TRABAJO RIEGO[1]

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 0 UNIVERSIDAD DE LA REPUBLICA FACULTAD DE AGRONOMIA CURSO DE RIEGO Y DRENAJE PROYECTO DE RIEGO EN EL CENTRO REGIONAL SUR  Assanelli Andrei Fornero Cecilia Galiger Sebastián Lopez Néstor Ordiozola Francisco MONTEVIDEO URUGUAY 2009

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UNIVERSIDAD DE LA REPUBLICAFACULTAD DE AGRONOMIACURSO DE RIEGO Y DRENAJE

PROYECTO DE RIEGO EN ELCENTRO REGIONAL SUR 

 Assanelli AndreiFornero CeciliaGaliger Sebastián

Lopez NéstorOrdiozola Francisco

MONTEVIDEOURUGUAY 

2009

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1. INTRODUCCIÓN

El presente proyecto se enmarca dentro del curso de Riego y Drenaje, deFacultad de Agronomía.

El objetivo del trabajo es profundizar y aplicar los conocimientos adquiridos enel desarrollo del curso, en una situación particular próxima a la realidad.

En este proyecto se diseñarán todas las instalaciones necesarias para regar losdistintos cultivos propuestos con sus determinados métodos de riego. Estos son:durazneros (2 hás), cebolla (1 há), maíz (4 hás) y pasturas en una rotación (12hás). Los mismos se ubicarán en el Centro Regional Sur de Facultad de Agronomía,Progreso, Canelones.

2. METODOLOGÍA

Para la elaboración del proyecto se llevó a cabo la siguiente secuencia decomponentes:  Necesidades de agua de los diferentes cultivos.  Diseño de la fuente de agua (tajamar)  Diseño del canal y aforadores  Diseño del riego por aspersión (cebolla)  Diseño del riego localizado (durazneros)  Diseño del riego por superficie (melgas y surcos para pradera y maíz

respectivamente)

En el desarrollo de cada temática se detallan los aspectos metodológicos.

3. NECESIDADES DE AGUA DE LOS CULTIVOS

3.1. ESTIMACIÓN DE LA ETc

La evapotranspiración de referencia (Eto) fue calculada a partir de los datos deEvaporación y coeficiente del Tanque A para INIA Las Brujas, que se presentan enla guía del curso 2008 (pág. 21). Para el cálculo de la ETc se determinó el Kc decada cultivo.

3.1.1. Maíz

La duración de las fases del cultivo y la fecha de siembra, fueron tomadas de laguía del curso práctico. La fecha de siembra del maíz para grano es el 15 de

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octubre. En la figura Nº 1 se muestra la evolución del Kc y la duración de las fasesdel maíz.

Figura Nº 1: Evolución del Kc y duración de fases .

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

15-Oct 30-Oct 09-Nov 18-Ene 17-Feb

 

  Cálculo de Kc mensual 

Kc OCT(31/10)= (0,322 + 0,3)/2= 0.311Kc OCT = 0.30 (15/16) + 0,311 (1/16)= 0,301Kc NOV = (0,998 + 0,322)/2= 0,660Kc DIC(1-9/10)= (0,998 + 1,2)/2)= 1,1Kc DIC = 1,1 (9/31) + 1,2 (22/31) = 1,17Kc ENE(19-31/01)= (0,832 + 1,2)/2= 1,016Kc ENE = 1,2 (18/31) + 1,016 (13/31)= 1,12Kc FEB = (0,832 + 0,35)/2= 0,591 

En el cuadro Nº 1 se presenta la demanda de agua del maíz. Se regará durantetodo el ciclo del cultivo.

Cuadro Nº 1: Demanda de agua del maíz.OCT NOV DIC ENE FEB 

Eo (mm/d)  4,7 6,0 7,4 7,7 6,2Kt  0,69 0,72 0,71 0,71 0,72

Eto (mm/d)  3,20 4,32 5,25 5,47 4,46Kc  0,30 0,66 1,17 1,12 0,59

Etc (mm/d)  0,96 2,85 6,14 6,13 2,63

15 días

40 días

40 días 30 días

Kc ini = 0,30

Kc máx = 1,2

Kc final = 0,35

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3.1.2. Pradera

La pradera forma parte de un sistema de rotaciones de 3 años con el cultivo demaíz. Se sembrará festuca (Festuca arundinacea) y trébol rojo (Trifolium pratense )en abril, la fase inicial y de desarrollo se lleva a cabo durante el otoño e inviernodonde hay poca demanda del cultivo, por lo tanto la probabilidad de déficit hídricoes baja. La pradera llegará a su máximo kc a los 80 días, momento en el cual serealiza el primer corte. Los siguientes cortes se hacen cada 45 días, utilizándose unKc máximo promedio para el diseño del riego. En el siguiente cuadro se muestranlos Kc utilizados para cada fase, estos fueron tomados de la guía de clase (pág.

25).

Cuadro Nº 2: Kc pasturas.FASES Kc 

Inicial  0,4Maduracion  0,95*Final  0,85 * Valor promedio de Kc máximo 0,85-1,05

En el cuadro Nº 3 se presenta la demanda de agua durante todo el ciclo de la

pastura. Cuadro Nº 3: Demanda de agua de la pradera.ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC 

Eo (mm/d) 

7,7 6,2 4,9 3,3 2,2 1,6 1,8 2,3 3,5 4,7 6,0 7,4

Kt  0,71 0,72 0,71 0,73 0,65 0,62 0,58 0,63 0,65 0,68 0,72 0,71Eto 

(mm/d) 5,47 4,46 3,48 2,41 1,43 0,99 1,04 1,45 2,28 3,20 4,32 5,25

Kc  0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95Etc 

(mm/d) 

5,20 4,24 3,31 2,29 1,36 0,94 0,99 1,38 2,17 3,04 4,10 4,99

El riego se llevará a cabo en los meses de noviembre, diciembre, enero yfebrero; cuando se da la máxima demanda de agua.

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3.1.3. Durazneros

Se utilizará una variedad nueva, Moscato Blanco, originada del programa demejoramiento llevado adelante en INIA. Esta variedad presenta el período defloración del 1° al 15 de setiembre, momento en el cual no presentará unconsumo de agua importante. Al iniciarse la brotación comienzan a aumentar lasnecesidades de agua, para llegar a la máxima demanda cuando se termina labrotación, este momento se da aproximadamente a fin de setiembre. El período demáxima demanda se prolonga hasta que las hojas comienzan la senescencia, quese estima el 1º de marzo. El aporte mínimo de agua se da desde este momentohasta la caída de las hojas, que se estimó el 15 de marzo.

En la figura Nº 2 se presenta la evolución del Kc del cultivo para el monte

adulto (guía de clase, pág 26) y la duración de las fases (tomado de Taller IV-Fruticultura).

Figura Nº 2: Evolución del Kc y duración de las fases.

0

0,3

0,6

0,9

1,2

1,5

15-sep 30-sep oct Nov Dic Ene Feb 01-mar 15-mar

 

El mes de mayor demanda de agua por este cultivo corresponde a enero,

como se puede observar en el cuadro Nº 4.

Cuadro Nº 4: Demanda de agua del cultivo.SET OCT NOV DIC ENE FEB MAR 

Eo (mm/d)  3,5 4,7 6,0 7,4 7,7 6,2 4,9Kt  0,65 0,68 0,72 0,71 0,71 0,72 0,71

Eto (mm/d)  2,28 3,20 4,32 5,25 5,47 4,46 3,48Kc  0,98 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 1,0

Etc (mm/d)  2,23 3,68 4,97 6,04 6,29 5,13 3,48

15 días 151 días 15 días

Kc ini = 0.8

Kc máx = 1.15

Kc fin = 0.85

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El momento de riego abarcará desde el mes de setiembre hasta mediados demarzo.

3.1.4. Cebolla

Se cultivará 1 há del cultivar “Pantanoso del Sauce”. El trasplante se realiza el15 de julio y la evolución del Kc y duración de cada fase se presentan en la figuraN° 3.

Figura N° 3: Evolución del Kc de cebolla y duración de cada fase.

El riego se realizará durante todo el ciclo del cultivo, en el cuadro N° 5 semuestra la ETc mensual.

Cuadro N°5: Demanda de agua del cultivo.JUL AGO SET OCT NOV DIC 

Eo (mm/d)  1,8 2,3 3,5 4,7 6,0 7,4

Kt  0,58 0,63 0,65 0,68 0,72 0,71Eto (mm/d)  1,04 1,45 2,28 3,20 4,32 5,25

Kc  0,70 0,74 0,89 1,03 1,05 0,90Etc (mm/d)  0,73 1,07 2,03 3,30 4,54 4,73

21 d

66 d

45 d

15 d

Kc ini = 0,7Kc máx = 1,05

Kc final = 0,75

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3.2. DETERMINACIÓN DE LA LÁMINA NETA

3.2.1. Características de los suelos

Los cultivos fueron instalados en tres tipos de suelos, ubicados en la unidadNº1 cuyo suelo dominante es un Vertisoles Rúptico0 Típico, unidad N°2 y Nº7,conformada por Brunosoles Eútricos Típicos y Brunosoloes Subeútricos Lúvicosrespectivamente. A continuación se presenta la descripción de los mismos.

Cuadro Nº 6: Descripción del suelo de la Unidad Nº 1.Horizonte Profundidad Textura Dap 

Fase superficial

  A 0-17 Franco arcillo limoso 1,10Ck + 17 Arcillo limoso a arcillosoFase profunda 

  A 0-25 Franco arcillo limoso 1,11  AB 25- 40 Franco arcillo limoso 1,22Bt 40- 60 Arcillo limoso a arcilloso 1,25BC 60- 75 ArcillosoCk 75-100 Arcilloso a arcilloso limoso

Cuadro Nº7: Descripción del suelo de la Unidad Nº 2.

Horizonte Profundidad Textura Dap   A 0- 20 Franco limoso 1,3Bt 20- 50 Arcilloso 1,35

BCk 50- 70 Arcillo limosoCk 70 y + Arcilloso limoso a franco

Cuadro Nº 8: Descripción del suelo de la Unidad Nº 7.Horizonte Profundidad Textura Dap 

  A 0- 25 Franco limoso 1,30Bt1 25- 51 Arcillo limoso 1,35Bt2 51- 70 ArcillosoBC 70- 87 Arcilloso

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CC (%ps) = 0,023 (%arena) + 0,25(%limo) + 0,61(% arcilla)

PMP (%ps)= -5 + 0,74 CC%ps. 

AD%vol= AD%ps x Dap

AD prof.rad= AD%vol x prof.rad(m)

LN= AD prof.rad x p%

3.2.2. Cálculo de Lámina Neta

Para el cálculo de capacidad de campo se utilizó la formula de Bodman yMahmud, y para el cálculo del punto de marchitez permanente la de Silva et al. Lasproporciones de arena, limo y arcilla fueron tomadas del triángulo textural.

.

3.2.2.1. Durazneros

Este cultivo se instalará en la unidad de suelo N° 1, donde se dispondráncamellones de 40 cm de altura, utilizando solo el horizonte A. Los cálculos de AD yLN se determinan para este horizonte. Se manejará un umbral de riego de 50%del agua disponible (pág 26 de la guía de clase). A continuación se presentan lacomposición textural de esta unidad.

CC%ps= 0,023 (10) + 0,25(55) + 0,61(35)= 35,3PMP%ps= -5 + (0,74 x 35,3)= 21,14

 AD%ps= 35,3 – 21,14= 14,2

 AD%vol= 14,2 x 1,1= 15,6 mm/10cm.

 AD prof.rad= 15,6 x 4= 62,4mm

LN= 62,4 x 0,5= 31,2 mm

Horizonte Profundidad Arcilla Arena Limo   A 0-2535 10 55

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3.2.2.2. Cebolla 

La cebolla se instalará en la unidad N° 2. La profundidad radicular es de 20 cm.

En el siguiente cuadro se dispone de la composición textural.

Horizonte Profundidad Arcilla Arena Limo   A 0- 20 20 20 60

 AD prof.rad= 15,85 x 2= 31,7 mm

LN= 31,7 x 0,3= 9,51 mm

3.2.2.3. Pastura

La pradera se ubicó en la Unidad Nº 7, cuyo suelo dominante tiene la siguientecomposición textual.

Horizonte Profundidad Arcilla Arena Limo   A 0- 25 20 20 60Bt1 25- 51 45 10 45

La profundidad radicular considerada es de 20 cm para este cultivo. AD prof.rad = 15,85 x 2= 31,7 mm

LN= 31,7 x 0,6= 19,0 mm

3.2.2.4. Maíz

Este cultivo se instalará en la unidad Nº 7. Para el cálculo de la lámina neta seconsideró una profundidad radicular de 40 cm.

•  Horizonte A:

 AD prof.rad= 15,85 x 2,5= 39,6 mm

LN= 39,6 x 0,55= 21,8mm

LN TOTAL= 39 mm

•  Horizonte Bt1:

 AD prof.rad= 20,4 x 1,5= 30,6 mm

LN= 30,6 x 0,55= 16,8 mm

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4. FUENTE DE AGUA

La fuente de agua que se utilizará es un tajamar. El centro de la cortina estáubicado en las coordenadas planas (461.29; 6170.68) según la carta topográfica1/50.000 SGM. Para el diseño se utilizó el programa “Balance de un Tajamar”,considerando las necesidades de agua de los cultivos, el agua disponible en elperfil, las áreas parciales encerradas entre cotas de la zona a inundar y la cortinadel tajamar, la precipitación y área de la cuenca.

 A partir del programa se obtuvieron los siguientes datos:

•   Área de la cuenca: 107 hás

•   Volumen de agua: 185.000 m3

 •   Altura máxima del lago: 3,68 m•   Altura toma de agua: 0,50 m•  Superficie máxima del lago: 9,5 hás

Ecuación altura-volumen: Y = 0,1809 x0,5789 

Se maneja una probabilidad de déficit del 13 %.

4.1. CALCULO DE LA DISTANCIA “d”

Se utilizó el Método Hidrológico, con un escurrimiento de 10 mm.

•   Volumen escurrido = escurrimiento (m) x área de la cuenca Volumen escurrido = 0,010 m x 107.000 m2 = 10.700 m3

•   Volumen total = Volumen lago + volumen escurrido Volumen total = 185.000 m3 + 10.700 m3 = 195.700 m3

•   Altura correspondiente a 195.700 m3 = 3,84 m

•  d = 3,84 m – 3,68 m = 0,16 m 

4.2. CAUDAL MÁXIMO Y VOLUMEN DE ESCORRENTÍA

Para determinar el método de estimación del caudal máximo y volumen deescorrentía, en primer lugar se establecerá el tiempo de concentración.

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4.2.1. Tiempo de concentración

El tiempo de concentración se calculará para flujo no concentrado, a través delmétodo de V.T.Chow y S.C.S.

  Método de V. T. Chow  

Tc = distancia (m)velocidad (m/s)

  Pendiente = Σ L.C.N. x IV = 6.000 x 5 x 100 = 2,8 %

  Área Cuenca 1.070.000

 Velocidad para flujo no concentrado, pasturas, S de 2,8% = 0.71 m/s

Tc = 1.775 m = 2.500 s = 42 minutos 0,71 m/s

  Método de S.C.S. 

Tc = 0,91 x Σ (L x K (S-0,5))K pasturas = 1,41 Tc = 0,91 x Σ (1,775 Km x 1,41 (2,8 -0,5)) = 1,36 hs = 82 minutos 

Para los siguientes cálculos se utilizará el tiempo de concentración determinadopor el método de Chow, ya que es el de menor valor.

Dado que el tiempo de concentración es mayor a 20 minutos y el área de lacuenca es menor a 400 hás, el caudal máximo y el volumen escurrido se calcularánpor el Método Racional y el Método S.C.S

4.2.2. Método Racional

•  Coeficiente de escorrentía “C” -  Pendiente = 2,8 %-  Período de Retorno = 25 años-  Pastizales

Q máximo (m3/s) = C x I (m/h) x A (m2)3600 

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C = 0,42

•  Intensidad  -  Precipitación = 80 mm (duración de 3 hs y T de 10 años)-  CT(25) = 1,177 -  CD(0,7) = 0,526 -  P(0,7; 25) = 80 mm x 1,177 x 0,526 = 49,5 mm 

I = 49,5 mm = 70,7 mm/h 0,7 hs

•   Área de la cuenca  A = 1.070.000 m2 

Q máx = 0,42 x 0,0707 (m/h) x 1.070.000(m2)3600

Q máx = 8,83 m3/s

 V esc = 4810 x 8,83 m3 /s x 0,7 hs V esc = 29.731 m3 

4.2.3. Método S.C.S.

   Volumen de escorrentía

•  NC (grupo C, pastizal, cond. Hidrológica buena) = 74•  S = 25.400 – 254 = 89,2 mm

74•  P (Tc12/7) - Tc*12/7 = 1,2 hs- P (3,10) = 80 mm 

- CT (25) = 1,177 

- CD (1,2) = 0,668•   Área de la cuenca = 107 hás

 V esc = (62,9 – 0,2 89,2)2 x 107 x 1062,9 + 0,8 89,2

 Volumen de escorrentía = 4810 x Q máx x Tc

 V esc = (P (Tc12/7) – 0,2 S)2 x Ac x 10P (Tc12/7) + 0,8 S

P (1.2; 25) = 80 x 1,177 x 0,668 = 62,9 mm 

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 V esc = 16.182 m3 

  Caudal máximo

q máx = 0,786 (1,223 – (0,2s/P(TC))2 (1,223 + (0,8s/P(TC))

q máx = 0,786 (1,223 – (0,2 x 89,2/49,5))2 (1,223 + (0,8 x 89,2/49,5)

q máx = 0,22 m3 /s/mm/háQ máx = 0,310 x 0,22 x 49,5 x 107 x 10-2 

0,7

Q máx = 5,16 m3/s

Se utilizará el caudal máximo calculado por el Método Racional, por ser el demayor valor.

4.3. VERTEDERO DE MÁXIMAS

Para una pendiente del vertedero de 1% y un “n” de 0,033 (superficie de tierray paredes regulares); se calcula el parámetro del canal: S/n2 = 9,2.

Con el parámetro del canal y una velocidad prefijada de 1,0 m/s, a partir delgráfico de la guía de clase (página 53) se obtiene el caudal específico de vertido de0,19 m3 /s/m y un tirante de 0,24 m.

 Volumen Laminado = V (HV +E) – V ( HV)  Volumen laminado = V (4,08) – V ( 3,84) 

 Volumen laminado = 217.557 – 195.926 = 21.631 m3

 

Caudal vertido = (1 – V L/ V esc) Qmáx

Caudal vertido = (1 – 21.631/29.731) 8,83Caudal vertido = 2,4 m3/s 

 Ancho del vertederoB = Qvmáx /q = 2,4/0,19 = 12,6 m

Plantilla = b – 8h = 16,2 – 1,92 = 10,7

Q máx = 0,310 qmáx x PTC x Ac x 10-2 Tcmáx 

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Figura Nº 4: Sección del vertedero de máximas

4.4. ALTURA DE LA CORTINA

Borde libre 

h (m) = 0.0138 x fetch1/2 h (m) = 0.0138 x 6001/2 = 0,34 m

 Altura total = 4,08 + 0,34 = 4,42 m

  A esa altura se le adicionan 44 cm en el centro de la cortina, para lacompactación.

 Ancho de coronamiento

C = 1,1 x 4,421/2 + 0,91 = 3,2 m

4.5. VOLUMEN DE TIERRA A MOVER PARA LA CONSTRUCCIÓN.

4.5.1. Desmonte base del terraplén 

El volumen de tierra que se deberá mover para hacer el desmonte donde seinstalará la cortina, corresponde a la zona que quedará debajo. La profundidad delmismo se estimó en 10 cm por ser profundidad donde se concentran las raíces.

El volumen se estima a partir de la proyección de la base, que se muestra en elesquema a continuación.

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Figura Nº 5: Esquema de base de la cortina del tajamar.

El área de la proyección de la base se divide en figuras geométricas conocidaspara calcular los volúmenes de cada una y luego se suman.

El volumen de toda esta área es de 677m3.

Este volumen removido es necesario para que quede el horizonte mineralexpuesto y sobre el cual se va a construir para de este modo evitar que se denperdidas por infiltración por debajo de la cortina, lo cual también traeríainestabilidad al terraplén construido.

4.5.2. Dentellón

Esta estructura se construye para darle mayor estabilidad al terraplén aconstruir, pero esta estructura se realiza cuando la cortina tiene desde 1,40m ellargo del dentellón tiene 252,5m.

Las medidas de la estructura se toman de la guía de clase del curso de riego ydrenaje 2008.

Fuente: Guía de clase, Curso de Riego y drenaje 2008.

El volumen de la figura se puede calcular como el de un rectángulo.

Volumen dentellón = 4 x 0,75 x 252,5 = 757,5 m3 ≅ 758m3 

3,2 m

70 m

8,8 m

13,23 m

422,5 m

5 m

3 m

0,75 m

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4.5.3. Volumen de tierra de la cortina

En el cuadro siguiente se muestra el volumen de tierra necesario a mover parala construcción de la cortina del tajamar.

Cuadro Nº 9: Volumen de tierra de la cortinaCota (m) 

Dist hor (m) 

  Alt cort (m) 

Cor (m) 

 A (m2) 

  A prom (m2) 

Vol (m3) 

41,42 0 3,2 0,641 12,5 0,42 3,2 1,8 1,5 18,640 30 1,42 3,2 9,6 6,6 197,3

39 60 2,42 3,2 22,4 20,8 1246,738 20 3,42 3,2 40,2 42,5 849,637 20 4,42 3,2 63,0 71,7 1433,637 70 4,42 3,2 63,0 94,5 6613,438 25 3,42 3,2 40,2 83,1 2076,939 32,5 2,42 3,2 22,4 51,4 1669,840 25 1,42 3,2 9,6 27,2 679,441 115 0,42 3,2 1,8 10,5 1204,9

41,42 12,5 0 3,2 0,6 2,1 26,016016,2

Total*

17618* Incluye 10% más de volumen por compactación

Volumen total de tierra 

 Volumen total = Desmonte + Dentellón + Cortina Volumen total = 677 + 758 + 17618 = 19053 m3 

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4.6 VERTEDERO DE MÍNIMAS

 Volumen de esc. = 10.700 m 3 = 3.566,7 m 3  /d = 148,6 m3  /h =0,041 m 3/s3 días 24 hs 3600

Hf = 10,697 x L x Q1,852

C1,852 D4,87

hf = 10,697 x 189,4 +30 D x 0,0411,852

1401,852 D4,87

DN = 180 mm PN = 4 Kg/cm2

  A continuación se presenta el esquema del corte transversal de la cortina deltajamar que se va a construir.

Figura Nº 6: Esquema del tajamar

MRE

d

h

Borde Libre

COTAS

37,0

40,68

40,84

41,08

41,42

41,86

37,5 Toma de agua

Vertedero deMáxima

Vertedero deMínima

 

• Caño de PVC• Codo 90º• L = 189,4 + 30 D m• Hg = (3,84 + 3,68)/2 = 3,76 m

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4.7. CANAL Y AFORADOR 

4.7.1  Canal

El canal se diseñó para abastecer las necesidades de agua del cultivo de maíz ypasturas, para el mes de mayor demanda.

Cuadro Nº 10: ETc de maíz y pradera para los meses de riego.

Octubre Noviembre Diciembre Enero Febrero

Etc (mm/d)Pradera 4,10 4,93 5,19 4,24

Etc (mm/d) Maíz 0,96 2,85 6,14 6,13 2,63

Etc total (mm/d) 0,96 6,95 11,07 11,32 6,87

El mes de mayor requerimiento de agua por estos cultivos corresponde aenero. A continuación se calcula el caudal requerido para dicho mes.

4.7.1.1. Cálculo del caudal

Se fijó una jornada de riego de 10 horas. Las eficiencias de riego por surco y pormelgas, son 60% y 50% respectivamente.

•  Maíz 

Q (m3 /s) = 6,13 mm/d x 4 hás x 10 = 0,0114 m3/s 10 hs x 0,60 x 3.600

•  Pradera 

Q (m3 /s) = 5,19 mm/d x 12 hás x 10 = 0,0346 m3/s10 hs x 0,50 x 3.600

Q máximo canal = 0,046 m3/s

4.7.1.2. Diseño hidráulico del canal

La sección del canal se determinará según la máxima eficiencia hidráulica.Se prefijó una velocidad de 0,25 m/s y el caudal que debe transportar el canal

es de 0,046 m3 /s, entonces:

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 Área del canal = Q/V = 0,046/ 0,25 = 0,184 m2 

Relación de talúdes Z = 1 (suelos francos)

Tirante (h): h = (A/(-Z+2*(Z2+1) 1/2)1/2 = (0,184/(-1+2*(12+1) 1/2)1/2 = 0,32 m 

 Verificación de la velocidad anteriormente establecida:(Mortiz) Vo = C x h1/2 donde C = 0,464 para nuestras condiciones

 Vo = 0,464 x 0,321/2 = 0,26 m/s

Rango Crítico: 0,8 V0 < Vel < 1,2 V0 

Se verifica que la velocidad tentativa de 0,25 m/s se encuentra dentro delrango crítico, por lo tanto se continúa con los cálculos del canal.

Plantilla (a) = A/z - zh = 0,184/0,32 – 0,32 x 1 = 0,26 mTalud (t) = h ( Z2 + 1)1/2 = 0,45 mSolera (b) = a + 2zh = 0,26 + 2 x 1 x 0,32 = 0,9 mPerímetro mojado (P) = a + 2t = 0,26 + 2 x 0,45 = 1,16 mRadio hidráulico (R) = A/P = 0,184/1,16 = 0,16Pendiente (s) = (( V*n) / R 2/3)2 = (( 0,25*0,033) / 0,162/3)2 x100 = 0,078%Borde libre (BL) = 1/3 h = 1/3 x 0,32 = 0,11 m

Figura Nº 7: Sección del canal

t 0,45=h 0,32=

BL 0,11=

b 0,9=

a 0,26=  

0,31 m/s

0,21 m/s

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4.7.2. Aforadores

El máximo caudal que debe medir el aforador ya fue calculado, siendo 0.046m3  /s. Con respecto al caudal mínimo, corresponde al mes de octubre (cuadro Nº10) y se calcula a continuación.

Caudal mínimo  

Q (m3 /s) = 0,96 mm/d x 4 hás x 10 = 0,0018 m3/s10 hs x 0,60 x 3.600

Para medir ese caudal de 1,8 lts/s se utilizará un aforador triangular de 90º(figura Nº 8).

Q = 1,37 h2,5 0,0018 m3 /s = 1,37 h2,5

h = 0,07 m

El aforador triangular se utilizará durante los 16 días de octubre cuando secomienza a regar el cultivo de maíz, ya que el caudal es muy bajo. Luego secambiará por un aforador Cipolletti para medir el rango de caudal. Los aforadoresserán ubicados en la salida del tajamar.

 Aforador Cipolletti 

El caudal mínimo q medirá este aforador corresponde al mes de febrero y elmáximo a enero (cuadro Nº 10).

Qmín (Maíz) = 2,63 mm/d x 4 hás x 10 = 0,0049 m3 /s10 hs x 0,60 x 3.600

Qmín (Pradera) = 4,24 mm/d x 12 hás x 10 = 0,028 m3 /s 10 hs x 0,50 x 3.600

Q mín = 0,033 m3/sQ máx = 0,046 m3/s

  Para Qmín y h mín = 0,05 m

Q (m3 /s) = m.l.h.(2gh)1/2 m= 0,42

•  0,032 m3 /s = 0,42 x l x 0,05 x (2 x 9,81 x 0,05)1/2 l = 1,54 m

Qmín = 0,032 m3 /s

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•  0,046 m3 /s = 0,42 x 1,54 x h x (2 x 9,81 x h)1/2 h = 0,064 m

  Para Qmáx y h máx = l/3

•  0,046 m3 /s = 0,42 x 3h x h x (2 x 9,81 x h)1/2 h = 0,15 m l = 0,45 m

•  0,032 m3 /s = 0,42 x 0,45 x h x (2 x 9,81 x h)1/2 h = 0,11 m

  Medidas intermedias

BL (canal) = 0,11 hmáx = 0,11/1,3 = 0,085 m

•  0,046 m3

 /s = 0,42 x l x 0,085 x (2 x 9,81 x 0,085)1/2

 l = 1,0 m•  0,032 m3 /s = 0,42 x 1,0 x h x (2 x 9,81 x h)1/2 

h = 0,067 m

Cuadro Nº 11. Medidas del aforador Cipolletti

L (m) H (m) Q máx  H (m) Q mín  

0,45 0,15 0,11

1,0 0,085 0,0671,54 0,064 0,05

Eligiendo un aforador de medidas intermedias, se cumple con las condicionesde vertedero perfecto. La carga es mayor a 5 cm y menor a 1/3 de la longitud dela cresta. La altura de la cresta sobre el fondo es de 32 cm (mayor que 3h) y ladistancia entre los extremos de la cresta y los lados del canal, es de 17 cm (2h). Elescurrimiento es libre, la cresta y lados con borde de cuchillo las paredes delvertedero son verticales y la cresta es horizontal.

La cámara de aquietamiento se diseñó para el aforador cipolletti (Figura Nº 8)y se verificó que la velocidad de aproximación sea menor a 0,15 m/s (Vaprox =0,046 (m3 /s)/ 0,43 m2 = 0,11 m/s).

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Figura Nº 8: Aforador Cipolletti, triangular y cámara de aquietamiento.

h=0,07m

a=0,14m

h=0,32m

0,17m

1,34m

L=1,0m

0,17m

0,34m

5,1m

 

5. RIEGO POR ASPERSIÓN

El cultivo que será regado con este método es la cebolla, ocupa una superficiede una hectárea con dimensiones de 145m x 69m. El sistema de riego se diseñapara el mes de diciembre, es en este momento donde se presenta la máximademanda del cultivo. Esta demanda es de 4,7 mm/día.

5.1. DISEÑO AGRONÓMICO

Frecuencia de riego (Fr) = Ln/Etc

Fr = 9,5/4,7= 2 días

El aspersor a utilizar es de la marca Irridelco-Unirain Series, modelo F-46. Acontinuación se presenta una adaptación del catálogo donde se muestra el caudalaportado a 31,6m de presión, para distintas boquillas.

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Cuadro Nº 12: Desempeño del Aspersor

Ipp (mm) según marco 

colocación aspersores (m) Boquilla 

(l/h) 

R mojado 

(m) 

Máx esp 

(m)  18-6  18-12  18-18 

11/64" - 3/32" 1694 15,1 18,12 15,7 7,8 5,23/16" - 3/32" 1937 15,5 18,6 17,9 9,0 6,03/16" - 1/8" 2283 15,5 18,6 21,1 10,6 7,03/64" - 1/8" 2566 16 19,2 23,8 11,9 7,97/32" - 1/8" 2873 16,5 19,8 26,6 13,3 8,9

Fuente: Adaptado catalogo del fabricante.

Diámetro de mojado = R mojado x 2

Máximo espaciamiento = Diámetro de mojado x 0.6

Intensidad de precipitación

Ipp = Q / (Distancia entre aspersores x Distancia entre laterales)

Como criterio para la elección del aspersor y la disposición de los mismos, seutiliza una Ipp < a 8mm/h, ya que esta es la velocidad promedio de infiltraciónpara los suelos de Uruguay. De este modo se evita que el agua escurra por la

superficie del suelo.Para continuar con los cálculos, se fija el coeficiente de uniformidad deChristiansen en 90% (comparando con datos experimentales).

Dada la presión de trabajo del aspersor seleccionado (31,6m) para garantizaruna buena uniformidad de la tarea, se establece que la diferencia de presión entreaspersores no debe de superar el 20%. Por lo tanto:

P aspersor = 31,6m

31,6 - (31,6x0,2) = 25,3 m

Pn = 25,3 + ((31,6 x 0,2)/2) = 28,3 m

Coeficiente de uniformidad 

CUsis = CUChristiansen ( 1 + √ (Pn/Pa)) 

2

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CUsis = 90 ( 1 + √ (28,4/31,6)) = 87,6 % 

Ingresando con el valor de CUsis y un porcentaje de área bien regada del 90%,la Eficiencia de distribución (Eda) es de 0,794 (guía de clase, pág. 174).

Eficiencia de aplicación 

Eficiencia de aplicación = Eda x Pe

Ea = 0.794 x 0.90

Ea = 0.71

Lamina Bruta 

Lamina Bruta = LN/Ea

LB = 9,5 / 0.71

LB = 13,4 mm 

Tiempo de Riego 

Tiempo de riego = LB / IppTr = 13,4/ 7,8

Tr = 1,7 horas 

Tiempo de operación 

Top = T.riego + cambios

Top = 1,7 + 0,5

Top = 2,2 horas

Número de posiciones para regar el área 

Nº posiciones = largo cuadro/ distancia entre laterales

Nº posiciones = 145 / 18 = 8

2

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Número de posiciones por día 

En este punto dependiendo del tiempo disponible, la cantidad de posicionespor día variará. Se presentan las distintas opciones para el desarrollo de la tarea.

  Jornada de 2,2 horas 2,2 / 2,2 = 1 posición

  Jornada de 4,4 horas 4,4 / 2,2 = 2 posiciones

  Jornada de 8,8 horas 8,8 / 2,2 = 4 posiciones

5.2. DISEÑO HIDRAULICO

Número mínimo de aspersores 

Nº mínimos aspersores = Área a regar/ (Nº pos x Frec x Esp aspersores)

Cuadro Nº 13: Número mínimo de aspersores, según Nº posiciones

Nº posiciones Nº aspersores 1 24

2 12

4 6

Según el cuadro presentado: utilizando mayores posiciones por día, un mismolateral al ser movido cubre mayor área, por lo tanto el número de aspersorestotales a usar disminuye. Como inconveniente, al aumentar el número de

posiciones, el tiempo necesario para realizar los cambios también aumentagenerando que el sistema demande una alta disponibilidad de mano de obraexclusiva para la tarea, pero como en el predio hay más tareas de riego a llevaradelante, se cree adecuada una jornada de 8,8 horas.

Diseño de laterales de riego 

Longitud 

 Aspersores por lateral = Longitud del cuadro/Espaciamiento entre aspersores

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 Aspersores por lateral = 69 /12 = 5,75 ≈ 6 aspersores/ lateral

Longitud lateral = Esp/2 + (Esp x (n-1) = 12/2 + (12 x 5)= 66m  

Dimensiones del lateral 

Caudal del lateral = Nº aspersores x Caudal aspersor

Caudal del lateral = 6 x 1.694 =10.164 l/h ≈ 0,00282 m3 /s

 Variación de presión máxima = 31,6 x 0,20 = 6,32 m

Diseño tubería más fina por medio de ecuación Hazen-Williams.

hf = (10,679/ C1,852*) x (Longitud tubería/ ∅4,87) x Q1,852 X Coef. sal mult

*C de tubos de PVC =140 (Guía de clase)

∅= 4.87 √ (10.679/ 1401.852*) x (66/ 6.32) x 0.002821.852 X 0.387

∅ = 0,035 m

Cuadro Nº 14: Tubería del lateral

∅  ∅∅  ∅  Nominal (mm) 

∅  ∅∅  ∅  Interno (mm) 

P.N. (kg/cm 2   ) hf *  (m) 

40 36.4 6 5.6

40 36 10 5.8

50 47.2 4 1.6

50 46.4 6 1.7

50 45.2 10 1.94

*Calculada con formula Hazen-Williams, para tubos de PVC

El tubo a utilizar es el de diámetro nominal 50 y presión nominal 4. Con tubosde DN 40 las variaciones de presión superan las pérdidas de carga, por lo tanto seusa un diámetro mayor.

 A continuación se verifica la variación de presión dentro del lateral, para el DN50 y PN 4

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Desnivel del terreno = Hg = 1,2m en los 69m del cuadro.

Desnivel del lateral = (1,2 x 66)/ 69 = 1,14m

P0 = Pa + (¾ x hf) + (Hg/2) + Ha

P0 = 31,6 + (3/4 x 1,6) + (1,14/2) + 0,6 = 33,9m 

Pmin = P0 – hf – Hg - Ha

Pmin = 33,9 – 1,6 – 1,14 – 0,6 = 30,3m

Se verifica variación de presión.

33.9 ---- 100%

30.3 ---- x  x= 89.4% la variación de presión se encuentra dentrodel rango tolerable.

Diseño de línea principal 

Caudal = 6 x 1694 = 10164 l/h ≈ 0,00282 m3 /sCaudal = A x V Q/V = A

Por criterios económicos, velocidad del agua 2 m/s.

 A = 0,00282/2 = 0,0014

 Aο = (D2 x 3,1416)/4 D=((0,0014 x 4)/3,1416)1/2 = 0,0424 ≈ 0,04m

Como se puede observar el principal necesita un diámetro similar a la tuberíadel lateral, por lo que se prueba la misma tubería pero con diferente presiónnominal.

Cuadro Nº 15: Tubería para línea principal.

∅  ∅∅  ∅  Nominal (mm)  

∅  ∅∅  ∅  Interno (mm)  

P.N.(kg/cm 2  )  

Longitud (m) 1 

hf *  (m)*  

50  46,4 6 111,3 7,5*Calculada con Ecuación de Hazen-Williams -1: Incluye longitud equivalente de T y codo

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La tubería a utilizar es la de DN 50 y PN 6.

 A continuación se muestra un esquema de cómo seria el sistema de riego poraspersión.

Figura Nº 9: Esquema de riego por aspersión.

Bomba

Cuadro Nº 16: Resumen de carga del sistema.

Sector Longitud (m) hf (m) Carga funcionamiento (m) 

Principal 111,3 7,5

Lateral 66 1,6

  Aspersor

Total 9,1 31,6

36 m

Principal 42m

Principal 63m

12 m

Lateral 66m

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Para la elección de la bomba se debe conocer el volumen que esta debe erogarcon una determinada carga. En el cuadro de abajo se muestra cuales son loscomponentes de la carga que tiene el sistema.

Cuadro Nº 17: Orígenes de carga en el sistema.

Origen carga 

∅  ∅∅  ∅   Nominal 

(mm)  

∅  ∅∅  ∅   Interno (mm)  

P.N.(kg/cm 2  )  

Longitud (m) 

hf (m) 

hg (m) 

Principal 50 46,4 6 111,3  7,5

Lateral 50 47,2 4 66 1,6

Succión 63 59,2 6 22,4* 0,46

Dif. Altura 5,1

 Alt. Aspersor

0,6

*: Incluye longitud equivalente de válvula de pie de disco con bisagra

HB = Hg + hfs + hfi + hop

HB = 5,1 + 0,46 + 9.1 + 31,6

HB = 46,26m ≈ 46,3m

Potencia útil bomba = (Caudal (l/s) x Carga de la bomba (m)) / 76

Potencia útil bomba = (2,82 x 46,3) = 1,7 HP

Potencia eje = Potencia útil / Eficiencia

Potencia eje = 1,7/ 0,7 = 2,4 HP

De los catálogos se elige la bomba de la marca GRUNDFOS®, modelo CRN 8-40

la cual posee una potencia de 4,0 HP

Resumen de materiales para riego por aspersión:

  Tubería de PVC, DN 50 y PN 6, 105 m (18 tubos de 6 m), para principal.  Tubería de PVC, DN 50 PN 4, 66m (11 tubos de 6 m), para lateral.  Tubería de PVC, DN 63, PN 6, 18m (3 tubos de 6m), para la succión.  6 aspersores, de 1694 l/h.  Codos 90º radio DN 50 y conexiones en T (4) DN 50.

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6. RIEGO LOCALIZADO

Bajo este sistema de riego, se cultivan 2 hás de durazneros de la variedadMoscato Blanco, en un marco de plantación de 3 x 4 metros. La superficie condurazneros se sistematizó en dos cuadros de 85 x 125 metros, con una pendientede 3% a favor de los camellones. En este sentido, se priorizó favorecer la salida deagua del cuadro y manteniendo las entrefilas empastadas no se presentaránproblemas de erosión del suelo.

Para el diseño del sistema de riego, se considerará un monte adulto.

6.1. DISEÑO AGRONÓMICO

Necesidades Totales = ET diseño / (Ea x CU) Necesidades Totales = 6,29 / (0,9 x 0,85)Necesidades Totales = 8,2 mm / día

Superficie efectiva por planta = 3 x 4 m = 12 m

Dosis = Nt x marco plantación Dosis = 8,2 lt/m2 /d x 12 m2 = 98,4 lt/pl/d

Porcentaje de superficie sombreada = 3 x 3 m / 12 m2 x 100Porcentaje de superficie sombreada = 75% no se corrige por el coeficiente Kl.

% Solapamiento = ((Diámetro mojado – Se) / Radio mojado)) x 100El diámetro de mojado es de 0,60 m y corresponde a un Brunosol, con 7 hs deriego con un emisor de 2 l/h.Suponiendo un solapamiento del 20 %, la distancia entre emisores es:Se = 0,20 x 0,30 – 0,60 = 0,54 m

% Solapamiento = ((0,6 m – 0,5 m)/0,3 m) x 100% Solapamiento = 33 %

La distancia entre emisores es de 0,50 m y el caudal es 2 l/h.Se eligió una línea de goteros integrales HYDROGOL de categoría A.

N° de goteros por planta = Distancia entre plantas/ Se N° de goteros por planta = 3 m/0,5 mN° de goteros por planta = 6 goteros/pl

Tiempo de riego = Dosis por planta/Q gotero x n° de goteros plTiempo de riego = 98,4 lt/pl/d / (2 l/h x 6 goteros)

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Tiempo de riego = 8,2 horas

Jornada de riego = Nº sectores x Tiempo de riegoJornada de riego = 2 x 8,2 horasJornada de riego = 16,4 horas

6.2. DISEÑO HIDRÁULICO

Cuadro Nº 18: Caudal en función de la presión 

Q (l / h) = K hx Q (l / h) = 0,60 h 0,48 

 X = ln (q1 / q2) / ln (h1 / h2)X = ln (1,82 / 2,14) / ln (10 / 14)X = 0,48

K = q1 / h1x 

K = 1,82 / 10 0,48 K = 0,60

q mín (l / h) = CU x qa / (100 x (1 – 1,27 x CV / (e 1/2)) q mín (l / h) = 0,90 x 2 l/h / (1 – 1,27 x 0,04 / (6 ½)q mín (l / h) = 1.84 l/h

P mín (m) = (q mín / K) 1/x P mín (m) = (1,84 l/h / 0,6) 1/0,48 P mín (m) = 10,3 m

Pa (m) = (qa / K) 1/x Pa (m) = (2 l/h / 0,60) 1/0,48 Pa (m) = 12,3 m

 Var. Ps = M (Pa – Pmín) Var. Ps = 4,3 x (12,3 m – 10,3 m) Var. Ps = 8,6 m de perdida de carga que se distribuye entre lateral y terciaria.

Presión (m) Q (l/h)

10 1,82

14 2,14

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6.3. TUBERÍAS LATERALES

6.3.1. Pérdida de carga en laterales

Q lateral = q goteros x Nº goteros lateral Q lateral = 2,0 l/h x 250 goterosQ lateral = 500 l/h => 0,139 l/s

Se calculó la pérdida de carga con la fórmula de Darcy-Weisbach (programaTUBOS.EXE) y se obtuvo:DN 16 mm => hf = 12,93 mDN 20 mm => hf = 3,77 m <= Diámetro adecuado

6.3.2. Presiones en el lateral descendente

Presión inicial o máxima en el lateral = Pa + ¾ hf - hg/2Presión inicial o máxima en el lateral = 12,3 m + ¾ (3,77 m) - (3/2)Presión inicial o máxima en el lateral = 13,6 m

Presión minima en lateral = P máx. – (t´ x hf)Presión minima en lateral = 13,6 m – (0,45 x 3,77) hg/hf = 3/3,77 = 0.79Presión minima en lateral = 11,9 m t´= 0,45

Presión final en lateral = Pa – ¼ (hf) + hg/2Presión final en lateral = 12,3 – ¼ (3,77) + 3/2Presión final en lateral = 12,8 m

 Variación de presión en el lateral = P inicial– P mín = 13,6–11,9 = 1,7 m

6.4. TUBERÍA TERCIARIA

6.4.1. Pérdida de carga en terciarias

 Var. Ps – Var. P en el lateral = 8,6 – 1,7 = 6,9 m disponibles para perder en ladistribuidora terciaria.

En cada sector hay 21 laterales.Q terciaria (m3 / s) = Q lateral x n° laterales por sector Q terciaria (m3 / s) = 0,139 lt/s x 21 lateralesQ terciaria (m3 / s) = 2,92 lt/s = 0,00292 m3 /s

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Mediante la fórmula de Hazen-Williams y con un CSM = 0,3295, se calcularonlas pérdidas de carga (caño de PVC):

•  DN 40 PN 6 => hf = 7,1 m (es mayor a la disponible)•  DN 50 PN 4 => hf = 2,0 m <= diámetro adecuado (v = 1,7 m/s)

6.4.2. Presiones en la tubería terciaria

La tubería presenta diferentes pendientes según el sector, por ello sedeterminarán las presiones de la tubería en terreno descendente y en terrenohorizontal.

6.4.2.1. Terciaria en terreno descendente

Presión inicial o máx. = P máx lateral + ¾ hf + hg/2Presión inicial o máx. = 13,6 m + ¾ (2,0 m) - (1,25 / 2)Presión inicial o máx. = 14,5 m

Presión final = P máx. – (t´ x hf) hg/hf = 1,25/2 = 0.625Presión final = 14,5 m – (0,545 x 2,0) t´= 0,545Presión final = 13,4 m

P mínima sector = Pmín terc – (t´ x hf lateral)P mínima sector = 13,4 m – (0,545 x 1,7)P mínima sector = 12,5 m

P máx terc – P mín sector = 14,5 – 12,5 = 2,0 m

6.4.2.2. Terciaria en terreno horizontal

Presión máx. = P máx lateral + ¾ hf Presión máx. = 13,6 m + ¾ (2,0 m)

Presión máx. = 15,1 m

Presión final = P máx. – hf Presión final = 15,1 m – 2,0Presión final = 13,1 m

P mínima sector = P final – hf lateralP mínima sector = 13,1 m – 1,7P mínima sector = 11,4 m

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P máx terc – P mín sector = 15,1 – 11,4 = 3,7 m

CÁLCULO DEL NUEVO CU

qa = 2 l/hP mín sector = 11,4Q (l / h) = 0,60 h 0,48

Q (l / h) = 0,60 (11,4) 0,48 = 1,93 m

CU = ((1 – (1,27 x CV) / (e ½)) x q mín / q aCU = ((1- (1,27 x 0,04) / 6 ½)) x 1,93 l/h / 2,0 l/hCU = 94%

CÁLCULO DE LAS NUEVAS NECESIDADES TOTALES

Necesidades Totales = ET diseño / (Ea x CU)Necesidades Totales = 6,29 / (0,85 x 0,95)Necesidades Totales = 7,79 mm/ d

CÁLCULO DEL NUEVO TIEMPO DE RIEGO

Tiempo de riego = Dosis por planta / Q gotero x n° de goteros plTiempo de riego = (7,79 mm/d x 12 m2) / (2 l/h x 6 goteros)Tiempo de riego = 7,8 horas

6.5. TUBERÍA PRINCIPAL

Para determinar el diámetro de la tubería principal, se utilizó la fórmula deHazen-Williams. La longitud del caño de PVC es de 260 m y se le agregó una T(con circulación por derivación). El caudal que transporta es el correspondiente aun sector de riego (0,00929 m3 /s)

•  DN 63 PN 4 => hf = 5,65 m

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6.6. SELECCIÓN DE LA BOMBA

Hm = Hsucc + Hg + Hfp + Hop + HaccHm = 3,5 + 7,5 + 5,65 + 15,1 + 6,23(*) Hm = 38 m

(*) Accesorios:•  válvula de retención (oscilatoria)•  dos T (antes y posterior al filtro de grava)•  2 electroválvulas•  Filtro de arena (Regaber E-11 20”)=> hf = 1,5 m (+ 2m cuando se

ensucia).•  Filtro de malla (AMIAD serie “TAF” 2” 155 mesh) => hf = 0,8m

•    Venturi para fertirregar => se agrega un 5% de la pérdida de carga delsistema.

Potencia útil = (Q x Hm) / 76Pot = (2,92 l/s x 38) / 76Pot = 1,5 HP

Potencia eje = Potencia útil/ eficienciaPot = 1,5 / 0,70Pot = 2 HP

Se seleccionó la bomba CR8 – 40 GRUNDFOS.

Figura Nº 10. Esquema del sistema de riego localizado

0,115 m

85 m

Principal

Terciaria

Laterales

Hg = 0 Hg = 1,25 m

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7. RIEGO POR SUPERFICIE

Los dos cultivos a regar bajo esta forma, son las praderas y el cultivo de maíz.

7.1. SISTEMATIZACIÓN DE LA ZONA A CULIVAR 

En el siguiente esquema se presenta la sistematización propuesta para la zonadonde se van a realizar los cultivos a regar por superficie. Esta zona se ubica enlímite contra el camino Dodera y camino Al Gigante, en el sector N-O del predio.

Figura Nº 11: Sistematización del área a regar por superficie

7.2. RIEGO POR SURCOS

El cultivo de maíz será sembrado a 0,75 m entre filas de plantas,

espaciamiento que será utilizado para transportar el agua dentro del cultivo.

El riego del cultivo, se va a llevar adelante mediante la utilización de doscaudales, uno para mojar los surcos y otro que va a ser el de riego propiamentedicho.

La determinación de los caudales, se hace en base a la información existenteen la guía de clase del curso de riego y drenaje pag.192. y el cuadro se presenta acontinuación.

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Cuadro N 19: Prueba de campo en surcos.Distancia en el surco 

Q ent.(l/s) 

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Q sal.(l/s) 

0,2 0 8 21 37 68 95 126 1740,4 0 7 18 29 47 74 89 111 147 205 295 0,070,7 0 7 16 21 37 50 61 71 89 105 137 0,381 0 4 8 12 17 22 28 34 44 56 67 0,69

1,5 0 3 6 8 12 16 20 26 32 38 44 0,20*

Fuente: Guía de clase curso de riego y drenaje. * Se ve erosión del surco

  Visto que para la operación de mojado y riego el primer caudal debe sermúltiplo del segundo, se opta por utilizar el caudal de 0,4 l/s para riego y el caudalpara mojado es de 1,2 l/s. El inconveniente que existe es que no existeinformación sobre el segundo caudal en cuanto a problemas de erosión en lossurcos.

 Velocidad de infiltración = Q entrada – Q salida Velocidad de infiltración = 0,4 – 0,07 = 0,33 l/s ≈ 1200 l/s

 Área de los surcos = Largo surco x espaciamiento surcos Área de los surcos = 200 x 0,75 = 150 m2

 Velocidad infiltración = 1200/150 = 8mm/h

Frecuencia riego = Lamina neta/ETcFrecuencia riego = 39,2/6,1 = 6,4 ≈ 6 días

Nueva lamina neta = 6,1 x 6 = 36,6 mm/riego ≈ 37mm/riegoNº surcos = Área de cultivo/ Área surcoNº surcos = 40000/150 = 266,6 ≈ 267 surcos

Nº surcos a regar por día = 267/6 =44,5 ≈ 45

Tiempo de riego = LN/Vinf  = 37/8 = 4,63 horas se necesitan para regar los 45surcos

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Tiempo de mojado

 A continuación se presentan los datos del cuadro anterior graficados, estos seutilizan para estimar la velocidad de recorrido de los 200m del surco. Del grafico sepuede observar que el tiempo de mojado es de 60 minutos

0

60

120

180

240

300

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Distancia (m)

   T   i  e  m  p  o   (  m   i  n   )

0,2 l/s 0,4 l/s 0,7 l/s 1,0 l/s 1,5 l/s 

Para el mojado del área, ésta se divide en tres partes ya que el caudal que seutiliza es tres veces más grande que el de riego.

Tiempo de mojado = 3 x 1 = 3 horas

Por lo tanto la jornada de riego

Tiempo de riego = 3 + 4,63 = 7,63 horas 

Para que se puedan hacer 2 posiciones por jornada, esta va a tener 15, 26horas

Jornada de riego = Posiciones x tiempo riego = 0 2 x 7,63 = 15,26 horas

En cada posición se deben regar 21 o 24 surcos, de modo que se puedatrabajar en grupos múltiplo de tres.

La operativa para realizar el riego consiste en, mojar grupos de siete u ochosurcos por hora. Cuando están los tres grupos mojados, se pasa a regar todo elmódulo por las 4,63 horas.

 Agua utilizada = Caudal x Nº de surcos x Tiempo de riego x 3.600 Agua utilizada = 0,4 x 45 x 7,63 x 3.600 = 494.424 l 

1,2 l/s

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Lamina bruta = Agua aplicada/ superficie regadaLamina bruta = 494.424/ 6.750 = 73,2 mm 

Eficiencia de aplicación = LN/ LBEficiencia aplicación = 37/73,2 x 100 = 50 %

7.3. RIEGO EN MELGAS

El riego por superficie en melgas será implementado en 12 hás de praderas.Esta superficie se distribuyó, por razones prácticas, en tres cuadros de 4 hás cadauno con dimensiones y pendientes diferentes (cuadro N° 20 ). Para el diseño delriego se utilizará el promedio de los tres cuadros.

Se determinó un ancho de melga de 12 metros, para facilitar el manejo.

Cuadro N° 20: Longitud, pendiente y N° de melgasCuadro Longitud (m) Pendiente (%) N° melgas 

1 200 0,9 162 265 0,5 223 265 1,1 22

Se procedió a calcular el caudal unitario en las melgas a partir del ábaco de la

página 198 de la guía de clase. La lámina neta determinada anteriormente es de19 mm, por ende se utilizó la LN mínima de 25 mm. Se ingresó en el ábaco unavelocidad de infiltración de 8 mm/h. Como las pendientes de las melgas sondiferentes a 0,5%, se recurre a un factor de corrección (cuadro N° 21).

Cuadro N° 21: Operativa del sistema de riego por melgas

Cuadro Qu 

(l/seg/100m 2  ) Factor de corrección 

Qu corr (l/seg/100m 2  ) 

 Área melga(m 2  ) 

 Agua aplicada (lts) 

Tiempo riego(min) 

1 1,8 0,88 1,58 2.400 113.448 50

2 1,8 1 1,8 2.000 94.540 443 1,8 0,85 1,53 2.000 94.540 52

Promedio  2.133 100.843 49

 A continuación se detallan los cálculos para el cuadro 1, a modo de ejemplo.

Qu corregido = Qu x factor corr.Qu corregido = 1,8 x 0,88 = 1,58 l/seg/100m2 

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 Área melgas = largo x ancho Área melgas = 200 m x 12 m = 2400 m2

Eficiencia de aplicaciónEfa = 0,55 (Pág 199 de la guía de clase: Familia de infiltración 13mm/h; LN 25 mm; Spromedio 0,9%).

Frecuencia de riego = LN /ETcFrecuencia de riego = 25 mm / 5,2 mm/dFrecuencia de riego = 4,8 días ≈ 5 días

Lámina Neta corregidaLN = 5 d x 5,2 mm/d = 26 mm

Lámina Bruta = Lámina Neta/ Eficiencia de aplicaciónLB = 26 / 0,55 = 47,27 mm

 Agua aplicada (lts) = Área melga x LB Agua aplicada = 2.400 x 47,27 = 113.448

Caudal melga = Qu/100 x área melgaCaudal melga = 1,58 (lts/s/100m2) /100 x 2.400 (m2) = 37,92 lts/s

Tiempo de riego = Agua aplicada/litros por segundo/3600

Tiempo de riego = 113.448 (lts)/ 37,92 (lts/s)/3.600Tiempo de riego = 0,83 hs = 50 minutos

Nº melgas total = 60Nº melgas a regar por día = 60 melgas / 5 d = 12 melgas/dJornada de riego = 12 melgas x 0,8 hs/melga = 9,6 hs/día

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8. BIBLIOGRAFIA

  M, García. L, Puppo. R, Hayashi. “Guia de Clase”. Publicaciones de

Facultad de Agronomía. Montevideo- Uruguay.

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 ANEXOS 

CUENCA DEL TAJAMAR 

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TABLA DE CONTENIDO

1. INTRODUCCIÓN............................................................................................................... 1

2. METODOLOGÍA ................................................................................................................ 1

3. NECESIDADES DE AGUA DE LOS CULTIVOS .............................................................. 1

3.1. ESTIMACIÓN DE LA ETc ......................................................................................... 1

3.1.1. Maíz ..................................................................................................................... 1

3.1.2. Pradera ............................................................................................................... 3

3.1.3. Durazneros......................................................................................................... 4

3.1.4. Cebolla ................................................................................................................ 5

3.2. DETERMINACIÓN DE LA LÁMINA NETA ............................................................... 6

3.2.1. Características de los suelos ........................................................................... 6

3.2.2. Cálculo de Lámina Neta ................................................................................... 7

4. FUENTE DE AGUA ........................................................................................................ 94.1. CALCULO DE LA DISTANCIA “d” ........................................................................ 9

4.2. CAUDAL MÁXIMO Y VOLUMEN DE ESCORRENTÍA ............................................. 9

4.2.1. Tiempo de concentración .............................................................................. 10

4.2.2. Método Racional.............................................................................................. 10

4.2.3. Método S.C.S. .................................................................................................. 11

4.3. VERTEDERO DE MÁXIMAS.................................................................................... 12

4.4. ALTURA DE LA CORTINA ...................................................................................... 13

4.5. VOLUMEN DE TIERRA A MOVER PARA LA CONSTRUCCIÓN. .........................13

4.5.1. Desmonte base del terraplén........................................................................ 13

4.5.2. Dentellón .......................................................................................................... 14

4.5.3. Volumen de tierra de la cortina .................................................................... 15

4.6 VERTEDERO DE MÍNIMAS ..................................................................................... 16

4.7.1  Canal ............................................................................................................ 17

5. RIEGO POR ASPERSIÓN ............................................................................................... 21

5.1. DISEÑO AGRONÓMICO ......................................................................................... 21

5.2. DISEÑO HIDRAULICO............................................................................................ 24

6. RIEGO LOCALIZADO ..................................................................................................... 29

6.1. DISEÑO AGRONÓMICO ......................................................................................... 29

6.2. DISEÑO HIDRÁULICO............................................................................................ 30

6.3. TUBERÍAS LATERALES .......................................................................................... 31

6.3.1. Pérdida de carga en laterales ....................................................................... 316.3.2. Presiones en el lateral descendente.............................................................. 31

6.4. TUBERÍA TERCIARIA ............................................................................................. 31

6.4.1. Pérdida de carga en terciarias ...................................................................... 31

6.4.2. Presiones en la tubería terciaria................................................................... 32

6.5. TUBERÍA PRINCIPAL.............................................................................................. 33

6.6. SELECCIÓN DE LA BOMBA ................................................................................... 34

7. RIEGO POR SUPERFICIE .............................................................................................. 35

7.1. SISTEMATIZACIÓN DE LA ZONA A CULIVAR .................................................... 35

7.2. RIEGO POR SURCOS.............................................................................................. 35

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7.3. RIEGO EN MELGAS ................................................................................................ 38

8. BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................... 40