RIEGO POR ASPERSION Datos de Diseño: DATOS Cultivo

=

Area de terreno

=

Evapotranspiracion diaria

=

Evapotranspiracion total

=

1450.10 mm

Kc

=

0.85

Eficiencia (Ea)

=

85 %

Factor de agotamiento o % de HD consumida

=

50 %

Caudal disponible

=

12 ltrs/seg

Profundidad de raíces (Pr cm)

=

Tipo de suelo

=

Espaciamiento de aspersores

=

8 m

Espaciamiento de alas de riego

=

8 m

Longitud del ala regadora

=

122 m

Tipo de aspersor

=

Caudal de aspersor

=

Presion de trabajo

=

Radio de mojado

=

Velocidad de aplicación

=

Altura de operación

=

2.1 m

Capacidad de campo (Cc)

=

16 %

Punto Marchitez (PMP)

=

4 %

Agua Aprovechable

=

12 %

Peso especifico aparente (γap)

=

1.24 grs/cm3

Dias de trabajo a la semana (JS)

=

6.00

Horas de trabajo diario (JD)

=

12.00

Pendiente del terreno

=

0- CALCULO DE LAS MEDIDAS DE LA PARCELA Ancho=

749.83 m

Maiz 67.60 Has 6.4 mm/dia

1000.00 mm Limoso

NAAN 501 0.117 m3/hr 4 atmosferas 12.5 m 8 mm/h

2.5 %

Largo=

901.55 m

Area =

676009.2365 m²

ING Long. Dist.=

110 m

Long. Dist.=

122 m

Long. Dist.=

61 m

Area efectiva bajo riego =

67.6

64.416 has

Largo=

901.55

ING Long. Dist.=

110

Numero de espaciamientos en Y

espac Y= espac Y (Redondeado)=

8.2 8 c

21.55

c/c Ancho=

880 4.31 espaciamiento

749.8

Long. Dist.=

122

espac X= espac X (Redondeado)=

6.1 6 c c_p c/c

61

732 17.8 7 Valor del primer espaciamiento 3.61

DISEÑO AGRONOMICO 1.- CALCULO DE LA EVAPOTRANSPIRACION POTENCIAL Con la informacion climatologica se determina Eto aplicando un metodo que se adecue a la zona del proyecto 2.- CALCULO DE LA LAMINA DE RIEGO A REPONER I.-Calculo de la Lamina de Riego Aplicada Neta (Ln) a.- Para el Primer Riego

Ln=((Cc-PMP))/100∗γ_ap∗P_r

Dónde: Ln

: Lámina de riego que se debe aplicar en cada riego (cm)

CC

: Contenido volumétrico de humedad a capacidad de campo (cm3/cm3)

PMP

: Contenido volumétrico de humedad a punto de marchitamiento permanente (cm3/cm3)

Pr

: Profundidad de raíces (cm)

γap

: Peso especifico aparente

Ln=

14.88 cm

b.- Para Riegos Sucesivos

Se ha consumido el 50%

Ln=((Cc-PMP))/100∗γ_ap∗P_r∗f_a

Ln=

7.44 cm

Corregido por el factor del 50%

II.-Calculo de la Lamina de Riego Real o Bruta (Lr o Lb)

Lr=Ln/Ea

Dónde:

Lr : Lamina de riego bruta Ln : Lamina de riego Ea: Eficiencia de aplicación Lr =

8.8 cm

3.- FRECUENCIA DE RIEGO O INTERVALO DE RIEGO:

Fr=

Lr ( mm ) Et ( mm/ dia )

Dónde: Fr

: Frecuencia de riego (días).

Lr

: Lámina de riego (mm).

Et

: Evapotranspiración del cultivo (mm/día).

Fr =

14 Dias

Redondear

4.- VOLUMEN DE RIEGO Recordar que:

5.- CALCULO DE LA INTENSIDAD DE PRECIPITACION: P = Q x 1000/(Dasp x Dlinea)

Cuadro del suelo Velocidad basica de infiltraci

Donde:

Arena

50

P

Franca

25

= Precipitacion (mm/h)

Q

= Caudal de aspersor (m3/hr)

Limosa

Dasp = Distancia entre aspersores (m)

Franco Limoso

Dasp = Distancia entre alas regadoras (m)

Arcilloso

P=

1.83 (mm/h)

VBI ≥ P

VBI =

12.5 8 2.5

12.5

mm/h

OK!

6.- CALCULO DEL TIEMPO DE RIEGO: Tr = Lr/P Donde: Tr

= Tiempo de riego (hrs)

Lb

= Lámina bruta (mm/dia)

P

= Precipitacion (mm/h)

Tr =

4.787933635

hrs

7.- SUPERFICIE MAXIMA DE RIEGO DIARIA (Srd) Srd=Sup*7*Tr*1/(Irc*js*jd) Dónde: Srd

: Área o superficie de riego diaria (m2)

Sup

: Superficie del terreno (m2) (area efectiva)

Tr1

: Tiempo de riego para sistemas portátiles (horas)

Irc

: Intervalo de riego crítico (días)

js

: Días de la semana que se trabajan (número)

jd

: Horas diarias que se trabaja (número).

Srd =

21418.0231271996 m2

8.- CALCULO DEL NUMERO DE RAMALES: Nram = (Lterr - 2X)/er +1 Nram =

Para X = 12.75 ramales

8

13.00

Ramales

X = (Lterr-(Nram-1)er)/2 X=

7 m

110

9.- CALCULO DEL NUMERO DE ASPERSORES POR RAMAL Nasp = (La - 2X)/e +1 Nasp =

Para X = 15

5

15

Und

X = (La-(Nasp-1)e)/2 X=

5 m

10.- CALCULO DEL CAUDAL POR ASPERSOR: q = Pmax . e . l q=

0.117 m3/hr

122

11.- CALCULO DEL CAUDAL POR RAMAL Q = q x Nasp Q=

1.755 m3/h

12.- CALCULO DE PERDIDAS PERMISIBLES EN EL LATERAL Hl = Hl =

0.20 Pa + S % Llat 11.31 m

2.- CALCULO DE LA DOSIS DE RIEGO

Dp=

∑ Et∗10

Dónde:

E

Dp

: Cantidad de agua que se requiere reponer durante el desarrollo del cultivo (m3/ha)

SEt

: Evapotranspiración de todo el período de desarrollo del cultivo (mm)

E

: Eficiencia de riego (adimensional)

Dp=

17060 m3/ha

3.- CALCULO DE INTERVALO DE RIEGO CRITICO.

Irc=

Lr Et max

Dónde: Irc

: Intervalo crítico de riego (días)

Lr

: Lámina de riego a reponer (cm)

Etmax

: Evapotranspiración del mes más crítico (mes con mayor Et) (cm)

Irc=

23.00 Dias

Para estudios preliminares

4.- TIEMPO DE RIEGO

Tr=

Lr Va∗E

Dónde: Tr

: Tiempo de riego sin cambio de posición de laterales (horas)

Lr

: Lámina de riego a reponer (cm)

E

: Eficiencia de riego (adimensional)

Va

: Velocidad de aplicación (cm/h)

Tr 1=Tr +tc Dónde: Tr1

: Tiempo de riego con cambio de posición de laterales (horas)

tc

: Tiempo de demora para cambiar un equipo de un sector a otro. Esto sólo es válido si se trata de equipos

Considerando que el tiempo de cambio (tc) entre un sector y otro es de 1 hora, se calcula de la siguiente manera: Tr =

22.00 Dias

5.- SUPERFICIE MAXIMA DE RIEGO DIARIA (Srd)

Srd =

Sup∗7∗Tr 1 Irc∗ js∗ jd

Dónde: Srd

: Área o superficie de riego diaria (m2)

Sup

: Superficie del terreno (m2)

Tr1

: Tiempo de riego para sistemas portátiles (horas)

Irc

: Intervalo de riego crítico (días)

js

: Días de la semana que se trabajan (número)

jd

: Horas diarias que se trabaja (número).

Srd =

59903.768115942 m2

7.- NÚMERO DE LATERALES

N=

Srd L∗Sl

Dónde: N

: Número de laterales requeridos.

Srd

: Superficie diaria de riego (m2)

L

: Longitud de los laterales (m)

Sl

: Separación entre laterales (m)

N=

61.00

8.- NÚMERO DE ASPERSORES

n=

L +1 Se

Dónde: n

: Número de aspersores

L

: Longitud del lateral (m)

Se

: Separación entre aspersores (m)

9.- CALCULO DE LA INTENSIDAD DE PRECIPITACION: P = Q x 1000/(Dasp x Dlinea) Donde: P

= Precipitacion (mm/h)

Q

= Caudal de aspersor (m3/hr)

Dasp = Distancia entre aspersores (m) Dasp = Distancia entre alas regadoras (m) P=

1.83 (mm/h)

VBI ≥ P

VBI =

12.5

mm/h

OK!

10.- CALCULO DEL TIEMPO DE RIEGO: Tr = Db/P Donde: Tr

= Tiempo de riego (hrs)

Lb

= Lámina bruta (mm/dia)

P

= Precipitacion (mm/h)

Tr =

33

hrs

11.- CALCULO DEL NUMERO DE RAMALES: Nram = (Lterr - 2X)/er +1 Nram =

Para X = 92.73 ramales

93.00

8 Ramales

X = (Lterr-(Nram-1)er)/2 X=

6.915 m

12.- CALCULO DEL NUMERO DE ASPERSORES POR RAMAL Nasp = (La - 2X)/e +1

Para X =

Nasp =

14.25

14

X = (La-(Nasp-1)e)/2 X=

9 m

13.- CALCULO DEL CAUDAL DE POR ASPERSOR: q = Pmax . e . l q=

0.090 m3/hr

14.- CALCULO DEL CAUDAL POR RAMAL Q = q x Nasp Q=

1.25409375 m3/h

15.- CALCULO DE PERDIDAS PERMISIBLES EN EL LATERAL Hl = Hl =

0.20 Pa + S % Llat 11.31 m

8 Und

16.- PRESION MINIMA DE TRABAJO EN LA UNIDAD DE RIEGO 1

q= Kd∗h

a

hn =(

117.00 = K*20^a 144.00

qn )a Kd

Segun catalogo

K*30^a

0.8125 a=

=

COLOR

BOQUILLA (mm)

Rojo

1.6

Rojo

1.8

0.67 ^a 0.512

q = K*h^a K= q=

25.231 117 m3/hr

16.- PERDIDA DE CARGA EN ARCO DE RIEGO: - Por vávula de control

=

0.50 m

- Por fricción en el arco

=

2.00 m

- Por singularidad

=

0.10 m

Total de pérdida de carga en el arco =

2.60 m

ONAL DEL CENTRO DEL PERU

IGACIONES

MAS DE RIEGO

PERSION L

A

749.83

(Tablas)

901.55

Nota: Varia con el tipo de cultivo

DE TABLA: Mod. aspersor

0.34 ltrs/seg

para calculo de K y a (ec. Emisor) h(m)

q (l/Hr) 25

950

30

1040

has

ona del proyecto

idad basica de infiltracion (mm/ hora)

(VER TABLAS)

m

m

0.5 (ltrs/seg/ha).

o si se trata de equipos portátiles.

la siguiente manera:

(VER TABLAS)

m

m

PRESION (m)

Q(m3/h)

Q(l/s)

20

0.117

117.00

30

0.144

144.00

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL

IRRIGACION

SISTEMAS DE R

RIEGO POR ASPERSION Datos de Diseño: DATOS Cultivo

=

Alfalfa y avena

Area de terreno

=

ETP

=

Kc

=

Eficiencia

=

75 %

Caudal disponible

=

12 ltrs/seg

Profundidad de raíces

=

Tipo de suelo

=

Espaciamiento de aspersores

=

8 m

Espaciamiento de alas de riego

=

8 m

Longitud del ala regadora

=

122 m

Tipo de aspersor

=

Caudal de aspersor

=

Presion de trabajo

=

Capacidad de campo

=

22 %

Punto Marchitez

=

10 %

Agua Aprovechable

=

12 %

Pendiente del terreno

=

2.5 %

67.6 Has 6.4 mm/dia 0.82

300.00 mm Limoso

NAAN 501 0.117 m3/hr 3 atmosferas

DISEÑO AGRONOMICO 0- CALCULO DE LAS MEDIDAS DE LA PARCELA Ancho=

749.83 m

Largo=

901.55 m

Area =

676009 m²

ING Long. Dist.=

110 m

Long. Dist.=

122 m

Long. Dist.=

61 m

Area efectiva bajo riego =

64.416 has

67.6

Largo=

901.55

ING Long. Dist.=

110

Numero de espaciamientos en Y

espac Y= espac Y (Redondeado)=

8.2 8 c

880 21.55 4.31 espaciamiento

c/c Ancho=

749.8

Long. Dist.=

122

espac X= espac X (Redondeado)=

6.1 6 c

61

732 17.8

c_p

7 Valor del primer espaciamiento

c/c

3.61

1.- CALCULO DE LA LAMINA NETA DE AGUA: Ln = ETP*Kc ETP= Evapotranspiración potencial referencia1 (mm/dia) Kc = Coeficiente de cultivo promedio de las plantas Ln =

5.25 mm/dia

2.- CALCULO DE LA LAMINA REAL O BRUTA DE AGUA:

Lr=Ln/Ea

Donde:

Lr = Lámina real o bruta (mm/dia) Ln = Lámina neta (mm/día) Eff = Eficiencia del sistema (%) Lr =

7.00 mm

3.- CALCULO DEL MODULO DE RIEGO POR PARCELA Mr = Lr * 10,000/86400 Donde: Mr = Modulo de riego por parcela (ltrs/seg/ha). Lb = Lámina bruta (mm/día) Mr=

0.810 (ltrs/seg/ha).

4.- CALCULO DEL AREA TOTAL REGABLE A = Q/Mr

Para estudios preliminares

Donde: A = Area regable (Ha) Q = Caudal (ltrs/seg) Mr = Módulo de riego (ltrs/seg/ha) A=

14.817 has

5.- CALCULO DE LA LAMINA DE AGUA RAPIDAMENTE APROVECHABLE (LARA) LARA = Prof.raíces(mm) * AA * FARA LARA =

12.6000 mm

→

CULTIVO

PROFUNDIDAD RAIZ (mm)

cebolla y col

300.00

6.- CALCULO DE LA DOTACION NETA Dn = LARA

CUANDO IR ES = MAXIMO PERMISIBLE

Dn = Ln x IRreal

CUANDO IR ES < MAXIMO PERMISIBLE

Dn =

12.6000 mm

7.- CALCULO DE LA DOTACION BRUTA Db = Dn x 100 /Eff Db =

16.8 mm

8.- CALCULO DEL INTERVALO MAXIMO DE RIEGO: IR max (días) = LARA (mm)/Ln (mm/dia) IR max (días) =

2.00 dias

9.- CALCULO DE LA INTENSIDAD DE PRECIPITACION: P = Q x 1000/(Dasp x Dlinea) Donde: P

= Precipitacion (mm/h)

Q

= Caudal de aspersor (m3/hr)

Dasp = Distancia entre aspersores (m) Dasp = Distancia entre alas regadoras (m) P=

1.83 (mm/h)

VBI ≥ P

OK!

VBI =

12.5

mm/h

esto es lo que tenemos que comparar

10.- CALCULO DEL TIEMPO DE RIEGO: Tr = Db/P Donde: Tr

= Tiempo de riego (hrs)

Lb

= Lámina bruta (mm/dia)

P

= Precipitacion (mm/h)

Tr =

9

hrs

11.- CALCULO DEL NUMERO DE RAMALES: Nram = (Lterr - 2X)/er +1 Nram = X = (Lterr-(Nram-1)er)/2

o numero de laterales Para X =

17.75 ramales

18.00

8 Ramales

X=

7 m

corregimos ya no es 8 ahora es 7

12.- CALCULO DEL NUMERO DE ASPERSORES POR RAMAL Nasp = (La - 2X)/e +1

Para X =

Nasp =

14.25

8

14

Und

X = (La-(Nasp-1)e)/2 X=

9 m

13.- CALCULO DEL CAUDAL DE POR ASPERSOR: q = Pmax . e . l q=

0.090 m3/hr

14.- CALCULO DEL CAUDAL POR RAMAL Q = q x Nasp Q=

1.254094 m3/h

15.- CALCULO DE PERDIDAS PERMISIBLES EN EL LATERAL Hl =

0.20 Pa + S % Llat

Hl =

9.25 m

16.- PRESION MINIMA DE TRABAJO EN LA UNIDAD DE RIEGO 1

q= Kd∗h

a

hn =( 117.00 = K*20^a 144.00 0.8125 a=

qn )a Kd

Segun catalogo

K*30^a =

COLOR

BOQUILLA (mm)

Rojo

1.6

Rojo

1.8

0.67 ^a

0.512

q = K*h^a K= q=

25.231 una ves determinado este valor calculamos el caudal 117 m3/hr

16.- PERDIDA DE CARGA EN ARCO DE RIEGO:

es el punto de riego donde va a ingresar el agua

- Por vávula de control

=

0.50 m

- Por fricción en el arco

=

2.00 m

- Por singularidad

=

0.10 m

Total de pérdida de carga en el arco =

2.60 m

IONAL DEL CENTRO DEL PERU

RIGACIONES

MAS DE RIEGO

SPERSION

150

200

(Tablas) tablas cuadro 9

libro de diseño de un riego por aspersion

existen tres marcos de riego:cuadrado rectangular y tre 0.0325 ltrs/seg

sacamos de tabla de aspersor

los laterales se orientan en sentido de la pendiente

0.5 (ltrs/seg/ha).

riego por gravedad 1(ltrs/seg/ha)

cuadro 11: velocidades de infiltracion tipica

FARA Ln >3 mm/d

Ln < 3 mm/d

0.275

0.35

2.40

(VER TABLAS)

m

m

PRESION (m)

Q(m3/h)

Q(l/s)

20

0.117

117.00

30

0.144

144.00

de va a ingresar el agua al punto de la parcela

por aspersion

o:cuadrado rectangular y tres bolillos

Area = 676009.237 m² 67.601 has Long. Dist.= 110 m Long. Dist.= 122 m Long. Dist.= 61 m Area efectiva bajo riego = 64.4 has 749.83 m 4.31

901.55 m 110 8 880 c 21.55 c/c 4.31

48

10

8

7

4

2

110

11

9

6

5

3

1

110 4.31

36

10

8

7

4

2

110

11

9

6

5

3

1

110 4.31

24

10

8

7

4

2

110

11

9

6

5

3

1

110 4.31

12

10

8

6

4

2

110

11

9

7

5

3

1

110 longitud de la tuberia terciaria 4.31

7

122

122

3.7

122

122

3.7

122

122

3.7 750

750.0 122 6 732 c 18 c_p 7 c/c 3.6667

61

LATERALES

EL CAUDAL SE CALCULA CON EL CAUDAL DE LA SUMATORIA DE ASPERSORES

901.6

EL CAUDAL SE CALCULA CON EL CAUDAL DE LA SUMATORIA DE ASPERSORES

SECUNDARIAS PRINCIPALES

Ll = X1= X2= ea = el = Nl =

122.00

8 8 14

terciarias

gitud de la tuberia terciaria m

672

Diseño hidraulico 1.- DATOS DE DISEÑO: Aspersor color naranja :

=

NAAN 501

Coeficiente de variabilidad =

=

5%

Coeficiente de uniformidad =

=

90%

Caudal del aspersor

=

0.12 m^3/s

Espaciamiento de aspersores

=

8.00 m

Espaciamiento de laterales

=

8.00 m

N° de aspersor/planta €

=

117

Hf (m / m) =J '* F

hmi=hmi +1 +hf ±dz

15.00 asp./planta

2.- CALCULO DEL COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD

C . U .=1-

1 .27×CV √e

Donde:

F=(1/( m+1 )+(

CU : Coeficiente de uniformidad. CV : Coeficiente de variacion del fabricante del emisor. qns : Caudal minima del emisor en la sub unidad qa : Caudal medio o nominal del emisor de presion media. e : Numero de emisores que suministran agua a una sola planta. Para la condicion que qns=qa Luego:

C.U =

98.36%

Para este valor de CU se determina nuevamente qn 3.- CALCULO DEL CAUDAL MINIMO

CU =( 1− qns= qn=

q 1 . 27∗CV )∗ n qa √e

q n=

[

107.06 l/h

(caudal mínimo)

0.11 l/h

(caudal mínimo)

CU∗qa 1. 27∗CV ( 1− ) √e

]

4.- PRESION MINIMA DE TRABAJO EN LA UNIDAD DE RIEGO Caudal emitido por un aspersor: a

q= Kd∗h

1

qn hn =( )a Kd

Donde: q:

Caudal emitido en litros/hora o m3/hora

h:

Presion en boquillas (mca, Kgs/Cm2, bar, atm, etc).

K y a:

Constantes caracteristicas de cada aspersor (x≈ 0.50 por ser orificio)

Conocidos qa y qns, se calcula las presiones medias: ha :

Presion media en el lateral.

hns:

Caudal minimo del emisor en la sub unidad 1

hn =(

qn )a Kd

Para la determinacion de K y a del catalogo se obtiene: h(m)

q (l/Hr) 25

950

30

1040

a=

0.50

K=

192.18

0.4964526

Con estos valores calculamos los valores de Presión mínima de trabajo: hns =

0.31 m.

(Altura minima en la sub unidad)

Presion media del emisor: ha=

0.37 m.

(Altura media en la lateral)

50 = K*20^a 61 0.8196721

de catalogo

K*30^a =

0.6666667 ^a

a = log 0.8197

=

0.49

log 0.667 50 = K*30^0.49 K=

11.52034

hn =

0.31 m

ha =

0.37 m

q=11.52*h^0.49 Altura mínima de trabajo

5.- Pérdida de Carga Permisible en la Unidad de Riego factor de cristiansen ΔH =

M (ha - hns)

ΔH =

2.7 (ha - hns) la pérdida de carga (Hf) en la SUR no debese