Riego Por Goteo Esparrago

 

 

 

 

 Fuente de Agua  Fuente de Energía Eléctrica Eléctr ica

  10 ha

 

1.-

Datos Entrada:

rea 10 ha, suelo plano Gotero nantif Cinta T –tap –tapee TSX -5XX-40-250

vapotran vapo transpira spiración ción ( mm/día): mm/día):  

E 4.5

F 5

M 4.5

A 4

M

J

3.5

3.5

J 3

A 3

S

O

3

4

N 3.5

D 4.5

 

 Suel  Su eloo F Fra ranc ncoo Ar Aren enos osoo

CC .  CC.  PM..  PM  Ds.  D s.

12Hbss 6Hbs 6H bsss 1.5gr 1.5 gr/cc /cc

Cultivo: Esparrago

 sp.. Lat  sp Later eral al 2m. 2m .  sp  sp. Planta 0. ro. .Pla Raíces Raíntas cess 0.3m 1000 103m. 00. mm.

2.-

n=

Capacidad de Retención del Suelo.

-   100

 Das

r

n= (12 – 6 )* 1.5 * 1000 * 0.5 = 45 mm. 100  1.0 n= 45 mm

 

 

 .-

spac am en o e os go eros.

ulbo de humedecimiento humedecimie nto

Textura au a e gotero .

  20-30 cm.

Bulbo de humedecimiento

húmedo = 0.50 m

 sp. goteros goter os = 0.50 * 0.8 = 0.40 m   = 0.50 * 0.9 = 0.45 m 

r 

 

  ( Translape)

r 

  r = 0.25 m = 25 cm.

Se

Se = r ( 2 – a ) 100

Se = 25 ((22 – 20 ) = 45 cm Se = 25 ((22 – 40 ) = 40 cm

 

4.-

Calculo de Porcentaje de Area Mojada

X

X

X

2 m. m.

 

X X

X X

0.4 m.

X X

X X

 

 

X

2m

% Área = Área Mojada Mojada Área Total

   

45 mm

% AM

= 0.4*0.5*100 0.4*0. 5*100 0.4*2

% AM

=

 

25 %

1000 mm. de suelo

 Ln*%AM  Ln* %AM = 45*25=1 45*25=11.25 1.25 mm. 112 m3 /na.

Ln = 11 1.. 2 m m .

100 m

 

11.2

1 m

mm*10 = 450 m3 /na 45*10*0.25= 112 m3 /na

45

 

6.-

Frecuencia de Riego

r = Lnc  Et c

= 11.2 mm   5 mm/   Dia 

= 2.2 días....... días.......Riego Riego por goteo ………

5mm/  Día

r = Et Ln

0.4 m.

0.4 m.  

2 m.

 

2 m.

45 mm. 1000 mm.

1000 m m.

 

 .

t = Cu * % P  p = . . = . 8.-

=

Tiempo de Riego

Caudal de gotero 

5 l / hr / m

ámina Aplicar

6.25 mm/día

 

T

.

Q .

.

5 lt/hr lt/hr

Frecuencia 1 día .

 

Caudal de gotero 

5 l / hr / m

ámina Aplicar

12.5 mm

Q = Vo   T

Frecuencia 2 día

T= Vo = 12.5 mm 1 m 2m = 5 r  Q 5 lt/hr

= 5.0horas

5 hr

Por SubUnidad 

  9.-

Capacidad Preliminar de Sistema

Q = 2.78 * A * Lb   F * h/D

= 2. 2.78 78 * 10 * 6.25 6.25 = 11. 1.58 58 l/s. l/s. 15   1 * 20 = . * * .   1 * 20

= .

.

= 2. 2.78 78 * 10 * 6. 6.25 25 = 9. 9.65 65 l/ l/ss. 1*18

 

10.-

Determinación Determ inación de Turnos o Unidades de Riego

 Nª horas/día * Fr (Dia) (Dia) = 15 hr Tiem o de Rie o * SubUnidad = 2.5 hr  15 hr = 6 Turnos de riego.

Tamaño = Área Total / Turnos

2.5 hr

Tamaño = 10 ha / 6 = 1.66 ha

ª horas/día * Fr (Dia) (Dia) = 20 hr Tiempo de Riego / SubUnidad = 2.5 hr 20 hr = 8 Turn Turnos os de rie o.

Ta Tama maño ño = rea Total Total / Turn Turnos os

2.5 hr

Tamaño = 10 ha / 8 = 1.25 ha

 

100

100

100

100

I

120 m

II

III

IV

120

V

VI

VII

VIII

 

100

100

120

120

100

100

 

11.-

Sub Unidad Utilizando Utilizand o goteros no autocom autocompensados pensados Naatif 2 m.

re a = 100 = 50 Laterales. 120 m.

50 Lat * 120 m = 6000 mt./ subunidad   º goteos = 6000 = 15000 goteros. 0.4

100

Caudal = 15,000 * 2 l/hr = 30,000 l/hr = 30 m3/hr = 8.33 l/s 8.33 l/s  X  X = 6.94 l/s

1.2 ha. 1.0 ha.

 

DISEÑO DE LA SUBUNI SUBUNID DAD DE RIEGO LOCALIZADO Debido a las pérdidas de carga, y a la pendiente, en las subunidades se producirá una diferencia de presiones entre las diferentes tuberías a era es y en re s n os em sores.

 

11.1

Coefi Co eficiente ciente de U niformidad niform idad

u=

.

Cu = ( 1 – 1.27 CV ) q min.. rom m. e q p pro e = Num ero de Goteros por Planta Planta

C V = Coefi Coe ficiente ciente de Variabilidad Variabilidad del Gotero .

=

– .

* .

 

2 qmin = 1.78 l / hr. q

= .

.

 

hmin = ( q min   ) 1/0.55 = 7.92 (0.57) 1/0.55 

.

2

2 5%

 

11.2 Pérdida Cargo Permisible  H = 4.3 ( h prom – hmin ) = 4.3 (10 – 7.92)

 = .

m e r os Constante 2 dia. .

m

11.3 Diseño de Laterales   atos:

M es un factor que depende del numero de di diám ámet etro ross ue se va an a em le lear ar en una misma tubería terciaria o lateral

 sp. Goteros Goter os 0.4 m ong. Equivalente 0.1 m . . º Salidas 120 = 300 0.4

F ( n=300) = 0.36 0.5

 F ( nª

salida) =

4.3 2.7 .

1 + 2n1 + (m-1) (m+1) 6 n2   

 

iámetro Externo D e (mm  (mm .)=16 mm . Diámetro Int Interno erno D Int  mm.) .)=14 =14 m m.  In t (mm Caudal Cau dal Lat Lateral eral = 120 * 2 ll/hr /hr = 600 l/ l/hr hr = 0.1666 l/ l/ss 0.4 . eq = Longit Longitud ud Equivalent Equivalentee del gotero, gotero, L. L.eq eq = 0.1m  (  (m/10 m/100m) 0m) = (1.21 * 10 12 ) * ( Q )1.8552 * D -4.87   C (m /100m /100m)) = ( 1.21 * 10 12 ) * ( 0 . 1 6 6 )1.85 * 14

-4.87 

= 12 12.. 24 m/ m/10 100m. 0m. 140

 

1

1

= J ( esp.got * long. equiv )  E  Ess p . g o t.

( m/100 m/100)) = 12.24 ( 0.1 + 0.4) = 15.3 m / 100 m 0.4 1

hf (m) = J  (m/100) * F (n ) *100 L hf (m ) = 15.3 * 0.36 * 1.2 = 6.6 m.

 

 

 .

resión en el lateral(m) = Presión de trabajo del gotero ( m) + 0.75 Pérdida por fricción ( m) + / - topografía topografía(( m)  Presión en el lateral late ral = 10 + 0.75 *(6.6) + 0 = 14.95 m

 

11.5 Diseño de Distribuidora Distribuidora

 

=

.

 Espa  Es paci ciam amie ient ntoo en la late tera rall = 2m 2m..   a te r a

o e

=

Q Lat. = 0.166 l/s.

(n=50)

= .

c = 150

Q Dist. = 0.166 * 50 =8.33 l/s. = 3” D ext. = 88.5 mm. D Int = 84.1  J(m/1  J(m /100 00 m ) = 1.21 1. 21 * 10 12 * (8.33)1.85 * 84.1-4.87 150 0.074  J(m/1  J(m /100 00m m ) = 2. 2.43 43 m /1 /100 00 m hf (m) = 2.43 * 0.36 = 0.87 m  H = 0.87 0. 87 + 6. 6.66 = 7. 7.47 47 m

pérdida de carga en distribuidora distribuidora ér érdi dida da de ca carr a en su subu buni nida dad  d 

 AH = 7.47 7. 47 m m en enor or que qu e lo pe perm rmis isib ible le 8. 8.94 94 m

 

11.6

Presión en la distribuidora

 Pr  P r e s ió iónn e n la d istr is trib ibuu id o r a (m ) = P r e s ión ió n e n e l late la terr a l ( m ) + 0.75 Pérdida por fricción ( m)  

+ / - topografía( m)  Presión en la distribuidora distr ibuidora = 14.95 + 0.75 *(0.43 *(0.435) 5) + 0 = 15.27 m

 

  12.

S u b U n id a d   U t ili a n d o c in ta s

2 m.

120 m rea = 100 * 100

 

.

 2

120 m

1 0 0 m.

50 Lat * 120 m = 6000 mt./ ha   6000 m t. * 5 lt/ lt/hr-mt hr-mt = 30 30,000 ,000 l/hr 10 0

  Caudal / subunidad = 30 m 3/hr =8.33 l/s 8.32 l/s  X  X = 6 .9 .933 l/s l/ s

1.2 ha. 1 .0 h a .

 

  1  2.1 Dise señ ño ddee Latera ralles atos:

Considerando las tablas de diseño del fabricante Cinta TSX-5XX-20-500 la presión de entrada de 0.55 bar o 5.5 metros, se tiene una longitud de 146 m de lateral, con un coeficiente de uniformidad de 85 %. Con un lateral de 120m, se tendrá un Coeficiente de Uniformidad mayor al 85 % con unal/s.resión de entrada en el lateral de 5.5 metros un caudal 600 l/h o ,0.1667

12.2 Presión en el lateral resi re sióón en el late latera rall m = Manual ual 5.5 m

 

12.3

Diseño de Distribuidora

ong u

e

s r u ora =

m.

 Espaciamientoo de late  Espaciamient laterales rales = 2m. = .

F (n=50)

 Nº Lateral = 50 Q Lat. = 0.1667 l/s. Q Dist. = 0.1667 * 50 = 88.32 .32 l/s. = 3”

Dext. = 88.5 mm. 12

1.85

m/100 m = 1.21 * 10 * 8.32 150 . (m/100m) = 2.42 m/100 m  

.

* .

 H = 0.435 0. 435 m

* .

D Int = 84.1 C= 150

.

-4.87

* 84.1

 

12.4

Presión en la distribuidora distribuidora

 Pr esió  Pres iónn en la di dist stri ribu buid idor oraa (m (m)) = Pr Pres esió iónn en el late la tera rall (m (m))   + Pérdida en distri distribuidora buidora (m)

resión en la distri distribuidora buidora (m) = 5.5 + 0.435 = 5.93 m 12.5 Diseño de tubería conductora  Longitud de conducción = 350 m. Q Dist. = 8.33 l/s. = 3”

Dext. = 88.5 mm.

D Int = 84.1 C= 150

 J(m/100 m) = 1.21 * 1012 * (8.33)1.85 * 84.1-4.87 150 0.074

 J(m/100m) = 2.42 m/100 m

hf (m) (m) = 2.42 * 350/100 = 8.47 m

 

 .-

resión resi ón antes del cabezal = Presión resión en la distribuidora distribuidora + Perdida en el arco de riego + er i a en a . con uctora  

+ / - Topografía Cintas

resión res ión antes del cabezal = 5.93 + 3 + 8.47 = 17.4 m Gotero no autocompensado

.

.

.

 

14.

Sub Unidad Utilizando Utilizand o goteros autocompensados autocompens ados ( Katif 2.3 l/hr) 2 m.

rea = 120 * 100  100 100 = 50 Laterales. 2 100 m.

50 Lat * 120 m = 6000 mt./ subunidad  m .

.

r-m =

,

r 

  Caudal / subunidad = 34.5 m3/hr =9.58 l/s  

9.58 l/s  X  X = 7.98 l/s

1.2 ha. 1.0 ha. h a.

100

 

14.1 Diseño de Laterales atos:

Considerando las tablas de diseño del fabricante:   atif 2.3 l / hr, diámetro 16/13.6, espaciamiento 0.4m, pendiente 0 ara una longitud de 120 m, se requiere una presión en la entrada del latera de 26 m. atif 2.3 l / hr hr,, diámetro 17.8/15.2, espaciamiento 0.4m, pendiente 0 ara una longitud de 120 m, se requiere una presión en la entrada del latera de 18 m. atif 2.3 l / hr, diámetro 20/17.4, espaciamiento espaciamiento 0.4m, pendiente 0 ara una una lon lon itu itudd de 12 1200 m, se re ui uiere ere una una resió resiónn en la entra entrada da del del la later teraa de 12 m.

 

14.2

Diseño de Distribuidora

 Longitud de distribuidora = 100m.  Espaciamiento de laterales = 2m. = .

 Nº Lateral = 50 Q Lat. = 0.191 l/s.

F (n=50)

Q Dist. = 0.191 * 50 = 9.58 l/s.   = 3”

Dext. = 88.5 mm.

D Int = 84.1 C= 150

 J(m/100 m) = 1.21 * 1012 * (9.58)1.85 * 84.1-4.87 150  

0.074 (m/100m) = 3.15 m/100 m hf (m) = 3.15 * 0.36 * 0.5= 0.567 m  H = 0.567 m

 

14.3

Presión en la distribuidora

resión en la distribuidora (m) = Presión en el lateral (m) + Pérdida en distribuidora (m) + - topogra ía resión en la distribuidora (m) = 18 + 0.567 = 18.56 m 1 4 .4

D is e ñ o d e tu b e r a c o n d u c to r a

 Lo  L o n g itu it u d d e c o n d u c c ió n = 3 5 0 m . .= . .   = 3”

D ext. = 88.5 mm .

D In t = 84.1

 J  J(m (m /1 0 0 m ) = 1 . 2 1 * 1 0 12  * (9.58) 1.85  * 84.1 -4.87 150 0.074

 J  J(m (m / 1 0 0 m ) = 3 . 1 5 m /1 0 0 m hf (m ) = 3.15 * 350/100 = 11.03 m

C= 150

 

15.Presión antes del cabezal resión antes del cabezal = Presión en la distribuidora

+ Perdida Perdida en el arco de riego . + / - Topografía Gotero no autocompensado

resión antes del cabezal = 18.56 + 3 + 11.03 = 32.59 m

 

DETERMINACION DE VOLUMENES DE AGUA A APLICAR Y HORAS DE BOMBEO  ETC (mm/dia) ETC (mm/ha/dia)   ETC (m3/10ha/mes) Volumen bruto (m3) Horas bombeo mes

E 4,5 45,0

F 5,0 50,0

13950 14000 17438 17500 581 583

Lámina neta (mm) volumen neto (m 3 /h  /ha a/añ /año) Eficiecia (80 %)    Áre  Área a (h (ha a)

3

volumen bruto total (m 3 /a  /añ ño) 3 Caudal m  /h tiempo de bombeo anual (hr)

M 4,5 45,0 13950 17438 581

A 4,0 40,0 12000 15000 500 5   13970  10  174625  30  5821

M 3,5 35,0

J 3,5 35,0

J 3,0 30,0

A 3,0 30,0

S 3,0 30,0

O 4,0 40,0

N 3,5 35,0

D ANUAL 4,5   45,0  

10850 13563 452

10500 13125 438

9300 11625 388

9300 11625 388

9000 11250 375

12400 15500 517

10500 13125 438

13950 139700   17438 174625   581 5821

 

costo anual de bombeo costo cos to anual ($/año) = ($ ($ / Kw-hr) Kw-hr)*(Q*CD *(Q*CDT) T) / (102*Ef. Bom * Ef Mot) * (horas /año)   wCaudal (l/seg) Carga dinamica Total (m) Eficiencia Bomba ( %) Eficiencia de Motor ( %) Horas de bombeo anual

, 8,33 70   70   70   5821

  COSTO DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO   A)  A) OPERACIÓN  $    Operario y guardián

1200  

sub total

8673

 

B MA MANT NTEN ENIMIEN IMIENTO  TO  Inspección y revisi revisión ón Mantenimiento

200  200  

sub total

400  

TOTAL ($) $ / ha /año $ / hora $/m3 $/10000 m3

907 1,56 0,052 520

9073        

 

SELECCIÓN TECNICA TECNICA - ECONO ECONOMICA MICA DE TUBERIAS PRINCIPALE PRINCIPALES  S  La selección se realiza teniendo en cuenta los costos fijos de la tubería en función del díametro y los costos de operación ( energía ), necesarios para vencer las pérdidas  p  po or r cc n para m  A  A.. Costos fijo fijoss anuale less

1. Cálculo del factor de recuperación del capital (FRC) FRC = i*(1+i) n /(  /(((1+i) n -1))   n : vida util de tubería en años

 =

, 10  

,

 

2. Costo anualizado de tubería : Material PVC 

Clase 5

caudal =

8,33 l/s

Diámetro de tubería PVC C-5 Precio unitario ($/ml)

2,5 1,19

3 1,76

4 2,89

6 6,25

8   10,54

Diámetros candidatos (pilg) Diámetro interno (mm) rec o on a o m Precio anualizado ($/100 m) velocidad (m/s)

2,5 59,8

3 85,6

4 104,6

6 152,2

8   190,2  

32,3 3,0

47,8 1,4

78,5 1,0

169,8 0,5

286,3 0,3

 

B. costo de operación anual  1. costo unitario de potencia (CU)   Caudal (l/seg) Carga dinamica Total (m) Eficiencia Bomba  Eficiencia de Motor ( %)

, 8,33 70   70   70  

Horas de bombeo anual

5821

 

,

costo anual ($/año) = ($ / Kw-hr)*(Q*CDT) / (102*Ef. (102*Ef. Bom * Ef Mot) * (horas /año) Costo anual ($/año) =

7473 CU($ / kw-año)

=

640,3

 

2. Pérdida de energía por fricción en la tubería (m/100m) Hf = J*(L/100m) J=1.21*10^12*(Q/C)^1.85*D^(-4.87) Q 8,33 C 150  Diámetrosinctaenrndoidatos Hf (m/100m)

529,,58 12,740

853,6 2,221

1044,6 0,837

1562,2 0,135

1980,2     0,045  

3. Cálculo de Potencia (hp o Kw) necesario para vencer laspérdidas por fricción (L=100m) Potencia Potenc ia =(Q*Hf)/ =(Q*Hf)/102 102*Ef  *Ef    Diámetros candidatos Diámetro interno  

2,5 59,8 ,

3 85,6 ,

4 104,6 ,

6 152,2 ,

8   190,2   ,

 

4. Costo anual de los hp requeridos para vencer las pérdidas por fricción Costo Cos to anual ($/año) = Cu ($ /hp-año)*Potencia(hp) Diámetros candidatos Diámetro interno Costo bombeo ($/100m)

2,5 59,8 1359,5

3 85,6 237,0

C. Suma de los costos fijos y de bombeo anualizados Diámetros candidatos 2,5 3 Costo anualizado ($/100m) 32,3 47,8 costo bombeo($/100m) 1359,5 237,0 costo fijo + costo bombeo 1391,9 284,8

4 104,6 89,3

6 152,2 14,4

8   190,2   4,9

4 78,5 89,3 167,8

6 169,8 14,4 184,1

8   286,3 4,9 291,1

Selección Técnico Económica

700 600    )    0 500    0    1 400    /    $    (   o 300    t   s   o    C

100 0

costo fijo

costo bom beo

costo total