edris: software para la evaluación y el diseño del riego por surcos con flujo continuo e...
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EDRIS: Software para la Evaluación y el Diseño del Riego por Surcos con Flujo Continuo e IntermitenteTRANSCRIPT
EDRIS: Software para la Evaluación EDRIS: Software para la Evaluación y el Diseño del Riego por Surcos con y el Diseño del Riego por Surcos con
Flujo Continuo e IntermitenteFlujo Continuo e Intermitente
EDRIS: Software para la Evaluación EDRIS: Software para la Evaluación y el Diseño del Riego por Surcos con y el Diseño del Riego por Surcos con
Flujo Continuo e IntermitenteFlujo Continuo e Intermitente
INSTITUTO DE INVESTIGACIONES DE RIEGO Y DRENAJEINSTITUTO DE INVESTIGACIONES DE RIEGO Y DRENAJE
Los sistemas de Riego por Superficie son buenos
SI...
...y el “SI” implica un número de condiciones.
Cuatro grupos de condiciones pueden ser consideradas:
Condiciones Físicas
Diseños Apropiados
Operación Adecuada
Recursos Suficientes
DISEÑOS APROPIADOSDISEÑOS APROPIADOS
Caracterización del Proceso de Infiltración.Caracterización del Proceso de Infiltración.
Herramientas de Diseño Adecuadas.Herramientas de Diseño Adecuadas.
Optimización de Parámetros de Diseño y Optimización de Parámetros de Diseño y Operación.Operación.
Software EDRISSoftware EDRISEEvaluación y valuación y DDiseño del iseño del RIRIego por ego por SSurcosurcos
Análisis Hidráulico y Análisis Hidráulico y Geométrico de los SurcosGeométrico de los Surcos
A=a1*YA=a1*Ya2 a2 P=b1*YP=b1*Yb2b2 A A22RR4/34/3=p1*A=p1*Ap2p2
A: Area del Surco [m2] P: Perímetro del Surco [m]A: Area del Surco [m2] P: Perímetro del Surco [m]
Y: Tirante [cm] R: Radio Hidráulico [m]Y: Tirante [cm] R: Radio Hidráulico [m]
a1, a2, b1, b2, p1, p2: Coeficientes Empíricosa1, a2, b1, b2, p1, p2: Coeficientes Empíricos
Análisis Hidráulico y Análisis Hidráulico y Geométrico de los SurcosGeométrico de los Surcos
Pantalla de ResultadoPantalla de Resultado
Evaluación I.- InfiltraciónEvaluación I.- Infiltración
•Aproximación de dos puntos para dar solución a la ecuación de Aproximación de dos puntos para dar solución a la ecuación de Balance de Volumen con el modelo de infiltración de Kostiakov.Balance de Volumen con el modelo de infiltración de Kostiakov.
•Procedimiento para cuantificar el efecto del perímetro mojado Procedimiento para cuantificar el efecto del perímetro mojado del surco sobre los parámetros de infiltración.del surco sobre los parámetros de infiltración.
Evaluación I.- InfiltraciónEvaluación I.- Infiltración
AvanceLongitud del campo (L)
Entrada de agua
Flujo superficial
Infiltración
Calado
Lámina Inf.
Se empleó la solución de Valiantzas (1997) para estimar los Se empleó la solución de Valiantzas (1997) para estimar los factores de forma superficial (ry) y subsuperficial (rz) en factores de forma superficial (ry) y subsuperficial (rz) en condiciones de flujo uniforme.condiciones de flujo uniforme.
Evaluación I.- InfiltraciónEvaluación I.- Infiltración
Se analizaron Se analizaron 13121312 perfiles de flujo superficial perfiles de flujo superficial generados con el modelo SIRMODgenerados con el modelo SIRMOD
a - 0.2 y 0.8a - 0.2 y 0.8
p2 - 2.66 y 3.33p2 - 2.66 y 3.33
So - 0 y 0.001So - 0 y 0.001
Se constató para condiciones de flujo no uniforme Se constató para condiciones de flujo no uniforme (So*Ta*<1 y So*Xa*<1)(So*Ta*<1 y So*Xa*<1)
ry solamente depende de a y p2ry solamente depende de a y p2
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0 5 10 15 20 25 30 35
Tadv*
ry
a=0.8 p2=2.667
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0 5 10 15 20 25 30 35
Tadv*
ry
a=0.8 p2=2.667
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0 1 2 3 4 5
Tadv*
ry
a=0.6 p2=2.667
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
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0 1 2 3 4 5
Tadv*
ry
a=0.6 p2=2.667
Evaluación I.- InfiltraciónEvaluación I.- Infiltración
0.015ES 923.0R
p377.0a19.0ry
2
577.02
3.2
0.015ES 923.0R
p377.0a19.0ry
2
577.02
3.2
Evaluación I.- InfiltraciónEvaluación I.- Infiltración
2po
22o
o
2a1
2a1
o
A1p
nQS
2aL1a
1ry1
A
Flujo No UniformeFlujo No Uniforme
(So*Ta*<1 y So*Xa*<1)(So*Ta*<1 y So*Xa*<1)
Flujo UniformeFlujo Uniforme
(So*Ta*>1 y So*Xa*>1)(So*Ta*>1 y So*Xa*>1)
2p
1
oSo1p
nQA
ry Propuestory Propuesto ry Valiantzasry Valiantzas
Evaluación I.- InfiltraciónEvaluación I.- Infiltración
0.5
0.52
0.54
0.56
0.58
0.6
0.62
0.64
0.66
0.68
0.7
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3
So*Xadv*
ry
So*Tadv* >1
Zona de Transición
a=0.6 p2=2.667
ry Propuesto ry Valiantzas
0.5
0.52
0.54
0.56
0.58
0.6
0.62
0.64
0.66
0.68
0.7
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3
So*Xadv*
ry
So*Tadv* >1
Zona de Transición
a=0.6 p2=2.667
ry Propuesto ry Valiantzas
0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
0.035
0.04
0.045
0.05
0.055
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 0.055
Ao (m2)
An
(m
2 )
Y=1.08X+0.0022
R2=0.924Zona de Transición
0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
0.035
0.04
0.045
0.05
0.055
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 0.055
Ao (m2)
An
(m
2 )
Y=1.08X+0.0022
R2=0.924Zona de Transición
Evaluación I.- InfiltraciónEvaluación I.- Infiltración
e
neaene PM
PMtKz
Evaluación I.- InfiltraciónEvaluación I.- Infiltración
Pantalla de ResultadoPantalla de Resultado
A partir de las curvas de avance y recesión, la geometría del A partir de las curvas de avance y recesión, la geometría del surco y los parámetros de infiltración; se determinan los sgtes. surco y los parámetros de infiltración; se determinan los sgtes. índices:índices:
Eficiencia de Aplicación y de Almacenamiento, Pérdidas por Eficiencia de Aplicación y de Almacenamiento, Pérdidas por Percolación Profunda y Escurrimiento Superficial, Uniformidad Percolación Profunda y Escurrimiento Superficial, Uniformidad de Distribución Absoluta y del Cuarto Inferior, Dosis de Riego de Distribución Absoluta y del Cuarto Inferior, Dosis de Riego Máxima, Media y MínimaMáxima, Media y Mínima
Evaluación II.- Indices de Evaluación II.- Indices de IdoneidadIdoneidad
L
VZR
VPP Vd
ZRVES
Longitud Máxima Admisible de Longitud Máxima Admisible de los Surcoslos Surcos
•Escurrimiento Superficial: Método RacionalEscurrimiento Superficial: Método Racional•Coefiente de Escurrimiento: Número de la CurvaCoefiente de Escurrimiento: Número de la Curva•Tiempo de Concentración: Ecuación de ManningTiempo de Concentración: Ecuación de Manning•Intensidad de la Lluvia: Precipitación del 20%/T.ConcentraciónIntensidad de la Lluvia: Precipitación del 20%/T.Concentración•Area Tributaria: Longitud de Surco*EspaciamientoArea Tributaria: Longitud de Surco*Espaciamiento
Longitud Máxima Admisible de Longitud Máxima Admisible de los Surcoslos Surcos
CC ll aa ss ee HH ii dd rr oo ll óó gg ii cc aa VV ee ll oo cc ii dd aa dd MM áá xx ii mm aa(( mm // ss ))
A 0 . 1 3
B 0 . 1 7
C 0 . 2 1
D 0 . 2 5
_ Velocidades Antierosivas _ _ Velocidades Antierosivas _
De acuerdo a la correspondencia entre los suelos De acuerdo a la correspondencia entre los suelos cubanos y las Clases Hidrológicas del Método del cubanos y las Clases Hidrológicas del Método del Número de la Curva, se establecieron las velocidades Número de la Curva, se establecieron las velocidades admisibles del flujo superficial:admisibles del flujo superficial:
Longitud Máxima Admisible de Longitud Máxima Admisible de los Surcoslos Surcos
UU ss oo dd ee TT ii ee rr rr aa LL aa bb oo rr ee oo
B a r b e c h o S u r c o s R e c t o s
C u l t i v o s e n h i l e r a s S u r c o s R e c t o s
C u l t i v o s e n h i l e r a s S u r c o s e n C o n t o r n o
_ Condiciones Hidrológicas _ _ Condiciones Hidrológicas _
Para el cálculo de la retención máxima potencial se Para el cálculo de la retención máxima potencial se emplearon las combinaciones más desfavorables de uso emplearon las combinaciones más desfavorables de uso de tierra y laboreo para la condición de humedad de tierra y laboreo para la condición de humedad antecedente III:antecedente III:
Longitud Máxima Admisible de Longitud Máxima Admisible de los Surcoslos Surcos
R ed u c ir Tc1A u m en ta r Tc1
A u m en ta r LR ed u c ir L
s in o
s in o
Tc1 = Tc2
L=Longitud M áxim a
Velocidad < Velocidad M áx.o
T irante < T irante M áx.
T c2 < T c1
Calcular T iem po de ConcentraciónT c2
Calcular Escurrim iento Pico,Escurrim iento M edio y
Velocidad del Flujo
Calcular Lluvia con T c1
Suponer T iem po de ConcentraciónT c1
Suponer Longitud de Surco: L
100 mm100 mm160 m160 m
Diseño con Flujo ContinuoDiseño con Flujo Continuo
•Fase de Avance: Solución a la ecuación de Balance de Volumen Fase de Avance: Solución a la ecuación de Balance de Volumen con factores de forma superficial y subsuperficial de Valiantzas con factores de forma superficial y subsuperficial de Valiantzas para condiciones de flujo uniforme, y factor de forma superficial para condiciones de flujo uniforme, y factor de forma superficial propuesto para condiciones de flujo no uniforme.propuesto para condiciones de flujo no uniforme.
•Fases de Agotamiento y Recesión: Se desarrolló un sencilla Fases de Agotamiento y Recesión: Se desarrolló un sencilla solución a la ecuación de Balance de Volumen.solución a la ecuación de Balance de Volumen.
Diseño con Flujo ContinuoDiseño con Flujo Continuo
DistanciaDistanciaLL
TiempoTiempo
T.AvanceT.Avance
T.CorteT.Corte
T.AgotamientoT.Agotamiento
T.RecesiónT.Recesión
T.Req.T.Req.T.Recesión= Volumen Superficial/QT.Recesión= Volumen Superficial/QT.Recesión= Volumen Superficial/QT.Recesión= Volumen Superficial/QT.Agotamiento= Volumen1/QT.Agotamiento= Volumen1/QT.Agotamiento= Volumen1/QT.Agotamiento= Volumen1/Q
DistanciaDistanciaLL
TiempoTiempo
T.AvanceT.Avance
T.CorteT.Corte
T.AgotamientoT.Agotamiento
T.RecesiónT.Recesión
T.Req.T.Req.
Diseño con Flujo ContinuoDiseño con Flujo Continuo
Presentación de Resultados FinalesC u rvas d e A van ce y R eces ió n
In d ices d e Id on e id adE vo lu c ió n d e T iran tes , D os is d e R ieg o
Selección de Solución Optim a
Cálculo de Indices de IdoneidadE fic ien c ia d e A p licac ió n
U n ifo rm id ad d e D is trib u c ió n
Cálculo de las Fases de Agotam iento y Recesión
Cálculo de la Fase de Avance
Ajuste de Parám etros de Infiltración
Desde Qm in hasta Qm ax
Entrada de Datos BásicosL on g itu d , In filtrac ió n , R u g os id ad
G eom etría y E sp ac iam ien toD os is d e R ieg o
Diseño con Flujo IntermitenteDiseño con Flujo Intermitente
•Se desarrolló un procedimiento analítico que permite estimar los Se desarrolló un procedimiento analítico que permite estimar los índices de idoneidad del riego por pulsos a partir de un diseño de índices de idoneidad del riego por pulsos a partir de un diseño de riego por surcos convencional riego por surcos convencional
Diseño con Flujo IntermitenteDiseño con Flujo Intermitente
Diseño con Flujo IntermitenteDiseño con Flujo Intermitente
0
1 0
2 0
3 0
4 0
5 0
6 0
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8 0
9 0
1 0 0
0 0 .0 4 0 .0 8 0 .1 2 0 .1 6 0 .2 0 .2 4 0 .2 8 0 .3 2 0 .3 6 0 .4T a 1 /T A
Red
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ón V
A (%
)
2 C ic lo s
3 C ic lo s
4 C ic lo s
8 C ic lo s0
1 0
2 0
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