Download - Memoria de Diseño de Riego Por Goteo y Aspersion

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UNIVERSIDAD AUTNOMA DE CAMPECHE

FACULTAD DE INGENIERIA

INGENIERIA CIVIL Y ADMINISTRACION

ALUMNOS: jonas esteban valladares MAESTRO: ALEJANDRA CASTRO GONGORA

OBRAS PARA MANEJO Y APROVECHAMIENTO DEL AGUA

SEMESTRE: 8vo GRUPO: A

ContenidoHopelchen3Toponimia3Historia3Localizacin5Extensin5Orografa5Hidrografa5Clima5Principales ecosistemas6Recursos naturales6Caractersticas y uso del suelo6Caractersticas del cultivo a usar7Descripcin7Detalles7Fotos del lugar8Riego por aspersin8Objetivo del riego por aspersin8Clasificacin8Elementos que componen un equipo de riego por aspersin9Caractersticas de funcionamiento de un aspersor9Factores que afectan la uniformidad de aplicacin del sistema10Aplicacin uniforme del agua10Espaciamiento entre aspersores es uno de los factores fundamentales en el diseo del sistema11Pluviosidad media del sistema (ipp)11Sistemas estacionarios11Diseo agronmico11Eficiencia de riego12Coeficiente de Uniformidad (CU)12Eficiencia de distribucin (EDa)13Proporcin del agua emitida por los aspersores que llega al suelo (Pe)13Coeficiente de uniformidad segn sistema de aspersin13Diseo hidrulico14Prdidas de carga en un lateral14Consideraciones para el diseo agronmico16Criterios de diseo de un equipo de riego por aspersin16Diseo de riego por aspersin porttil171. Datos del predio172. Eleccin del aspersor173. Estimacin de la Eficiencia (Ea)174. Clculo de la operacin del riego185. Clculo del N mnimo de aspersores y laterales186. Diseo del lateral197. Diseo del principal198. Seleccin de la bomba19PROYECTO DE RIEGO POR GOTEO20Diagrama del equipo20Secuencia de clculo201.rea mojada por planta202.Necesidad de riego diario203.Volumen diario por planta204.Caudal horario por planta215.Numero de goteros por planta216.Numero de goteros/ planta y lnea tercera217.Caudal en la lnea tercera218.Velocidad del agua en la lnea.219.Calculo del nmero de Reynolds:2110.Rugosidad relativa2111.Calculo del factor de friccin f2212.Calculo de perdida de carga para el lateral22

HopelchenToponimia La palabra Hopelchn, de acuerdo a sus races etimolgicas, se compone de Ho (cinco), Pel (terminacin para contar) y Chen (pozo), que significa "lugar de los cincos pozos".HistoriaLo que es ahora este municipio fue asiento de importantes ncleos mayas, as lo demuestran los sitios arqueolgicos que se encuentran diseminados por todo su territorio; sus principales acrpolis son Hochob, Xtampac o Xlapac y Dzibil Noc Aac, ciudades que sucumbieron cuando la decadencia del llamado Segundo Imperio Maya que inicia en el ao 1000 y termina en 1517 a la llegada de los espaoles.Se dice que Hopelchn fue fundado como pueblo de congregacin en 1621 y que para 1630 contaba con alrededor de 20,000 indgenas; se dice tambin que para 1669 eran los bataboob quienes tenan el poder y que repudiaban el control de los blancos. Hopelchn era un pueblo de enlace, trnsito obligado para la poblacin fugitiva del camino real y alrededores en su huida a los montes de la Pimienta y Chichanh, los misioneros blancos refieren que este era un centro de abasto e intercambio, traan sus mercaderas para vender a cambio de sal, plvora, sogas y herramientas. Se dice tambin que en 1622, al pasar por este lugar un grupo espaol que intentaba conquistar a los itzaes, refugiados en la laguna de Petn Itz, Guatemala, da a conocer las primeras noticias de lo que es hoy la ciudad de Hopelchn.Como consecuencia de los asentamientos hispnicos, en los principales ncleos indgenas se edifican mansiones y cuarteles de la guardia real y autoridades de la corona. Los siglos XVI y XVII marcan la construccin de los primeros templos catlicos, la religin implantada ejercera el control ideolgico desde las iglesias construidas.A finales del siglo XVII y principios del XVIII en su bsqueda de tierras frtiles fueron llegando espordicamente criollos y euromestizos al pueblo de Iturbide, cuyo primer nombre fue Dzibil-Noh-Aac (tortuga grande escrita) y que estuvo habitado por los xiues, as como indios fugitivos de las Encomiendas, aunque con algunas rencillas espordicas los mayas de este pueblo aprendieron a convivir con ellos.En este periodo, familias emigrantes de origen Ticuleo (Yucatn) fundan Bolonchenticul, en las inmediaciones de una laguna de origen pluvial que se encontraba en el actual centro de poblacin. Una lpida de mrmol del ao de 1682 empotrada en la iglesia del lugar, es la fuente escrita ms antigua. La denominacin del poblado es eminentemente maya: Boln (nueve) y Chen (pozo) sin embargo slo siete existen, ya que los pozos X? Cheen Can (pozo de culebras) y Chen Ich- Pak (pozo dentro de pared), fueron clausurados por inoperantes. Los nombres de los otros siete son los siguientes: X'cheen-Ha (pozo de agua salada) X'cheen Chac-che (pozo de palo cortado) X'cheen-Chan (pozo chico) Cheen X'Caba-hol (pozo de boca baja) Cheen X'Cana-hol (pozo de hoyo alto) Cheen pach-Pila (pozo detrs de una pila) Cheen X'caba-Noria (pozo de noria baja)En la etapa de la Independencia, algunas de las ricas heredades fueron abandonadas y muchos de los siervos al ser liberados remontaron a las selvas, otros; la gran mayora ignorantes de los cambios sociales permanecieron en el submundo de la explotacin de las haciendas.Localizacin

El municipio de Hopelchn, se localiza al este del estado; se ubica en las coordenadas geogrficas 89 06' y 90 09' de longitud oeste y 17 48' y 2011' de latitud norte de Greenwich.Sus lmites son: al norte con el vecino estado de Yucatn; al sur con el municipio de Calakmul, y al oeste con los municipios de Champotn, Campeche, Tenabo y HecelchaknExtensin La superficie del municipio es de 7,460.27 km2, lo que representa el 13.1% de la superficie territorial del estado.Orografa Est caracterizada por pequeas elevaciones de relieve calcreo, que alcanzan una altitud mxima de 350 metros sobre el nivel del mar. El resto de su extensin son planicies donde se presenta la faja calcrea alterna, con mayor o menor frecuencia, con extensas hondonadas donde predominan suelos para uso agrcola.HidrografaPor naturaleza del suelo y formacin geolgica, no existen corrientes superficiales, lo que provoca que el agua se infiltre al subsuelo formando corrientes internas. El manto fritico est localizado a profundidades que varan entre los 60 y 30 metros.ClimaPredominan dos tipos de climas: el clido subhmedo (awo) (w), con lluvias en verano y precipitaciones de menos de 5mm., localizado en la parte norte del municipio; y el clido subhmedo (aw1), con lluvias en invierno y precipitaciones que varan entre 5 y 10.2.mm. La precipitacin media anual es de 1,050 mm., con un periodo de lluvias de mayo a octubre siendo los ms lluviosos los ltimos cinco meses.La temperatura media es de 26C., considerndose 19.5C. como mnima y 32.5C. como mxima.Principales ecosistemasEn el municipio se encuentran las siguientes clases de vegetacin: selva alta, vegetacin secundaria, pastizales y sabanas. En esta vegetacin se desarrolla el chicozapote en gran abundancia, palo de tinte, machiche, pucte, caoba, cedro, tzalan, guayacn, chacah, ciricote, nance, pimienta de Tabasco, zapote y tah.Predominan las especies domsticas: el ganado bovino, porcino, caballar y aves a nivel familiar, as como las especies silvestres ms comunes: tales como el venado, jabal, conejo, armadillo, gato monts, ocelote, pavo de monte, tigrillo, jaguar y faisn, entre otras especies.Recursos naturalesEl municipio cuenta con tierras que producen anualmente 40,300 toneladas de productos cclicos y 773 toneladas de productos perenes; asimismo cuenta con 12.5 miles de ganado bovino, 40.0 miles de porcinos y 306.6 aves y 24.4 mil abejas; as como recursos derivados del petrleo.La silvicultura fue una de las actividades en el pasado que le dieron importancia al municipio, actualmente se ha restringido.Caractersticas y uso del sueloLa superficie del municipio de Hopelchn contiene bsicamente 5 tipos diferentes de suelos, que de acuerdo a la clasificacin de la FAO-UNESCO, sus denominaciones son:Rendzina-litoso: estos suelos son una asociacin de puslum y tzekel, son suelos pedregosos, con un contenido de arenas gruesas, se localizan al pie de las laderas y se distribuye en casi todo el territorio municipal.Litosol-rendzina: son una asociacin de tzekel y puslum, sus caractersticas son similares a la anterior, predominando el pedregoso.Rendzina-litosol; vertisol plico (e-i vp): es una asociacin de suelos puslum, tzekel y akalche; son suelos que se ubican en las partes bajas, en zonas de inundaciones, son profundos y el origen de su formacin es coluvial, estn localizados principalmente en la parte centro y sur del municipio.Rendzina-luvisol crmico-vertisol-crmico (e-lc-vco): asociacin de puslum, kancab, yaxhom y akalche; son suelos de color rojo, negro y caf ubicados en superficies planas, se caracterizan por tener bastante porcentaje de humedad y tener buen drenaje; estn localizados en la parte centro del municipio.Rendzina- vertisol-plico (e-vp): asociacin de puslum y akalche, localizados en pequeas reas en todo el municipio.Uso del sueloLa superficie con vocacin de uso agrcola es de 29,816 hectreas, en ella se practica agricultura de temporal tanto a espeque como mecanizado donde se siembran cultivos ciclicos y perennes; sobresaliendo el maz, frijol, calabaza, tomate, etc.Caractersticas del cultivo a usarDescripcin Terreno principalmente selvtico a pie de carretera con electricidad. Se tiene 400 hectreas listas para la siembra o meter ganado, se hicieron pruebas de cultivo principalmente de ctricos, (naranja, mandarina, lima y limn,). Presa artificial para tener agua todo el ao, 2 corrales para tener ganado con bao, y embarcadero, el agua se utiliza de las presas para todo lo necesario de la casa, actualmente se utiliza planta de gasolina para la luz.Detalles Metros de superficie: 540x360 = 194400m2Tipo de terreno: plano Forma: irregularUbicacin: media calle

Fotos del lugar

Riego por aspersinObjetivo del riego por aspersinProducir una lluvia uniforme sobre toda la parcela y con una intensidad tal que el agua infiltre en el mismo punto donde cae.Clasificacin

Elementos que componen un equipo de riego por aspersin Equipo de Bombeo Succin, bomba, motor, vlvulas Tuberas de conduccin Tuberas primarias y secundarias Tuberas laterales Emisores Aspersores Difusores fijos o toberas Accesorios Vlvulas, hidrantes, reguladores de presin, elevador del aspersor

Caractersticas de funcionamiento de un aspersor

a) Caudal emitido - tamao de boquilla - presin en la boquilla q = K . H x q caudal emitido (l/h) H presin en boquilla (m.c.a) K,x constantes del aspersor x = 0.5Factores que afectan la uniformidad de aplicacin del sistema1) Modelo de reparto de agua del aspersor2) Disposicin y espaciamiento de los aspersores3) Efecto del vientoOtros) Duracin del riego Vaina prolongadora (> 2 m/s) Altura del aspersor Aplicacin uniforme del agua1) Modelo de reparto de agua por el aspersor - Diseo del aspersor - Tipo y nmero de boquillas - Presin de trabajo2) Marco o disposicin conjunta de los aspersores Separacin entre aspersores en el lateral Separacin entre laterales Marco: cuadrado, rectangular, triangular Marcos ms comunes: 12*12, 12*18 18*18 m Aspersin porttil: mltiplos de 6 m

Disposicin de los aspersores

Espaciamiento entre aspersores es uno de los factores fundamentales en el diseo del sistemaHeerman y Kohl (1980) recomiendan las siguientes separaciones entre aspersores

Marcos cuadrados y triangulares 60% del dimetro efectivo mojado Marcos rectangulares 40 a 75 % del dimetro efectivo mojado

% de reduccinVelocidad del viento (m/s)

10-12 4-6

18-208-9

25-3010-11

Pluviosidad media del sistema (ipp) - Caudal del aspersor (l.h-1) - rea del marco de riego (m2) Ipp (mm.h-1) = q / S S = Easp * E lat La Pluviosidad media del sistema Ipp < Velocidad de infiltracin del suelo

Sistemas estacionariosDiseo agronmico

Estimacin de las necesidades de agua de los cultivos Determinacin de los parmetros de riego Lamina Frecuencia Duracin Nmero de emisores por posicin Caudal Disposicin de los emisores en el campoEficiencia de riegoLB = LN / Ea Ea = EDa * Pe EDa = LN / LinfLB Lmina BrutaLN Lmina netaEa Eficiencia de aplicacinEDa Eficiencia de distribucinPe Proporcin de agua que llega al sueloLinf Lmina media infiltrada

Coeficiente de Uniformidad (CU)

M: valor medio del agua recogida en los pluvimetrosn: nmero de pluvimetros

Pn Presin mnima en el cuadro de riegoPa Presin nominal del aspersor

Eficiencia de distribucin (EDa)

a: Fraccin de rea adecuadamente regada

Proporcin del agua emitida por los aspersores que llega al suelo (Pe)Sistema de riegoPe %Sistemas semifijos, ramales mviles88 90Sistema fijo, en bloques90 92Pivot central93 96Caones94 96

Coeficiente de uniformidad segn sistema de aspersinSistemaCU (%)

Laterales mviles70 a 86 %

Aspersin fija70 a 88 %

Laterales autodesplazables 75 a 94 %

Caones de riego 60 a 75 %

Diseo hidrulico Q = K * Hxx 0,5 Criterio Pmx Pmn 0,2 Pa (aspersores de un lateral) Ipp = Q / SS = Easp * Elat E = n * 6 Criterio E 60% efectivo mojado (vientos < 2 m/s)

Prdidas de carga en un lateral

Consideraciones para el diseo agronmico

Las diferentes posiciones deben tener el mismo o similar nmero de aspersores. Mxima utilizacin del sistema en perodo punta (20 horas por da) La Ipp no debe superar la Vinf al final de cada riego Se procurar hacer de 2 a 4 posiciones por da Riegos nocturnos Laterales a nivel o descendentes Presin de trabajo entre 250 y 350 kPa En sistemas fijos, riego en bloques (>Hf, < evap. y deriva) En sistemas mviles, el nmero de posiciones mltiplo del nmero de hidrantesCriterios de diseo de un equipo de riego por aspersin1. Se debe aplicar una cantidad de agua tal que una fraccin a de la superficie total reciba por lo menos la Lmina Neta2. No puede existir escurrimiento, por lo tanto la Intensidad de Precipitacin no debe superar la Velocidad de Infiltracin.3. Los caudales erogados por los diferentes aspersores no deben variar en ms de un 10% del caudal nominal. Para ello la diferencia de presin entre los mismos no debe superar el 20% de la presin nominal.4. La lmina aplicada debe ser uniforme en toda la superficie, por lo que la separacin entre emisores no debe superar el 60% del dimetro mojado.5. Debe tener los menores costos de inversin y operativos, pero que permita cumplir con los cuatro puntos anteriores.Diseo de riego por aspersin porttil

1. Datos del predioSuperficie 540 x 360 m (aprox. 19.5 has)Cultivo Papa (40 cm de profundidad de arraigamiento)Suelo Franco limoso, V.inf. 8 mm/horaAgua disponible 50 mm (en los 40 cm)Umbral de riego 50% (-1 bar) - L.N. = 25 mmJornada de riego 16 horas por daETc pico 5.3 mm/daProfundidad del agua en el pozo 15 m (Nivel dinmico)

2. Eleccin del aspersorMarca SIME modelo SILVERBoquilla 6 mm; Pa 3 atm.; Q 2.30 m3/hora; alcance 15 m.Ipp(18 x 18 m) = Q/A = 2300l/h / 324m2 =7.1 mm/hora

Ipp: Pluviosidad media del sistema

3. Estimacin de la Eficiencia (Ea)CU (Christiansen) 90% (comparando con datos experimentales)CU sistema = CUs. = 88CUs = 88; a = 90 EDa = 0.80Ea = EDa * Pe = 0.80 * 0.90 = 0.72CU Coeficiente de UniformidadPn Presin mnima en el cuadro de riegoPa Presin nominal del aspersorEDa Eficiencia de distribucinPe Proporcin de agua que llega al suelo

4. Clculo de la operacin del riegoFrecuencia de riegoFr. = LN / ETc = 25 mm / 5.3 mm/da = 4.7 das 5 dasLN ajustada 5.3 mm/da * 5 das = 26.5 mm U.R. ajustado = 26.5 / 50 = 53%Lmina BrutaL.B. = L.N. / Ef. = 26.5 / 0.72 = 36.8 mmTiempo de operacinT riego = L.B. / Ipp = 36.8 mm / 7.1 mm/hora = 5.2 horasT operacin = T riego + T cambios = 5.2 + 0.5 = 5.7 horasN de posiciones por daN pos. = Jornada / T operacin = 16 horas/da / 5.7 horas/pos. = 2.8 pos/da3 posiciones/da Jornada ajustada = 5.7 horas/pos. * 3 pos./da = 17.1 horas/da

5. Clculo del N mnimo de aspersores y lateralesNmero de aspersoresN mn. = (Superficie) / (N pos.dia-1 *FR * Marco del aspersor) N mn. = (540*360) / (3*5*18*18) = 40 aspersores Distribucin en el campo180 m/lateral / 18 m/aspersor = 10 aspersores/lateralLong. Lateral = Esp./2 + (Esp. * (n-1)) = 18/2 + (18 * 9) = 171 mNmero de laterales40 aspersores totales / 10 asp./lat = 4 lateralesNmero de posiciones por lateral540 m / 18 m/pos = 30 * 2 = 60 posiciones60 pos. / 4 lat. = 15 pos./lateral (5 das * 3 pos/da)

6. Diseo del lateralCaudal = 2.300 l/h/asp * 10 asp./lat = 23.000 l/h/lat = 6,4 l/sCriterio - Prdidas