HIDRÁULICA Y COMPONENTES DE UN NUEVO SISTEMA DE RIEGO PARCELARIO A BAJA PRESIÓN

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1 HIDRÁULICA Y COMPONENTES DE UN NUEVO SISTEMA DE RIEGO PARCELARIO A BAJA PRESIÓN MARIO ALBERTO MONTIEL GUTIÉRREZ INSTITUTO MEXICANO DE TECNOLOGÍA DEL AGUA (IMTA) LUIS FERNANDO VELÁZQUEZ SERRANO PRESIDENTE DE LA AUPA MÓDULO IV-1 CULIACANCITO A.C EDUARDO MURILLO CARDOZA CONSULTOR EN IRRIGACIÓN II Congreso Nacional de Riego y Drenaje COMEII al 10 de septiembre del 2016 Chapingo, México 1

2 ÍNDICE 1. SISTEMAS DE RIEGO A BAJA PRESIÓN. 2. HIDRÁULICA DE SISTEMAS DE RIEGO A BAJA PRESIÓN. 3. DISEÑO DEL RIEGO POR GRAVEDAD TECNIFICADO. 4. SISTEMA DE RIEGO VELÁZQUEZ. 5. DISEÑO HIDRÁULICO DEL SISTEMA DE RIEGO VELÁZQUEZ. 6. CONCLUSIONES. II Congreso Nacional de Riego y Drenaje COMEII 2016 Chapingo, México, del 08 al 10 de septiembre del

3 CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE RIEGO 1.- Gravedad Tecnificado ( kg/cm 2 ) Nivelación y trazo: Corrugaciones, Surcos (sifón), Melgas, Curvas de Nivel. Riego Intermitente con válvula de cierre periódico u otro esquema. Entubamiento de canales a Baja Presión con Multicompuertas. 2.- Localizado ( kg/cm 2 ) LPS Goteo Cintilla Microaspersión Borboteo 3.- Aspersión (1.8 5 kg/cm 2 ) Portátil y semifija Cañón viajero y portátil Pivote central Avance Frontal II Congreso Nacional de Riego y Drenaje COMEII 2016 Chapingo, México, del 08 al 10 de septiembre del

4 1.- SISTEMAS DE RIEGO A BAJA PRESIÓN II Congreso Nacional de Riego y Drenaje COMEII 2016 Chapingo, México, del 08 al 10 de septiembre del

5 Entubamiento de canal con multicompuertas

6 2.- HIDRÁULICA DE SISTEMAS DE RIEGO A BAJA PRESIÓN II Congreso Nacional de Riego y Drenaje COMEII 2016 Chapingo, México, del 08 al 10 de septiembre del

7 Redes de Riego a Baja Presión Fuente de Abastecimiento Hidrantes II CONGRESO NACIONAL COMEII 2015, Reunión Anual de Riego y Drenaje 7

8 Elevaciones piezométricas En una red de riego colectiva

9 3.- DISEÑO DEL RIEGO POR GRAVEDAD TECNIFICADO II Congreso Nacional de Riego y Drenaje COMEII 2016 Chapingo, México, del 08 al 10 de septiembre del

10 DISEÑO DEL RIEGO POR GRAVEDAD Encontrar el gasto de riego óptimo por surco o por melga II CONGRESO NACIONAL COMEII 2015, Reunión Anual de Riego y Drenaje 10

11 Tiempo n (min) Tiempo n (min) Tiempo n (min) Gasto Unitario por tirada de riego Q = 1 l/s Q = 2 l/s Q = 3 l/s recesión recesión recesión avance avance avance Longitud (m) Longitud (m) Longitud (m) a) Exceso al inicio b) Riego eficiente c) Exceso al final II CONGRESO NACIONAL COMEII 2015, Reunión Anual de Riego y Drenaje 11

12 T Diseño de la tubería por multicompuertas hf V CH D * 0.63 L F 1 m 1 1 2n m 1 2 6n h e D 3 h hf sm hf H II CONGRESO NACIONAL COMEII 2015, Reunión Anual de Riego y Drenaje 12

13 4.- SISTEMA DE RIEGO VELAZQUEZ II Congreso Nacional de Riego y Drenaje COMEII 2016 Chapingo, México, del 08 al 10 de septiembre del

14 MODULO DE RIEGO IV-1 CULIACANCITO A.C II CONGRESO NACIONAL COMEII 2015, Reunión Anual de Riego y Drenaje 14

15 500 HA INSTALADAS II CONGRESO NACIONAL COMEII 2015, Reunión Anual de Riego y Drenaje 15

16 5.- DISEÑO HIDRÁULICO DEL SISTEMA DE RIEGO VELAZQUEZ II Congreso Nacional de Riego y Drenaje COMEII 2016 Chapingo, México, del 08 al 10 de septiembre del

17 Diseño Hidráulico (1) Gradiente de energía: de dx d H dx V 2 2g Z (1) Despreciando la carga de velocidad, al igualarlas a las pérdidas de carga localizadas en la manguera: de dx dh dx dz dx (2) La ecuación anterior se reduce a: (Scaloppi, 1993) Donde: dh = Sf x dx - S o dx (3) Q S C fx D II CONGRESO NACIONAL COMEII 2015, Reunión Anual de Riego y Drenaje 17 m n

18 Diseño Hidráulico (2) Cálculo paso a paso (SBS) m i1 Hi Hi 1 ( Zi 1 Zi) Ci 1Es n Darcy-Weisbach en la ec. 4 Q D (4) H i H i1 ( Z i1 Z i ) f i1 8E Q s 2 2 i1 5 l g D (5) Valores de f de acuerdo con Re en la regante f 64 R e f R e f R e f e D 0.25* Log Re* f Re <2000 (2,000 < Re 10 5 ) (10 5 < Re 10 7 ) Re 4000 II CONGRESO NACIONAL COMEII 2015, Reunión Anual de Riego y Drenaje 18

19 Diseño Hidráulico (3) Paso inicial: Proponer el valor de q mín = q o, y calcular H mín =H o x qo KH o H o qo K 1 x (6) El gasto que pasa por el último tramo de la tubería s: los restantes tramos: Q i = Q i-1 + q i Q i = q o y para Para el cálculo del gradiente de fricción, en un primer cálculo, se asume el valor de q o = Q i-1 y H o = H i-1, y se aplica la ecuación general de cálculo (5) con el valor de f que corresponda al Re. H i H i1 ( Z i1 Z i ) f i1 8E Q s 2 2 i1 5 l g D (7) II CONGRESO NACIONAL COMEII 2015, Reunión Anual de Riego y Drenaje 19

20 HIDRÁULICA DEL EMISOR II CONGRESO NACIONAL COMEII 2015, Reunión Anual de Riego y Drenaje 20

21 CÁLCULO HIDRÁULICO SBS Tramo TCSM Emisor Tubería de conducción con salidas múltiples (TCSM) q hf z Lp Q D V Hf Lp( n+1 ) Long. l/s m m m l/s mm m/s m m m n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n TC TC II CONGRESO NACIONAL COMEII 2015, Reunión Anual de Riego y Drenaje 21

22 II CONGRESO NACIONAL COMEII 2015, Reunión Anual de Riego y Drenaje 22

23 Terreno natura y Carga Piezométrica (m) Diseño hidráulico de la tubería con sálidas múltiples 62 Gasto en la tubería (l/s) " 10 8" 8 6" 6 4" Gasto emisor (l/s) Longitud del Distribuidor (m) z Lp(n+1) q Q Gasto (l/s) II CONGRESO NACIONAL COMEII 2015, Reunión Anual de Riego y Drenaje 23

24 Terreno natura y Carga Piezométrica (m) Diseño hidráulico de la tubería con sálidas múltiples Gasto (l/s) " 6" 8" " 6" 8" 10" Longitud del Distribuidor (m) z Lp(n+1) Lp(n+1) q q II CONGRESO NACIONAL COMEII 2015, Reunión Anual de Riego y Drenaje 24

25 5.- CONCLUSIONES Se tiene entonces una propuesta de un nuevo sistema de riego a baja presión que junto con el diseño del riego por gravedad en un paquete tecnológico que incluye nivelación de tierras y trazo de riego, se incrementa la eficiencia de aplicación de un 10 a un 15%. Se concluye en la necesidad de seguir evaluando la variación del gasto del emisor debido a la carga hidráulica natural sobre el emisor, ya que no tiene regulador de gasto al ser descarga libre, lo que dificulta la operación del riego. II Congreso Nacional de Riego y Drenaje COMEII 2016 Chapingo, México, del 08 al 10 de septiembre del

26 POR SU ATENCIÓN: MUCHAS GRACIAS!! Instituto Mexicano de Tecnología del Agua Paseo Cuauhnahuac 8532 Jiutepec, Morelos México C.P website: Tel/fax 52 (777) (777) Ext II Congreso Nacional de Riego y Drenaje COMEII 2016 Chapingo, México, del 08 al 10 de septiembre del