INFORME DE UN SISTEMA DE RIEGO POR ASPERSION EN EL AREA DE IRRIGACIONES.
Riego por Aspersion
riegoDescripción completa
TRABAJO DE RIEGO POR ASPERSION, UN SISTEMA MUY UTIL PARA DIFERENTES CULTIVOSDescripción completa
Este trabajo contiene un poco de bibliografia y se realiza una maqueta a escala
SISTEMA DE RIEGO POR ASPERSION AUTOMATIZADODescripción completa
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El Presente proyecto plantea la instalación de un sistema de riego por aspersiónDescripción completa
Memoria de Calculo Riego Por Aspersion
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Full description
RIEGO POR ASPERSION Datos de Diseño:
DATOS Cultivo
=
Alfalfa
Area de terreno
=
67.60 Has
Evapotranspiracion diaria
=
Evapotranspiracion total
=
Kc
=
Eficiencia
=
85 %
Caudal disponible
=
12 ltrs/seg
Profundidad de raíces
=
Tipo de suelo
= Limoso
Espaciamiento de aspersores
=
8 m
Espaciamiento de alas de riego
=
8 m
Longitud del ala regadora
=
61 m
Tipo de aspersor
= NAAN 501
Caudal de aspersor
=
Presion de trabajo
=
Radio de mojado
=
Velocidad de aplicación
=
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
=
901. 55
749.83
6.4 mm/dia 1450.10 1450.10 mm 0.82
1000.00 mm
0.117 m3/hr
(Tablas )
300
ltrs/se 0.34 g
4 atmosferas 12.5 m 8 mm/h
2.5 %
DISEÑO AGRONOMICO
CALCULO DE LA EVAPOTRANSPIRACION POTENCIAL Con la informacion climatologica se determina Eto aplicando un metodo que se adecue a la zona del proyecto
CALCULO DE LA LAMINA DE RIEGO A REPONER
Dónde: Lr CC PMP Pr f
: Lámina de riego que se debe aplicar en cada riego (cm) : Contenido volumétrico de humedad a capacidad de campo (cm3/cm3) : Contenido volumétrico de humedad a punto de marchitamiento permanente (cm3/cm3) : Profundidad de raíces (cm) : Peso especifico aparente
Lr=
14.88 cm
Lr=
7.44 cm
Dónde: Lb : Lamina bruta Lr : Lamina de riego Ea: Eficiencia de aplicación Lb =
8.752941 cm
FRECUENCIA DE RIEGO:
Dónde: Fr Lr Et Fr =
: Frecuencia de riego (días). : Lámina de riego (mm). : Evapotranspiración del cultivo (mm/día). 14 Dias
67600 9.2
Area = Long. Dist.= Long. Dist.= Long. Dist.=
m²
67. ha 6 s
110 m 122 m 61 m Area efectiva bajo riego =
64. ha 4 s 749 .8 m 4. 31
48
11
10
9
8
6
7
5
4
3
2
11 0
1
11 0
901. 6 m 110 8
4. 31
c
880 21.5 5
c/c
4.31
36
10
8
7
4
2
11 0
11
9
6
5
3
1
11 0 4. 31
24
11
10
9
8
6
7
5
4
3
2
11 0
1
11 0
4. 31
12
10
8
6
4
2
11 0
Ll = X1 = X2 = ea = el = Nl =
122. 00
8 8 67 14 2
11
9
7
5
3
1
11 0 4. 31
7
122
122
3.7
12 3. 12 12 3. 122 2 7 2 2 7 75 0
750. 0 122 6 c c_p c/c
6 1 732 18 7 3.66 7
DISEÑO AGRONOMICO
1.-
CALCULO DE LA LAMINA NETA DE AGUA: Ln = ETP*Kc Donde: Ln = Lámina neta (mm/día) ETP= Evapotranspiración potencial referencia1 (mm/dia) Kc = Coeficiente de cultivo promedio de las plantas Ln =
2.-
2.952 mm/dia
CALCULO DE LA LAMINA BRUTA DE AGUA: Lb = Ln * 100/Eff Donde: Lb = Lámina bruta (mm/dia) Ln = Lámina neta (mm/día) Eff = Eficiencia del sistema (%) Lb =
3.-
3.936 mm
CALCULO DEL MODULO DE RIEGO POR PARCELA Mr = Lb * 10,000/86400 Donde: Mr = Modulo de riego por parcela (ltrs/seg/ha). Lb = Lámina bruta (mm/día)
901.6 m
Mr=
4.-
0.456 (ltrs/seg/ha).
Para estudios preliminares
CALCULO DEL AREA TOTAL REGABLE A = Q/Mr Donde: A = Area regable (Ha) Q = Caudal (ltrs/seg) Mr = Módulo de riego (ltrs/seg/ha) A =
5.-
26.341 has
CALCULO DE LA LAMINA DE AGUA RAPIDAMENTE APROVECHABLE (LARA) LARA = Prof.raíces(mm) * AA * FARA LARA =
CULTIVO
12.6000 mm
→ cebolla y col
6.-
300.00
CALCULO DE LA DOTACION NETA Dn = LARA
CUANDO IR ES = MAXIMO PERMISIBLE
Dn = Ln x IRreal
CUANDO IR ES < MAXIMO PERMISIBLE
Dn =
7.-
PROFUNDIDA RAIZ (mm)
12.6000 mm
CALCULO DE LA DOTACION BRUTA Db = Dn x 100 /Eff Db =
8.-
16.8 mm
CALCULO DEL INTERVALO MAXIMO DE RIEGO: IR max (días) = LARA (mm)/Ln (mm/dia) IR max (días) =
9.-
4.00 dias
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= VBI ≥ P
1.83 (mm/h) OK!
10.- CALCULO DEL TIEMPO DE RIEGO: Tr = Db/P Donde:
VBI =
12.5
mm/h
Tr
= Tiempo de riego (hrs)
Lb
= Lámina bruta (mm/dia)
P
= Precipitacion (mm/h)
Tr =
9
hrs
11.- CALCULO DEL NUMERO DE RAMALES: Nram = (Lterr - 2X)/er +1 Nram =
Para X =
17.75 ramales
8 18.00
Ramales
X = (Lterr-(Nram-1)er)/2 X=
7 m
12.- CALCULO DEL NUMERO DE ASPERSORES POR RAMAL Nasp = (La - 2X)/e +1 Nasp =
Para X =
11.5
8 12
Und
X = (La-(Nasp-1)e)/2 X=
6 m
13.- CALCULO DEL CAUDAL DE POR ASPERSOR: q = Pmax . e . l q=
0.090 m3/hr
14.- CALCULO DEL CAUDAL POR RAMAL Q = q x Nasp Q=
1.074938 m3/h
15.- CALCULO DE PERDIDAS PERMISIBLES EN EL LATERAL Hl =
0.20 Pa + S % Llat
Hl =
8.70 m
16.- PRESION MINIMA DE TRABAJO EN LA UNIDAD DE RIEGO
= 117.00 K*20^a 144.00 0.8125 a=
Segun catalogo
K*30^a = 0.512
q = K*h^a
0.67 ^a
COLOR
BOQUILLA (m
Rojo
1.6
Rojo
1.8
K=
25.231
q=
16.-
117 m3/hr
PERDIDA DE CARGA EN ARCO DE RIEGO: = = =
0.50 m
Total de pérdida de carga en el arco =
2.60 m
Por vávula de control Por fricción en el arco Por singularidad
2.00 m 0.10 m
Diseño hidraulico
DATOS DE DISEÑO: Aspersor color naranja :
=
Coeficiente de variabilidad =
=
5%
Coeficiente de uniformidad =
=
90%
Caudal del aspersor
=
Espaciamiento de aspersores
=
8.00 m
Espaciamiento de laterales
=
8.00 m
N° de aspersor/planta €
=
CALCULO DEL COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD
Luego:
C.U =
93.65%
CALCULO DEL CAUDAL MINIMO
qn=
112.44
l/h
(caudal mínimo)
PRESION MINIMA DE TRABAJO EN LA UNIDAD DE RIEGO
NAAN 501
117.00
1.00
l/h
asp./planta
50 = K*20^a 61
de catalogo
K*30^a
0.819672
=
0.666667 ^a
a = log 0.8197
=
0.49
log 0.667 50 = K*30^0.49 K=
11.52034
q=11.52*h^0.49
hn =
104.12 m
ha =
112.91 m
Altura mínima de trabajo
Pérdida de Carga Permisible en la Unidad de Riego DH =
2.5 (ha - hm)
DH =
21.98 m la pérdida de carga (Hf) en la SUR no debese <= a este valor (∆H)
Cálculo de la eficiencia de riego: La pérdida por percolación profunda se asume un 8% (prueba con lisímetro) Ef =
CU * ( 1 - %Pp )
Ef =
8%
0.83
Diseño del lateral
a) Selección del diámetro del lateral Longitud del lateral
150.00
m
Caudal del microyet
117.00
l/h
8.00
m
interno
14.0
mm
externo
16.0
mm
Espaciamiento entre microyet Diametro del lateral
Caudal del lateral QL =
longitud de lateral x Caudal del emisor Espaciamiento entre microyet
QL =
2,193.8
l/h
QL =
0.6094
l/s
Perdida de Carga en el Lateral
Donde J' =
Perdida de carga en el lateial corregida por accesorios
J=
Perdida de carga en el lateial
SE =
espaciamiento entre emisores (microyet)
LE =
Longitud equivalente de emisores =
J
0.10
= 1.21 * 10^12 * (Q/C)^1.852 * D^-4.87
C=
130 (Polietileno)
J =
155.734
J' =
157.68
m/100m m/100m
Hf = J' x f x L/100 n=
n° de goteros por lateral
n=
Longitud del lateral Espaciamiento entre microyet
n=
Hf =
18.75
87.276
microyet/lateral
m
f =
Perdida de Carga en el Lateral
DH =
22.0
m
Pérdida en lateral
87.3
m
65.3
m
Perdida Permisible en la distribuidora
Presión de entrada en el lateral Pm =
Ha + 0.75*Hf ± DZ/2
-
DZ =
-1
Pm =
177.37
m
Presión en el emisor más alejado Pg =
90.09
m
200.00
180.00
160.00
140.00
120.00
100.00
80.00
60.00
40.00
20.00
0
24
60
Diseño del Distribuidor
Perdida de carga en la tubería distribuidora Longitud de la distribuidora = N° de laterales por punto
#¡REF!
=
2 und
Espaciamiento entre hileras = N° de laterales =
#¡REF! Longitud x N° de laterales por punto Espaciamiento entre hileras
N° de laterales =
#¡REF!
Caudal de distribuidora Qd = Qd =
Caudal del lateral x N° de laterales #¡REF!
m
l/s
Perdida de Carga en la distribuidora
laterales
Tubería de PVC C=
150
Diámetro interno
2.00
" 50.80
J
mm
= 1.21 * 10^12 * (Q/C)^1.852 * D^-4.87
J =
#¡REF!
m/100m
n=
#¡REF!
laterales
Hf =
#¡REF!
m
Hf = J' x f x L/100
f =
Perdida de Carga en la Distribuidora
Perdida Permisible en la distribuidora =
-
65.3
m
Perdida de Carga en la Distribuidora =
#¡REF!
m
Perd carga Permisible_Red Secundaria =
#¡REF!
m
Presión en la entrada de la Distribuidora P=
Ha + 0.75*Hf ± DZ/2
DZ =
-1
P=
#¡REF!
m
Presión en el lateral más alejado Pl =
#¡REF!
m
1.00
0.90
0.80
) m ( a r o d i u b i r t s i d a l n e n ó i s e r P
0.70
0.60
0.50
0.40
0.30
0.20
0.10
0
10
20
30
Longitud de la distribuidora (m)
40
50
60
DISEÑO DEL SECUNDARIO Coef. Para tub. PVC : C = Caudal entrada del Distribuidor: Qsur= N° de SUR a regar =
150 #¡RE F! l/s #¡RE F! und
#¡RE F!
l/h
Cálculos previos: Pendiente ( i ) = m (F. Hanzen-Williams) =
NOTA La pérdida de carga se calcula solo con J, no se considera J'; pues las salidas múltiples no funcionan : simultaneamente.Se considera las pérdidas por accesorios.
RESUMEN DEL TUBO PRINCIPAL: Diam .Candidatos 6"
Long.
Cant
Un d
Clas e
159.8
786.2 4
157.2 5
Pzs
7.5
Total
786.2 157.2 4 5 Pzs
Pérdidas de carga en m/m en las lineas de riego para los diámetros candidatos seleccionados:
N°
Pulg "
Diam. (mm)
Linea 1 73.53
1 2
3 4
76.2 102
2.21236 0.54501
Linea 2 16.34 0.1369 0 0.0337
Linea 3 57.19 1.3897 5 0.3423
Linea 4 19.61 0.1918 6 0.0472
Linea Linea Linea 5 6 7 37.58 21.24 16.34 0.6391 0.2224 0.1369 0 0 0 0.1574 0.0547 0.0337
3
6
152
0.07566
4
8
203
0.01864
5
10
254
0.00629
6
12
305
0.00259
7
14
356
0.00122
ti=10 años= 5
FRC:=
3 0.0046 8 0.0011 5 0.0003 9 0.0001 6 0.0000 8
6 0.0475 2 0.0117 1 0.0039 5 0.0016 3 0.0007 7
6 0.0065 6 0.0016 2 0.0005 5 0.0002 2 0.0001 1
4 0.0218 5 0.0053 8 0.0018 2 0.0007 5 0.0003 5
9 0.0076 1 0.0018 7 0.0006 3 0.0002 6 0.0001 2
3 0.0046 8 0.0011 5 0.0003 9 0.0001 6 0.0000 8
0.11
Costo anual unitario de la tuberia (PVC) N° 1 2 3 4 5 6 7
Diam. (") 3 4 6 8 10 12 14
CU $ 4 5 7 12 16 21 25
C Anual U $ 0.44 0.55 0.77 1.32 1.76 2.27 2.77
SISTEMA DE RIEGO A PRESION CULEBRAS A DISEÑO DE ) LATERAL
TUBERIA
Datos de diseño : Caudal gotero: qa (l/h) Esp. Goteros :Se ( m) Long. Lateral: l ( m) Caudal lateral ( l/s) Coef. Para tub. PVC : C
2.30 l/h 0.40 m. 50.80 m. 0.081 l/s
Presión mínima de trab.: ha =
Cálculos
=+(1.21*10^10)*((F$19/F$11)^1.8552)*(E25^4.87)
130
Pérd. caraga admisible: ∆Hl=
0.000 6 l/s
3.23 m. 12.63 m.
Dato de diseño Agronómico Dato de diseño Agronómico
0.16 1° 12.5 10.3 50.80 0.00 0.24 03 0.257 0.04 2° 16 13.2 50.80 0.00 0.15 79 0.066 0.01 3° 20 16 50.80 0.00 0.11 88 0.024 0.00 4° 25 21.8 50.80 0.00 0.06 42 0.005 0.00 5° 32 28 50.80 0.00 0.04 12 0.001 NOT En este caso se considera solamente el caso crítico A: para pendiente positiva.
hf (m ) 4. 62 1. 19 0. 43 0. 09 0. 02
hn (m)
Velo c. hm- (m/s (m) hn ) hm
12.63
16. 02 13. 51 12. 95 12. 70 12. 65
12.52
12. 95
11.40 12.32 12.52 12.61
∆ h
Observaciones
4.6 3 1.1 9 0.4 3 0.0 9 0.0 3
: (CORREGIR) No 0.97 existe p. disponible : (OK) Existe presiòn 0.59 disponible : (OK) Existe presiòn 0.40 disponible : (OK) Existe presiòn 0.22 disponible : (OK) Existe presiòn 0.13 disponible
0.4 3
: (OK) Existe presiòn 0.40 disponible
Diametro elegido 3°
20
16
50.8
0.00 135
0.11
0.02
0. 0.024 43
Pérd. carga admisible para el Lateral: ∆Hl=
0.43 m.
Presión mínima en la entrada del lateral : Hm =
12.9 5 m.
SISTEMA DE RIEGO A PRESION B DISEÑO DE TUBERIA ) DISTRIBUIDOR: (Distribui dor)
TERCIARIA O
3.23 m
Datos de diseño : Caudal lateral : ql (l/s) Esp. laterales :Sl ( m) Long. distribuidor: l ( m) Coef. Para tub. PVC : C Tol. Perd. carga: ∆Hl=
0.081 l/s
292.1 l/h
0.13 07
1.5 m. 154.5 0 m. 150 0.43 m.
P. Entrada lateral: hm =
12.95 m.
Cálculos previos: Pendiente ( i) = m (F. HanzenWilliams) Nº salidas :n (N LATERALES) Caudal Distribuidor ( l/s)
0.014 7 1.855 2
Lpro m=
16.72 l/s
F ( n, lo=Se)
0.355
340. Hpro 5. 00 m= 00
103
fe (m) de =18.91*d^(tabla 1.87) Espac.Later.Correg .= 1.50
60190 .7 l/h
de
a
0°
1°
1°
2°
2°
3°
3°
4°
4°
5°
5°
6°
6°
7°
7°
8°
8°
9°
9°
10°
10°
11°
0.8 05
13. 47 lts/seg
Caud.Correg=
Condició Hmn= Hn
∆H
<
=
2.43 m
m
PARA TRAMO CON PENDIENTE POSITIVA:
Tramo
Factor Corrección =
0.01 47
Diametro Long Desni Candidatos . vel Øe Øi (mm) (mm) (m) (m)
Tolerancia de presiones en SUR Tolerancia de presiones en Laterales Tolerancia de presiones en Distribuidores
= ∆Hl
= =
Hm - Hn
Long .
Cant
Und
Clase
3"
84.1
52.15
10.43
Pzs
5
2.5"
69.4
39.12
7.82
Pzs
5
2"
56.4
16.55
3.31
Pzs
5
91.27
18.25
Pzs
5
Total
2.5 (ha - hns) = hm hn
∆Hl + ∆Hd
3.23
=
0.43
=
1.72
∆Hd
RESUMEN DEL DISTRIBUIDOR Diam .Candidatos
VALOR (m)
ECUACIONES
2.15
CONDICION VALOR PERMITIDO VALOR OBTENIDO (OK) CUMPLE
VERIFICACION FINAL DE PRESIONES DESCRIPCION
ECUACIONES
VALOR (m)
Tolerancia de presiones en SUR
∆H =
2.5 (ha - hns) =
∆Hl + ∆Hd
Tolerancia de presiones en Laterales
∆Hl =
hm - hn
=
0.43
Tolerancia de presiones en Distribuidores
∆Hd =
Hm - Hn
=
1.72
3.23
: (OK) CUMPLE 2.15
RESUMEN DEL DISTRIBUIDOR Diam .Candidatos
Long.
Cant
Und
Clase
3"
84.1
52.66
10.53
Pzs
5
2.5"
69.4
39.12
7.82
Pzs
5
2"
56.4
122.86
24.57
Pzs
5
91.77
18.35
Pzs
5
Total
SISTEMA DE RIEGO A PRESION C DISEÑO DE TUBERIA ) SECUNDARIA: Datos de diseño : Caudal Terciario : qs (l/s) Esp. Distribuid :Sd ( m) Long. distribuidor: l ( m) Coef. Para tub. PVC : C P. Entrada Terciaria: Hm =
13.47 l/s
48483 l/h
122 m. 683.37 m. 150 14.65 m.
Cálculos previos: 0.0026 67
Pendiente ( i ) = m (F. HanzenWilliams)
1.8552
Nº salidas :n Caudal Secundario ( l/s) F ( n, lo=Se) fe (m) de tabla
NOTA La pérdida de carga se calcula solo con J, no se considera J'; pues las salidas múltiples no funcionan simultaneamente.Se considera : las pérdidas por accesorios.
RESUMEN DEL TUBO SECUNDARIO: Diam .Candidatos 6"
159.8
Total
Long.
Cant
Und
Clase
682.21
136.44
Pzs
5
682.21
136.44
Pzs
SISTEMA DE RIEGO A PRESION D DISEÑO DE TUBERIA ) PRINCIPAL: Datos de diseño : Caudal Secundaria : qs (l/s) Esp. Secundario :Ss ( m) Long. distribuidor: l ( m) Coef. Para tub. PVC :C P. Entrada Secundario: Hm =
26.94 l/s
96966 l/h
176 m. 786.2 4 m. 150 19.72 m.
Cálculos previos: Pendiente ( i ) = m (F. HanzenWilliams) Nº salidas : n Caudal Principal ( l/s)
26.94 l/s
F ( n, lo=Se)
0.485
fe (m) de
0.002 7 1.855 2 4
=18.91*d^(-
96966 l/h
Condición
Hm-
<
∆H
50. m
tabla
1.87)
Tramo de
a
0°
1°
1°
28°
28°
21°
21°
14°
14°
7°
=
Diametro Lon Desni Cau Candidatos g. vel dal fe J J' Øe Øi (m (mm) (mm) (m) (m) ( l/s ) (m) ) (m) 168
NOT La pérdida de carga se calcula solo con J, no se considera J'; pues las salidas múltiples no funcionan A: simultaneamente.Se considera las pérdidas por accesorios.