DEMANDA DE AGUA DE PARTE DE LOS CULTIVOS

Transcripción

1 DEMANDA DE AGUA DE PARTE DE LOS CULTIVOS

2 Donde R n es la radiación diaria neta, G es el flujo de calor dentro del suelo, H es el flujo de calor sensible desde la superficie hacia la atmósfera (temperatura de superficie - temperatura atmosférica) y LE es el flujo de calor latente que corresponde a la can?dad de agua evaporada expresada en unidades de energía.

3 El balance de radiación puede ser extremadamente complejo cuando la superficie?ene algún elemento de heterogeneidad, como por ejemplo en el caso de vegetación dispersa. Además la heterogeneidad espacial hace que los flujos de energía y vapor de agua provenientes de las diferentes superficies evaporantes interaccionen entre sí lo que dificulta enormemente su determinación

4 Resistencias superficiales y aerodinámicas al transporte de vapor de agua. La resistencia superficial es caracterís0ca de cada superficie y determina la dificultad que 0ene el vapor de agua para atravesar la capa superficial del suelo y la superficie de las hojas a través de los estomas. La resistencia aerodinámica está determinada por la textura de las superficies y su magnitud 0ene una relación inversa con la velocidad del viento. De forma simplificada, se dis0ngue la resistencia aerodinámica del suelo ( r s ), de la planta (r p ); y del aire ( r a ) entre la altura de mezcla ( z m ) y la altura de referencia (z r ).

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6 ET de referencia (ETo) sería la tasa de ET de un cul?vo hipoté?co con valores fijos de altura (12 cm), resistencia de la cubierta vegetal (70 s m - 1 ) y albedo (0.23), que representa la ET de una superficie extensa cubierta de gramíneas verdes, de altura uniforme y crecimiento ac?vo, que cubre completamente el terreno y no padece de falta de agua.

7 EVAPORACION DE BANDEJA Fuente: FAO, 1998

8 Et = K o b Et b Donde: Etb Evapotranspiración de bandeja ( mm/día) Kb Coeficiente de bandeja (adimensional) Et0 Evapotranspiración de referencia (mm/día)

9 COEFICIENTE DE BANDEJA Bandeja Tipo A Velocidad del viento m/s Leve < 2 Moderada 2-5 Fuerte 5-8 Muy fuerte >5 Distancia respecto a un cultivo M Bandeja ubicada sobre césped Humedad Relativa % Baja < 40 Media Alta >70 Distancia respecto a suelo seco M Bandeja ubicada sobre suelo desnudo Humedad Relativa % Baja < 40 Media Alta >70

10 EVAPOTRANSPIRACION REAL

11 COEFICIENTE DE CULTIVO

12 COEFICIENTE DE CULTIVO

13 1 Valores derivados de CNR-CIREN, Porcentaje de la estación de crecimiento 0% 20% 40% 60% 80% 100% Establecimiento Desarrollo Media Inicio Madurez Cultivo inicio del cultivo estación madurez fisiológica Alfalfa 0,3 0, promedio 1, Maíz 0,30 0,50 0,70 0,85 1,00 1,20 0,80 0,95 0,50 0,60 Poroto verde 0,30 0,40 0,65 0,75 0,95 1,05 0,90 0,95 0,85 0,95 Poroto grano 0,30 0,40 0,70 0,80 1,05 1,20 0,65 0,75 0,25 0,30 Vid 0,30 0,50 0,60 0,80 0,80 0,90 0,6 0,8 0,5 0,7 Frutales hoja caduca 0,40 0,50 0,75 0,85 1,10 1,20 1,10 1,20 0,7 0,90 Cítricos y paltos 0,60 0,70 0,60 0,70 0,80 0,90 0,80 0,90 0,60 0,70 Frutales c/cubierta verde promedio 1, Arveja verde 0,40 0,50 0,70 0,85 1,05 1,20 1,00 1,15 0,95 1,05 Pimentón 0,30 0,40 0,60 0,75 0,95 1,10 0,95 1,10 0,80 0,90 Cebolla guarda 0,40 0,50 0,60 0,80 0,95 1,15 0,80 1,00 0,70 0,80 Cebolla verde 0,40 0,50 0,60 0,75 0,95 1,10 0,95 1,10 0,95 1,10 Tomates 0,30 0,40 0,60 0,80 1,10 1,25 0,80 1,00 0,60 0,80 Sandía 0,40 0,50 0,70 0,80 0,95 1,05 0,80 0,95 0,65 0,75 Melón, zapallo 0,40 0,50 0,60 0,75 0,95 1,05 0,70 0,80 0,60 0,70 Hortalizas arraigamiento superficial 0,30 0,40 0,60 0,75 0,90 1,10 0,90 1,10 0,80 0,90

14 Cultivo Desarrollo Mediados Finales Período Inicial del cultivo del período del período Cosecha vegetativo Potroto Verde 0,3-0,4 0,65-0,75 0,95-1,05 0,9-0,95 0,85-0,95 0,85-0,9 Poroto Seco 0,3-0,4 0,7-0,8 1,05-1,2 0,65-0,7 0,25-0,3 0,7-0,8 Coliflor 0,4-0,5 0,7-0,8 0,95-1,1 0,9-1,0 0,8-0,95 0,7-0,8 Vid 0,35-0,55 0,6-0,8 0,7-0,9 0,6-0,8 0,55-0,7 0,55-0,75 Maíz Dulce 0,3-0,5 0,7-0,9 1,05-1,2 1,0-1,15 0,95-1,1 0,8-0,95 Maíz Grano 0,3-0,5 0,7-0,85 1,05-1,2 0,8-0,95 0,55-0,6 0,75-0,9 Cebolla Seca 0,4-0,6 0,7-0,8 0,95-1,1 0,85-0,9 0,75-0,85 0,8-0,9 Cebolla Verde 0,4-0,6 0,6-0,75 0,95-1,05 0,95-1,1 0,95-1,05 0,65-0,8 Arveja, fresca 0,4-0,5 0,7-0,85 1,05-1,2 1,0-1,15 0,95-1,1 0,8-0,95 Pimiento 0,3-0,4 0,6-0,75 0,95-1,1 0,85-1,0 0,8-0,9 0,7-0,8 Papa 0,4-0,5 0,7-0,8 1,05-1,2 0,85-0,9 0,7-0,75 0,75-0,9 Remolacha 0,4-0,5 0,75-0,85 1,05-1,2 0,9-1,0 0,6-0,7 0,8-0,9 Maravlla 0,3-0,4 0,7-0,8 1,05-1,2 0,7-0,8 0,35-0,45 0,75-0,85 Tabaco 0,3-0,4 0,7-0,8 1,0-1,2 0,9-1,0 0,75-0,85 0,85-0,95 Tomate 0,4-0,5 0,7-0,8 1,05-1,25 0,8-0,95 0,6-0,65 0,75-0,9 Sandía 0,4-0,5 0,7-0,8 0,95-1,05 0,8-0,9 0,65-0,75 0,75-0,85 Trigo 0,3-0,4 0,7-0,8 1,05-1,2 0,65-0,7 0,2-0,25 0,8-0,9 Alfalfa 0,3-0,4 1,05-1,2 0,85-1,05 Citricos 0,65-0,75 Olivo 0,4-0,6

15 FASE 1 INICIAL Esta fase corresponde al período de plantación o siembra hasta cuando el cultivo alcanza alrededor de un 10% de cobertura vegetal. La duración de este período depende del cultivo, la variedad, fecha de plantación y el clima.

16 FASE 2 DE DESARROLLO Comienza cuando el cultivo ha alcanzado un 10% de cobertura hasta cubrir totalmente la superficie. En la mayoría de las especies la cobertura de un100% se alcanza con inicios de floración. En el caso de cultivos hilerados como la frutilla esto ocurre cuando las hojas entre las hileras se tocan.

17 FASE 3 DE MEDIA ESTACION Esta fase se inicia con cobertura vegetal de un 100% hasta inicio de madurez del cultivo. El inicio de madurez se refleja en la mayoría de las especies a través del amarillamiento y senescencia y caída de las hojas o el cambio de color en el fruto. Esta fase es la de mayor duración tanto para especies anuales como perennes, pero puede llegar a ser muy corta para hortalizas de consumo fresco

18 FASE 4 DE MADUREZ Comienza con inicios de madurez y finaliza con la cosecha o senescencia total del cultivo.

19 Valores de Kc para frutilla bajo mulch en clima semiárido, según fases del cultivo. (FAO, 1998, Simone et al 1995, Martínez, 1995). FASES Kc 0,4 0,5 0,7 0,6

20 EVAPOTRANSPIRACION DE REFERENCIA CULTIVO FRUTILLA mm/día Región Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Enero Febrero Marzo V Costa I 2,32 3,23 3,92 4,91 5,12 4,15 3,45 V I I Interior 2,12 3,22 4,22 5,40 5,74 4,50 3,49

21 NECESIDADES NETAS NN = PE + AS + AC Donde: NN: Necesidades netas en mm/día PE: Precipitación efectiva en mm/día AS: Agua en el suelo, mm/día AC: Aporte capilar en mm/día

22 NECESIDADES BRUTAS NB = NN Efr Donde: NB: Necesidades brutas en mm/día Efr: Eficiencia de riego, en tanto por 1

23 Ejemplo de cálculo Se desea obtener la demanda de agua, expresada en litros por día, para cada metro de hilera plantada en el mes de enero, de una plantación de frutillas regada con cinta de riego. La plantación esta establecida en camellones de 0,8 m de ancho con dos hileras de plantas por camellón distanciados a 1, 2 m. Las hileras en el camellón están distanciadas a 30 cm. y las plantas a 20 cm. una de la otra. La plantación se encuentra ubicada en la comuna de Alhue.

24 De acuerdo a la Tabla 1, la evapotranspiración de referencia (Eto) para el mes de enero en Alhue es de 5,12 mm/día. La frutilla en enero en dicha zona se encuentra en la fase 3 del cultivo, es decir le corresponde un Coeficiente de Cultivo (Kc) de 0,6 (Tabla ). Con ambos datos obtenemos la Evapotranspiración del cultivo (ETc), a partir de la relación: Et c = K c Et 0 Et c = 0,6*5,12 = 3,07mm/ día 0

25 Luego las Necesidades Netas (NN) son equivalentes a la ETo producto de que la precipitación efectiva (PE) según la zona y el mes es despreciable o cero. Finalmente las Necesidades Brutas (NB) se obtienen a partir de las NN y de la eficiencia de riego (Efr) a partir de la siguiente relación: NN = PE + AS + AC Se asume una eficiencia de riego de 90% para cinta de riego, entonces 5,12 NB = = 5,7mm / 0,9 día

26 5,7 mm/día equivalen a 5,7 l/m2/día, asumiendo que en las dos hileras de frutillas en el camellón se tiene en un metro lineal un ancho ocupado por el cultivo de 60 cm. (30 cm. entre hilera más 15 cm. en cada borde), por lo tanto la superficie utilizada en un metro lineal del cultivo es de 0,6 m2 (0,6 m* 1 m). 2 = 5,7l / m / día*0,6m 3,42l / día

27 En 100 m lineales tenemos un requerimiento de 342 l. Como en una hectárea hay 100 camellones (100 m / 1 m entre camellones) la demanda del cultivo en una hectárea es de l/día. Si las Necesidades Brutas se desearan expresar como caudal (l/s) en 24 horas de riego continuo tenemos: l / há / día = 34200l /86400s = 0,4l / s / há 1 día tiene segundos.

28 CAUDAL Q = A* v Donde: A = es el área de la sección transversal del flujo perpendicular a la dirección de esta, se expresa en unidades de área, m2,cm2. v = es la velocidad media del flujo, se expresa en m/s, m/h, cm/min.

29 PRESION Un fluido sometido a presión ejerce una fuerza hacia afuera sobre cualquier superficie que este en contacto con el. La presión tiene las dimensiones de fuerza dividida por área y una unidad común para la presión es el Newton por metro cuadrado (N/m2 ), esta unidad se denomina Pascal (Pa ; 1 Pa = N/m2). F P= A

30 HIDRAULICA DE TUBERIAS

31 La trayectoria seguida por la partícula líquida se le llama línea de trayectoria. Al trazarse las líneas de trayectoria para todas las partículas en una corriente, el efecto compuesto resultante representa el movimiento de la corriente entera.

32 FLUJO LAMINAR

33 FLUJO TURBULENTO FLUJO TURBULENTO

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36 PERDIDAS POR ROCE EN TUBERIAS The image cannot be displayed. Your computer may not have enough memory to open the image, or the image may have been corrupted. Restart your computer, and then open the file again. If the red x still appears, you may have to delete the image and then insert it again.

37 PERDIDAS DE CARGA MAYORES Fricción de la tubería a lo largo de las secciones rectas de la tubería de diámetro y rugosidad uniforme, la pérdida en este caso ocurre en forma lineal a lo largo de la tubería, y se les conoce como pérdidas mayores.

38 PERDIDAS DE CARGA MENORES. Cambios de dirección o velocidad del flujo Contracción de la sección transversal de la tubería, esta puede ser repentina o de derivación y provoca un aumento de la velocidad de flujo.

39 PERDIDAS DE CARGA MENORES Ensanchamiento de la sección transversal de la tubería, esta puede ser repentino o gradual y provoca una reducción de la velocidad de flujo.

40 PERDIDAS DE CARGA MENORES Obstrucción al paso del flujo, provocada por dispositivos de cierre como válvulas o que provocan un cambio en el área transversal de la tubería. Este provoca un aumento o reducción de la velocidad del flujo seguido por un restablecimiento gradual de la velocidad original.

41 PERDIDAS DE CARGA MENORES Pérdida de carga provocada por codos o curvas, de distintos ángulos y radio de curvatura

42 La pérdida de carga menor total corresponde a la sumatoria de cada una de las pérdidas provocadas por los ítems anteriores. Una manera práctica y bastante aproximada de obtener este valor es asumiendo que las pérdidas de carga menores corresponden al 10% de las pérdidas mayores.

43 DETERMINACION PERDIDAS DE CARGA MAYORES 1,85 Q Hf = * (0,28* C) 1,85, D 4,87 L Donde: Hf = pérdidas mayores por fricción, en m.c.a. Q = caudal que circula por la tubería en m 3 /s D = diámetro, en m. L = longitud de la tubería, en m. C = factor de fricción, adimensional

44 COEFICIENTE DE FRICCION DE RUGOSIDAD Material C PE 150 PVC 150 Fibrocemento 140 Poliéster reforzado de fibra de vidrio Fundición dúctil Acero comercial

45 Clase Presión nominal de trabajo a 20 C k/cm 2 lb/pulg 2 m.c.a

46 Diámetros nominales y espesor, según Presión Nominal (Pn) en tuberías de PVC. Diámetro Nominal Dn mm. Presión Nominal en bar Pn 4 Pn 6 Pn 10 e mm. e mm. e mm , ,8 40-1,8 2,0 50-1,8 2,4 63-1,9 3,0 75 1,8 2,2 3,6 90 1,8 2,7 4, ,2 3,2 5, ,5 3,7 6, ,8 4,1 6, ,2 4,7 7, ,0 5,9 9, ,9 7,3 12, ,2 9,2 15, ,0 10,4 17, ,9 11,7 19,1

47 EQUIPOS DE BOMBEO

48 BOMBAS CENTRIFUGAS N Pieza 1ª CUERPO DEL DIFUSOR 1b DIFUSOR 2 IMPULSOR 3 CUERPO DE BOMBA 4 COJINETE 5 CUERPO DE MOTOR 6 EJE

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51 BOMBAS CENTRIFUGAS SUMERGIBLES

52 SELECCIÓN EQUIPOS DE BOMBEO

53 CURVAS CARACTERIISTICAS

54 CURVAS CARACTERISTICAS

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57 CARGA DINAMICA TOTAL CDT = hs + hd + Hf + hc + hop + v 2 2g

58 HP = Q* H 75*η Donde: HP: potencia de la bomba, expresado en HP Q: caudal impulsado, en l/s H: altura manométrica, en m.c.a. η: eficiencia de la bomba, expresada en tanto por uno

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