GUIA METODOLOGICA PARA EL DISEÑO DE RIEGO POR ASPERSION A NIVEL PARCELARIO CON LA APLICAC APLICACION ION DEL SOFTWARE SIGOPRAM V 2016
JUAN HECTOR OSORIO CLEMENTE CLEMENTE
Ing. Juan Juan Héctor Héctor Osorio Osorio Clemente Clemente Página Página 1
Introducción El objetivo objetivo de esta guía metodológica, metodológica, es de dar a conocer el procedimiento procedimiento para el diseño de riego por aspersión a nivel parcelario, parcelario, teniendo en cuenta que actualmente el amueblamiento de la parcela no está está siendo tomado tomado en cuenta como parte de la formulación formulación de un proyecto proyecto de riego; la nueva tendencia tendencia en estos últimos años del gobierno central central y de algunas algunas instituciones instituciones financieras como el B!, "#$, %&, y otros, es de 'acer proyectos a nivel nivel parcelario( )a mayoría de los proyectos de infraestructura infraestructura de riego, 'an sido planteados planteados y diseñados diseñados solo 'asta cabecera de parcela, dejando dejando la responsabil responsabilidad idad al usuario de agua a diseñar o implementar por su propia cuenta o con alguna ayuda de una casa comercial de equipos de riego( En la actualidad la tecnología tambi*n 'a evolucionado con respecto al riego, riego, es por ello ello que la 'erramienta computacional +%-./0 no se 'a quedado atrás, recientemente se 'a culminado con la programación de los módulos de diseño de riego en parcela, lo que le 'ace un 'erramienta robusta que está en la capacidad de atender la demanda de diseños como redes colectivas y a'ora el riego en parcela 1/spersión, goteo2( )uego de mi e3periencia como asesor en el 0/%/-4 Ecuador, Ecuador, en donde se 'a desarrollado los los proyectos de riego riego a nivel parcelario, parcelario, en convenio convenio con el /E5!, /E5!, y los cuales
a la fec'a se viene viene ejecutando ejecutando
e3itosamente, creo oportuno de 'acer conocer una 'erramienta computacional en donde se puede diseñar muy ágilmente proyectos proyectos de riego a nivel parcelario( +egún lo lo señalado señalado describirem describiremos os el procedimient procedimiento o para reali6a reali6arr un proyecto proyecto de riego riego parcelario parcelario en entorno al soft7are +%-./0(
1. CREA CREA UN PROYEC PROYECTO TO EN SIGOPRAM SIGOPRAM
-ara crear un proyecto proyecto nuevo en +igopram +igopram deberá deberá situar situar el mouse en el menú “Proyectos” ; de la barra de 'erramientas del +igopram y ejecutarlo, inmediatamente emergerá una ventana de d e dialogo en la cual deberá ejecutar ejecutar el botón denominado denominado 85rear9, 85rear9, y deberá empe6ar a describir describir el nombre nombre del proyecto, tal como se muestra en la imagen : <=(
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Introducción El objetivo objetivo de esta guía metodológica, metodológica, es de dar a conocer el procedimiento procedimiento para el diseño de riego por aspersión a nivel parcelario, parcelario, teniendo en cuenta que actualmente el amueblamiento de la parcela no está está siendo tomado tomado en cuenta como parte de la formulación formulación de un proyecto proyecto de riego; la nueva tendencia tendencia en estos últimos años del gobierno central central y de algunas algunas instituciones instituciones financieras como el B!, "#$, %&, y otros, es de 'acer proyectos a nivel nivel parcelario( )a mayoría de los proyectos de infraestructura infraestructura de riego, 'an sido planteados planteados y diseñados diseñados solo 'asta cabecera de parcela, dejando dejando la responsabil responsabilidad idad al usuario de agua a diseñar o implementar por su propia cuenta o con alguna ayuda de una casa comercial de equipos de riego( En la actualidad la tecnología tambi*n 'a evolucionado con respecto al riego, riego, es por ello ello que la 'erramienta computacional +%-./0 no se 'a quedado atrás, recientemente se 'a culminado con la programación de los módulos de diseño de riego en parcela, lo que le 'ace un 'erramienta robusta que está en la capacidad de atender la demanda de diseños como redes colectivas y a'ora el riego en parcela 1/spersión, goteo2( )uego de mi e3periencia como asesor en el 0/%/-4 Ecuador, Ecuador, en donde se 'a desarrollado los los proyectos de riego riego a nivel parcelario, parcelario, en convenio convenio con el /E5!, /E5!, y los cuales
a la fec'a se viene viene ejecutando ejecutando
e3itosamente, creo oportuno de 'acer conocer una 'erramienta computacional en donde se puede diseñar muy ágilmente proyectos proyectos de riego a nivel parcelario( +egún lo lo señalado señalado describirem describiremos os el procedimient procedimiento o para reali6a reali6arr un proyecto proyecto de riego riego parcelario parcelario en entorno al soft7are +%-./0(
1. CREA CREA UN PROYEC PROYECTO TO EN SIGOPRAM SIGOPRAM
-ara crear un proyecto proyecto nuevo en +igopram +igopram deberá deberá situar situar el mouse en el menú “Proyectos” ; de la barra de 'erramientas del +igopram y ejecutarlo, inmediatamente emergerá una ventana de d e dialogo en la cual deberá ejecutar ejecutar el botón denominado denominado 85rear9, 85rear9, y deberá empe6ar a describir describir el nombre nombre del proyecto, tal como se muestra en la imagen : <=(
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Figura N° Figura N° 01. Creación el
Una vez terminado la descripción del nombre del proyecto que para nuestro caso caso se
llam llamar ará á
“RIE “RIEGO GO PARE! RE!AR ARIO IO POR POR A"PER "PER"I "IO# O#$%
%$debe deberá rá
presionar el &otón “O'$% y lue(o se (enerará una tabla de contenidos en la parte izquierda del Arc)ap% en donde se alo*arán todo los contenidos de los temas con lo cual se traba*ará% antes de que "i(opram (enere la tabla de contenido le saldrá un mensa*e indicado que que el proyecto que se +a +a creado no tiene asociado asociado un modelo di(ital de terreno% por lo que solo aceptaremos aceptaremos con presionar el botón AEP,A AEP,AR R ya que posteriormente se creará y asociara este )-, al proyecto. /i(ura #0 12
2. CREACION CREACION DEL MODELO MODELO DIGITAL DIGITAL DE TERRENO. TERRENO.
Para traba*ar con el so3t4are "i(opram% "i(opram% este este requiere requiere de de un modelo -i(ital de terreno% terreno%
de tal manera manera que cuando cuando se est5 trazando trazando las redes colectivas colectivas%%
laterales de rie(o% y creación de emisores% estos queden asociadas con la elevación respectiva6 Para ello +ay varias alternativas alternativas de poder obtener este )-,% )-,% por e*emplo descar(ando un -E) del internet% o (enerando (enerando a partir partir de un con*unto de curvas de nivel% los cuales pueden provenir de un levantamiento topo(rá3ico topo(rá3ico a precisió precisiónPara nPara este
caso en concre concreto to obtendremo obtendremoss el )-,% )-,% a
partir de unas curvas de nivel proveniente de un levantamiento topo(rá3ico. Para ello se(uiremos los si(uientes pasos7
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a)Cargar curvas de nivel
Este proceso proceso se deberá deberá +acer +acer con con la +erramien +erramientas tas del Arc)ap% Arc)ap% para ello ello se debera debera ir al al Arccat Arccatalo(o alo(o y conectar conectar la carpeta carpeta en donde donde se se encue encuentra ntra el arc+ivo de las curva de nivel% nivel% tal como se se muestra muestra en la /i(ura #0 18
Figura N 0!" Pr#$% Pr#$% '% $#(%)i*( $#(%)i*( $#( +a $ar,%-a $ar,%-a $#(-%(%'#ra '% +#& ,r#.%$-#& !ue(o !ue(o de +aber +aber conectado conectado la carpeta% carpeta% deberem deberemos os buscar buscar la carpet carpeta a que se se encuentra conectada conectada en el Arlcatalo(% y alli seleccionaremos el nombre y el tipo de arc+ivo el cual queremos traba*ar para (enerar e )-,% )-,% para nuestro caso sera el arc+ivo urvas de #ivel de tipo Polyline% ver 3i(ura #08 Probab Probablem lement ente e al realiz realizar ar este este proces proceso o las curvas curvas de nivel nivel no no vaya vayan n a aparecer aparecer en la pantalla principal principal del Arc)ap% Arc)ap% por lo que tendrá que convertir convertir este este arc+iv arc+ivo o de autoca autocad d a un 3eat 3eatur ure e layer layer%% para para ello debe debe ir a la tabla tabla contenidos y buscar el arc+ivo de de curvas de nivel de e9tension e9tension cad que se se +a car(ad car(ado% o% una vez ubicado ubicado este arc+ivo arc+ivo%% debera debera +acer +acer un lic' lic' derec+ derec+o o y selecc selección iónar ar la opcio opcion n 3i(ura #0 1:
Ing. Juan Juan Héctor Héctor Osorio Osorio Clemente Clemente Página Página #
% ta como como se muestr muestra a en la
Figura N 0/" Pr#$% '% $#(%r-ir %+%%(-#& Ca' a u( +a.%r
!ue(o de +aber seleccionado la opcion de convertir el arc+ivo cad y 3eature% saldrá una ventana de dialo(o en donde Ud deberá describir un nombre al arc+ivo a convertir% o simplemente aceptar por de3ecto la con3i(uracion para que pueda aparecer las curvas de nivel en la pantalla del Arcmap. ;ease /i(ura #0 1<
Figura N° 0$. Con%ersión e Ca
3.
GENERARACION DEL TIN
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Una vez que se +ayan car(ado las curvas de nivel% se debe veri3icar si estas curvas tienen in3ormación de elevación% para lo cual deberá ir a la tabla de atributos y veri3icarlos6 se(uido a ello%
desde la ca*a de +erramientas del Arc)ap
“ArcToolbox” debemos seleccionar la +erramienta de 8- Analiyst% y seleccionar
la opción de crear ,I)% si(uiendo los pasos que se muestran en la /i(ura #0 1=
Figura N° 0'. Creación e (IN
Una vez situado el cursor en Create TIM,
se deberá e*ecutar esta
+erramienta con la 3inalidad de (enerar el ,I) en base a las curvas de nivel% para ello se mostrará una ventana de dialo(o en la cual debemos seleccionar en datos de entrada >Input /eature?% nuestro arc+ivo de curvas de nivel% este proceso se ve en la 3i(ura #0 @
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Figura N° 0). *entana e ceración e (IN
!ue(o de seleccionar las curvas de nivel como datos de entrada% se deberá aceptar esta ventana de dialo(o tan solo con presionar el botón “O'$% y deberá esperar unos se(undos para que el ,I# se puede visualizar en la pantalla principal del Arc)ap.
Proceso de creación del ,I)
Ing. Juan Héctor Osorio Clemente Página )
Figura N° +. Creación el (IN
4. CON!"TI" TIN A "A#T!"
Para poder traba*ar en el entorno del "IGOPRA)% necesitamos que este ,I# (enerado sea un )-, >)odelo -i(ital Raster?% por lo que debemos de convertirlo a un Raster% para lo cual utilizaremos la ca*a de +erramientas del Arc)ap% “ArcToolbox”, $ %are&os lo siguiente' . on el cursor deberá ubicar la +erramienta de conversión y buscar la opción de onvertir ,in to Raster% tal como se muestra en la 3i(ura #0
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Figura N° , Creación el (IN
!ue(o de e*ecutar esta +erramienta saldrá una ventana de dialo(o% en la cual se deberá indicar en base a que “,in$ se va a realizar el proceso de conversión% para ello seleccionaremos el ,in creado en el anterior proceso% lue(o deberemos (uardar en la carpeta de nuestro proyecto con el #ombre de “)-,$ tal como se observa en la 3i(ura #0 B1
Figura N° 10. Proceso e guarar el -(
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Una vez desi(nado el nombre del arc+ivo convertido% seleccionaremos la opción de la distancia de los pi9eles% para lo cual seleccionaremos E!!"ICE y colocaremos el valor de B m% ,al como se ve en la 3i(ura #0 BB.
Figura N° 11
/inalmente para la obtención de nuestro )-,% bastará con presionar el botón “O'$% y aparecerá en la pantalla principal el modelo Raster con el cual el "IGOPRA) podrá interactuar durante el proceso de trazado de red y trazado de emisores ;5ase 3i(ura #0 B2
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Figura N° 12. Creación el moelo /aster
4.(.
Asociacion de MT al *rogra&a #I+O"AM
Este )-, (enerado se deberá vincular con el proyecto creado% para lo cual debe ir a la opción de pre3erenciasDredes del )en de la barra de +erramientas del "IGOPRA)% y con el cursor presionar en el botón del )-, para poder buscar el arc+ivo y asociarlo% lue(o de +aber asociado deberá presiona el botón
(uardar como predeterminado% tal como se
observa en la 3i(ura #0 B= y 3i(ura #0 B8
Ing. Juan Héctor Osorio Clemente Página 11
Figura N° 13. sociar el -( al
Figura N° 1$. eneración e -(
-. Creacion de la Ca*a arcelario
Para realizar el trazado de las redes colectivas de rie(o y la distribución de emisores en cada parcela% es 3undamental tener el plano parcelario% ya que (racias a ello podemos decidir preliminarmente por donde deberá pasar las tuberFas% o en su de3ecto tener un levantamiento del trazado de las redes realizado en campo en base a las parcelas e9istentes% al mar(en de cómo se +a(a el trazado de las redes colectivas% tener el plano parcelario es muy importante para "i(opram% o en otras palabras "i(opram tiene que saber cómo va re(arse cada parcela o todas las parcelas% esto implica saber el tiempo de rie(o% la 3recuencia de rie(o% el modelo de emisor y otras variables importantes6 por lo tanto% +ay que realizar al(unos procedimientos para crear la capa parcelas% dependiendo como sea el arc+ivo parcelario% para nuestro
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caso% el plano parcelario es proveniente de un 3ic+ero A-% y debemos se(uir los si(uientes pasos7 Cargar el *lano *arcelacio al ArcMa*.
omo el caso de las curvas de nivel% el arc+ivo del plano parcelario deberá estar en la carpeta del proyecto que se viene traba*ando% veri3ique o re3resca la conectividad de esta carpeta en atalo( del Arc)ap. Una vez ubicado este arc+ivo busque el arc+ivo donde se encuentra las parcelas% desplie(ue y busque el tipo polF(ono% tal como se muestra en el 3i(ura #0 B:
Figura N° 1#. s4uea el arc5i%o
Una
vez ubicado el arc+ivo% arrastre a la tabla de
contenidos del Arc)ap que se encuentra en la parte Izquierda de su pantalla% estando en esta tabla ubique este arc+ivo que +emos arrastrado y con ayuda del mouse +a(a un clic' derec+o sobre este arc+ivo y seleccione la opción de convert CA a eature la$er, y automáticamente
saldrá una ventana de
dialo(o de conversión% en la cual podrá aceptar por de3ectos todos los campos% tal como se observa en la 3i(ura #0 B<
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Figura N° 1$. Con%ersión el arc5i%o
!ue(o de este proceso todas las parcelas aparecerán sobre la ima(en Raster% creándose otro arc+ivo en la tabla de contenido% si (usta podrá eliminar el arc+ivo que se arrastró del atálo(o. ;5ase la 3i(ura #0 B=.
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Figura N° 1'6 %ista e la !arcelas cargaas ese el utoC
/. Crear ca*a arcelas
Aparentemente se puede visualizar todas las parcelas en la pantalla del Arc)ap y nos puede +acer pensar
que ya se puede
traba*ar con el
"IGOPRA)% pero ten(a presente que solo +emos car(ado del atalo(% por lo que an no se encuentra dentro del layer parcelas del "i(opram% para ello tendremos que Inicializar la edición del Arc)ap% el cual se encuentra en la barra de +erramientas y e*ecutar "tart Editin( % tal como se muestra en la 3i(ura #0 B@% y seleccionar el layer Parcelas.
Ing. Juan Héctor Osorio Clemente Página 1$
Figura N° 1) Iniciali7ar e la 8ición
!ue(o de +acer este proceso deberá seleccionar todas las parcelas% para ello situ5 el cursor en la capa
parcelas e9portadas y +a(a un clic' derec+o y
seleccione la opción selectionD select all >todas las parcelas?% tal como se ve en la 3i(ura #0 B.
Ing. Juan Héctor Osorio Clemente Página 1'
,eniendo seleccionado todase las!arcelas parcelas iremos al men !dit del Arc)ap% y Figura N° 1+ selecciones !ara la +aremos una copia
y lue(o el pe(ado
respectivo de estas
parcelas
seleccionado tal como se observa en las dos imá(enes si(uientes
Figura N° 1,. Proceso e co!iao " !egao Figura N° 20. Parcelas seleccionaas
!ue(o de +aber e*ecutado el men pe(ar% saldrá una ventana de dialo(o en la cual tendremos que ele(ir en que capa se pe(ara las parcelas seleccionadas% para nuestro caso ele(iremos la capa Parcela% tal como se muestra en la 3i(ura N0 1(
Ing. Juan Héctor Osorio Clemente Página 1)
Figura N° 2.1 9elección ca!a Parcela Un vez +ec+o este eproceso% des+abilitaremos
la capa polF(onos de
parcelas el cual +a sido car(ado inicialmente% esto con la 3inalidad de ver el resultado 3inal% una manera de ver que este proceso se +aya +ec+o correctamente es que todas las parcelas polF(onos est5n de color ro*o% tal como se puede observar en la 3i(ura #0 22
Ing. Juan Héctor Osorio Clemente Página 1+
Figura N° 22. Proceso e !egao
/inalmente para crear la capa parcelas debemos ir al panel de control que se encuentra en la barra de +erramientas del si(opram y e*ecutarla% estando alli% debemos +acer un c+ec' en la opcion inicilizar Capas Parcelas, y 3inalmente presionar el boton E*ecutar y esperar que la barra de e*ecucion termine para ;er el resultado completo.
1
Ing. Juan Héctor Osorio Clemente Página 1,
2
Al I(ual que en el anterior proceso una manera de ver el resultado es que todas los poli(onos parcelas esten de un color rosa tan como se observa en la 3iu(ura #0 28
Ing. Juan Héctor Osorio Clemente Página 20
2. Asigancion de
*ara&etros de riego *ara distribucion de
e&siores en *arcela omo se e9plicó anteriormente% el tener el plano parcelario como parte del
proceso del diseHo parcelario% es 3undamental% ya que en ellas se +a de crear y distribuir los emisores% los cuales cumplirán los requisitos de los parámetros Figura N° 23. Proceso e creación e la ca!a !arcelas
de rie(o que e9i(e el proyecto.
Para ello se necesitan saber cuánto de caudal deberá in(resar a una determinada parcela con la 3inalidad de satis3acer las p5rdida de a(ua que se (enera como parte de su proceso 3isioló(ico% por lo tanto debemos conocer y establecer cómo se van a re(ar las parcelas6 el cual implica +aber calculado los parámetros de rie(o como 7 B. 2. 8. :. <. =. @. .
oranda e3ectiva de rie(o >+oras? )odulo de rie(o >lDsD+a? audal 3icticio continuo >lDsD+a? Intervalo de rie(o >dias? ,iempo de rie(o >+oras? Figura N° 2$ Creación e Ca!as #umero de sectores de Rie(o >#s? -uracion del rie(o >dias? -otacion nominal >lDsD+a?
Ing. Juan Héctor Osorio Clemente Página 21
Parcelas
,odos estos parámetros +an debido ser calculado con anterioridad como parte de cálculo del diseHo a(ronómico y la demanda de a(ua por cada mes% se(n lo seHalado se muestra al(unos cálculos del proyecto que venimos si(uiendo como parte de esta (uFa didáctica. (. Calculo del &odulo de riego *are el &es de &axi&a *3rdida de agua.
JJJJJJJJJJJJJJJ.B
-ónde7 Evapotranspiración Potencial7
7 E,o >mmDdFa? K8.1==
oe3iciente de ultivo7
7 Lc p K B.1:
Precipitación E3ectiva al @
7 PPe >mmDdFa? K1
E3iciencia de rie(o7
7 Er >M? K 8.@ M
Mr
' .5(6 l7s7%a
1. 8a 9ornada !:ectiva de "iego.
,eniendo en consideración que la distribución y operación de este proyecto será directo del sistema de re(ulación >PRE"A?% por lo que la *ornada e3ectiva de rie(o será de acuerdo al tipo de tecni3icación de rie(o que se +a planteado >móvil o 3i*o?. Por lo tanto estableceremos una *ornada e3ectiva de rie(o de B= +oras% ya que tratándose de un proyecto que se encuentra sobre los 8 111 msnm% es di3Fcil que se pueda re(ar 2: +oras% y an más practicando un rie(o móvil% de las e9periencias se tiene que
los me*ores sistemas automatizados y con un
rie(o 3i*o se tienes *ornadas entre B y 21 +oras% ya que +ay tiempos para la apertura de válvulas% cambios de posición% etc
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Cuadro N0 ( =te&
Tie&*o
#ub
de riego
: +oras +oras 2 +oras
( 1 5
>nidades
: 2
9orad
e:ectiva
de riego
B= B= B=
-el cuadro podrFamos resumir que +ay la posibilidad de obtener el tiempo de rie(o de : +oras% con el cual tendrFamos : sub unidades por *ornada de rie(o% o un tiempo de rie(o de +oras con el cual tendrFamos 2 sub unidades en la parcela o sectores de rie(o 5. Calculo de la recuencia de riego ;dias)
omo dato de partida se establecerá un intervalo de rie(o de = dFas% de*ando el dFa domin(o para la limpieza u otra actividad 4. Calcul*o de las dosis de riego ;&&).
omo se +a impuesto un intervalo de rie(o para el proyecto% a+ora debemos saber cuánto será la dosis de rie(o que se necesitara para ese intervalo de rie(o establecido. dosis = Ir ∗ NBR
: ';2.)#: 1'.##+ mm<<< <<<.
<<<<<<<<<<<<<..2
-. Calculo de *luvio&etria del siste&a ;&s).
,eniendo la dosis de rie(o que se necesita para satis3acer las necesidades de rie(o y volver a re(ara cada = dias% Pms =
Dosis 16.448 mm = =¿ #.11 mm=5ora Tiempo de riego 4 horas
<<<<<<<<<<<<<<.3
-.(
Calculo de la *luvio&etria del e&isor a utili
omo ya tenemos la pluviometra que necesita el sistema de rie(o% debemos encontrar un emisor que pueda satis3acer esa pluviometria de :.BB mmD+ora.
Ing. Juan Héctor Osorio Clemente Página 23
Estableciendo un marco de rie(o de B m 9 B m% se tiene una pluviometria de :.2< mmD+ora% el cual es muy parecido al que requiere el sistema el de :.BB mD+ora /. uración del "iego ;dias).
,omaremos como alternativa diseHo la primera propuesta donde el usuario podrá re(ar cada = dFas en tiempo de rie(o de : +oras por "ub unidad.% al mar(en de estos cálculos% planteo lo si(uiente6 que ba*o esta escenario se entiende que se deberá dar un volumen de a(ua en B dFa de rie(o >*ornada e3ectiva de rie(o de B= +oras?% de tal manera que vuelva a re(ar despu5s de = dFas. Entonces podrFamos plantear que un usuario de a(ua podrFa utilizar de dos a tres dFas de tal manera de reducir el caudal en cada rie(o% entonces podrFamos calcular el #s >#umero de "ub Unidades Rie(o ?. N con eso determinar el caudal nominal en lDs que deberFa in(resar a una parcela de B +a. Por lo tanto% calcularemos el nmero de "ub Unidades para una duración de rie(o de un dFa y de dos dFas% para lue(o evaluar las condiciones más des3avorables que podrFan encarecer el proyecto% y como podrFa a3ectar a las condiciones de vida del a(ricultor% por lo tanto tenemos7 Ns
=
JER X dr TR
JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ..:
Ing. Juan Héctor Osorio Clemente Página 2#
Ns=
Ns=
16 horas 4 horas
16 horas 4 horas
X 1 día=4 Unidades
X 2 día=8Unidades
on estos valores calcularemos la dotación nominal >lDsD+a?% que deberán tener las tomas >+idrantes?% en el "IGOPRA) con la 3inalidad de calcular los caudales de diseHo. 2. Calculo de la dotación No&inal.
Este parámetro será el que coloquemos en el patron de rie(o del so3t4are "IGOPRA)% por lo que estara su*eto a la si(uiente e9presion7 ?
Fr
@@@@@@@@@@@-
-ot B K 2.= lDsD+a para re(ar en un dFa con dos turnos -ot 2 K B.:8 lDsD+a para re(ar en dos dFas con : turnos 6. olu&en reuerido en cada riego
Esta variable se +a aHadido con la 3inalidad de ir controlando la dotación con respecto a la super3icie% y el nmero de sub Unidades establecidas% por consi(uiente% para determinar este volumen requerido por la parcela se utilizará la si(uiente ecuación. V req 1 mB2 Mr > Ir > @A(? > =
Ar Ns
JJJJJJJJJJJJJJJJJ= En donde7 ;req K ;olumen requerido por la parcela en un rie(o )r. K )odulo de rie(o e9presados en lDsD+a Ir K Intervalo de rie(o Ar K rea de rie(o de la parcela >+as? #s K #mero de subunidades de la Parcela se(n la ornada de rie(o B.
Nu%r# '% %ir%& "e determinar el nmero de emisores de una determinada parcela teniendo en cuenta el área de la parcela% las "ub unidades de la parcela% la 3recuencia
Ing. Juan Héctor Osorio Clemente Página 2$
de rie(o% el tiempo de rie(o% la pluviosidad media del sistema% la *ornada E3ectiva de rie(o% el audal /icticio continuo6 como ustedes verán todos los parámetros de rie(o in3luyen en la determinación la cantidad de emisores que deberFan estar 3uncionado
con la 3inalidad de reponer el a(ua p5rdida
durante un intervalo de rie(o6 entonces% como el volumen requerido están en 3unción de estos parámetros de rie(o% e9presaremos el nmero de emisores en 3unción de este volumen requerido y el caudal del emisores seleccionado% para ellos utilizaremos la si(uiente ecuación
Vreq qe Tr Ns > > B ( A >
Ne =
@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@2
En donde7 #e ;req ,r #s Es necesario
K nmero de Emisores en la parcela. K volumen requerido >m8? K ,iempo de rie(o >+oras? K "ub Unidades de rie(o >und? mencionar que estas
3órmulas que e+ considerado son
adecuadas para conocer el nmero de emisores en un rie(o por aspersión% y las demás variables estarán su*etas siempre a la (eometrFa de las parcelas% (rado de tecni3icación del rie(o% y al tipo de instalación del rie(o si es 3i*o o móvil. Por lo tanto% e+ considerado un mar(en de error en la obtención del nmero de emisores que van +asta un 8M% ya que en muc+os ensayos que se +an realizado +e tratado de conse(uir que el nmero de emisores calculado deberFan ser i(ual al nmero de emisores que deberFan ser pintados en la parcela% ya sea manualmente o con
una +erramienta computacional esto
debido a la irre(ularidad de la (eometrFa de la parcela6 otro aspecto que se deberFa considerar es entender%
si
se +a determinado una
tasa de
precipitación del emisor que está de acuerdo con la pluviosidad media del sistema y del marco de rie(o% entonces esta tasa de precipitación debe ser en toda la parcela6 por lo tanto se debe colocar emisores sectoriales en todo el perFmetro% el cual probablemente eleve el costo de la instalación6 entonces se +a realizado un a*uste a la ecuación #0% con el ob*etivo de determinar la cantidad de emisores que deberFa +aber en una parcela% por lo que esta
Ing. Juan Héctor Osorio Clemente Página 2'
ecuación a3ectado por una variable adimensional
se apro9ima
bastante
cuando se dibu*a los emisores dentro de una parcela para un marco de rie(o trian(ular. Al realizar los ensayos
con la +erramienta computación
"I"GOPRA%% para los marco de rie(o rectan(ular y cuadrado% se debe corre(ir aun manualmente ya que al(unos emisores quedan demasiados traslados.
Vreq >=(?CD qe Tr Ns > > B ( A >
Ne =
.......................................................6
6. rocedi&iento *ara distribuir e&isores en *arcela.
omo ya se tiene el emisor ele(ido% el cual cubrirá las necesidades de rie(o% a+ora tocará pintar los emisores dentro de la parcela% para ello debra se(uir lo sis(uiente pasos7. a? "e deberá seleccionar la parcela en la cual querremos +acer la distribucion de emisores% para ello utilizaremos las +erramientas del Arc)ap% como “select /eactures$.
Ing. Juan Héctor Osorio Clemente Página 2)
Antes de pintar los emisores dentro de la
parcela% será necesario aHadir a la
tabla de contenido% las curvas de nivel% esto con la 3inalidad de ver orientacion de los portaaspersores% una vez car(ada
la
las curvas de nivel
procedermeos a seleccionar la parcela% tal como se muestra en la 3i(ura #0 2:
Figura N° 2#. Proceso e selección e la
b? Una vez seleccionado la parcela% seleccionaremos el menu malla de la barra de +erramientas del "iGOPRA)%
Inmeditamente emer(erá una ventana de dialo(o% en la cual debemos de establecer las condiciones de creacionn de los emisores% el cual estará su*eto a los cálculos realizados ateriormente.
Ing. Juan Héctor Osorio Clemente Página 2+
Figura N 2. Proceso e conBguración e istriución e emisores
En el bonton de orientacion de lineas% deberá pinc+ar% con la 3inalidad de seleccionar el an(ulo de creacion de las lineas portaaspersores% una vez terminado este proceso% la parcela debera quedar de la si(uiente manera > ver 3i(ura #0 2=?.
Figura N° 2'. Creación e emisores
Ing. Juan Héctor Osorio Clemente Página 2,
"i ya quedo con3orme con el an(ulo de la linea de portaaspersores% podrá aceptar el diseHo de distribucion de los emisores presionando el bonton onsolidar% el cual quedará con en la si(uiente 3i(ura #0 81
Figura N° 2'. Consoliación e -alla
Probablemente lue(o de la creacion de la distribucion de emisores% +aya al(unas areas que no son cubiertas% estos podrá rellenar con la cracion manual de emisores% para ello deberá +acer un clic' en el boton crar emisor%
En esta parcela se tiene :2 emisores% si aplicamos la 3ormula planteada tendremos :1.=2 o :B emisores% el cual di3iere de B para este caso% el cual indica que la 3ormula planteada es correcta. Para ver la cantidad de nodos emisores se +an creado podra ir a la tabla de atributo de nodos y veri3icar estos valores.
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Una vez que +aya creado todos los emsiores% debemos asi(nar el modelo que +emos utilizado para el cálculo.
B. Asigancion de caracteristicas %idraulicas a los e&isores creados.
Una ves creado los emisores en la parcela% se deberá especi3icar sus caracteristicas +idraulicas% con la 3inalidad de establecer las condisiones de
diseHo.
Para
ello
utilizando
las
+erramientas
del
Arc)ap
seleccionaremos todos los emisores de la paracela o de todo el proyecto en su con*unto6 una ves seleccinado los emisores utilzaremos la +erramientas del "IGOPRA) con la 3inalidad de asi(nar un modelo de emisor el mismo que estar su*eto al diseHo a(ronomico. "e(n lo seHaldo debera se(uir los si(uiente pasos7
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a? "eleccionar los emisores on el boton select b$ *ol$gon, deberá +acer un barrido y seleccionar todos los emisores que se encuentran dentro de la parcela% o como se meciono% podra seleccionar todo los emisores del proyecto.
b?
!ue(o de +aber seleccionado los emisores% deberá e*ecutar el
boton de in3ormacion% que se encuentra
en la barra de +erramientas del
"i(opram% tal como se muestra en la si(uiente 3i(ura.
!ue(o de e*ecutar esta +erramienta% emer(erá una ventana de dialo(o en la cual debera seleccionar el emisor% el mismo que se utilizo para el calculo de la pluviometria media del sistema en el apartado de calculo
Ing. Juan Héctor Osorio Clemente Página 32
de parametros de rie(o% además de ello indicar la presion nominal de traba*o del emisor% vease la si(uiente 3i(ura.
Al seleccioar el emisor% se rellenaran los casilleros del coe3ciente de descar(a y e9ponente de descar(a del emisor% como asi tambien las presiones minimas y ma9imas de traba*o% quedando aun por de3inir la presion nominal para la cual se calculao la
pluviometria de :.BB
mmD+ora% por lo que ud debera colocar esta presion. /inalmente si todo esta correcto% deberá presionar el botin (uardar para que vuelque toda la in3ormacion a los emisores seleccionados% y aceptar con un si% ;ease la si(uiente 3i(ura.
Ing. Juan Héctor Osorio Clemente Página 33
Para veri3icar
si
cada
emisor
cuenta con las
caracteristicas
+idraulicas deberá limpiar la selección con las +arramientas del Arc(is% utilizando el bonton de in3ormacion del "i(opram y con al ayuda del "nap deberá selelecionar cualqueir emisor y veri3icar si se +an volcado la in3ormacion del proceso anterior. (. Asignacion de sectores de riego.
Esto se re3iere que debemos plani3icar el rie(o dentro de la parcela% se recuerda que para el cálculo de la dotación de la parcela +ubo un t5rmino denominado “#s$% pues para nuestro proyecto el #s será de :% el cual si(ni3ica que la parcela tendrá cuatro sectores con un tiempo de
Ing. Juan Héctor Osorio Clemente Página 3#
: +oras cada uno% +aciendo un total de B= +oras de rie(o% o *ornada e3ectiva de rie(o. Para sectorizar en : partes la parcela%
ten(a en cuenta que cada
sector deberá tener en lo posible la misma cantidad de emisores% de tal manera que la sección +idráulica de la tuberFa primaria que entra a la parcela ten(a un diámetro que pueda satis3acer óptimamente a las cuatro sectores. Para
realizar la asi(nación de sectores si(a los
si(uientes pasos7 a? -eberá contabilizar la totalidad de emisores en la parcela% e ir a(rupando de tal manera que quede cuatro sectores con la misma cantidad de emisores. b? -ebera ir eliminado al(unos
tramos >Arcos?% con las
+erramientas el si(opram% de tal manera de tener los cuatro sectores aisaldos en entre si. c? !ue(o de +aber a(rupado los emisores% y eliminado al(unos tramos% deberá realizar el trazado de las tuberias primarias que conectara a cada sector de rie(o ,odo este proceso lo verá al momento de realizar la clase presencial o los videos que se publicaran en su debida oportunidad.
Paso B% seleccionar arcos para su respectiva eliminación
Ing. Juan Héctor Osorio Clemente Página 3$
aso 1, eli&inar tra&os con %erra&ientas del #igo*ra&.
En esta ultima ventana debera aceptar con un si% y automaticamente se borraran todos los arcos seleccionados.
Ing. Juan Héctor Osorio Clemente Página 3'
Gra3ica 3inal de eliminacion de tramos. d? En este ultimo paso% deberá crear una red% para ello deberá car(ar el punto donde se encuentra la ubicación del reservorio% y desde allF debera iniciar el trazado +asta lle(ar al pie de la primera parcela. Para ello% deberá
utlizar la +erramienta
e9tender red% de la
barra de
+erramientas del “#I+O"AM”,
9eleccionar 5erramienta e tra7ao e re
Una ves e*ecutado esta
+erramienta% deberá ir dibu*ando la
red6
incialmente no necesitamos tener creado toda la red% podra crear un pequeHo tramo% con la 3inalidad de
asi(narle un nombre a la red
+idraulica% y asi poder con3i(urar el tipo de red y dimensioando que se realizará6 para terminar el trazado debera presiona la tecla s+i3 clic'% cuando realice este proceso% emer(era una ventana de dialo(o en la cual ud deberá describir el nombre de la red +idraulica% tal como se muestra en la si(uiente 3i(ura. Probablemente ten(a restricciones con
Ing. Juan Héctor Osorio Clemente Página 3)
la catntidad de caracteres% si 3uese asi% canbie el nombre de la red a B1 di(itos
e? omo esta red +idraulica será dimensiionado teniendo en cuenta la presencia de emisores dentro de la parcela% debemos indicar al modelo que se trata de un rie(o en parcela% para ello deberá ir al menu del si(opram e ir a la opcion pre3erenciasDredes% tal como se muestra en al si(uiente 3i(ura.
Estado allF% deberá selcionar en la casilla tipo de red% la opcion “Rie(o en Parcela$% e ir a la boton (uardar y e*ecutarlo% y verá que el color de del trazado de la red cambiara al mismo color de los arcos en la parcela.
3? A+ora debemos de realizar la conectividad de la tuberia que viene desde el reservorio con las tuberias que se encuentran dentro de la parcela% para ello utilizará la +erramienta denominda “Insertar Arco$% con esta +erramienta ud debera crear las tuberias que conecten a cada sector% muy al mar(en que servira para realizar la coneccion
Ing. Juan Héctor Osorio Clemente Página 3+
"i todo se +a realizado correctamente% la parcela quedará sectorizada en cuatro sectores de rie(o tal como se muestra en la si(uiente 3i(ura.
"e(n todo lo seHalado% Ud. deberá realizar el mismo procedimiento para las demás parcelas.
((. Asigancion de turnos de riego.
!ue(o de +aber establecido topolo(icamente los sectores de rie(o dentro de la parcela% es necesario indicar al modelo matemático los turnos de rie(o que estarn su*etos los emisores% es ló(ico que cada sector será un turno de rie(o en concreto6 para asi(nar los turnos de rie(o utilizaremos las +erramientas del "i(opram y los si(uientes pasos.
Ing. Juan Héctor Osorio Clemente Página 3,
a. ir al menu y seleccionar la opcion
“Asi(nar ,urnosD"ectores de
Rie(o$% tal como se muestran en la 3i(ura.
b.
on el boton “"elect by Poly(on$% deberá seleciconar el primer (rupo de emisores% y asi(arle el turno de rie(o #0 B tal como se muestra en la 3i(ura.
Ing. Juan Héctor Osorio Clemente Página #0
AsF como realizo la asi(nación de los primeros turnos de rie(o% deberá completar los si(uientes turnos de rie(o de la parcela% como tambi5n de todo el proyecto teniendo en consideración que Ud. tiene = dFas para terminar de re(ar todo el proyecto.
Figura Bnal e la asignación e turnos e riego.
Ing. Juan Héctor Osorio Clemente Página #1
continuación se muestra una imagen en one se muestra la culminación el tra7ao e la re 5iráulica " su res!ecti%a sectori7ación !arcelaria.
(1. Calculo de la *resion estaticas.
!ue(o de +aber terminado con el proceso topolo(ico% a+ora debemos calcular las presiones estáticas en todo los emisores y nodos bi3urcaiones% lo que si(ni3ica que el modelo computacional deberá
indicarnos si
contamos con la ener(ia potencial necesaria para satis3acer en principio las presiones minimas en los emisoreso no% caso contrario% el modelo nos indicará mediante alertas que nodo emisor tiene al(un de3icit el cual repercutira mas adelante en el proceso de dimensionado óptimo Para realizar los calculos de las presiones estaticas% debera se(uir los si(uientes pasos6 a? -ebera situar el cusor en el menu modelación% el cual se encuentra en la barra de +erraientas del "i(opram% alliF debera seleccionar la opcion “ “alcular Presion Estática
%$y se(uidamente emer(erá un mensa*e
Ing. Juan Héctor Osorio Clemente Página #2
indicadole si desea calcular las presiones estaticas en la RE-B%
ud
debera indicar que si.
!ue(o de computacional
+aber procesado toda la in3romacion% in3ormará
el modelo
mediante alertas el detalle del cálculo
respectivo% para ello mostrara un listado
de todos aquellos nodos
emisores que ten(a problemas de de3icit de ener(ia%
"e(n lo seHalado% el modelo "i(opram +a encontrado cero alertas en arcos% y B1 alertas en nodos6 ademas de ello en el mensa*e
nos
pre(unta si deseamos ver estas alertas en 3orma de selección en la pantalla del Arc)ap o no% pues le diremos que si. !ue(o de este mensa*e% quedará activo el cuadro de alertas% el mismo que tendra que analizar en 3orma con*unta% o en su de3ecto analizar cada caso en 3orma particular.
Ing. Juan Héctor Osorio Clemente Página #3
Por e*emplo% en esta ventana de alertas se tiene una listado de nodos% la cual se puede resumir en lo si(uiente% por e*emplo% el nodo =<% tiene una ener(Fa estática de B<.:8 metros% pero sin embar(o ese nodo emisor requiere una presión minina de 21 mca% como verá es imposible obtener esa presión mFnima% si solo contamos conB<.:8 metros% por lo que se deberá plantear otras opciones% por lo tanto% con el botón de in3ormación y quitando la selección deberá cambiar la presión mFnima en cada nodo emisor% o su de3ecto volver a distribuir los emisores ba*o otras caracterFsticas de marco de rie(o.
igura. #e &uestra los e&isores con d3:icit de energ=a esttica
Ing. Juan Héctor Osorio Clemente Página ##
(5. roceso de di&ensionado o*ti&o.
Una ves que el sistema +aya comprobado que la presion estatica es la correcta en todos los nodos% entonces el modelo computacional se encuentra listo para someterlo al proceso de dimensionado% en la cual +ay que tomar atencion a todas las alertas
que nos
vaya a in3ormar el
pro(rama. Para realizar el dimensionado optimo ba*o este modelo debera se(uir los si(uiente pasos. a? "ituar el cursor en el menu “)odelacion$% y e*ecutar “-imensionar por P!$
Ing. Juan Héctor Osorio Clemente Página #$
la opcion