UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLOFACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIASESCUELA PROFESIONAL DE AGRONOMIACURSO : RIEGOS Y DRENAJE CICLO : 2015-II

CONSIDERACIONES GENERALES PARA ELABORAR UN PROYECTO DE RIEGO A PRESION

I.) DISEÑO AGRONOMICO

Deberán tenerse en cuenta las siguientes variables:

PARCELA : Plano a curvas de terreno, a escala 1: 1000 y curvas de nivel cada 1 metro. Evaluar pendientes principales y determinar área total y área neta de riego (Has), de acuerdo a caminos proyectados y plantear los posibles turnos de riego. Recomendable trabajar con programas CAD.

CLIMA : Evaluando temperaturas, humedad relativa, precipitaciones, velocidad el viento, etc, y en especial la evaporación diaria del “evaporímetro standard clase A”.

CULTIVO: Tipo de cultivo, dirección de hileras, marco de árboles, periodo vegetativo, profundidad efectiva de raíces, % de aprovechamiento de agua por la planta. Factor Kc durante el periodo vegetativo. Con esta información determinar el consumo o evapotranspiración potencial máxima ETP (m3/hr/ha).

SUELO : (textura), capacidad de campo, punto de marchitez, densidad aparente e infiltración básica. Importante evaluar problemas de salinidad

FUENTE DE AGUA : Pozo, río, canal, etc. Caudal disponible, presiones, disponibilidad (por días, por horas/dia), calidad de agua (física y química), ppm máximos, conductividad eléctrica, etc.

SISTEMA DE RIEGO : Método seleccionado, características del emisor (modelo, descarga, presión), espaciamiento entre emisores, precipitación horaria ó capacidad de riego (mm/hr), eficiencia de riego: aspersión (80%), microaspersión (90%) y goteo (90-95%), coeficiente de uniformidad (CU).

IMPORTANTE:

Parcelar el terreno de acuerdo a cedula de cultivo, marco de plantación y tipo de emisor seleccionado. Determinar bien la “capacidad de riego”, que en lo posible no debe superar los 25 m3/hr/ha

Tomar en cuenta capacidad de las válvulas de campo de 2”, 323” y 3”, siendo estas de 30, 45 y 60 m3/hr, sus capacidades respectivas.

Seleccionar emisores con bajo exponente “n”, para lograr laterales más largos y con áreas de paso adecuados para evitar posibles problemas de obturación.

II.) DISEÑO HIDRÁULICO

El diseño hidráulico de un sistema de riego consiste en el calculo optimo de los diversos componentes, utilizando las técnicas de la Ingeniería Hidráulica y el “criterio acertado” del Ingeniero encargado del proyecto. . Debemos tomar en cuenta los siguientes aspectos:

2.1.) CABEZAL DE FILTRADOEl cabezal de filtrado es parte del sistema encargado en la limpieza y regulación del agua, lográndose un flujo libre de impurezas y apta para su aplicación vía emisores.

COMPONENTES PRINCIPALES

A.1.) FILTROS PRIMARIOS

a.1.1 FILTROS HIDROCICLONES : Se utilizan en aguas de pozos. Dimensionarlos de acuerdo al caudal de diseño y utilizar las curvas correspondientes. En lo posible utilizar modelos de 3”, 4x3” y 4”. a.1.2 FILTROS DE GRAVA : Se UtIlizan en aguas de canales o reservorios Igual procedimiento anterior. En lo posible utilizar modelos de 36” y tomar factor de seguridad de acuerdo a calidad de agua (15%).

A.2.) FILTROS SECUNDARIOS.

a.2.1. Filtros de anillos. Son filtros tanto para aguas de pozos como de canales y que constan de anillos concéntricos y el cual el flujo es de afuera hacia adentro. Los modelos de mayor uso son de 3” y 4”. Son altamente eficientes y fáciles de lavar.a.2.2. Filtros de mallas. Se utilizan con aguas de pozos y constan de mallas donde el flujo de adentro hacia fuera. Cuentan con una válvula de limpieza y periódicamente es necesario desmontarlos para su mantenimiento. Usar mallas de 3 y 4”.

A.3.) FILTROS AUTOMÁTICOSSon filtros especiales que pueden utilizarse con aguas de canales o pozo y que reemplazan a los primarios y secundarios. Cuentan con un complejo mecanismo de autolimpieza y son muy eficientes. Existen básicamente las versiones siguientes: SPIN KLIN de Arkal Israel, con anillos y mecanismo de retrolavado. SAF O EBS DE AMIAD ISRAEL con supermalla, la cual es limpiada por un

proceso de “succión”Ya se usan en el mercado estos modelos con anillos y mallas automáticas y requieren de un mayor entrenamiento del personal.

b.) VÁLVULA PRINCIPALNormalmente son válvulas hidráulicas que llevan “pilotos” sostenedores y reguladores de presión. Mantiene una presión adecuada en el cabezal y así mismo la que va al campo. Normalmente ocasiona una perdida de presión que es necesario incorporarlo en la ADT.

c.) HIDROMETROEs el componente encargado de medir y acumular el flujo y los volúmenes de agua que se aplican en el campo. Su uso es muy importante porque mide con gran exactitud el uso del agua de riego. Su instalación requiere de recorridos de 10 y 5 diámetros antes y después del hidrómetro. Opcionalmente puede emitir señales tipo “pulsos” que son enviados a los controladores de riego y que permite automatizar el riego por tiempo o volumen. Al igual que la válvula principal se calcula en función al caudal critico del sistema.

d.) VÁLVULA DE ALIVIO DE PRESIONEs una válvula hidráulica especial que se ubica entre los filtros primarios y secundarios y permiten aliviar el exceso de presión de la red, cuando se presentan rápidas subidas de presión, por efectos de errores en los manejos de las válvulas de campo.

e.) MANÓMETROS

Son aparatos encargados de medir el nivel de presión en el cabezal y le permite al operador manejar eficientemente el sistema de riego. Cuando hay vibración es mejor colocar manómetros con relleno de “glicerina”.

f.) VÁLVULAS DE PURGA DE AIRE

Importante componente que elimina en forma permanente las “burbujas” que se presentan en el flujo. Así mismo dejan ingresar el aire cuando el sistema es apagado, ya que se presentan situaciones de vacío.

2.2.) RED PRINCIPAL DE TUBERÍAS

Las tuberías serán calculadas utilizando las funciones matemáticas indicadas como: HAZEN & WILLIAMS, DARCY, etc, teniendo cuidado en determinar bien los parámetros de caudal (m3/hr), diámetro de tubería (mm), longitud de tubería (metros), coeficiente del material (C=150 PVC). Normalmente se determina la perdida por fricción Hf (metros). Así mismo se debe evaluar la velocidad máxima en el flujo y es recomendable no sobrepasar los 2 m/seg, para evitar efectos negativos de los “golpes de ariete”. Así mismo se recomiendan valores superiores a 1 m/seg, para evitar problemas de decantación dentro de los tubos.

2.3 ) PORTALATERALES Y LINEAS DE EMISORES.

Los portalaterales deben calcularse con la formula de Crhistiansen y pueden ser de 1 o 2 diámetros tomando en cuenta la pendiente del tubo, No. De salidas, etc. El criterio básico consiste en compensar en lo posible la ganancia de presión (por topografía) y compensarlo con las perdidas de fricción.

Así mismo las líneas de emisores no compensados deben tomar en cuenta la máxima variación (10%) en los caudales y maximizar la longitud el lateral de goteo. Normalmente se pueden tener laterales de 100 a 120 metros. Para el caso de sistemas compensados, utilizar criterios económicos y disponibilidad de presión, ya que se pueden tener laterales hasta de 200 metros.

2.4) SISTEMA DE INYECCIÓN DE FERTILIZANTES

Contamos con los siguientes tipos:

- TANQUES DE FERTILIZACION (Muy poco se usan)- INYECTORES HIDRÁULICOS (De diafragma o pistón y operan con la misma

presión del sistema)- INYECTORES VENTURI. Operan por diferencial de presión y hay modelos

desde ¾” hasta 2” con capacidades de 50 hasta 2000 litros/hr.

La capacidad de una bomba fertilizadora se calcula por:

Q (LPH) = S Ki T*0.8 Ci

Donde : S = area por turno de riego, en has.Ki = cantidad de Kg/ha, que se aplica en el riego, de cada abonoCi = grado de sulibilidad, en Kg/lt, de cada abonoT = tiempo de riego por turno, en horas.0.8 = relación entre tiempo de abonado y tiempo de riego.

2.5) VÁLVULAS DE CAMPO Son válvulas hidráulica encargadas de operar cada unida de riego y normalmente se usan de 2”, 323” y 4”. Normalmente estas válvulas son operadas por mando remoto hidráulico ó eléctrico desde el cabezal o las UR. El diseño definirá el tipo a utilizar.

2.6) AUTOMATISMO (OPCIONAL)

Los sistemas de riego pueden ser automatizados y pueden tener algunas de las siguientes distribuciones:

Controladores electrónicos + cable NYY + Unidades remotas(UR)+válvulas hidráulicas

Controladores + Manguera de 8 mm de mando remoto + válvulas hidráulicas con relay.

Controladores + cables eléctricos + Válvulas electrohidraulicas.

Su elección va a depender del tipo de proyecto a ejecutarse a nivel de campo o invernaderos, etc.

ALTURA DINAMICA TOTAL:

El diseño hidráulico nos permite obtener la ALTURA DINAMICA TOTAL (ADT) en m.c.a, el mismo que deberá comprender las siguientes pérdidas:

Nivel dinámico de un pozo o altura máxima de succión. Cabezal de control Fricción en red principal y secundaria Válvula de campo Tubo portalteral Presión emisor Topografía Accesorios y Factor de seguridad (10% de lo anterior)

III.) EQUIPOS DE BOMBEO

Los equipos de bombeo son los componentes encargados de dar la “presión” que el sistema de riego. Podemos tener bombas tipo centrífugas, sumergibles y turbinas verticales:

Para su elección correcta tomar en cuenta:

ALTURA DINÁMICA TOTAL DEL SISTEMA, en metros c.a. Caudal del sistema, en litros/seg. Tipo de impulsor, (mm) Altas eficiencias de bombeo y motor NPSHR Y NPSHD. Nivel dinámico o calcular la altura máxima de succión

IV.) METRADOS Y PRESUPUESTOS

Culminado el diseño el proyecto final debe consignar la siguiente información: Memoria descriptiva con todos los datos utilizados en su elaboración,

procedimientos de cálculos, curvas de bombeo, hojas técnicas de los filtros, válvulas, emisores, etc. Indicar anexos de ser necesario.

Plano de diseño hidráulico según modelo explicado en escala adecuada (puede ser 1:1,000) con todos los detalles técnicos.

Metrados y presupuestos del sistema de riego (opcional).

NOT: LOS TRABAJOS SERAN PRESENTADOS Y SUSTENTADOS POR CADA GRUPO UNA SEMANA ANTES DE CULMINAR PRESENTE CICLO.

EL PROFESORING. PAVEL ARTEAGA CAROCIP. 40697