diseÑo por melgas informe

8/13/2019 DISEO POR MELGAS INFORME

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E .F.P. INGENIERA AGRCOLA TRABAJO SEMESTRAL

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTBAL DE

HUAMANGAFACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS

ESCUELA DE FORMACIN PROFESIONAL DE INGENIERA AGRCOLA

TRABAJO SEMESTRAL DE INGENIERIA DE RIEGOS-ISISTEMA D RIEGO POR MELGAS


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I.- INTRODUCCION.

El riego por superficie es el mtodo de riego ms antiguo, aunque la tendencia actual es el

proyecto de sistemas de riego a presin con un mayor control de las condiciones de

aplicacin (aspersin y goteo), el riego por superficie sigue siendo actualmente el ms

extendido en nuestro pas.

Si se cumplen una serie de condiciones favorables y con un diseo y manejo racional, el

riego por superficie puede ser una buena alternativa para el proyecto de nuevos regados y

la mejora en este caso en la localidad de Muyurina.

El riego por superficie es un sistema de riego donde el agua fluye por gravedad,

utilizndose la superficie del suelo agrcola como parte del sistema de distribucin del agua.

El caudal disminuye a medida que el agua avanza por la parcela regada, debido a su

infiltracin en el suelo.

Para que la lmina de agua infiltrada se distribuya lo ms uniformemente posible a lo largo

de la parcela es preciso disear y manejar el riego de tal forma que haya un equilibrio entre

los procesos de avance en infiltracin del agua.


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II.- OBJETIVOS

Aportar la lmina neta deseada de manera uniforme en toda la melga. Para eso, el

tiempo de contacto debe ser similar en toda la melga y no menor al tiempo de

oportunidad.

Suministrar la humedad necesaria para el desarrollo de los cultivos.

III.- MARCO TEORICO.

DISEO DE UN SISTEMA DE RIEGO POR GRAVEDAD.

Un sistema de riego es eficiente en la medida que compatibiliza adecuadamente los factores

de topografa, suelo y cultivo a fin de lograr una aplicacin uniforme del agua de riego y

con una aceptable eficiencia segn el sistema utilizado. Es decir, restituir la humedad a la

zona de races con el mnimo de prdidas de agua por percolacin profunda o por

escurrimiento superficial as como mnima erosin del suelo, mnimo costo o nula

inconveniencia para el desarrollo de las otras labores culturales.

En forma general y resumida, se pueden mencionar los siguientes objetivos que deben

lograrse con un buen diseo de sistema de riego:


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DISEO DEL RIEGO POR MELGAS

Este tipo de riego se da cuando el terreno se divide en fajas o melgas por medio de bordos,

a fin de lograr que cada faja se riegue independientemente. Las melgas deben de tener

pendiente transversal cero y pendiente longitudinal mnima (


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una adecuada operacin de la maquinaria agrcola a emplear en las diferentes labores

agronmicas.

Cuando se tiene una pendiente transversal, no se debe permitir un desnivel entre bordesmayores de 7.5cm aproximadamente, a fin de evitar que el agua se concentre mayormente

en el borde ms bajo. La altura de los bordes debe ser de unos 15 20cm

aproximadamente. Se debe considerar como una desventaja del riego por melgas el hecho

que exige que el terreno deba ser relativamente plano.

Para disear un sistema de riego por melgas, se requiere definir las siguientes

informaciones:

Plano altimtrico y perimtrico del terreno. El plano altimtrico debe estar con


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Caractersticas propias de los agricultores de la zona.

Con el diseo se busca resolver las siguientes interrogantes:

1. Divisin del campo en melgas (m),

2. Direccin y pendiente (o/oo) del trazo de las melgas,

3. Ancho de las melgas (m),

4. Numero de melgas,

5. Lamina crtica de riego (cm),

6. Longitud de las melgas (m),

7 C d l d i li d l (l / )


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La eficiencia en el riego por melgas es asimismo elevada; pero como requiere una buena

nivelacin, los gastos de instalacin del sistema son tambin elevados.

Pendiente.

A fin de mantener una lmina uniforme en altura en todo el ancho de la melga, stas deben

estar completamente a nivel en el sentido transversal.

Dado que, el efecto erosivo es funcin de la pendiente, los valores ptimos en riego por

melga no superan 0.1 a 0.2 %.

La melga no debe tener pendiente transversal, ello implica que el agua baje, frontalmente.

Como esto es muy difcil, a veces se trabaja en forma escalonada.

Se toma como mximo un desnivel de 2,5 cm.

Normalmente se pretende que al inicio la franja de suelo sea horizontal en ambos sentidos,

as se produce una acumulacin y nos aseguramos la formacin de un frente de agua.

Longitud de las melgas

La hidrulica del riego por superficie permite obtener la longitud ms adecuada para riego

con alta eficiencia. Diversas determinaciones experimentales han sido volcadas en tablas

que permiten seleccionar la longitud de la melga en funcin de la textura del terreno,

pendiente y caudal.


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CONSTRUCCIN DE LOS BORDOS O DIQUES. Los bordos se deben construir en sentido perpendicular a las curvas de nivel, con lo

cual la pendiente transversal se reduce al mnimo.

La altura debe ser suficiente para mantener el agua confinada dentro de la melga,

pero que no impida el paso de la maquinaria agrcola.

Por lo general la altura debe ser de unos 20cm de su base.


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Canaleta de Aforo Parshall


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Dimensiones de algunos canales de aforo Parshall

Ancho de la

Garganta "W"(pies)

A

(pies,pulgadas) B C D

1 3-0 4-4 7/8 2-0 2-9 1/4

1 3 2 4 7 7/8 2 6 3 4 3/8


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Sifoncillos: el agua se modula mediante unas mangueras en las que se origina un

sifn a travs del cual el agua pasa a la melga sobre el lomo del surco. Si se mantienen

constante el nivel del agua en la acequia de servicio.

Compuertas en acequias revestidas: suelen existir una serie de compuertas en la

hijuela para mantener el nivel del agua y unas compuertas laterales que dan servicio a las

canteras En el caso de acequias de tierra el agua pasa de unas acequias a otras o bien a


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Tan importante es la aplicacin de agua como la evacuacin de la escorrenta generada en

el riego. Por tanto, es imprescindible sistematizar el tablar de riego con canales y acequias

que faciliten la operacin de drenaje. As tenemos escorrederas que seran las acequias de

ltimo orden hasta las azarbetas que son las de primer orden.


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IV.- MATERIALES Y METODOS

a.Materi ales- 01 Wincha de 50 m de longitud.

- 01 Flexmetro (5m)

- 02 Reglas lineales de 60 cm.

- 01 G.P.S. Modelo Garmin 60 Csx

- 01 Cmara digital

- Libreta de campo (Apuntes)

- Lpiz portaminas

- Flder portafolio

- Cronmetro

- Cordel.

- Balde de 4lt

- Cronometro

- Cilindro infiltro metro

- Tiza


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c. Software-

Microsoft office

V.- METODOLOGIA.

En este proceso de la metodologa detallaremos que se realizo en 2 fases:

FASE DE CAMPO.

Prueba de infiltracin.

Identificacin de parcelas

Prueba de calidad de agua

.

MEDICION DE CAUDALES.

La medicin de caudales se realiza para utilizar en la fase de diseo para los cuales existen

muchos mtodos para realizar el aforo de caudales en la zona de influencia.

PROCEDIMIENTO


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La melga tambin se jalona con estacas. Se procede a largar el caudal por el extremo de la

melga.

En un tiempo Tacortamos el riego (tiempo de aplicacin). Tendremos una curva de

recesin que ser ms tendida que la curva de progresin o curva de avance.

Debemos lograr incorporar al suelo una lmina o dosis, entrando con este valor a la curva

de infiltracin acumulada se obtiene tr = d/Ip.

Si llevamos en ordenadas el tr en forma paralela a la curva de progresin (es decir

desplazamos la curva de progresin un tr), cuando toca las dos curvas tenemos la longitud

de la melga.

Veamos la distribucin de volmenes:

Del grfico vemos que:

Ta = tm + tr - trec.

De esta forma: Q * Ta = d * S

Ef aplic. = D * S * 100 = dosis riego * 100

Q * Ta agua suministrada

Debemos encontrar un valor tal que la cantidad percolada sea mnima.


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FASE DE CAMPO

1.- realizando el aforo respectivo por medio del aforador parshall en la regadera de laparcela. Para ello la medida se hizo a 2/3 de Ha y a lamitad en la garganta (Hb) en laentrada.

Los resultados de la medicin son:

AFOROS AL INICIO DE LA MELGA:

Primera Medicin Segunda Medicin

Ha=2.2cm Ha= 3cm

Hb=4cm Hb=4cm


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Distancia (m)TiempoMinutos.

0 0.00

5 8.53

10 23.38

15 50.26

20 111.25

Imagen de la prueba de avance


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CALCULOS

1.- calculamos el caudal por medio del aforador parshall con la siguiente ecuacin:

Cuando el aparto parshall trabaja flujo libre:

Donde:Los valores de m y n varan segn la magnitud de W

Para una garganta de altura W=0.15

Relacin: Hb/Ha =S (grado de sumersin)

S=2.5/3.7 = 0.67 esto corresponde a un flujo libre.

Q=1.62 lit/seg.

resultados Primera Medicin Segunda Medicin

Ha=3.7cm Ha= 3.8cm

Hb= 2.5cm Hb=2.6cm


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2.-RESULTADO DEL ENSAYO DE PRUEVA DE AVANCE POR MELGAS.

CURVA DE AVANCE DE AGUA EN LOS SUELOS

Distancia

(m)

Qi=1.67 lit/seg.Tiempo min.

0 0.00

5 8.53

10 23.38

15 50.26

20 111.25

Haciendo la regresin lineal con los datos de distancia (y) y tiempo (x), se obtiene:

X

P=1.7

m=0.543

X


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3.- CALCULO DEL CAUDAL DE SALIDA PARA DIFERENTES TIEMPOSPor medio del aforador parshall se tiene:


Donde:

Los valores de m y n varan segn la magnitud de WPara una garganta de altura W=0.15

Relacin: Hb/Ha =S (grado de sumersin)

S=

resultados Primera Medicin

(11:08am)

Segunda Medicin

(11:18am)

Ha=0.90cm Ha= 1.0cm

Hb=0.7cm Hb=0.9 cm

Relacin: Hb/Ha =S 0.77 0.9

C d l (Q) li / 0 32 0 38


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El caudal de salida a 20.00 mts de la cabecera es:

Tiempo (min.) Caudal Q(lit/seg)10 0.3220 0.38

El rea mojada del agua por melgas es: 20m de largo y 2.60m de ancho

Entonces el A= 52m2

Calculo de la velocidad de infiltracin con la siguiente relacin

Tiempo de observacin(t) (minutos)

Velocidad de infiltracin (I)(cm/h)

10 8.10

20 7.74

La ecuacin de la velocidad de infiltracin es:


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De donde: la velocidad de infiltracin tiene la siguiente ecuacin

La infiltracin acumulada es:

Para un tiempo de 10 min.

Para una hora: 1h=60 minutos =1/60

Tiempo acumulado(min).

Velocidad de

infiltracion (I)

(cm/h)

Lamina de

infiltracion

acumulado (cm/h)

Lamina de

infiltracion

acumulado (cm)

10 8.10 84.52 1.40

30 7.74 242.39 4.03


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PARA LA SEGUNDA PRUEVA

FASE DE CAMPO

1.- realizando el aforo respectivo por medio del aforador parshall en la regadera de la

parcela. Para ello la medida se hizo a 2/3 de Ha y a lamitad en la garganta (Hb) en la

entrada.Los resultados de la medicin son:

AFOROS AL INICIO DE LA MELGA:

Primera Medicin

Ha=10cm

Hb=6.86cm


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3.- anotamos el tiempo de recorrido o avance cada 5mts que avanza con un caudal optimo no

erosivo

Hora de inicio: 9:08 am

ENSAYO DE AVANCE DEL AGUA EN MELGAS

Distancia (m)TiempoMinutos.

0 0.005 3.02

10 4.43

15 7.30

20 14.5

4.- realizando el aforo respectivo por medio del aforador parshall al final de la melga. Para ello lamedida se hizo a 2/3 de Ha y a lamitad en la garganta (Hb) .

Los resultados de la medicin son:

Longitud de melga: 20.00 mts.

CUADRO: AFOROS AL FINAL DE LA MELGA

Hora Primera Medicin

12:02 am Ha=4cm Hb= 2.3cm


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Hora de inicio Primera Medicin

12:02 am Ha=8cm Hb= 5.86cm

Hora Relacin: Hb/Ha

=S

Caudal (Q) lit/seg.

12:02 am 0.73 10.18

Por lo tanto el caudal de ingreso es:Como tenemos do caudales diferentes entonces sacamos un caudal promedio:

Qi=10.18 lit/seg.

2.-RESULTADO DEL ENSAYO DE PRUEVA DE AVANCE POR MELGAS.

CURVA DE AVANCE DE AGUA EN LOS SUELOS

Distancia

(m)

Qi=10.18 lit/seg.Tiempo min.

0 0.00

5 3.02


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3.- CALCULO DEL CAUDAL DE SALIDA PARA DIFERENTES TIEMPOSPor medio del aforador parshall se tiene:


Donde:

Los valores de m y n varan segn la magnitud de WPara una garganta de altura W=0.15


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Hora Relacin: Hb/Ha

=S

Caudal (Q) lit/seg.

12:02 am 0.57 6.46

12:12 am 0.71 8.2

12:22 0.82 8.2

12:32 0.75 9.3

3.- CALCULO DE PRUEVA DE INFILTRACION.

El caudal de ingreso es:

Qi= 10.18 lit/seg.

El caudal de salida a 20.00 mts de la cabecera es:

Tiempo (min.) Caudal Q(lit/seg)

10 6.46

20 8.2

30 8.2

50 9 3


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Tiempo deobservacin

(t) (minutos)

Velocidad deinfiltracin (I) (cm/h)

10 25.75

20 15.45

30 13.71

50 6.09

La ecuacin de la velocidad de infiltracin es:

Para hallar la infiltracin acumulada o dosis integramos la velocidad de infiltracin.

Integrando tenemos:


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Tiempo acumulado

(min).

Velocidad de infiltracin

(I) (cm/h)

Lamina de infiltracin

acumulado (cm)10 25.75 13.3

20 15.45 18.5

30 13.71 27.8

50 6.09 34.4


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CALCULO DEL LARGO Y ANCHO DE LA MELGACon los datos de la prueba de avance, se determina su ecuacin respectiva.

Longitud de Melga.X

Ancho de Melga. El ancho de cada se calcula asumiendo un desnivel entre bordes

de 4cm y conociendo la pendiente transversal (0.4%)

A este ancho se le suma 1.0m que corresponde ala base de cada borde (sobre todo para

cultivos de corte) dando por lo tanto un ancho total de 11m luego el nmero total de


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Como la pendiente longitudinal es muy alta (1.1%) se debe bajar dicha pendiente hasta

0.5% aproxim. Mediante un movimiento de tierra.

Luego

Por pies de ancho

Luego para el ancho de 10m y uniformizando las unidades se tendra:

P

Este caudal corresponde para un suelo descubierto : para un suelo con vegetacin , donde la

resistencia hidrulica se incrementa , este caudal ser incrementado hasta en un 50% es decir

Qmax puede ser hasta de 45 lit/seg/melga. Este caudal se utiliza durante el avance; luego el

caudal se reduce en funcin de la velocidad de infiltracin que tiene el suelo entre el fin del

avance y la finalizacin del riego.

Luego

I ta =velocidad de infiltracin para t0 =ta

I tf = velocidad de infiltracin para t0=tf

Uniformizando unidades se tiene :


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VI.-RESULTADOS Y ANALISIS:

De acuerdo al cuadro N 09 del libro MANUAL DEL RIEGO POR GRAVEDAD de

Walter Olarte

De las pruebas realizadas por el cilindro infiltro metro y con los datos obtenidos en la prueba

se llego a graficar las curvas de infiltracin acumulada y velocidad de infiltracin. A la vez

de las cuales se obtuvo sus respectivas ecuaciones

CAUDAL MAXIMO YECUACION DEAVANCE:En el campo se determino por el grado de erosin que esta ocasione al suelo como caudalptimo cuya ecuacin es la siguiente.

X

DISEO DE MELGAS:

Para cada cultivo se hace un clculo muy independiente y a la vez por cada mes

tomndose como el recomendable el de mayor longitud. Y con un espaciamiento

entre melgas 10m y con tiempos de riego muy independientes para cada mes.


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VII: CONCLUCIONES

Se realizo un diseo adecuado de riego por gravedad en este caso el sistema de

riego por melgas.

Se realizo la prueba de avance

Se realizo la prueba de infiltracin

Se realizo las pruebas necesarias para el diseo, como determinar la ecuacin de

velocidad de infiltracin


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VIII.- REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

ABSALON VASQUES V.

PRINCIPIOS BASICOS DEL RIEGO

WALTER OLARTEMANUAL DE RIEGO POR GRAVEDAD


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IX.- ANEXOS

PANEL FOTOGRAFICO

CANAL EN LA CABECERA QUE INGRESA.

CANAL DE RIEGO SECTOR


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ZONA DE PARCELA

AFORO EN LA ENTRADA POR MEDIO DE MEDIDOR PARSHALL


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REALIZANDO LA PRUEBA DE INFILTRACION

OBSERVANDO LA PRUEBA DE AVANCE DE AGUA


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RIEGOS-I RH-444

diseÑo por melgas informe

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