riego por aspersion maiz aamp modificado

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

C9

Civil 19: utilizar el metodo que se acondcinana mejor al lugar

B10

Civil 19: par el periodo vegetativo mas critico

D17

Civil 19: hasta 150m

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)

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




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.


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) )

E14

ɸ=3/4"

E15

ɸ=1"

E16

ɸ=1 1/2"

E17

ɸ=2"

E18

ɸ=2 1/2"

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







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


∆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


2

F=(1/(m+1)+(1 /(2∗n ))+((m−1 )0̂ . 5 )/(6∗n 2̂) )






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

)


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


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!















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


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

)


2

F=(1/(m+1)+(1 /(2∗n ))+((m−1 )0̂ . 5 )/(6∗n 2̂) )

75.0082.0089.0096.00

103.00110.00

riego por aspersion maiz aamp modificado

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