teoría aspersores

RIEGO POR ASPERSIÓN

Riego por aspersiRiego por aspersiRiego por aspersiRiego por aspersiRiego por aspersiRiego por aspersiRiego por aspersiRiego por aspersióóóóóóóónnnnnnnn

Este método de riego implica una lluvia más o menos intensa y uniforme sobre la parcela con el objetivo de que el agua se infiltre en el mismo punto donde cae

Tanto los sistemas de aspersión como los de goteo utilizan dispositivos de emisión o descarga en los que la presión disponible en el ramal induce un caudal de salida

La diferencia entre ambos métodos radica en la magnitud de la presión y en la geometría del emisor


Unidades que componen el sistema

� Grupo de bombeo

� Tuberías principales con sus hidrantes

� Tuberías portaemisores

� Emisores (tuberías perforadas, toberas, aspersores)


Aspersores:

Pueden llevar una o dos boquillas cuyos chorros forman ángulos de 25º a 28º con la horizontal para tener un buen alcance y que el viento no los distorsione en exceso



Clasificación de los aspersores:

a) Según la velocidad de giro:

* Giro rápido (> 6 vueltas/minuto)

De uso en jardinería, horticultura, viveros,…





De uso en jardinería, horticultura, viveros,…

* Giro lento (de ¼ a 3 vueltas/minuto)

De uso general en agricultura

Para una misma presión, los de giro lento consiguen mayor alcance que los de giro rápido, permitiendo espaciar más los aspersores



b) Según el mecanismo de giro:

* De reacción: la inclinación del orificio de salida origina el giro

* De turbina: el chorro incide sobre una turbina que origina el giro





* De reacción: la inclinación del orificio de salida origina el giro

* De turbina: el chorro incide sobre una turbina que origina el giro

* De impacto: el chorro incide sobre un brazo con un muelle que hace girar al aspersor de manera intermitente



c) Según la presión de trabajo:

* De baja presión (< 2,5 kg/cm2 o 250 KPa)

Boquilla de Ø<4 mm y caudal <1000 l/h

Marco rectangular o cuadrado con Sasp ≤ 12 m o triangular con Sasp ≤ 15 m





* De media presión (2,5-4 kg/cm2 o 250-400 KPa)

Una o dos boquillas con 4 mm ≤ Ø ≤ 7 mm y caudales comprendidos entre 1000 y 6000 l/h

Espaciamientos desde 12 x 12 m hasta 24 x 24 m





* De media presión (2,5-4 kg/cm2 o 250-400 Kpa)

* De alta presión (>4 kg/cm2 o 400 kPa)


Aspersores o cañones con 1, 2 o 3 boquillas y caudales comprendidos entre 6 y 40 m3/h (hasta 200 m3/h)

El mecanismo de giro suele ser de choque o turbina con alcances entre 25 y 70 m

Suelen dar baja uniformidad de distribución al ser fácilmente afectados por el viento. Así mismo, el gran tamaño de gota y la gran altura de caída puede dañar al suelo desnudo o al cultivo





* Giro lento (de ¼ a 3 vueltas/minuto)


* De reacción

* De turbina* De impacto


* De baja presión (< 2,5 kg/cm2 o 250 KPa)* De media presión (2,5-4 kg/cm2 o 250-400 Kpa)* De alta presión (>4 kg/cm2 o 400 kPa)

Clasificación de los aspersores


La aplicación del agua

El proceso de aplicación de agua de un aspersor consiste en un chorro de agua a gran velocidad que se dispersa en el aire en un conjunto de gotas, distribuyéndose sobre la superficie del terreno

Si la pluviometría del sistema supera a la capacidad de infiltración se produce escorrentería

Posible deterioro de la superficie del terreno por el impacto de las gotas (si son grandes)

Influencia importante del viento sobre la uniformidad de distribución en superficie

La uniformidad de aplicación se mejora con la redistribución del agua dentro del suelo




−

−=∑=

nx

xx

1100CU(%)

n

1ii

+=

a

nS

P

P1

2

1CUCU

H

HUD

regadomenos %25=

+=

a

ns

P

PUDUD 31

4

1

Merrian y Keller (1978) Christiansen (1942)

Keller y Bliesner (1990) Keller y Bliesner (1990)


Dechmi et al., 2001

Riego por aspersión en maíz (aspersores a 230 cm)

85%


La aplicación uniforme del agua depende principalmente de:

• La disposición de los aspersores en el campo (marco de riego)

• El “modelo” de reparto de agua del aspersor

Diseño del aspersor

Número de boquillas

Presión de trabajo• VientoPapel fundamental en las pérdidas por

evaporación y arrastre

Influye en el tamaño de gota y la longitud de su trayectoria al caer

En riegos de media o alta frecuencia, la falta de homogeneidad debida al viento se compensa en riegos sucesivos

• Altura del aspersor

• Colocación de reguladores de presión

• Colocación de una vaina prolongadora de chorro

• Duración del riego


Clasificación de los sistemas de aspersión

Estacionarios

Móviles

Semifijos

Fijos

Tubería móvil (manual o motorizada)

Tubería fija

Permanentes (cobertura total enterrada)Temporales (cobertura total aérea)

Desplazamiento continuo

Ramales desplazables

Aspersor gigante

Pivote (desplazamiento circular)Lateral de avance frontal

Ala sobre carro

Cañones viajeros

Enrolladores


Estacionarios: Semifijos: Tubería móvil (manual o motorizada)


Estacionarios: Semifijos: Tubería fija


Estacionario-Fijo-Permanente


Estacionario-Fijo-Permanente


Estacionario-Fijo-Temporal



Desplazamiento continuo: Ramales desplazables: Pivote



Desplazamiento continuo: Ramales desplazables: Lateral de avance frontal


Desplazamiento continuo: Aspersor gigante: Cañones viajeros


Desplazamiento continuo: Aspersor gigante: Enrolladores


Criterios para la elección del sistema

� Cultivos

� Suelo

� Forma, dimensiones y topografía de la parcela

� Disponibilidad de la mano de obra

� Análisis económico de la inversión


La tendencia actual es hacia los sistemas de baja presión, que permitan el riego nocturno (menos evaporación, viento y coste energético) y sean de fácil manejo y automatización

En parcelas pequeñas o de forma irregular se adaptan mejor los sistemas fijos que los ramales móviles

Los sistemas permanentes necesitan menos mano de obra que los temporales, permiten el paso de maquinaria con el cultivo implantado, aunque requieren mayor cuidado en las labores preparatorias del terreno


Los laterales de avance frontal son muy adecuados para parcelas rectangulares de gran longitud, pero requieren mayor inversión que los pivotes y tienen un manejo más complicado.

Las alas sobre carro son interesantes por su movilidad y adecuación al terreno y a los cultivos

Los sistemas semifijos de tubería móvil cada vez se utilizan menos por su mayor necesidad de mano de obra, incomodidad de manejo, limitación en cultivos de porte alto, etc., aunque requieren menos inversión


Los cañones

� Requieren una elevada presión de trabajo

� Tienen un gran tamaño de gota

� Se ven muy afectados por las condiciones de viento

� Están contraindicados en cultivos delicados y en suelos con baja velocidad de infiltración y débil estructura.

Únicamente se recomiendan para riegos de socorro, riego de praderas, etc


VENTAJAS E INCOVENIENTES DEL RIEGO POR ASPERSIÓN

Las ventajas derivan de dos aspectos:

� El control del riego sólo está limitado por las condiciones atmosféricas (pérdidas por evaporación y arrastre, y el efecto del viento sobre la uniformidad)

� La uniformidad de aplicación es independiente de las características hidrofísicas del suelo



� La dosis de riego es función del tiempo de cada postura, por lo que se puede adaptar a cualquier necesidad

� Al poder modificarse fácilmente la pluviometría del sistema, se puede adaptar a cualquier terreno, con independencia de su permeabilidad

� Permite una buena mecanización de los cultivos, salvo los sistemas fijos temporales

� Se adapta a la rotación de cultivos (la instalación se dimensiona para el más exigente) y a los riegos de socorro



� No necesita de nivelaciones, adaptándose a topografías onduladas

� Dosifica de forma rigurosa los riegos ligeros, lo cual es importante en nascencia para ahorrar agua

� Pueden conseguirse altos grados de automatización, (más inversión, menos mano de obra)

� En algunas modalidades permite el reparto de fertilizantes y tratamientos fitosanitarios, así como la lucha contra heladas



� Evita la construcción de acequias y canales, con lo que se aumenta la superficie útil respecto a los riegos por superficie

� Es el método más eficaz para el lavado de sales, con el inconveniente de que la energía empleada en la aplicación encarece la operación

� Los sistemas móviles o semifijos requieren menos inversión, aunque a costa de una menor uniformidad y eficiencia de riego



� El posible efecto de la aspersión sobre plagas y enfermedades.

�Efectos de la salinidad en el cultivo.

� Interferencia sobre los tratamientos por el lavado de los productos, es necesario establecer una correcta programación de riegos

� Mala uniformidad en el reparto de agua por la acción de fuertes vientos

� Altas inversiones iniciales y elevados costes de funcionamiento y energía


CARACTERIZACIÓN DEL FUNCIONAMIENTO

Caudal emitido

Es función del tamaño de sus boquillas y de la presión existente en las mismas

x HKq =

q = caudal emitido (l/h)

H = presión en la boquilla (mca)

K y x => constantes características de cada aspersor



Caudal emitido

0,523

x

H205q

HKq

=

=

y = 204,78x0,5232

R2 = 0,9985

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

0 10 20 30 40 50

H (mca)

q (

l/h)

∆H=10 mca => ∆q=200 l/h




Marco o espaciamiento entre aspersores

Determina el solape entre los círculos mojados por los aspersores contiguos para lograr una buena uniformidad de reparto de agua

Los marcos normalmente adoptados son:

12x12 12x15 15x15 12x18 18x18 (en rectángulo)

18x15 21x18 (en triángulo)

En general son múltiplos de 6 ó 9 m para sistemas con tuberías en superficie, pudiendo tomar cualquier valor para sistemas con tuberías enterradas


2lS = ba l lS =2

32lS =






El distanciamiento entre aspersores es uno de los aspectos fundamentales del diseño

Heerman y Kohl (1980) recomiendan las siguientes separaciones para vientos de velocidad inferior a 2 m/s

El 60 % del Diámetro efectivo del aspersor para marcos en cuadrado o en triángulo




Entre el 40 y el 75% para marcos rectangulares




Este espaciamiento debe reducirse al aumentar la velocidad del viento en la siguiente proporción:

10-12% si la velocidad del viento es 4 - 6 m/s

18-20% si la velocidad del viento es 8 – 9 m/s

25-30% si la velocidad del viento es 10-11 m/s

El diámetro efectivo es:

El 95% del diámetro mojado (aspersores de 2 boquillas)

El 90% del diámetro mojado (aspersores de 1 boquilla)




Los resultados experimentales recomiendan aspersores con dos boquillas (Vories, 1986; Tarjuelo, 1989,1990) por dar un modelo radial de reparto de agua más triangular, que da lugar a solapamientos más uniformes que el modelo elíptico o rectangular, característicos de aspersores de 1 boquilla



Pluviometría media del sistema

Este parámetro es únicamente función del caudal descargado por el aspersor (q) y del área correspondiente al marco de riego adoptado (S)

Este parámetro se emplea para definir la intensidad de lluvia

( ))m(

)(P

2S

hlqhmm =



Distribución del caudal sobre el suelo

Depende de:

• El diseño geométrico del aspersor y de las boquillas

• La presión de trabajo

• Las condiciones de viento

Las rociadas emitidas por el aspersor deben distribuirse de forma que el impacto de las gotas y la intensidad de lluvia no perjudiquen al cultivo ni al suelo, logrando la máxima uniformidad posible



Distribución del caudal sobre el suelo

La dispersión del chorro viene provocada por el choque del brazo móvil o por algunos dispositivos especiales.

La fricción con el aire de la vena líquida constituye la principal causa de que el agua llegue al suelo pulverizada




Diseño del aspersor

Número de boquillas

Presión de trabajo









• VientoPapel fundamental en las pérdidas por

evaporación y arrastre

Influye en el tamaño de gota y la longitud de su trayectoria al caer





• Viento

En riegos de media o alta frecuencia, la falta de homogeneidad debida al viento se compensa en riegos sucesivos





• Viento

• Altura del aspersor

• Colocación de reguladores de presión

• Colocación de una vaina prolongadora de chorro

• Duración del riego


Criterios para el trazado de los ramales portaaspersores

La red de ramales se orientará siguiendo las líneas de cultivo para facilitar las labores

Los ramales portaaspersores se situarán en paralelo a la linde más larga de la parcela o caminos

Longitud del lateral; Ramales móviles, máximo 200 m, con Ø de 3’’ a 3,5’’. En ramales fijos, 120-140 m con tubería de PVC 50 mm

Cuando se riega en bloques, conviene no concentrar todos los aspersores en el mismo tramo de la tubería principal

En instalaciones automatizadas se procurará que el caudal del bloque admita el montaje de válvulas hidráulicas de 100 mm (4’’) de Ø como máximo


Influencia del tamaño de gota

Las gotas pequeñas son fácilmente arrastradas por el viento, distorsionando el modelo de reparto de agua y aumentando la evaporación

Las gotas gruesas tienen gran energía cinética, la cual es transferida a la superficie del suelo, pudiendo romper los agregados y afectar a la capacidad de infiltración o a la formación de costra

Hoy en día se han desarrollado aplicaciones informáticas que simulan el comportamiento del viento sobre el chorro del aspersor (SIRIAS, Tarjuelo 1998)



En un aspersor de impacto existen dos fuentes de formación de gotas

� El propio chorro a presión, y

� La acción del brazo que interrumpe el chorro, que suele originar una distribución de gotas casi perpendicular a la del chorro

BoquillaBoquillaBrazo



� El agua de la periferia del chorro produce gotas pequeñas mientras que la de las proximidades del eje del chorro produce gotas gruesas

� El tamaño medio de gota producido cerca de la boquilla es mucho menor que el producido lejos de ésta

� Al aumentar la presión se incrementa del número de gotas de menor tamaño

� El efecto del tamaño de la boquilla es menor que el de la presión. Se puede apreciar una mayor proporción de gotas pequeñas cuanto menor es el tamaño de la boquilla


Recomendaciones de manejo

� Es mejor utilizar aspersores de dos boquillas que de una, con vaina prolongadora en la boquilla grande para vientos de v >2 m/s

� Se consiguen mayores valores de CU con marcos cuadrados (12x12, 18x18) que con los rectangulares equivalentes cuando el aspersor lleva dos boquillas, cualquiera que sea la velocidaddel viento

� En aspersores con 1 boquilla sucede lo mismo si la boquilla no lleva VP, y justo lo contrario si lleva VP

� En marcos rectangulares 12x18 con aspersores de 1 boquilla, se recomienda el menor espaciamiento paralelo a la dirección del viento



� En marcos rectangulares 12x18 con aspersores de 2 boquillas, se recomienda el mayor espaciamiento paralelo a la dirección del viento

� Con riego en bloques (aspersores a 12x18 y a una presión de 250 KPa) se obtienen mayores CU cuando el aspersor se sitúa a 2,25 m de altura que a 0,65 m, con independencia de la velocidad del viento. El modelo de reparto se hace más triangular, mejorando los solapamientos. Estas diferencias disminuyen con la presión hasta hacerse imperceptibles para 350-400 KPa

� Los modelos de reparto de agua de forma triangular se deforman menos que los elípticos o los de tipo rosquilla al situar el aspersor más alto, y son además menos distorsionados por el viento



� Tratar de evitar presiones superiores a 400 KPa (coste energético, tamaño de gota, etc.)

� Aprovechar al máximo el riego nocturno (menores pérdidas por evaporación, menores velocidades de viento, menores costes energético, aunque requiere automatización)

� Diseñar los sistemas con pluviometrías bajas (5 – 7 mm/h) para, además de evitar problemas de escorrentía, incrementar la duración del riego y obtener mejores CU

� Los aspersores sectoriales deben trabajar con una sola boquilla ya que consiguen un modelo de reparto más triangular



� Como norma general, cuanto menor es el marco de riego mayor es el CU que suele conseguirse

� En sistemas de ramales móviles de aluminio se recomiendan marcos de 12x15 ó 12x18 con dos boquillas en el aspersor y una presión media de 300 KPa

� En sistemas fijos de superficie se recomiendan marcos rectangulares o triangulares de 12x15 o 18x15 en triángulo, con dos boquillas y una presión de 300 – 350 KPa. En marco cuadrado, 15x15 con aspersores de dos boquillas y 300 KPa


DISEÑO AGRONÓMICO

DISEÑO HIDRÁULICO


DISEÑO AGRONÓMICO

Es una parte fundamental del proyecto de riego, donde hay que tener en cuenta gran número de condicionantes

Suelo

Clima

Cultivos

Parcelación

etc


DISEÑO AGRONÓMICO

Se puede dividir en tres fases

• Cálculo de las necesidades de agua de los cultivos

• Determinación de los parámetros de riego, dosis, frecuencia o intervalo entre riegos, duración del riego, número de emisores por postura, caudal necesario, etc

• Disposición de los emisores en el campo


DISEÑO AGRONÓMICO

Cálculo de las necesidades de agua

•Necesidades netas

Método FAO (Food and Agricultural Organization)

Riego por balance hídrico


DISEÑO AGRONÓMICO



ET= I + P – RO – DP + CR ± ∆SF ± ∆SFRie

go

Precip

itació

nEsc

orre

ntía

Perco

lació

n

prof

unda

Capila

ridad

Varia

ción

en e

l flu

jo

horiz

onta

l

Varia

ción

en e

l co

nten

ido

de a

gua

en

el s

uelo


DISEÑO AGRONÓMICO



ET= Riego+Precipitación efectiva ± ∆SF

± ∆SF = ETc – Riego - Pe


DISEÑO AGRONÓMICO



ETc = ETo Kc

CLIMA CULTIVO


DISEÑO AGRONÓMICO

ETo

Penman-Montheith( ) ( )

( )2

as2N

0u0.34 1 γ∆

ee u 273T

900 γGR 0,408

ET++

−+

+−∆=

ETo = Epan KpEvaporímetro

Hargreaves ETo = 9.388 10-4 Ra (tmed+17.8)(tmax-tmin)0.5

Priestley-Taylor ETo = 0.408 αpt W Rn

γ∆

∆W

+= αpt=>1,08-1,60Blaney-Criddle ETo = p (0,457 T + 8,13)


DISEÑO AGRONÓMICO

ETo

http://www.mapa.es/siar/Informacion.asp

http://crea.uclm.es/siar/index.php


DISEÑO AGRONÓMICO

ETomm/mes mm/día

Enero 27,3 0,9

Febrero 44,3 1,6

Marzo 85,5 2,8

Abril 110,5 3,7

Mayo 149,8 4,8

Junio 184,6 6,2

Julio 211,4 6,8

Agosto 188,7 6,1

Septiembre 121,8 4,1

Octubre 74,9 2,4

Noviembre 38,4 1,3

Diciembre 19,7 0,6

1257

0

50

100

150

200

250

Enero

Febre

ro

Mar

zoAbril

May

o

Junio

Julio

Agosto

Septie

mbre

Octubre

Noviembre

Dicie

mbre

mm

/mes

2005-2009


DISEÑO AGRONÓMICO

Kc


DISEÑO AGRONÓMICO



NN = ETo Kc

Para el diseño se consideran las condiciones de máxima demanda


DISEÑO AGRONÓMICO

Determinación de los parámetros de riego

•Dosis neta (Dn)

Dn = (CC-PM) da DPM z P

� CC y PM: en tanto por 1 en peso (θg)

� DPM: Déficit Permisible de Manejo

θ v= θg da

� da: densidad aparente (T/m3)

� z: profundidad de las raíces (mm)

� P: En caso de que solo se moje una fracción de suelo (% mínimo de suelo mojado en tanto por 1)

Unidades Dn (mm)


DISEÑO AGRONÓMICO


•Dosis neta (Dn)

( )( )∑ −= iiiiN PMCCdazDPMD


DISEÑO AGRONÓMICO


• Eficiencia de aplicación

el riego conaportada Agua

el riego duranteular zona radicla en almacenadaAgua Ea =

� Pérdidas por evaporación

� Pérdidas por arrastre

� Pérdidas por escorrentía

� Pérdidas por percolación


DISEÑO AGRONÓMICO


• Eficiencia de aplicación

Riego por aspersiRiego por aspersiRiego por aspersiRiego por aspersiRiego por aspersiRiego por aspersiRiego por aspersiRiego por aspersióóóóóóóónnnnnnnnDISEÑO AGRONÓMICO


* Factor de disponibilidad Fa=Hn/Hr


Ea = EDa x Pe x Pd


DISEÑO AGRONÓMICO

EDa: Eficiencia de distribución para un cierto porcentaje (a) de área adecuadamente regada

Pe: Proporción efectiva de agua emitida por los aspersores que llega al suelo

Pd: Proporción de agua descargada por los aspersores respecto al total bombeada por el sistema


Pe=0,976+0,005ETP-0,00017ETP²+0,0012V-IG(0,00043ETP+0,00018V+0,00016ETP V)

V: velocidad del viento; IG: índice de grosor de gota = 0,032 P1,3/B; P=presión; B: Ø boquilla


DISEÑO AGRONÓMICO


• Necesidades de lavado (LR)

( )f CECE 5

CE LR

ie

i

−=

� CEi : Conductividad eléctrica del agua de riego

� CEe: Conductividad eléctrica del extracto de saturación del suelo que tolera una determinada reducción de cosecha


DISEÑO AGRONÓMICO



Maas y Hoffman


DISEÑO AGRONÓMICO




DISEÑO AGRONÓMICO




DISEÑO AGRONÓMICO



( )f CECE 5

CE LR

ie

i

−=

� CEi : Conductividad eléctrica del agua de riego

� f: eficiencia del lavado

� CEe: Conductividad eléctrica del extracto de saturación del suelo que tolera una determinada reducción de cosecha


DISEÑO AGRONÓMICO



f

100 % suelos arenosos (f=1)

30% suelos arcillosos (f=0,3)

85% resto suelos (f=0,85)


DISEÑO AGRONÓMICO


• Intervalo de riego (IR)

n

n

N

D IR =

IR se ajusta a un número entero

najusn N IR D =

Se reajusta la dosis bruta a partir de IR ajustado


DISEÑO AGRONÓMICO


• Dosis brutas (Db)

( ) LR-1E

D D

a

nb =

( ) LR-1E

D 0,9 D

a

nb =

Si LR < 0,1

Si LR >0,1


DISEÑO AGRONÓMICO


• Horas de riego al día

De 16 a 20 horas

• Nº de posturas al día

Normalmente 2

posturahorasnº


DISEÑO AGRONÓMICO


• Intensidad de lluvia

posturahorasnº

DI b=


DISEÑO AGRONÓMICO


• Elección del aspersor

DATOS

Presión nominal (Pa), se aconseja no superar 300 KPa

Caudal nominal (qa)

Radio de alcance

Pluviometría (Pms)

CU para el marco elegido


DISEÑO AGRONÓMICO


• Tiempo de riego

TR => Nº entero superior

TRP

D

ms

b ≈

msP TR)( =finalDb


DISEÑO AGRONÓMICO

Ejemplo

Datos de partida

CC = 27% en peso

PM = 13% en peso

da = 1,35 T/m3

z = 1 m

DPM = 50 % IHD

Cultivo: Maíz

Ea = 90 %

CEi = 3 mmhos/cm

CEe = 2,5 mmhos/cm

(90 % de la producción)

CEe = 3,8 mmhos/cm

(75 % de la producción)

Horas riego al día = 16

Posturas de riego al día = 2


DISEÑO AGRONÓMICO

Ejemplo

Dn = (CC-PM) da DPM z P

Dn = (0,27-0,13) 1,35 0,50 1000 = 94,5 mm

IHD = 189 mm


DISEÑO AGRONÓMICO

Ejemplo

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

12-abr 01-jun 21-jul 09-sep 29-oct

Kc

0

1

2

3

4

5

6

7

8

ETo

Nn = 6,8 1,15 = 7,82 mm

0,4

1,15

0,6


DISEÑO AGRONÓMICO

Ejemplo

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

02-may 22-may 11-jun 01-jul 21-jul 10-ago 30-ago 19-sep 09-oct 29-oct

ETc


DISEÑO AGRONÓMICO

Ejemplo

( )f CECE 5

CE LR

ie

i

−=

( )370,

0,85 32,5 5

3 LR =

−=

Producción => 90% del potencial


DISEÑO AGRONÓMICO

Ejemplo

( ) LR-1E

D D

a

nb =

( )mm ,1

0,37-1 0,9

94,5 Db 6766==

( )mm 13,79

0,37-1 0,9

7,82 Nb ==



DISEÑO AGRONÓMICO

Ejemplo

( )220,

0,85 33,8 5

3 LR =

−=


( )mm ,1

0,22-1 0,9

94,5 Db 634==

( )mm 11,13

0,22-1 0,9

7,82 Nb ==


DISEÑO AGRONÓMICO

Ejemplo

Sin problemas salinos

mm 1 0,9

94,5 Db 05==

mm 8,70,9

7,82 Nb ==

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

02-may 22-may 11-jun 01-jul 21-jul 10-ago 30-ago 19-sep 09-oct 29-oct


DISEÑO AGRONÓMICO

Ejemplo

CC

DP

MIH

D

IR ≈ 12 días


DISEÑO AGRONÓMICO

Ejemplo

días 12días 12,087,82

94,5IR ≈==

N

N

b

b

N

D

N

D IR ==


DISEÑO AGRONÓMICO

Ejemplo

bajustada b N IR D =

mm ,1 13,79 12 D ajustada b 4865==

mm ,1 11,13 12 D ajustada b 5633==

mm104,4 8,7 12 D ajustada b ==

(75%)

(90%)


DISEÑO AGRONÓMICO

Ejemplo

Necesidades hídricas del cultivo = 750 mm => 7500 m3/ha

Riego neto = 94,5 mm x 7=> 661 mm => 6610 m3/ha

Riego bruto = 133,56 mm x 7=> 935 mm => 9350 m3/ha


(75%)

(90%)



DISEÑO AGRONÓMICO

Ejemplo

posturahoras8

día riegoposturas

2

día riegohoras

16=


DISEÑO AGRONÓMICO

Ejemplo

horamm ,1

posturahoras 8

mm 133,56P 696==ms

posturahorasnº

(ajustada)DP b=ms


DISEÑO AGRONÓMICO

Ejemplo

2 TNT

Doble boquilla 5,16 mm x 3,2 mm

Presión nominal = 2,8 kg/cm2

Radio 14,9 m

Caudal 2,43 m3/h

Marco 12x12

Pluviometría 16,87 mm/h


DISEÑO AGRONÓMICO

Ejemplo

mm 134,96hora

mm 16,87 horas 8(final)Db ==

horas 87,92horamm 16,87

mm 133,56TR ≈==


DISEÑO HIDRÁULICO


DISEÑO HIDRÁULICO

Variación de caudal de los aspersores < 10%

xKHq =

dH Hx Kdq 1-x=

dH Hx H

qdq 1-x

x=

xH

qK =

Condición de diseño


DISEÑO HIDRÁULICO

dH Hx H

qdq 1-x

x=

H

dH x

q

dq= 0,1q∆q

0,5x

=

=

0,2HHq

0,1q

0,5

1H

q

∆q

x

1∆H ===

Condición de diseño

Variación de caudal de los aspersores < 10%


DISEÑO HIDRÁULICO

Pérdida de carga máxima en el ramal


DISEÑO HIDRÁULICO

Máxima pérdida de carga en el ramal

L J Fa h =

a= 1 (Scobey)

a=1,20 (1,10-1,25) Resto

F= Coeficiente de Christiansen

Tabulado (β=1,80)


DISEÑO HIDRÁULICO


DISEÑO HIDRÁULICO


RÉGIMEN β UTILIZACIÓN PREFERENTE

Turbulento liso 1,75 Polietileno

Transición 1,8-1,9 PVC, Fibrocemento y Aluminio

Turbulento rugoso 2 Fundición


DISEÑO HIDRÁULICO

Generalización del coeficiente F para cualquier valor de lo

1nr

1nFrFr −+

−+=


ll

r o=

del ramal emisores de númeron =

llpara enChristians de eCoeficientF o ==


DISEÑO HIDRÁULICO

Sin pendiente (ramal horizontal)

Pendiente ascendente

Pendiente descendente

γ

P0,20h a

max ≤

γ

P0,20Hgh a

max ≤+

γ

P0,20Hgh a

max ≤−



DISEÑO HIDRÁULICO



DISEÑO HIDRÁULICO


DISEÑO HIDRÁULICO

a) Si el ramal está abastecido por su punto medio

1)S(n2

SLmax −+=

b) Si el ramal está abastecido por extremo

n SLmax =

Longitud máxima del ramal


DISEÑO HIDRÁULICO

Elección la situación de la tubería principal

Según la longitud máxima del ramal portaaspersores y las dimensiones de la parcela

TANTEO


DISEÑO HIDRÁULICO

Longitud real del ramal portaaspersores

Se establece la longitud real del ramal y el nº de aspersores que contiene

1)S(n2

SL −+= n SL =

1S

Ln +

+=

2

1S

Ln =


DISEÑO HIDRÁULICO

'a

'aa hHH += Ha’=Altura del tubo portaaspersor

ha’=pérdida de carga en el tubo portaaspersor

gano HHhγ

P

γ

P±++=

γ

P0,2Hh

γ

PH

γ

P ag

na

o ≤±=−

−

Hg positivo en ramal ascendente y negativo en descendente

Presión en el origen del ramal (Po/γ)


DISEÑO HIDRÁULICO

Caudal medio=Q/n



DISEÑO HIDRÁULICO


2

gH±++= aao Hh

4

3PP

γγ



DISEÑO HIDRÁULICO

Presión en el último aspersor (Pn/γ)

2

gH±−= h4

1PP aN

γγ


ga0N HH-hγ

P

γ

P±−=


DISEÑO HIDRÁULICO

Condiciones de diseño

2

P0,2

γ

PH

γ

Ph an

aN ≤−

−=Ramal horizontal


DISEÑO HIDRÁULICO


Ramal ascendenteg

a H2

P0,2h −≤


DISEÑO HIDRÁULICO


Ramal descendente

ga H

2

P0,2h +≤

gHh >

gHh =γ

P

γ

P

γ

P 1an == aao Hγ

P

γ

P+=

gHh <γ

P0,2hHH

γ

P

γ

P aga

on ≤−=

−−


DISEÑO HIDRÁULICO

Bocas de riego (hidrantes)

Intervalo de riegos (IR) X Nº posturas/día =Nº posiciones en el intervalo de riego por aspersor

Nº posiciones en el intervalo de riego por aspersor

= Nº bocas de riego X Nº posiciones/boca

Se tantean las posibilidades y se selecciona la que más convenga


Sb = Separación entre ramales X Nº posiciones por boca

b

b

S2

S-fincaLong

Vanos Nº =

1vanosN riegobocas N 00 +=

DISEÑO HIDRÁULICO

Separación entre las bocas de riego (Sb)

La separación entre la 1º boca y el borde de la finca es Sb/2


bS x vanosnºL =

DISEÑO HIDRÁULICO

Longitud de la tubería central (L)

Longitud de la tubería auxiliar

BR


DISEÑO HIDRÁULICO

Longitud de las mangueras (en su caso) y posición

Nº teórico de aspersores

Nº real de aspersores

Presión en la boca de riego (PBR)

gacN

BR HHhhγ

PP ±+++=

γ

P0

ramaltub. Auxiliar

manguerasØ 20 mm

Q el del aspersor


DISEÑO HIDRÁULICO

Longitud de las mangueras (en su caso) y posición

Nº teórico de aspersores

Nº real de aspersores

Presión en la boca de riego (PBR)

gacN

BR HHhhγ

PP ±+++=

γ

P0

ramaltub. Auxiliar

manguerasØ 20 mm

Q el del aspersor


DISEÑO HIDRÁULICO

Ramal con dos diámetros

La utilización de varios diámetros suele ser interesante en instalaciones fijas, cuando la tubería es descendente, o cuando se quiere aprovechar al máximo la pérdida de carga disponible, ya que con ello se consigue un mejor control de la presión

En riego por aspersión no suele resultar aconsejable utilizar más de dos diámetros distintos en un mismo ramal portaaspersores


DISEÑO HIDRÁULICO


Esta tubería se calcula normalmente mediante aproximaciones sucesivas, fijando previamente las longitudes de cada tramo (L1 y L2, con n1 y n2 aspersores respectivamente) y comprobando las pérdidas de carga (h1+h2≤h) hasta que se ajusten a las pretendidas


DISEÑO HIDRÁULICO



DISEÑO HIDRÁULICO


)D ,L ,(Qh)D L, ,(Qhh 12ee1of1 −=

)D ,L ,(Qhh 22e22 =

)D ,L ,(Qh)D ,L ,(Qh)D L, ,(Qhh 22e212ee1of +−=


DISEÑO HIDRÁULICO

Reguladores de presión


DISEÑO HIDRÁULICO

Reguladores de presión

teoría aspersores

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