ESTUDIO AGRONÓMICO
1.- Necesidades de agua de las plantas.
El sistema de riego por goteo deberá satisfacer el más alto consumo de agua que necesite el cultivo determinado.
El índice de consumo dependerá de factores climáticos de cultivo.
Los requerimientos de agua se calculan partiendo de las evapotranspiraciones potenciales de cada zona orientativamente.
CLIMA TEMPERATURAS MEDIAS
ºC HUMEDAD REAL
Rel. media ETP
mm/día
Fresco – húmedo < 20 > 50% 2,5
Fresco – seco < 20 < 50% 3,5
Moderado – seco 20-30 > 50% 4,5
Moderado – húmedo 20-30 < 50% 5,0
Cálido – húmedo 30-38 < 50% 6,3
Cálido – seco 30-38 > 50% 8,0
Muy cálido – húmedo > 38 > 50% 8,0
Muy cálido – seco > 38 < 50% 9,0
Para el diseño de la instalación se tomará la ETP del mes mas desfavorable.
A esta ETP se le aplicará unos factores de cultivo y corrección.
Ej:
La ETP mas desfavorable en un cultivo de naranjos en Murcia.
Es de 1.59mm (5,3 mm/día) en el mes de Julio.
Factores que varían la ETP:
- Factor de cultivo
- Factor de sombreado
- Necesidades de lavado
2.- Cálculo de número de goteros por planta:
Cuando el agua empiece a fluir incide sobre una superficie muy reducida del suelo provocando un pequeño charco cuyo radio se va extendiendo a medida que el riego continua formando el bulbo de riego.
Viene dado por la formula:
Sp * Pm
E=
Smj
Siendo:
E= Nº de goteros por planta
Sp= Superficie que ocupa una planta en m2
Pm= % de superficie mojada(en decimales)
Smj= Superficie que moja el gotero en m2.
Smj: Difícil de conocer varia según:
Textura del suelo
Caudal.
Estratificación del suelo.
Dato determinado en tablas.
3.- Duración del riego:
Nd
Dr =
Ng x Qg
Nd: necesidades diarias L/día y planta.
Ng: nº de goteros por planta.
Qg: Caudal del gotero L/h
Ejemplo:
A) Naranjos 85 L/día planta
Supuesto 1: 2 goteros por planta. De 8 L/h
Nd 85
Dr = = = 5.31 horas
Ng x Qg 2 x 8
Supuesto 2: 6 goteros por planta de 4 L/h
Nd 85
Dr = = = 3.54 horas
Ng x Qg 6 x 4
B) Tomates: 5,21 L/m2 día ó 3,12 L/planta y día.
Goteros 4 L/h.
Nd 5,21
Dr = = = 1,3 horas
Ng x Qg 1 x 4
Nd 5,21
Dr = = = 1,3 horas
Ng x Qg 0.6 x 4
Jornada de riego.
• Hipotéticamente se puede utilizar la instalación las 24 horas del día. Por tanto para los naranjo 24/5,3= 4 sectores. Pero no se aconseja tomar una jornada de riego las 24 horas.
• Evitar regar de 12 0 16 horas. Ya que existe máxima evaporación.
• Jornadas de 18 horas es lo normal.
4.- Número de módulos o sectores.
Ir Ir jornada de riego
Nm = ——– Dr Duración del riego
Dr
Ejemplo: 1) Naranjos: Ir = 18h.
18
Nm = ——– =3,38 3 sectores.
5,3
2) Tomates: Ir = 18h.
18
Nm = ——– = 13,84 14 sectores.
1,3
5.- Caudales:
Caudal instantaneo que deberá elevar la bomba.
• Calculo:
1) Nº de plantas en el total de la superficie.
S Ssuperficie en m2
Np = ——– Np nº plantas
M M marco de plantación en m2
2) Nº de plantas a regar instantaneamente.
Npr = Np / Nm
Npr Nº de plantas a regar instantaneamente
Np Nº de plantas totales
Nm Nº del modulo
3) Caudal instantaneo.
Q = Npr x Ng x Qg
Q Caudal total en L/h
Ng nº goteros por planta
Qg caudal del conjunto L/h
Ejemplo práctico de los naranjos:
Superficie: 13.8 ha
Marco: 6×4
Np = 138000 m2 / 24 m2 = 5750 naranjos.
Npr = 5750 / 3 = 1917 naranjos.
Q = 1917 x 2 x 8 = 30672 L/h = 30.67 m3/h 8.52 L/s
Qp = caudal punta = 8.52 /13.8 = 0.61 L/s y ha.
Superficie del sector nódulo.
Ss = 138000/3 =46000 m2/sector = 4.6 ha/sector
Ejemplo práctico de los tomates:
Np = 95000 m2 / 0.6 m2 = 158333 naranjos.
Npr = 158333 / 13 = 12180 naranjos.
Q = 12180 x 0.6 x 4 = 29.232 L/h = 29.23 m3/h 8.12 L/s
Qp = caudal punta = 8.12 /0.5 = 0.85 L/s y ha.
Superficie del sector nódulo.
Ss = 95000/13 =7308 m2/sector = 0.73 ha/sector
Ejemplo practico
- Cultivo de naranjos en Paterna ( Valencia)
- Suelo franco arcilloso
- Marco de plantación 5×4
- Superficie 5 ha
- Suelo mojado 35 %
- Uniformidad de riego 85 %
- ETP / dia : 3.85 mm/día
- 5 m / gotero 8 L/h = 5.7 m2
1) Requerimiento de agua diario:
ETP: 3.83mm = 3.83 L/m2 día.
Rd por planta = 3.83 x 20 = 76.6 l/día y árbol
2) Nº de goteros o emisiones por planta.
Tipo gotero: autocompensante: Q= 8L/h
Nº e = (Sp x Pm) / Smj = (20 x 0.35) / 5.7 = 1.22 ponemos dos goteros por planta y los separamos 2m para garantizar el solapamiento.
3) Duración del riego:
Nd 76.6
Dr = ———- = ———- = 4.78 horas
Ng x Qg 2 x 8
4) Nº de modulos o sectores de riego.
Jornada de riego disponible: 20 horas
20
Nm = ——– = 4.18 4 sectores.
4.78
Superficie por sector: 5 ha / 4 sect = 1.25 ha 12500 m2
5) Calculo del caudal necesario:
Np = 50000 m2 / 20 m2 = 2500 naranjos.
Npr = 2500 / 4 = 625 naranjos.
Q = 625 x 2 x 8 = 10000 L/h = 10 m3/h 2.7 L/s
Qp = caudal punta = 2.7 / 5 = 0.55 L/s y ha.
• Tubería de goteo o lerciana.
El calculo se realiza para el ramal mas largo del sector 4
Longitud: 100 mt.
- nº árboles tratados: 100/4 = 25 árboles
- Diámetro elepidor: 13mm
- Caudal max. En 13mm 400 L/h
- Nº árboles que podemos regar con 13 mm 400/2 x 8 = 25 árboles
- Q en 13mm 25 x 16 = 400 L/h
100 metros lineales de tuberia de 13 mm de diámetro con 50 salidas.
• Perdidas de carga en un ramal de gotero.
- Efecto de carga en ruta.
En un ramal de goteo el caudal que entra va progresivamente disminuyendo hasta llegar al final con un caudal igual al consumido por un gotero. La perdida de carga irá disminuyendo.
Coeficiente reductor (F) o christiansen que esta en función de goteros o salidas en un ramal.
Nº salidas F
1 1
2 0.630
5 0.451
10 0.390
15 0.379
20 0.370
25 0.366
30 0.362
+50 0.355
+100 0.345
It = I x Lm x F
It perdida de carga total en un tramo.
I perdida de carga unitaria (en función del diámetro de tubería según ábacos) considerando el caudal total que pasa por la tubería.
Lm longitud mayorada en m.
Lm = L + Lf L=longitud tuberia en m.
Lf = logitud ficticia nº salidas x 0.3
F Factor de Cristiansen.
Ej: Naranjos.
F = 0.355
It = I x Lm x F
I = 7.5 % (tablas) tub. 13mm Q= 400 L/h
Lm =100 + 15 = 115 m
Lf = 50 x 0.3 = 15
It = 0.075 x 115 x 0.355 = 3.06m
• Datos para la medición:
- Longitud de tubería secundaria: 62.5m
- Nº de ramales de riego: 62.5 / 5 = 12.5
- Nº ramas: 12.5 x 2 = 25
- Longitud de tubería 13 mm. 25 x 100 =2500m
- Conexiones del la tuberia de goteo a la secundaria x 25.
- Tapones finales de 13mm: 25
- Goteros autocompensables 8 L/h : 1250
- Todos estos datos son para el sector 4, para calcular las necesidades totales del material deberemos multiplicar estas mediciones por 4.
Tubería secundaria:
- Long. Tuberia secundaria: 6.25 m
- Long de calculo: 31.25 m
- Nº salidas: (31.25 / 5) x 2 = 12.5 salidas.
- Elegimos un diámetro.
- F = 0.384
- It = I x Lm x F
- Q para el cálculo 5 m3.
- Tubería Pg baja densidad de 50mm.
- En tablas: I = 3% V = 1,4 m/s
- Pdc (It) = 0.03 x (31.25 + (13 x 15)) x 0.384 = 0.58m
• Datos para la medición:
- 65 m. Tubería Pg baja densidad
- de 50mm y Pg
- 2 tapones finales de 50mm.
Tubería Principal:
- Longitud: 250 + distancia al pozo. (312m)
- Q: 10 m3.
- Tubería Pg baja densidad de 75mm.
- Pdc = 312 x (1.1/100) (tablas) = 3.43
• Datos para la medición:
- Longitud de tubería PG baja densidad de 75mm. De limbraje (T) 6: 315m.
- Tapones finales de 75mm: 1
- 1 codo de 90 de 75mm.
- 4 valvulas de paso para sectores de riego
- 4 “T” reducidas 75×50
- 8 terminales de rosca macho 50
• Válvula automáticas:
- Q que pasa por válvula: 10 m3/h
- Diametro: 1.5”
- Pdc = 1m
• Secciones de cable:
- Cable común: 1×1.5 mm2 312m.
- Cable sector 1: 1×1.5 mm2 115m.
- Cable sector 2: 1×1.5 mm2 177.5m.
- Cable sector 3: 1×1.5 mm2 240m.
- Cable sector 4: 1×1.5 mm2 312m.
- Total …………………………… 1186.5m
• Cabezal de goteo o filtración.
Diametro de entrada del goteo: 1mm.
a) Filtro de silex.
Diametro: 0.01mm
Nº ninimo de filtros: 2
Q que pasa por cada filtro: 5 m3.
b) Filtro de malla.
Calculo de la altura manometrica.
Pdc tubería goteo: 3.06m.
Pdc tubería secundaria: 0.58m.
Pdc tubería principal: 3.43m.
Pdc piezas especiales: 1.7m. siempre el 25% (1ª,2ª,3ª)
Pdc vávulas automaticas: 1m.
Pdc cabezal de goteo: 10m.
Pdc aspiración-impulsion: 2m.
Desnivel geometrico: 6m.
Nivel dinámico del agua: 54m.
Presión trabajo del gotero: 10m. = 1 atm.
TOTAL Hm 91.7 92m.
• Potencia absorbida por la bomba.
P = (Q x Hm) / (75 x R) P potencia CV
Q caudal requerido L/s
Hm altura manométrica m.
R rendimiento de la bomba en % (65%)
P = (2.7 x92) / (75 x 0.65) = 5.17 CV
• Potencia teórica del motor.
Aumentando la P en los siguientes %.
CV %
0.1 a 1 50
1 a 1.5 30
1.5 a 5 20
5 a 20 15
20 a … 10
Pa + H = 5.17 x 1.25 = 6.2 CV
• Potencia comercial del motor:
6.50 - 7.50 CV
