PROFESOR:MARTINEZ ELIZONDO RENE

INTEGRANTES:AGUILAR GOMEZ JORGE JADIEL

ALEMAN CISNEROS MARCO ANTONIOARELLANES ORTIZ ALFREDO

CRUZ LUIS MARIO ALEJANDROESTRADA RAMON OMAR

HERNANDEZ LOPEZ EMILIO DANIELTORRES ARAUJO JOVANY

Chapingo. Mex a 24 de noviembre del 2015

RIEGO POR MICROASPERCION

INTRODUCCIÓN

Pese a que el 70% de la tierra está cubierto por agua, el 97.5 es agua salada y solo el 2.5 es agua dulce, de la cual solo es consumible el 1%, ya que gran parte de esta está congelada en los glaciares, otro tanto se presenta como humedad en el suelo o se encuentra en capas acuíferas subterráneas inaccesibles.

El recurso agua se está volviendo cada vez más limitado para el uso agrícola, es por tal motivo que hay que aplicarlo de una manera eficiente, con el fin de evitar al máximo las pérdidas por percolación y escurrimiento. Una de las medidas que actualmente se han tomado es utilizar el riego por goteo (riego localizado), el cual consiste en aplicar el agua en el suelo de forma localizada, es decir, solo se moja la zona restringida del área radicular. Estos métodos son apropiados para zonas donde el recurso agua es muy escaso, ya que su aplicación se hace en pequeñas dosis y frecuentemente, consiguiendo con esto un mejor uso eficiente de dicho recurso.

Los sistemas de riego por goteo permiten conducir el agua mediante una red de tuberías y aplicarlas a los cultivos a través de emisores que entregan pequeños volúmenes de agua en forma periódica. El agua se aplica en forma de goteo por medio de goteros.

Un sistema de riego por goteo bien diseñado pierde muy poca agua porque hay poco escurrimiento, evaporación o percolación profunda en suelo limoso. Con el riego por goteo hay menos contacto del agua con el follaje, los tallos y los frutos. Por eso, las condiciones son menos favorables para el desarrollo de enfermedades en las plantas. Con un buen programa de riego que cubre las necesidades de las plantas, es posible aumentar el rendimiento y la calidad de la cosecha.

Desde el punto de vista agronómico se denominan riegos localizados porque humedecen un sector de volumen del suelo, suficiente para un buen desarrollo del cultivo y de alta frecuencia porque el sistema permite regar de una a 2 veces por día, todos los días o algunos días, dependiendo del tipo de suelo y las necesidades del cultivo. La posibilidad de efectuar riegos frecuentes permite reducir notoriamente el estrés hídrico, ya que es posible mantener la humedad del suelo a niveles óptimos durante todo el periodo del cultivo, mejorando las condiciones para el desarrollo de las plantas.

OBJETIVOS:

Diseñar un sistema de riego por goteo para una superficie de aproximadamente 21 hectáreas, con todos sus componentes (diámetro y numero de tuberías terciarias, secundarias y laterales, así como numero de emisores por lateral, potencia de la bomba, tipo y diámetro de filtro, etc.) con el fin de contribuir a utilizar dicha tecnología y fomentar el buen aprovechamiento de los recursos hídricos.

INFORMACIÓN GENERAL:

Se establecerá un cultivo de limón persa (Citrus latifolia Tanaka) el cual el rango de temperatura media anual para el cultivo, va desde los 17°C hasta los 28°C. La disponibilidad de lluvia es importante para la producción, para lo cual se toma en consideración además de la cantidad total de la que se dispone anualmente, la intensidad y distribución de la lluvia durante el año. Los periodos más críticos de deficiencia de humedad corresponden al cultivo en crecimiento vegetativo, “amarre de frutos” y desarrollo de los mismos. Los cítricos agrios requieren entre 900 y 1,200 mm de lluvia anual bien distribuida (Rocha-Peña et al., 2009; Curtis et al., 2000). Una alta humedad relativa (entre 80 – 90%) es ventajosa para el crecimiento, porque se disminuye la tasa de transpiración y el consumo de agua la cual es menor comparada con las zonas de baja humedad relativa. Además, una alta humedad relativa y alta temperatura determinan la buena calidad de la fruta. Por lo que las condiciones climáticas mostradas en la siguiente tabla de normales climatológicas, son muy favorables en esta localidad para la obtención de altos rendimientos.

El riego en huerta de limón, específicamente los sistemas localizados con microaspersores es el medio por el cual se dotará a la planta de agua para suplir las necesidades hídricas diarias.

Esta agua es transportada a través del sistema de bombeo desde la fuente de abastecimiento hasta la zona radicular de la planta.

La localidad donde se establecerá el cultivo es San Pablo Güilá Municipio de Santiago Matatlán, en el Estado de Oaxaca. Está ubicado entre los 16°52’3’’ de latitud Norte y 2°39’46’’ de longitud Este del meridiano de México. Este pueblo está situado a 1,658 metros de altura sobre el nivel del mar, a continuación, se especificarán algunas características del terreno y del cultivo.

Características EspecificaciónTIPO DE SUELO Franco – Arcilloso.

MICROTOPOGRAFIA Plana.CULTIVO Limón persa

MARCO DE PLANTACION RealSEPARACION ENTRE PLANTAS 7x3.5 mts

SUPERFICIE 21 hasNUMERO TOTAL DE ARBOLES 8571 aproximadamente

EVAPORACION MAXIMA DIARIA ( TANQUE EVAPORÍMETRO TIPO ”A”)

6.64 mm/día

Clima

El diseño agronómico pretende caracterizar la climatología del cultivo, el comportamiento del suelo, la fuente de agua, la parcela y la disposición de emisores que es influenciada por el marco de plantación y el manejo del cultivo.

Datos de la estación meteorológica más cercana a San Pablo Güilá.

Figura 1datos climatológicos.

DISEÑO AGRONÓMICO:

DATOS DEL SUELO. valoresCC: 36%PMP: 17%Da: 1.2 gcm-3.PROFUNDIDAD: 45 cmPC 50%DATOS DEL MICROASPERSOR.  MODELO: aquaesmart 2002COLOR: azulh: 30mCAUDAL: 47 lphCU: 90%CV: 3%DIAMETRO: 4.5 m

TERRENO:

Figura 2 terreno.

DISEÑO AGRONÓMICO

1. Disposición del sistema. Se utilizará una línea lateral del diámetro que selección posteriormente en el diseño hidráulico, con microaspersores de 47 lph.

2. Evapotranspiración máxima.

Etd= (0.7 )∗(6.64 mmdia

) Etd=4.65mm/dia

3. Porcentaje de área humedecida.

P= Areade mojadoAreatotal P= π r 2

Sg∗Sl∗100 P=

π (2.25)23.5 x7

∗100 P=64.89%

4. Se calcula la lámina media de riego

Lr= (CC−PMP100 )(1-PC) (Da) (Z) (

P100)

Sustituyendo:

Lr=( 36−17100 )(1-0.5) (1.2) (450) (64.89100 )

Lr= 13.31 mm5. Intervalo de riego

I= LmaxEtdmax I=13.314.65 I=2.86≈2día

6. Tiempo de riego

Tr=( Etd∗I∗Sg∗Sln∗q )∗( P

100) Tr=( 4.65∗2∗7∗3.51∗47 )∗( 64.89

90)

Tr=3.49≈ 4horas7. Unidades operacionales.

Se aran 6 unidades operacionales.1. Diseño Hidráulico

1. Distribución de las unidades y subunidades de riego

Se tienen 6 unidades operacionales distribuidas de la siguiente manera:

Las seis unidades constarán de 343090m2 (3.43hectáreas) cada una, en la figura se observa la distribución de las líneas laterales y terciarias, cada hilera de árboles será alimentada por un microaspersor, se regará por cuatro horas diarias cada unidad operacional como se cuentan con 2 días de intervalo de riego en un día se regarán las 6 unidades operacionales y en el otro día se dejará para

mantenimiento del equipo de riego. Para hacer el diseño hidráulico se tomó la sub unidad más crítica ya que tiene una pendiente en contra del flujo de agua de las laterales y estas tienen una distancia de 88.3 m.

Figura 3: diseño del sistema de riego de la unidad total

Figura 4: Diseño del sistema de riego en una subunidad

2. Calculo de la perdida de carga permisible.

Microaspersor autocompensado como se muestra en la figura siguiente.

Presión operativa: 1.5 a 4.0 atm.

∆H S=0.2×30= 6 m ∆ H L=∆ HT=12∆H S=

12×6=3m

ΔHperm/lat = 3 m

3. Calculo del diámetro de la lateral. Datos:

L 88.3 mSe 3.5 mFe 0.15F 0.383(tablas

)qmed 47 LphSE-W 4 %∆ H l 3 mHmed 30 m

Se propone un diámetro de 20 mm

1. Numero de emisores

n=88.33.5

=25.2≈25emisores

2. Gasto

qL=25×473600

=0.326 lps

3. Perdida de carga J

J=7.89×107× 0.3261.75

204.75=7.33 /100m

4. J ajustada

J ´=7.33× (3.5+0.15)3.5

=7.647m/100m

5. Hf

H f=7.647×0.383×88.3100

=2.58m

6. Hl

H l=30+ ( .75×2.58 )+0.5× 0.04×88.3100

=31.95m

7. ∆ H

H n=31.95−(2.58+0.035 )=29.335m

∆ H=32.1−29.335=2.765m

∆ H=2.765m<∆HL( perm=2m)

Se acepta el Di=20 mm para la línea lateral la manguera será de polietileno con una medida comercial de 23mm y diámetro interno de 20mm como se muestra en la figura.

4. Diseño de la tubería terciaria. Datos

Sl 7m

L 129m

Fe 0.15

F 0.392(tablas)

q l 560 Lph

SN-S -2.5%

∆H t 3 m

Se propone un diámetro de 60 mm.

1. Numero de laterales

n=1297

=18.42≈18 laterales

2. Gasto

qL=(18×1173)3600

=5.868 Lps

3. Perdida de carga J

J=7.89×107× 5.8681.75

604.75=6.24m/100m

4. J ajustada

J´=6.24× (7+0.15)7

=6.37m /100m

5. H f

H f=6.37×0392 .×129100

=3.2m

6. H t

H t=31.9+( .75×3.2 )+0.5×−0.025×129100

=34.2m

7. ∆H

H n=34.2−(3.2−0.0323 )=31.4m

∆H=34 .2−31.4=2.9m

∆H=2.9<∆ HT ( perm=2m)

Por lo tanto, se acepta el Di=60 mm. Lo cual se utilizará un tubo de pvc con diámetro comercial de 63 mm y diámetro interno de 60 mm.

5. DISEÑO DE TUBERIAS SECUNDARIAS Y PRINCIPALESLa velocidad del agua en las tuberías tiene un valor limite el cual fluctúa entre 1.52 a 3 m/s

Datos

Q=10 (20.76 )( 473.5∗7 )=66.18m

3

h=0.0184 m

3

s ; Velocidad propuesta de 1.99 m/s

1. Método de la velocidad permisible

D=√ 4×0.0184π ×1.99=0.1085m=108.5mm

Por lo tanto, determinamos que nuestras tuberías secundarias y principal tienen un diámetro de 108.5 mm, tomando en cuenta que finalmente las tuberías comerciales más ligadas y/o cercanas es de 114.3mm de diámetro nominal y diámetro interno de 108.7mm.

Diseño del cabezal

Debido a que el agua proviene de un pozo profundo se instalara como filtros un hidrociclon para eliminar las arenas

Además, se utilizará un filtro de mallas después del tanque fertilizador para evitar que pasen residuos de fertilizante o algún otro material inorgánico que pueda ocasionar la obstrucción de las tuberías o gotero. En este caso el filtro se utilizará de 140 mesh ya que son los requerimientos del gotero utilizado. (imagen #)

Tanque fertilizador

No es necesario diseñar el tanque fertilizador ya que el tamaño no es determinante, debido a que los tiempos de riego son grandes y se alcanzara a aplicar el abono necesario.

Diseño de la motobomba

Para calcular la carga (HB) que debe vencer la bomba se ocupan los datos siguientes:

HT 34.3 m

∑ H fs 4.9 m

∑ H fp 8.71 m

∑ H floc 16 m

∆EL -0.00822 m

H b=34.3+4.9+8.71+16+ (−0.00822 )

Se pone 16 m en pérdidas localizadas debido a la perdida en el cabezal (filtros, válvulas, etc.)

H b=63.9

Se le da un 20% más para compensar el uso que se le da y pueda perder su carga con la que trabaja

H b=44.97∗1.2=76.68

Por lo tanto, se seleccionará una bomba con

QS=18 lps

H b=76.68

Potencia de la bomba

Eb=85%HPb=18∗76.6876∗0.85

=21.36HPDebido a que es bomba eléctrica no s necesario

calcular potencia del motro.

Se elige la bomba de 25HP Se elige la bomba de 25 HP ya que es la próxima comercial.

ANÁLISIS DE RESULTADOS

El diámetro de las tuberías nunca puede ir me menor a mayor debido a que el caudal debe ir disminuyendo conforme se distribuye en toda la superficie de riego.

El diámetro de la tubería secundaria es igual al calculado para la principal, debido a que una terciaria está junto a la principal y por tanto no incrementa el gasto a la secundaria.

Ya en el campo la cotización de precios es de los factores más importantes para el diseño de un sistema de riego, debido a que depende completamente del productor, tanto para seleccionar el equipo utilizado el nivel de automatización.

CONCLUSIONES El sistema de riego permitirá al sector agrícola tener una mejor distribución y un ahorro de agua. Además, estos tipos de sistemas ayudan a moderar el uso del agua y utilizar sólo la que se requiere sin tener que hacer un sobre uso este recurso.

Diseño agronómico

El tiempo de riego asignado es de 4 hrs. de riego por cada unidad operacional, mismos que dependes de la pluviometría y la velocidad de infiltración básica de la zona de estudio. Las frecuencias de riego varían en 2 día de intervalo de riego siendo que esto nos permite regar en un solo día todas las subunidades operacionales y dejando un día para la manutención del sistema. los meses más críticos abril y junio en las que el sistema se preparó para ello, y así evitar el marchitamiento del cultivo por déficit hídrico y mejorara los rendimientos.

Diseño hidráulico

El diámetro óptimo para transportar el caudal de diseño es de 4.5” en la Primaria, misma que nos permitirá mejorar las eficiencias en la conducción y aplicación.

Para poder transportar el agua desde el reservorio a las áreas de riego se dividió la potencia que requiere el motor requerido en dos bombas: la primera de 15 HP.