Cátedra de Ingeniería Rural Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Agrícola de Ciudad Real

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1 Dada la parcela de la figura, se pide el diseño agronómico e hidráulico para un sistema de riego en cobertura total con VC. Datos: Suelo franco arenoso CE i 1.1 mmho/cm Cultivo más exigente de la rotación: maíz Máximo consumo en agosto, con ET o 184 mm/mes rofundidad de raíces en ese mes: 60 cm Nivel estático del sondeo: 75 m Sondeo 1200 m 0% 1% ascendente 300 m 300 m Diseño Agronómico Necesidades de agua Necesidades netas: ET c ET o K c ET c mm/mes 1

2 mm/día Nn ETc 6.83 mm/día Dosis neta: D n ( Cc m) d NA z a Suelo franco arenoso CC 14% M 6% d a 1.5 t/m 3 Maíz; grupo 4, K c 1.15 ET c 6.83 mm/día NA D n mm 100 Fracción de lavado: LR CE ( 5 CE CE ) f e i i LR 1.1 ( ) (17.5%) Necesidades brutas: N b E a N n ( 1 LR) 6.83 N b mm/día 0.75 ( ) 2

3 Dosis bruta: D b E a D n ( 1 LR) D b mm 0.75 ( ) arámetros de riego Intervalo de riego (IR) D IR N b b diarias IR 5.38 días IR 5-6 días Dosis bruta ajustada D b N b diarias IR D b mm Horas de riego al día 18 osturas al día 2 9 horas /postura Intensidad de lluvia Db ajustada 55.2 Intensidad de lluvia 6.13 mm/h horas/ postura 9 3

4 Elección de aspersores 14 TNT, (2 boquillas ) marco m luviometría (ms) 6.63 mm /h q i 2.15 m 3 /h R 15.9 m resión 2.8 kg /cm 2 Tiempo de riego: D TR ms b ajustada TR 8.5 horas Al ser cobertura total, si está automatizada, no hay problema con tomar tiempos de riego que no sean números enteros horas son 8 horas y 20 minutos, y en caso de contar con programador de riegos podría ajustarse el tiempo perfectamente. Diseño Hidráulico Sondeo 1200 m m m Superficie total m 2 54 ha 4

5 Tanteo: N º de bloques de riego IR nº posturas/día Observando la parcela se ve que, por su forma, el número más adecuado de bloques no es 10, sino 12 (los bloques de riego deben ser siempre lo más semejante posible). ara facilitar el manejo y los cálculos, podríamos hacer IR 6 días, de manera que se regarían dos bloques al día, uno por la mañana y otro por la tarde. Esta es la mejor solución de diseño, pero nos obliga a recalcular la D bruta para el nuevo intervalo de riego y elegir otro aspersor. Dosis bruta ajustada Db Nb diarias IR mm Intensidad de lluvia 7.36 mm/h 9 Aspersor: 2 TNT, (2 boquillas) marco m luviometría (ms) 7.82 mm /h q i 1.69 m 3 /h R 14.2 m resión 3.2 kg /cm 2 Tiempo de riego D TR ms b ajustada TR 8.5 horas 5

6 N º de bloques de riego Superficie /bloque 4.5 ha/bloque 12 superficie parcela N º teórico aspersores 2500 aspersores marco Van a regar a la vez, en teoría: 2500 aspersores aspersores en un bloque 12 bloques Ramales de riego y aspersores en cada bloque de riego 150 m 300 m s 18 m s/2 9 m Tanteo: El primer ramal lo colocamos a 2 s para uniformar el riego de la parcela lo más posible ( 2 s de cada bloque contiguo s 18 m), y dejamos en un extremo toda la irregularidad. ara l 0 s 2 L s + s (n 1) 2 6

7 (n 1) n 8.8 ramales Con 9 ramales: L (9 1) 153 m, nos salimos de la parcela Con 8 ramales: L (8 1) 135 m, m desde elúltimo ramal hasta el extremo de la parcela R 14.2 m R 95% m No se va a regar aspersor efectivo bien todo el borde. Tendremos 1.5 m peor regados que el resto. Soluciones: 1. Aceptar este hecho 2. oner justo en el límite de la parcela un ramal (separado 15 m del anterior) con aspersores sectoriales junto a las lindes y normales en bloques alternos, con lo que se pierde la uniformidad del diseño. La solución elegida dependerá de la rentabilidad de la explotación onemos 8 ramales, L 135 m Número de aspersores /ramal longitud 300 m S e 12 m Tanteo: 7

8 ara l 0 s 2 L s + s (n 1) (n 1) n 25.5 aspersores Abastecemos el ramal por su punto medio para reducir diámetros y mejorar la aplicación del riego al existir menos diferencias de presión entre los aspersores primero y último. 300 m 150 m 150 m Si son 26 aspersores, serán 13 en cada ramal. El primero deberá estar situado a 2 s para que la separación con el primero del otro ramal (al otro lado de la secundaria) quede a 12 m, respetando el marco entre aspersores L (n 1) L (13 1) 150 m 8

9 El último aspersor estaría en el borde y deberá ser sectorial. Esto quedaría junto a las lindes, pero entre bloques sobraría el último aspersor de uno de ellos (coincidirían en el mismo punto). en la secundaria: Si ponemos 25 aspersores, pinchamos un aspersor directamente 12 6 m m m 6 m m a cada lado Entre bloques, la separación entre los dos aspersores más próximos (los últimos de cada bloque) será m, con lo que la separación entre aspersores es uniforme tanto dentro del bloque como al pasar de un bloque a otro. En el lado que linde con el contorno de la parcela puede que sea preciso colocar el último aspersor sectorial (si hay un camino, carretera, etc), puesto que el alcance del aspersor es de 14.2 m. Nº aspersores/bloque reales 25 aspersores ramal 8 ramales N º aspersores/bloque 200 q i 1.69 m 3 /h qlateral 12 qi m 3 /h 9

10 No se considera para el caudal del lateral el aspersor pinchado en la secundaria, puesto que no está en el lateral. Cálculo de los ramales q lateral m Longitud 144 m a / h J (%) D Q 4.8 Referencia: Apurar la condición de diseño 20% 0 n a rimer tanteo: φ 75 mm φint 66.2 mm J (%) (0.0662) % h a F J L l o s F β 0 F n h mca 100 Condición de diseño: 20% 0 n a 0 H a a h mca

11 n a 1 1 h mca n 4.60 mca < 20% a 6.40 mca Segundo tanteo: φ 63 mm φint 59.2 mm J (%) (0.0592) % h a F J L 6.43 h mca mca 4 1 n mca 4 0 n 6.44 mca 20% a 6.40 mca erdemos la máxima altura permitida. Ramales: φ 63 mm h 4.44 mca L 144 m mca 11

12 Tubería Secundaria Como referencia: φ: mm (no superar 140mm) No perder más del 10% en carga a 1.2 Caudal de la secundaria q sec undaria 8 2 q lateral + 8 q i qsec undaria m 3 / h l o s F β 0 F n 24 rimer tanteo: φ 125 mm φint mm J (%) (0.1176) % (muy alta) Segundo tanteo: φ 140 mm φint 13 mm J (%) (0.1318) % (muy alta) No se aconseja un φ mayor y hay demasiada pérdida de carga, por lo que cambiamos el diseño y en lugar de alimentar la secundaria por un extremo se hará por su punto medio. De esta forma, el caudal circulante por la secundaria será la mitad, así como el número de salidas y la longitud para el cálculo de pérdidas de carga. 12

13 338 3 q 169 m /h 2 longitud F 12 salidas m Tercer tanteo: φ 125 mm φint mm J (%) (0.1176) % ( alta) Cuarto tanteo: φ 140 mm φint 13 mm J (%) (0.1318) % h a F J L 6.27 h mca 100 Secundaria: φ 140 mm h 1.90 mca (desde la toma) Terciarias Sondeo O 1200 m E C A K J I R N M S F D B T G U 300 m H 300 m 13

14 VC 6 atm (en principio) Tramo BM: q 8 2 qlateral + 8 qi 338 m 3 /h rimer tanteo: φ 200 mm φint mm J (%) (0.1882) % 3.95 h a F J L mca 100 Segundo tanteo: φ 180 mm φint mm J (%) (0.1694) % 6.54 h a F J L mca 100 Se adopta un φ 200 mm para tener menos pérdida de carga. Tramo MR: q es el caudal de un bloque, puesto que solo riega uno de cada vez q 338 m 3 /h longitud 750 m rimer tanteo: φ 180 mm φint mm 14

15 J (%) (0.1694) % 6.54 h a F J L mca 100 Segundo tanteo: φ 200 mm φint mm J (%) (0.1882) % 3.95 h a F J L mca 100 Se adopta φ 200 mm Tramo OR: longitud m q 338 m 3 /h rimer tanteo: φ 200 mm φint mm J (%) (0.1882) % 3.95 h a F J L mca 100 resión a la salida del bombeo 0 salida GB + h BM' + zbm' + hbm + zbm + hmr + hro Secundaria Terciarias 15

16 salida GB % % mca O 1200 m 1% M R B M 300 m mca necesitaría timbraje de 10 atm y recalcular las pérdidas de carga (varía el espesor varía el φ interior ). ara optimizar la instalación vamos a ver que tramo debe ir en 10 atm y que tramo puede seguir en 6 atm mca Hasta M: mca Tramo MR 2 MNN m Tramo MN mca 5 1 Altura hasta N mca R m 5 Tramo VC 10 atm: O-R--N y R-S-T El resto VC 6 atm Hay que recalcular los tramos de 10 atm Tramo ON: longitud m Con VC 10 atm: φ 200 mm φint mm 16

17 J (%) (0.1808) % 4.79 h a F J L m 100 salida GB mca Tubería de impulsión rofundidad pozo 75 m Longitud tubería 75 m q 338 m 3 /h φ 250 mm J 1.6 % h a J L % mca (rontuario) Grupo de bombeo H m mca Q Hm N 270 η N 312.1c.v. 5.8 c.v./ha ara no tener un grupo de bombeo tan grande por los 75 m de profundidad del pozo, se podrían poner dos grupos de bombeo más pequeños, uno que impulsará el agua a los 75 m y otro en la superficie para abastecer el riego. 17

18 338 ( ) N c.v N c.v. 3.2 c.v./ha 18

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