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RIEGO POR ASPERSION
Datos de Diseño:
DATOS
Cultivo = Maiz
Area de terreno = 67.60 Has
Evapotranspiracion diaria = 6.4 mm/dia
Evapotranspiracion total = 1450.10 mm
Kc = 0.82
Eficiencia = 85 %
Caudal disponible = 12 ltrs/seg
Profundidad de raíces = 1000.00 mm
Tipo de suelo = Limoso
Espaciamiento de aspersores = 8 m
Espaciamiento de alas de riego = 8 m
Longitud del ala regadora = 122 m
Tipo de aspersor = VYR -50 AG, 4.00 mm
Caudal de aspersor = 0.73 m3/hr
Presion minima de trabajo (ha) = 12.82 m
Presion de trabajo = 4 atmosferas
Radio de mojado = 12.5 m
Velocidad de aplicación = 8 mm/h
Altura de operación = 2.1 m
Capacidad de campo = 16 %
Punto Marchitez = 4 %
Agua Aprovechable = 12 %
Peso especifico aparente = 1.24 grs/cm3
Dias de trabajo a la semana (JS) = 6.00
Horas de trabajo diario (JD) = 12.00
Pendiente del terreno = 2.5 %
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
Dónde:
Lr : 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)
ɣ : Peso especifico aparente
Lr=(CC−PMP )100
∗δ ap *Pr
Lr= 14.88 cm
Lr= 7.44 cm
Dónde:
Lb : Lamina bruta
Lr : Lamina de riego
Ea: Eficiencia de aplicación
Lb = 8.752941 cm
3.- FRECUENCIA DE RIEGO:
Dónde:
Fr : Frecuencia de riego (días).
Lr : Lámina de riego (mm).
Et : Evapotranspiración del cultivo (mm/día).
Fr = 14 Dias
4.- 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 = 11.41 (mm/h) VBI = 12.5 mm/h
VBI ≥ P OK!
5.- CALCULO DEL TIEMPO DE RIEGO:
Tr = Lb/P
Donde:
Tr = Tiempo de riego (hrs)
Lb = Lámina bruta (mm/dia)
P = Precipitacion (mm/h)
Tr = 0.767381 hrs
6.- SUPERFICIE MAXIMA DE RIEGO DIARIA (Srd)
Srd=Sup∗7∗Tr 1Irc∗ js∗ jd
Lr=0 . 50(CC−PMP )100
∗δ ap *Pr
Lb=LrEa
Fr=Lr (mm)
Et (mm /dia)
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 = 3432.752 m2
7.- CALCULO DEL NUMERO DE RAMALES:
Nram = (Lterr - 2X)/er +1 Para X = 8
Nram = 12.75 ramales 13.00 Ramales
X = (Lterr-(Nram-1)er)/2
X = 7 m 110
8.- CALCULO DEL NUMERO DE ASPERSORES POR RAMAL
Nasp = (La - 2X)/e +1 Para X = 5
Nasp = 15 15 Und
X = (La-(Nasp-1)e)/2
X = 5 m 122
9.- CALCULO DEL CAUDAL POR ASPERSOR:
q = Pmax . e . l
q = 0.730 m3/hr
10.- CALCULO DEL CAUDAL POR RAMAL
Q = q x Nasp
Q = 10.95 m3/h
11.- CALCULO DE PERDIDAS PERMISIBLES EN EL LATERAL
11.31 m
Hl = 0.20 Pa + S % Llat
Hl =
Srd=Sup∗7∗Tr 1Irc∗ js∗ jd
RIEGO POR ASPERSION
749.83 901.55
DE TABLA: Mod. aspersor
(Tablas) 300 para calculo de K y a (ec. Emisor)
h(m) q (l/Hr)
25 950
30 1040
0.2027778 ltrs/seg
86400
Con la informacion climatologica se determina Eto aplicando un metodo que se adecue a la zona del proyecto
(VER TABLAS)
m
m
Area = 676009.237 m² 67.601 hasLong. Dist.= 110 mLong. Dist.= 122 mLong. Dist.= 61 m
Area efectiva bajo riego = 64.4 has749.83 m
4.31
48 10 8 7 4 2 110
11 9 6 5 3 1 110901.55 m
110 4.318 880
c 21.55 36 10 8 7 4 2 110c/c 4.31
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
4.31 901.67 122 122 3.7 122 122 3.7 122 122 3.7
750
750.0122 61
6 732c 18c_p 7c/c 3.6667
Ll = 122.00X1=X2=ea = 8el = 8Nl = 14 672
m
Diseño hidraulico
DATOS DE DISEÑO:
Aspersor color naranja : = VYR -50 AG, 4.00 mm
Coeficiente de variabilidad = = 5%
Coeficiente de uniformidad = = 90%
Caudal del aspersor = 730.00 l/h
Espaciamiento de aspersores = 8.00 m
Espaciamiento de laterales = 8.00 m
N° de aspersores por lateral = 15.00 asp./planta
1.- CALCULO DEL COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD
Donde:
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
C.U = 98.36%
Para este valor de CU se determina nuevamente qns
qns= 667.95 l/h (caudal mínimo)
2.- PRESION MINIMA DE TRABAJO EN LA UNIDAD DE RIEGO
Caudal emitido por un aspersor:
Donde:
q : Caudal emitido en litros/hora o m3/hora
h : Presion en boquillas (mca, Kgs/Cm2, bar, atm, etc).
K y x:
Conocidos qa y qns, se calcula las presiones medias:
ha : Presion media en el lateral.
hns: Caudal minimo del emisor en la sub unidad
Constantes caracteristicas de cada aspersor (x≈ 0.50 por ser orificio)
C . U .=(1-1 .27×CV
√e).
qns
qa
qns=[ CU∗qa
(1−1 . 27∗CV
√e) ]
q=Kd∗hx
h=( qK . d )
1/x
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
Con estos valores calculamos los valores de
Presión mínima de trabajo: hns = 12.30 m. (Altura minima en la sub unidad)
Presion media del emisor: ha= 14.71 m. (Altura media en la lateral)
3.- Pérdida de Carga Permisible en la Unidad de Riego
ΔH = M (ha - hns)
ΔH = 2.7 (ha - hns)
Donde:
ΔH : Perdida de carga admisible en la sub unidad
ha : Presion media en la lateral
hm: Presion minima en la sub unidad
ΔH = 6.51 m
La pérdida de carga (Hf) en la SUR debe ser <= a este valor (∆H)
4.- Perdida de carga en el arco de riego
Esta dado por las perdidas en los accesorios que conforman el arco, asi como del regimen de flujo que fluye.
- 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
5.- Perdidas de carga principal en tuberias.
Para esto, previamente se debe calcular algunos factores como:
a.- Factor de Christiansen:
Se considera por efecto de salidas multiples
Donde:
Fc : Factor de Christiansen
N : Numero de salidas equidistantes en toda la longitud de la tuberia
m : Exponente de la velocidad en la formula de perdida de carga
m = 1.852 si utiliza Hazen Williams
m = 2.000 si utiliza Darcy Weisbach
b.- Perdida de carga aplicando la ecuacion de Hazen Wiliams se tiene:
F=(1/(m+1)+(1 /(2∗n ))+((m−1 )0̂ . 5 )/(6∗n 2̂))
J ( m/m )=1. 21∗1010∗(QC )
1. 852
∗( 1D4 . 87 )
Donde:
hf : Perdida de carga por friccion (m.c.a)
C : Factor de friccion de Hazen Williams (C=150 para PVC)
L: Longitud de la tuberia (m)
Di : Diametro interior (mm)
Q : Caudal del agua en la tuberia (l/s)
6.- Cálculo de la eficiencia de riego:
La pérdida por percolación profunda se asume un 8% (prueba con lisímetro)
Ef = CU * ( 1 - %Pp ) 8%
Ef = 0.83
J ( m/m )=1. 21∗1010∗(QC )
1. 852
∗( 1D4 . 87 )
0.50 por ser orificio)
(Altura minima en la sub unidad)
(Altura media en la lateral)
VALORES DE M PARA DISEÑO
NUMERO DE DIAMETROS
Diametro constante
2 diametros
3 diametros
FUENTE: RIEGO LOCALIZADO DE ALTA FRECUENCIA. FRNANDO PIZARRO.
Esta dado por las perdidas en los accesorios que conforman el arco, asi como del regimen de flujo que fluye.
SISTEMA DE RIEGO A PRESION
DISEÑO HIDRAULICO
Datos de diseño :
Long. Lateral: l ( m) 122.00 m.
Caudal Aspersor: qa (l/h) 730.00 l/h 0.2028 l/s
Esp. Aspersor:Se ( m) 8.00 m.Coef. Para tub. PVC : C 150
Condición = hm - hf < ∆Hl = 6.51 m
Nº Diametro Candidatos Long. Desnivel fe J J' hf hm hn Veloc. Observaciones
Øe (mm) Øi (mm) (m) ¹ (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) hm-hn (m/s)
1° 26.5 20.7 8.00 0.20 0.07 3.4135 3.441 10.58 22.74 11.78 10.96 9.04 : (CORREGIR) No existe pres. disponible
2° 33 26.2 8.00 0.20 0.04 1.0835 1.089 3.35 17.32 13.71 3.61 5.64 : (OK) Existe presiòn disponible
3° 48 40.6 8.00 0.20 0.02 0.1284 0.129 0.40 15.10 14.50 0.60 2.35 : (OK) Existe presiòn disponible
4° 60 52.2 8.00 0.20 0.01 0.0377 0.038 0.12 14.89 14.58 0.32 1.42 : (OK) Existe presiòn disponible
5° 73 67.8 8.00 0.20 0.01 0.0106 0.011 0.03 14.83 14.60 0.23 0.84 : (OK) Existe presiòn disponible
Diametro elegido
3° 48 40.6 8 0.2 0.0185673 0.128365 0.128663 0.395518 15.10294 14.5007 0.602241 2.349469 : (OK) Existe presiòn disponible
¹ Para cuestiones de cálculo se tomó la pendiente de subida por ser un tramo critico
Pérd. carga admisible para el distribuidor: ∆Hd= 5.90 m.
Presión en la entrada del lateral : hm = 15.10 m.
Presión en el emisor más alejado : hn = 14.50 m.
SISTEMA DE RIEGO A PRESION
A) DISEÑO DEL LATERAL
Datos de diseño :
∆h
hm=ha+0 . 733∗h f±dz
2
q=Kd∗hahn=(
qn
Kd)
1a
q=Kd∗hahn=(
qn
Kd)
1a
Hf (m /m)=J '* F∗L
J ( m/m )=1. 21∗1010∗(QC )
1.8552
∗( 1D4.87 )hmi=hmi+1+hf ±dz
F=(1/(m+1)+(1 /(2∗n ))+((m−1 )0̂ . 5 )/(6∗n 2̂) )
Caudal lateral : ql (l/s) 3.042 l/s 10950.00 l/h
Esp. laterales :Sl ( m) 8 m.
Esp. aspersores :Se ( m) 8 m.
Long. Lateral : Ll ( m) 122 m.
Coef. Para tub. PVC : C 150
Pres. media del asp.: ha 14.71 m.
Pérd. carga admisible: ∆H= 6.51 m. Dato de diseño Agronómico
Presión mínima de trab.: hn = 12.30 m. Dato de diseño Agronómico
Cálculos previos:
Pendiente subida ( i ) = 2.50 %
m (F. Hanzen-Williams) 1.8552
Nº aspersores /lateral : n 15 aspersores
QL = Nº emisor/lateral x q emisor(aspersor)
Caudal lateral ( l/s) 3.042 l/s
F ( n, lo=Se) 0.3842565
fe (m) de tabla =18.91*d^(-1.87) Tol. Perd. carga: ∆Hl= 11.31 m.
Tol. Perd. carga: ∆Hl= 5.90 m.
Tramo Diametro Candidatos Long. Desnivel Caudal fe J J' hf Hm Hn Veloc.
de a Øe (pulg) Øi (mm) (m) (m) ( l/s ) (m) (m) (m) (m) (m) (m) hm-hn (m/s)
0° 1° 1 1/2" 40.6 5.00 0.1250 3.042 0.02 0.13 0.129 0.247 4.73 -2.59 7.32 2.35 : (OK) Existe presiòn disponible
1 1° 2° 1 1/2" 40.6 8.00 0.2000 2.839 0.02 0.11 0.113 0.348 4.48 -2.47 6.94 2.19 : (OK) Existe presiòn disponible
2 2° 3° 1 1/2" 40.6 8.00 0.2000 2.636 0.02 0.10 0.099 0.303 4.12 -2.28 6.40 2.04 : (OK) Existe presiòn disponible
3 3° 4° 1 1/2" 40.6 8.00 0.2000 2.433 0.02 0.08 0.085 0.261 3.79 -2.10 5.89 1.88 : (OK) Existe presiòn disponible
4 4° 5° 1 1/2" 40.6 8.00 0.2000 2.231 0.02 0.07 0.072 0.222 3.49 -1.94 5.43 1.72 : (OK) Existe presiòn disponible
5 5° 6° 1 1/2" 40.6 8.00 0.2000 2.028 0.02 0.06 0.061 0.186 3.23 -1.78 5.01 1.57 : (OK) Existe presiòn disponible
6 6° 7° 1 1/2" 40.6 8.00 0.2000 1.825 0.02 0.05 0.050 0.153 2.99 -1.64 4.62 1.41 : (OK) Existe presiòn disponible
7 7° 8° 1 1/2" 40.6 8.00 0.2000 1.622 0.02 0.04 0.040 0.123 2.77 -1.50 4.27 1.25 : (OK) Existe presiòn disponible
8 8° 9° 1" 26.2 8.00 0.2000 1.419 0.04 0.26 0.265 0.814 2.58 -1.37 3.95 2.63 : (OK) Existe presiòn disponible
9 9° 10° 1" 26.2 8.00 0.2000 1.217 0.04 0.20 0.199 0.612 1.87 -1.06 2.93 2.26 : (OK) Existe presiòn disponible
∆h Observacion
Hf < ∆Hl
hmi=hmi+1+hf ±dz
J ( m/m )=1. 21∗1010∗(QC )
1.8552
∗( 1D4.87 )
Hf (m /m)=J '* F∗L
hn=(qn
Kd)
1a
hm=ha+0 . 733∗h f±dz
2
F=(1/(m+1)+(1 /(2∗n ))+((m−1 )0̂ . 5 )/(6∗n 2̂) )
10 10° 11° 1" 26.2 8.00 0.2000 1.014 0.04 0.14 0.142 0.436 1.31 -0.81 2.12 1.88 : (OK) Existe presiòn disponible
11 11° 12° 1" 26.2 8.00 0.2000 0.811 0.04 0.09 0.094 0.288 0.88 -0.60 1.48 1.50 : (OK) Existe presiòn disponible
12 12° 13° 1" 26.2 8.00 0.2000 0.608 0.04 0.05 0.055 0.169 0.57 -0.43 1.00 1.13 : (OK) Existe presiòn disponible
13 13° 14° 1" 26.2 8.00 0.2000 0.406 0.04 0.03 0.026 0.080 0.34 -0.29 0.63 0.75 : (OK) Existe presiòn disponible
14 14° 15° 1" 26.2 8.00 0.2000 0.203 0.04 0.01 0.007 0.022 0.18 -0.17 0.35 0.38 : (OK) Existe presiòn disponible
15° 16° 1" 26.2 5.00 0.1250 0.000 0.04 0.00 0.000 0.000 0.06 -0.06 0.13 0.00 : (OK) Existe presiòn disponible
122.00 4.27
Pérd. carga admisible para la red secundaria : ∆Hs= 1.64 m.
Perdida de carga en arco de riego 2.60 m.
Presión mínima del distribuidora, antes del Arco : Hmd = #REF! m.
Presión mínima en la entrada del distribuidora: Hmd = #REF! m.
Presión en el lateral más crítico : Hn = -2.59 m.
RESUMEN DEL DISTRIBUIDOR
Diametro Candidatos Long. Cant
2'' 50 0 m 0 und3'' 75 0 m 0 und
Total 0 m 0 und
5 12 19 26 33 40 47 54 61 68 75 82 89 96 103 110
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
Curva de Presión y Caudales
Hm
Caudal
Long. (m)
(m)
(l/s
)
SISTEMA DE RIEGO A PRESION
B) DISEÑO DEL DISTRIBUIDOR( Terciaria o Manifold )
Datos de diseño :
Caudal lateral : ql (l/s) 3.042 l/s 10950.00 l/h
Esp. laterales :Sl ( m) 8 m.
Long. Distribuidor : Ld ( m) 110 m.
Coef. Para tub. PVC : C 150
P. Entrada lateral: hm = #REF! m.
N° de laterales por punto = 2 und
Cálculos previos:
N° de laterales = Long. x N° de later. por punto = 27.5 Laterales 28
Espaciamiento entre hileras
Pendiente ( i ) = 0.0133
m (F. Hanzen-Williams) 1.8552
5 12 19 26 33 40 47 54 61 68 75 82 89 96 103 110
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
Curva de Presión y Caudales
Hm
Caudal
Long. (m)
(m)
(l/s
)
1 32 4
n
Terciaria
Q (l/h)
Se
Secundaria
Lateral
J ( m/m )=1. 21∗1010∗(QC )
1.8552
∗( 1D4.87 )
Hf (m /m)=J '* F∗L
Nº salidas :n 32
Caudal entrada Distrib=SUR= 97.33 l/s 350400.0 l/h
F ( n, lo=Se) 0.366 Condición = fe = 18.91*d^(-1.87)
fe (m) de tabla Tol. Perd. carga: ∆Hl= #REF! m.
Tramo Diametro Candidatos Long. Desnivel Caudal fe J J' hf Hm Hn Veloc.
de a Øe (pulg) Øi (mm) (m) (m) ( l/s ) (m) (m) (m) (m) (m) (m) hm-hn (m/s)
0° 1° 2'' 50 3.00 #REF! #REF! 0.01 #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF!
1° 2° 2'' 50 8.00 #REF! #REF! 0.01 #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF!
2° 3° 2'' 50 8.00 #REF! #REF! 0.01 #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF!
3° 4° 2'' 50 8.00 #REF! #REF! 0.01 #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF!
4° 5° 2'' 50 8.00 #REF! #REF! 0.01 #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF!
5° 6° 2'' 50 8.00 #REF! #REF! 0.01 #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF!
6° 7° 2'' 50 8.00 #REF! #REF! 0.01 #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF!
7° 8° 2'' 50 8.00 #REF! #REF! 0.01 #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF!
8° 9° 2'' 50 8.00 #REF! #REF! 0.01 #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF!
9° 10° 2'' 50 8.00 #REF! #REF! 0.01 #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF!
10° 11° 2'' 50 8.00 #REF! #REF! 0.01 #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF!
11° 12° 2'' 50 8.00 #REF! #REF! 0.01 #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF!
12° 13° 2'' 50 8.00 #REF! #REF! 0.01 #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF!
13° 14° 2'' 50 8.00 #REF! #REF! 0.01 #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF!
14° 15° 2'' 50 3.00 #REF! #REF! 0.01 #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF!
110.00 #REF! #REF!
Pérd. carga admisible para la red secundaria : ∆Hs= #REF! m.
Perdida de carga en arco de riego 0.00 m.
Presión mínima del distribuidora, antes del Arco : Hmd = #REF! m.
Presión mínima en la entrada del distribuidora: Hmd = #REF! m.
Presión en el lateral más crítico : Hn = #REF! m.
∆h Observacion
Hf < ∆Hl
Terciaria
Se
hmi=hmi+1+hf ±dz
RESUMEN DEL DISTRIBUIDOR
Diametro Candidatos Long. Cant
2'' 50 0 m 0 und3'' 75 0 m 0 und
Total 0 m 0 und
5 12 19 26 33 40 47 54 61 68 75 82 89 96 103 110
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
Curva de Presión y Caudales
Hm
Caudal
Long. (m)
(m)
(l/s
)
Presión (m)0 15.10
48.8 14.81
122.00 14.50
EQUIVALENCIAS DE Ø
Pulg. (mm)
½ 20
¾ 25
1 32
Longitud (m)
0 10 20 30 40 50 60
-
5
10
15
20
25
Longitud de la distribuidora (m)
Pre
sió
n e
n la
dis
trib
uid
ora
(m
)
1 ¼" 40
1½ 50
2 63
2½ 75
5.0012.0019.0026.0033.0040.0047.0054.0061.0068.00
0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00
-
5
10
15
20
25
Longitud de la distribuidora (m)
Pre
sió
n e
n la
dis
trib
uid
ora
(m
)
hm=ha+0 . 733∗h f±dz
2
F=(1/(m+1)+(1 /(2∗n ))+((m−1 )0̂ . 5 )/(6∗n 2̂) )
75.0082.0089.0096.00
103.00110.00