Anexo 2
EJEMPLO DE RIEGO POR GOTEO
Jorge Castillo González Juan Manuel González Camacho Pedro Pacheco Hernández
introducción
El programa de gobierno Alianza para el Campo promueve y apoya el mejoramiento del uso del agua, mediante la introducción de sistemas de riego tecnificado por gravedad con tubería compuertas a baja presión, o por goteo de alta precisión a nivel parcelario. El programa tiene como objetivo incrementar la productividad de las áreas agropecuarias bajo riego por medio de la realización de proyectos que incluyan la tecnificación de sistemas de riego y fertirrigación, para mejorar la eficiencia del uso del agua, reducir los costos de energía y fertilización, así como incrementar los rendimientos e ingresos de los productores.
El sistema de riego por goteo con cinta regante se adapta bien a la zona de riego de El Campamento, del municipio de Tlayacapan, Morelos. Con ello se pretende reducir los consumos de agua en un 30% y mejorar la aplicación de agroquímicos y fertilizantes con el propósito de incrementar los rendimientos de los cultivos y mejorar su calidad.
En este documento se presenta el proyecto ejecutivo de tecnificación de la zona de riego mencionada anteriormente, el cual pretende beneficiar una superficie de 26.5 ha con 35 usuarios. Los cultivos bajo riego son maíz, frijol, calabaza, pepino y tomate, generalmente cultivados en invierno y primavera. En este periodo se presentan bajas precipitaciones, que hacen necesario el riego para garantizar la producción agrícola.
El costo total del sistema de riego propuesto es de $ 871,109.8, con un costo por hectárea de $ 32,872.1, considerando precios de lista. En esta propuesta se considera el costo de reemplazo del equipo de bombeo, una bomba de turbina vertical con cinco impulsores con una potencia de 50 HP, para un gasto de 30 l/s y una carga dinámica total de 85 metros.
1 información básica
1.1 Datos preliminares
El objetivo de este proyecto de riego es incrementar la productividad del área bajo riego con base en la tecnificación del riego parcelario, que permita mejorar la eficiencia en el uso del agua, reducir los costos de energía e incrementar los rendimientos e ingresos de los productores.
La fuente de financiamiento es tripartita: recursos federales 50 %, recursos estatales 20 %, y recursos de los productores 30 por ciento.
Localización geográfica y política
La zona de riego se localiza en la cuenca del río Amacuzac a 4 km de la población de Tlayacapan y a 1 km al poniente de la población de Oaxtepec. A una latitud norte de 18o y a una altitud de 1200 metros sobre el nivel del mar.
El croquis de localización se indica en el plano general.
La tenencia de la tierra es ejidal, con un total de 35 usuarios en una superficie de 26.5 ha. Se incluye la lista de los usuarios.
Selección preliminar del sistema de riego
Por las condiciones productivas del predio donde se pretende sembrar cultivos como calabaza, pepino y tomate, entre otros, por las condiciones topográficas que presenta lomeríos con pendientes superiores a las recomendables para riego superficial, se considera que el sistema de riego debe ser de goteo con cinta.
1.2 Caracterización del sitio
Se realizó un levantamiento topográfico de la zona de proyecto para determinar la planimetría de la zona de riego y el perfil altimétrico de las líneas de conducción y distribución. Las curvas de nivel fueron generadas a cada 0.5 m de equidistancia vertical. Con esta información se realizó el trazo de la red de distribución, la localización de las unidades de control de cada sección de riego, los distribuidores y las líneas regantes. En el plano general se describen las características del trazo de la red y la topografía de la zona de proyecto.
La superficie del proyecto es de 26.5 ha. En el plano se tienen marcados además de las curvas de nivel, la lotificación y caminos.
1.2.2 Caracterización del suelo
Se realizó un muestreo del agua del pozo y del suelo para su caracterización físico- química de la zona de riego. La zona se caracteriza por tener suelos profundos de origen volcánico y homogéneos con un buen contenido de materia orgánica. Los suelos son de textura franco-arcillo-limoso y arcillo-limoso (a2.1.1).
Cuadro a2.1.1 Resultados del análisis físico de las muestras de suelo de la zona
|
Parámetro |
Profundidad 0 - 25 cm |
Profundidad 25 - 60 cm |
|
Arenas |
14.04 |
12.76 |
|
Limos |
46.00 |
45.28 |
|
Arcillas |
39.96 |
41.96 |
|
Textura |
Franco-arcillo-limoso |
Arcilla - limosa |
|
% de saturación |
48.00 |
47.00 |
|
Humedad aprovechable (mm /cm) |
1.89 |
1.92 |
|
Infiltración básica (mm/hr) |
8 |
10 |
|
Pedregosidad (%) |
- |
- |
El pH del extracto de saturación de la muestra de suelo es de 7.4 en los primeros 25 cm y de 7.06 en el extracto de 25 a 60 cm. Puede considerarse como un suelo con pH neutro sin problemas de sales.
La presencia de carbonatos CO3 es nula, y de HCO3 es de 3.24 meq/l, en el primer estrato, y de 1.85 en el segundo estrato. Los cloruros en el extracto de suelo son de 6 y 5 meq/l. La presencia de SO4+, Ca+, Mg+, Na+ y K+ es inferior a 2 y la relación de adsorción de sodio RAS es de 0.52 y 0.74 en los estratos estudiados. Finalmente, el porcentaje de sodio intercambiable es cero en los estratos estudiados.
En el cuadro a2.1.2 se presentan los resultados detallados del análisis químico del extracto de saturación del suelo para las muestras obtenidas en las parcelas cercanas a la fuente de abastecimiento.
Cuadro a2.1.2 Análisis químico del extracto de saturación de las muestras de suelo
|
Análisis |
Suelo 1 |
|
|
Núm. control 52 |
Núm. Control 53 |
|
|
Profundidad |
0 - 25 cm |
25 - 60 cm |
|
PH |
7.4 |
7.06 |
|
C.E. (ds/m) |
0.302 |
0.306 |
|
CO3 = (meq/ l) |
- |
- |
|
HCO3- (meq/ l) |
2.81 |
1.85 |
|
Cl - (meq/ l) |
0.30 |
0.25 |
|
SO4 = (meq/ l) |
1.81 |
2.07 |
|
Ca ++ (meq/ l) |
1.27 |
1.13 |
|
Mg ++ (meq/ l) |
1.47 |
1.27 |
|
Na + (meq/ l) |
0.57 |
0.76 |
|
K + (meq/ l) |
0.50 |
0.33 |
|
RAS |
0.52 |
0.74 |
|
PSI |
- |
- |
Parámetros físicos del suelo con fines de riego
De acuerdo con la clasificación textural, los suelos de la zona de riego poseen buena capacidad de retención: 189 mm/m. La capacidad de campo CC volumétrica del suelo seco es de 0.27 cm3/cm3, la capacidad mínima PMP es de 0.13 cm3/cm3 y la densidad aparente es de 1.35 gr/cm3. La infiltración básica estimada es de 8 milímetros por hora.
1.2.3 Fuente de abastecimiento de agua
La zona de riego de El Campamento se abastece de un pozo profundo localizado en el interior de la zona de riego.
El gasto disponible en el periodo de secas varía de 34 a 38 l/s. El equipo de bombeo actual fue rehabilitado hace siete años y posee una eficiencia electromecánica de 50%. El bombeo se realiza a una altura dinámica de 60 m (estimación realizada por el responsable de la operación del equipo de bombeo), no fue posible evaluar este dato por no existir un orificio para sondear el nivel dinámico del pozo. Por lo cual, será necesario verificar el nivel dinámico real.
El análisis de salinidad del agua y del suelo se basó en el análisis de muestras de agua del pozo y en muestras de suelo. La calidad del agua tiene una clasificación, según el USDA (Departamento de Agricultura de los E.U.A.) C2Si que puede considerarse regular en sales y baja en sodio. La conductividad eléctrica CE del agua medida en la descarga es de 0.335 dS/m, que corresponde a un total de sales disueltas de 214 ppm, lo cual presenta bajo potencial de taponamiento de emisores. Los resultados del análisis del agua obtenida a la descarga del pozo, se presentan en el cuadro a2.1.3. La relación de adsorción de sodio RAS de la muestra de agua es de 1.35 y no se constata una presencia de carbonatos CO3. Sin embargo, la presencia en la muestra de agua de 4.19 meq/l de bicarbonatos puede inducir su precipitación si el pH rebasa 7.5, dado que el pH es prácticamente neutro este problema no es significativo.
Cuadro a2.1.3 Análisis químico de la muestra de agua
|
Análisis |
Valor |
|
PH |
7.06 |
|
C.E. (dS/m) |
0.335 |
|
CO3 = (meq/ l) |
- |
|
HCO3" (meq/ l) |
4.19 |
|
Cl - (meq/ l) |
0.07 |
|
SO4 = (meq/ l) |
1.03 |
|
Ca ++ (meq/ l) |
1.45 |
|
Mg ++ (meq/ l) |
2.21 |
|
Na + (meq/ l) |
1.83 |
|
K + (meq/ l) |
0.09 |
|
RAS |
1.35 |
|
PSI |
0.72 |
1.2.4 Patrón de Cultivos
Los cultivos practicados en la zona de riego son calabaza, pepino, tomate, maíz en asociación con frijol, jitomate y gladiola.
Características del cultivo: distribución y acomodo en todo el año; subdivisión del ciclo vegetativo en fases fisiológicas
En general, las hortalizas y el maíz elotero se siembran de noviembre a enero y se cosechan de febrero a mediados de abril. Todos estos cultivos requieren de riego para garantizar su producción. Los ciclos de cultivo varían de sesenta días (pepino, calabacita) a noventa días (maíz elotero, frijol). Los cultivos de tomate y maíz presentan los máximos coeficientes culturales con un valor de 1.15 en los periodos de máximo desarrollo.
Los valores de coeficientes de cultivo Kc, se tomaron de la base de datos del programa CROPWATpara Windows, versión 4.3. En los cuadros a2.1.4 al a2.1.8 se muestran para cada uno de los cultivos considerados, las fechas de siembra y cosecha, la duración del ciclo y de cada etapa de desarrollo y los coeficientes Kc asociados.
Cuadro a2.1.4 Coeficientes de cultivo Kc (FAO, 1998), para el cultivo de frijol, Tlayacapan, Mor. (fecha de siembra: 1 de noviembre; fecha de cosecha: 30 de enero)
|
Etapas |
Inicial |
Desarrollo |
Medio |
Tarde |
Total del ciclo |
|
|
Duración (días) |
15 |
25 |
35 |
15 |
90 |
|
|
Coeficiente de cultivo (Kc) |
0.40 |
>>> |
1.15 |
0.35 |
||
|
Cuadro a2.1.5 Coeficientes de cultivo Kc (FAO, 1998), para el cultivo de maíz grano Tlayacapan, Mor. (fecha de siembra: 1 de noviembre; fecha de cosecha: 16 de marzo) |
||||||
|
Etapas |
Inicial |
Desarrollo |
Medio |
Tarde |
Total del ciclo |
|
|
Duración (días) |
25 |
40 |
40 |
30 |
135 |
|
|
Coeficiente de cultivo (Kc) |
0.30 |
>>> |
1.20 |
0.50 |
||
Cuadro a2.1.6 Coeficientes de cultivo Kc (FAO, 1998), para el cultivo de pepino, Tlayacapan, Mor. (fecha de siembra: 15 de noviembre; fecha de cosecha: 15 de enero
|
Etapas |
Inicial |
Desarrollo |
Medio |
Tarde |
Total del ciclo |
|
Duración (días) |
8 |
18 |
22 |
13 |
61 |
|
Coeficiente de cultivo (Kc) |
0.40 |
>>> |
1.05 |
0.75 |
Cuadro a2.1.7 Coeficientes de cultivo Kc (FAO, 1998), para el cultivo de calabacita, Tlayacapan, Mor. (fecha de siembra: 15 de noviembre; fecha de cosecha: 13 de febrero)
|
Etapas |
Inicial |
Desarrollo |
Medio |
Tarde |
Total del ciclo |
||
|
Duración (días) |
15 |
25 |
30 |
20 |
90 |
||
|
Coeficiente de cultivo (Kc) |
0.40 |
>>> |
1.05 |
0.75 |
|||
|
Cuadro a2.1.8 Coeficientes de cultivo Kc (FAO, 1998), para el cultivo de tomate, Tlayacapan, Mor. (fecha de siembra: 15 de noviembre; fecha de cosecha: 28 de febrero) |
|||||||
|
Etapas |
Inicial |
Desarrollo |
Medio |
Tarde |
Total del ciclo |
||
|
Duración (días) |
20 |
30 |
35 |
20 |
105 |
||
|
Coeficiente de cultivo (Kc) |
0.60 |
>>> |
1.15 |
0.80 |
|||
1.2.5 Clima
Con el propósito de determinar los requerimientos de riego de los cultivos establecidos en la zona de proyecto del ejido El Campamento, se analizaron los datos climáticos de la estación meteorológica de Oaxtepec, Morelos, ubicada a 1 km de la zona de proyecto.
La temperatura media anual es de 22.1 °C, que corresponde a un clima semicálido. Las temperaturas mínimas y máximas promedio varían entre 15.2 y 29.0 °C. Las temperaturas más bajas se presentan en los meses de noviembre a febrero con 12.3 °C, y las máximas promedio se presentan en los meses de marzo, abril y mayo con 32.2 grados centígrados. Ver (cuadro a2.1.9).
Cuadro a2.1.9. Temperaturas máximas y mínimas promedio, humedad relativa e insolación de Tlayacapan Morelos
|
Mes |
E |
F |
M |
A |
M |
J |
J |
A |
S |
O |
N |
D |
|
Temp. Max °C |
27.2 |
28.4 |
30.6 |
32.2 |
32.1 |
29.5 |
28.4 |
28.4 |
27.7 |
28.1 |
27.9 |
27.3 |
|
Temp. Mín. °C |
12.3 |
13.2 |
15.3 |
17.0 |
17.8 |
17.2 |
16.2 |
16.1 |
16.1 |
15.2 |
13.7 |
12.6 |
|
H. Relativa (%) |
51 |
48 |
50 |
52 |
54 |
57 |
59 |
56 |
54 |
49 |
48 |
52 |
|
Horas |
||||||||||||
|
Insolación |
6.1 |
6.3 |
6.5 |
7.3 |
6.0 |
6.1 |
4.8 |
5.2 |
4.2 |
5.8 |
6.1 |
6.8 |
|
(h/día) |
La humedad relativa promedio mensual oscila entre 45 y 60 % durante el año. La humedad relativa más baja se presenta en la época de secas de noviembre a febrero con 48 %, mientras que la humedad máxima se presenta entre mayo y octubre. El valor máximo de la humedad relativa se presenta en julio con 59 % (cuadro a2.1.9).
Se consideró un valor promedio de la velocidad del viento de 2 m/s en el cálculo de la evapotranspiración. En general, la circulación del viento se realiza de oeste a este.
Las horas de insolación se mantienen estables a lo largo del año de 6 a 7 h/día. Las horas mínimas de insolación se presentan en el mes de septiembre con 4.2 h/día y la máxima en abril con 7.2 hr/día (cuadro a2.1.9).
La precipitación promedio en el área de influencia de la zona de proyecto es de 934 mm/año, la cual se concentra en los meses de mayo a octubre con un total de 877 mm; lo que representa el 94 % del total anual. Esto muestra la necesidad del riego en los meses de noviembre a abril. (cuadro a2.1.10).
La evapotranspiración anual de referencia calculada con el método de Penman-Monteith es de 1647 mm, presentándose el valor máximo de 5.4 mm/día y el valor mínimo en diciembre con 3.7 milímetros por día.
Cuadro a2.1.10 Datos mensuales precipitación y Eto, Tlayacapan Morelos
|
Mes |
Precipitación (mm/día) |
Precipitación efectiva (mm/día) |
Eto (mm/mes) |
Precipitación (mm/mes) |
Precipitación efectiva (mm/mes) |
|
Enero |
0.31 |
0.31 |
117.0 |
9.7 |
9.5 |
|
Febrero |
0.10 |
0.10 |
120.2 |
3.1 |
3.1 |
|
Marzo |
0.19 |
0.18 |
150.9 |
5.8 |
5.7 |
|
Abril |
0.73 |
0.71 |
163.4 |
22.0 |
21.2 |
|
Mayo |
1.74 |
1 .59 |
163.3 |
54.0 |
49.3 |
|
Junio |
6.91 |
4.62 |
150.2 |
207.2 |
138.5 |
|
Julio |
6.03 |
4.23 |
141.3 |
187.0 |
131.0 |
|
Agosto |
5.47 |
3.99 |
142.7 |
169.7 |
123.6 |
|
Septiembre |
6.51 |
4.48 |
127.5 |
195.3 |
134.3 |
|
Octubre |
2.07 |
1 .85 |
133.8 |
64.1 |
57.5 |
|
Noviembre |
0.40 |
0.39 |
120.1 |
11.9 |
11.7 |
|
Diciembre |
0.12 |
0.12 |
115.4 |
3.7 |
3.7 |
|
Promedio |
2.5 |
1.9 |
137.1 |
77.8 |
57.4 |
|
Total/año |
934 |
689 |
2 diseno agronómico
2.1 Evapotranspiración de referencia y real
Los requerimientos de riego de cada cultivo se calcularon con base en los valores de referencia de los coeficientes de cultivo publicados por la FAO y de la evapotranspiración de referencia calculada con el método de Penman-Monteith, basado en datos mensuales promedio de temperatura, precipitación, velocidad del viento y horas de radiación solar.
Los requerimientos de riego decenales se calculan con la siguiente expresión, por tratarse de un sistema de riego de alta frecuencia no se considera la precipitación efectiva:
RR = Kc Eto
Donde RR es el requerimiento de riego en mm, Kc es el coeficiente cultural correspondiente a cada etapa de desarrollo del cultivo y Eto es la evapotranspiración de referencia. Para propósitos de diseño se consideraron los requerimientos de riego máximos decenales de cada cultivo (cuadros a2.2.1 al a2.2.6).
Cuadro a2.2.1 Requerimientos máximos de riego Tlayacapan Morelos
|
Cultivo |
Fecha de siembra |
Requerimiento de riego máximo decenal (mm) |
Mes |
Requerimiento de riego total m3/ha |
|
Frijol |
01/nov. |
45 |
Diciembre |
2900 |
|
Maíz elotero |
01/nov. |
52 |
Febrero |
4000 |
|
Pepino |
15/nov. |
40 |
Diciembre |
1970 |
|
Calabacita |
15/nov. |
43 |
Enero |
2950 |
|
Tomate |
15/nov |
49 |
Febrero |
4000 |
Cuadro a2.2.2 Requerimientos de riego decenales para el cultivo de frijol, Tlayacapan, Mor. Fecha de siembra 1 de noviembre
|
Requerimiento |
||||
|
Fecha |
Eto |
Kc |
Etr |
de riego |
|
(mm/10 días) |
(mm/10 días) |
(mm/10 días) |
||
|
01-Noviembre |
40 |
0.4 |
16 |
16 |
|
11-Noviembre |
39 |
0.45 |
17 |
17 |
|
21-Noviembre |
39 |
0.72 |
28 |
28 |
|
01-Diciembre |
38 |
1.01 |
39 |
39 |
|
11-Diciembre |
38 |
1.15 |
44 |
44 |
|
21-Diciembre |
38 |
1.15 |
44 |
44 |
|
31-Diciembre |
39 |
1.15 |
45 |
45 |
|
10-Enero |
40 |
1.07 |
43 |
43 |
|
20-Enero |
42 |
0.59 |
25 |
25 |
|
Total |
353 |
300 |
300 |
Cuadro a2.2.3 Requerimientos de riego para el cultivo de pepino, Tlayacapan, Mor. Regando cada ^ diez días con fecha de siembra 15 de noviembre__________________________
|
Requerimiento |
||||
|
Fecha |
Eto |
Kc |
Etr |
de riego |
|
(mm/10 días) |
(mm/10 días) |
(mm/10 días) |
||
|
15-Noviembre |
39 |
0.41 |
16 |
16 |
|
25-Noviembre |
39 |
0.67 |
26 |
26 |
|
05-Diciembre |
38 |
1 |
38 |
38 |
|
15-Diciembre |
38 |
1.05 |
40 |
40 |
|
25-Diciembre |
38 |
1.04 |
40 |
40 |
|
04-Enero |
39 |
0.88 |
35 |
35 |
|
14-Enero |
4 |
0.75 |
3 |
3 |
|
Total |
235 |
197 |
197 |
Cuadro a2.2.4 Requerimientos de riego decenales para el cultivo de maíz grano, Tlayacapan, Mor. Fecha de siembra 1 de noviembre
|
Fecha |
Eto (mm/10 días) |
Kc |
Etr (mm/10 días) |
Requerimiento de riego (mm/10 días) |
|
01-Noviembre |
40 |
0.3 |
12 |
12 |
|
11-Noviembre |
39 |
0.3 |
12 |
12 |
|
21-Noviembre |
39 |
0.33 |
13 |
13 |
|
01-Diciembre |
38 |
0.54 |
21 |
21 |
|
11-Diciembre |
38 |
0.76 |
29 |
29 |
|
21-Diciembre |
38 |
0.99 |
37 |
38 |
|
31-Diciembre |
39 |
1.18 |
46 |
46 |
|
10-Enero |
40 |
1.2 |
48 |
48 |
|
20-Enero |
42 |
1.2 |
50 |
50 |
|
30-Enero |
43 |
1.2 |
52 |
52 |
|
09-Febrero |
45 |
1.16 |
52 |
52 |
|
19-Febrero |
46 |
0.96 |
44 |
44 |
|
01-Marzo |
47 |
0.72 |
34 |
34 |
|
11-Marzo |
24 |
0.55 |
13 |
13 |
|
Total |
559 |
463 |
461 |
Cuadro a2.2.5 Requerimientos de riego decenales para el cultivo de calabacita, Tlayacapan, Mor. Fecha de siembra 15 de noviembre
|
Fecha |
Eto (mm/10 días) |
Kc |
Etr (mm/10 días) |
Requerimiento de riego (mm/10 días) |
|
15-Noviembre |
39 |
0.4 |
16 |
16 |
|
25-Noviembre |
39 |
0.44 |
17 |
17 |
|
05-Diciembre |
38 |
0.67 |
26 |
26 |
|
15-Diciembre |
38 |
0.93 |
36 |
36 |
|
25-Diciembre |
38 |
1.05 |
40 |
40 |
|
04-Enero |
39 |
1.05 |
41 |
41 |
|
14-Enero |
41 |
1.05 |
43 |
43 |
|
24-Enero |
42 |
0.97 |
41 |
41 |
|
03-Febrero |
44 |
0.82 |
36 |
36 |
|
Total |
359 |
295 |
295 |
Cuadro a2.2.6 Requerimientos de riego decenales para el cultivo de tomate, Tlayacapan, Mor. Fecha de siembra 15 de noviembre
|
Fecha |
Eto (mm/10 días) |
Kc |
Etr (mm/10 días) |
Requerimiento de riego (mm/10 días) |
|
15-Noviembre |
39 |
0.6 |
23 |
23 |
|
25-Noviembre |
39 |
0.6 |
23 |
23 |
|
05-Diciembre |
38 |
0.7 |
27 |
27 |
|
15-Diciembre |
38 |
0.88 |
34 |
34 |
|
25-Diciembre |
38 |
1.07 |
41 |
41 |
|
04-Enero |
39 |
1.15 |
45 |
45 |
|
14-Enero |
41 |
1.15 |
47 |
47 |
|
24-Enero |
42 |
1.15 |
49 |
49 |
|
03-Febrero |
44 |
1.12 |
49 |
49 |
|
13-Febrero |
45 |
0.97 |
44 |
44 |
|
23-Febrero |
23 |
0.84 |
19 |
19 |
|
Total |
427 |
401 |
401 |
2.2 Eficiencias de riego y cálculo de láminas de riego netas y brutas
El cálculo de las láminas brutas de riego se obtuvieron con base en una eficiencia global del sistema de riego por goteo del 95 %. Para el cálculo de la lámina neta se consideraron las profundidades radiculares y los niveles críticos de humedad mostrados en el cuadro a2.2.7.
Cuadro a2.2.7 Láminas neta y bruta para el primer riego por cultivo
|
Cultivo |
Profundidad |
Humedad |
Lámina neta |
Lámina bruta |
|
radicular |
aprovechable |
máxima |
máxima |
|
|
Zr (m) |
Lnm (m) |
Lbm (m) |
||
|
Frijol |
0.50 |
0.15 |
0.075 |
0.078 |
|
Maíz elotero |
1.00 |
0.15 |
0.150 |
0.157 |
|
Pepino |
0.7 |
0.15 |
0.105 |
0.110 |
|
Calabacita |
0.7 |
0.15 |
0.105 |
0.110 |
|
Tomate |
0.9 |
0.15 |
0.135 |
0.142 |
La lámina neta máxima de riego (Lnm) se calcula para el primer riego por: Lrn = (CC - PMP) Zr Pm
donde Pm es la fracción de área de mojado; en este estudio Pm = 0.9 para un espaciamiento entre emisores de 0.3 m y entre regantes de 1.40 m con un gasto de 1 l/h por emisor. Esta lámina en los sistemas de riego por goteo puede considerarse para el primer riego, para formar el bulbo de mojado, ya que los subsecuentes serán con intervalos de aplicación de uno a tres días en hortalizas. En este caso, las láminas de riego se establecen en función de la evapotranspiración real diaria.
La lámina bruta máxima de riego (Lbm) se expresa por la ecuación 4.18. Lrb = Lrn / Eg
Donde Eg es la eficiencia global del sistema de riego, en este estudio se considera una eficiencia global (Eg) de 95 por ciento.
Intervalo de riego
Los intervalos de riego para los sistemas de riego de alta frecuencia se calculan en función de la demanda diaria de cultivo. Para el caso de la zona de proyecto, se considera un intervalo de un día en la época de máxima demanda (febrero-marzo) y de dos a tres días durante el ciclo agrícola.
Programación del riego y calendario de riego para riego por goteo.
Para propósitos del diseño del sistema de riego por goteo, se consideró con base en la demanda climática, un requerimiento máximo de riego promedio de 4.6 mm/día y en la época de máxima demanda el intervalo de riego es de 1 día.
El volumen bruto máximo de riego por área de influencia del gotero se expresa por la ecuación 4.19.
Vb = Lrb x Ahum
A hum= Se x Sr x IC
Lrb = Req.Máx x Ir
Vb = Se x Sr x Req.Máx x IC x Ir
donde Se = 0.30 m es la separación entre emisores, Sr = 1.4 m es la separación entre líneas regantes, Ic es el índice de cobertura e Ir es el intervalo de riego. Ic = 0.9 e Ir = 1.
Vb = 1.8 litros por área de influencia del emisor.
El tiempo de riego se calcula por la ecuación 4.20.
Tr = kt x Vb / qe
donde Tr es el tiempo de riego en horas, y qe es el gasto del emisor en l/h (en este proyecto se consideró un gasto del emisor de 1.1 l/h en las cintas regantes), kt = 1.
Por la tanto, el tiempo de riego es
Tr = 1.8 ( l ) / 1.1 (l/h) = 1.6 horas.
El número de unidades de riego (Nu) se expresa por la ecuación 4.23. Nu <= To / Tr
donde To es el tiempo de operación del sistema, To = 20 horas y Tr es tiempo de riego para aportar el volumen bruto máximo diario, Tr = 1.6 horas de donde:
Nu <= 12 unidades de riego
Por operación se dividió el sistema en diez unidades y la superficie por unidad de riego (Aur) se expresa por la ecuación 4.24:
At =Aur x Nu, de tal manera que la superficie promedio es Aur = 2.7 ha
Para la zona de proyecto se consideran diez unidades de riego de 2.7 ha que pueden regarse con un tiempo de riego total de 16 horas.
3. diseño hidráulico del riego parcelario
3.1 Cálculo de regantes
Para el cálculo de la regante se consideró un diámetro comercial de 16 mm con capacidad de emisión nominal de 1.2 l/h espaciados a 0.3 m, y carga de operación nominal de 10 metros.
3.2 Cálculo de distribuidores
En el cuadro a2.3.1 se presentan los diámetros y longitudes de distribuidores de cada sección de riego.
Cuadro a2.3.1 Diámetros seleccionados para los distribuidores de cada sección
|
Sección |
Diámetro 1 (mm) |
Longitud 1 (m) |
Diámetro 2 (mm) |
Longitud 2 (m) |
|
1 |
50 |
15.4 |
32 |
11.2 |
|
2 |
100 |
14.0 |
75 |
70.0 |
|
3a |
75 |
26.6 |
50 |
35.0 |
|
3b |
75 |
84.0 |
50 |
36.4 |
|
4 |
75 |
16.8 |
50 |
50.4 |
|
5 |
75 |
47.6 |
50 |
28.0 |
|
6 |
75 |
14.0 |
50 |
37.8 |
|
7 |
50 |
14.0 |
32 |
16.8 |
|
8 |
50 |
21.0 |
32 |
15.4 |
|
11a |
75 |
21.0 |
50 |
54.6 |
|
11b |
75 |
14.0 |
50 |
46.2 |
|
12 |
75 |
84.0 |
50 |
4.2 |
|
13 |
50 |
14.0 |
32 |
21.0 |
|
14a |
75 |
14.0 |
50 |
61.6 |
|
14b |
50 |
28.0 |
32 |
25.0 |
|
15a |
50 |
26.6 |
32 |
14.0 |
|
15b |
75 |
14.0 |
50 |
26.6 |
|
Sección |
Diámetro 1 (mm) |
Longitud 1 (m) |
Diámetro 2 (mm) |
Longitud 2 (m) |
|
16 |
32 |
12.6 |
25 |
8.4 |
|
17 |
75 |
56.0 |
50 |
23.8 |
|
18 |
75 |
35.0 |
50 |
44.8 |
|
19 |
50 |
19.6 |
32 |
21.0 |
|
20 |
75 |
60.2 |
50 |
70.0 |
|
21 |
32 |
8.4 |
25 |
9.8 |
|
22 |
100 |
28 |
75 |
112.0 |
|
23a |
75 |
44.8 |
50 |
49 |
|
23b |
75 |
28.0 |
50 |
47.6 |
|
24 |
50 |
49.0 |
32 |
18.2 |
|
25 |
32 |
11.2 |
25 |
11.2 |
|
26 |
75 |
39.2 |
50 |
35.0 |
|
27 |
50 |
37.8 |
||
|
28 |
75 |
35.0 |
50 |
25.2 |
|
29 |
75 |
14.0 |
50 |
47.6 |
|
30 |
50 |
21.0 |
32 |
35.0 |
|
31 |
75 |
32.2 |
50 |
32.2 |
|
32 |
50 |
9.8 |
32 |
21.0 |
|
33 |
50 |
23.8 |
32 |
18.2 |
|
34a |
50 |
15.4 |
32 |
16.8 |
|
34b |
50 |
18.2 |
32 |
26.6 |
|
35 |
75 |
32.2 |
50 |
28.0 |
|
36 |
50 |
35.0 |
32 |
25.2 |
|
37 |
50 |
44.8 |
32 |
12.6 |
|
38 y 39 |
75 |
49.0 |
50 |
42.0 |
|
40 |
75 |
14.0 |
50 |
50.4 |
|
41 |
50 |
21.0 |
32 |
22.6 |
|
43 |
75 |
14.0 |
50 |
44.8 |
|
44 |
50 |
7.0 |
32 |
15.4 |
|
45 |
75 |
7.0 |
50 |
30.8 |
|
46 |
100 |
42.0 |
75 |
78.4 |
|
48 |
25 |
36 |
||
|
49a |
50 |
21.0 |
32 |
25.2 |
|
49b |
50 |
21.0 |
32 |
25.2 |
|
50 |
75 |
18.2 |
50 |
28.0 |
4 diseNo hidráulico de la red de conducción y distribución
4.1 Secuencia del diseño hidráulico
Gasto de la fuente y carga hidráulica disponible
La zona de riego del ejido El Campamento se abastece de un pozo profundo con capacidad máxima de 44 l/s a descarga libre y de 30 l/s con una carga de 15 m para una potencia actual del equipo de bombeo de 32 HP. Los resultados de la evaluación electromecánica del equipo de bombeo actual se presentan en el cuadro a2.4.1.
Cuadro a2.4.1 Evaluación electromecánica del equipo de bombeo
|
Descripción |
1 |
2 |
Medición 3 4 |
5 |
|
|
Profundidad nivel estático (m) |
|||||
|
Profundidad nivel dinámico* (m) |
60.0 |
60.0 |
60.0 |
60.0 |
60.0 |
|
Carga estática descarga (m) |
0.10 |
0.10 |
0.10 |
0.10 |
0.10 |
|
Carga manómetro (m) |
0.00 |
3.40 |
7.30 |
11.30 |
15.60 |
|
Diámetro tubería descarga (pulgadas) |
8.00 |
8.00 |
8.00 |
8.00 |
8.00 |
|
Area del tubo a la descarga (m ) |
0.03 |
0.03 |
0.03 |
0.03 |
0.03 |
|
Gasto (l/s) |
44.4 |
41.5 |
38.1 |
34.9 |
31.0 |
|
Carga dinámica total (m) |
60.10 |
63.50 |
67.40 |
71.40 |
75.70 |
|
Promedio (amp) |
77.3 |
76.3 |
74.1 |
71.4 |
69.4 |
|
Medido (volt) |
415.0 |
421.0 |
420.0 |
420.0 |
418.0 |
|
Factor de potencia (medido) |
0.867 |
0.916 |
0.915 |
0.911 |
0.910 |
|
Potencia consumida (multímetro) (HP) |
64.6 |
68.3 |
66.1 |
63.4 |
61.3 |
|
Potencia aprovechada de bomba (HP) |
35.1 |
34.7 |
33.8 |
32.8 |
30.9 |
|
Eficiencia electromecánica (%) |
54.4 |
50.8 |
51.1 |
51.7 |
50.4 |
• La profundidad del nivel dinámico es estimada, no fue posible medir este valor debido a la imposibilidad para sondear el pozo.
Ubicación de las tomas y gastos requeridos de descarga
La ubicación de las tomas se definió en función del número de predios de la zona y de los puntos de entrega con la red de distribución existente en la zona de riego y de la superficie de cada predio. En promedio se localizó una sección de control por cada 0.5 ha. En total se ubicaron cincuenta válvulas angulares (planos general y de ensamblado). En función del número de emisores por m2 y de la capacidad del emisor (1.1 l/h) se definieron los gastos requeridos por sección de riego. La distribución de las secciones de control se muestra en el plano general.
En el cuadro a2.4.2 se describen las características de cada sección de riego.
Cuadro a2.4.2 Gastos requeridos por parcela-sección de riego
|
Sección |
Gasto (l/s) |
Carga (m) |
Sección |
Gasto (l/s) |
Carga (m |
Sección |
Gasto (l/s)) |
Carga (m) |
|
1 |
3.4 |
11.5 |
17 |
6.5 |
11.4 |
34a |
2.6 |
11.4 |
|
2 |
8.4 |
10.5 |
18 |
4.7 |
10.5 |
34b |
2.0 |
11.0 |
|
3a |
5.5 |
11.0 |
19 |
2.4 |
10.1 |
35 |
6.3 |
10.0 |
|
3b |
5.3 |
11.6 |
20 |
3.9 |
10.6 |
36 |
2.2 |
9.5 |
|
4 |
4.0 |
11.5 |
21 |
1.5 |
11.2 |
37 |
2.8 |
10.3 |
|
Sección |
Gasto (l/s) |
Carga (m) |
Sección |
Gasto (l/s) |
Carga (m |
Sección |
Gasto (l/s)) |
Carga (m) |
|
5 |
6.6 |
11.6 |
22 |
7.0 |
11.1 |
38 y 39 |
4.7 |
11.2 |
|
6 |
3.8 |
11.2 |
23a |
4.7 |
10.6 |
40 |
3.8 |
9.5 |
|
7 |
2.3 |
11.3 |
23b |
4.5 |
10.6 |
41 |
2.1 |
11.4 |
|
8 |
2.9 |
11.5 |
24 |
2.5 |
10.7 |
43 |
3.5 |
11.0 |
|
11a |
3.9 |
11.6 |
25 |
1.2 |
11.4 |
44 |
2.0 |
10.7 |
|
11b |
4.0 |
10.4 |
26 |
5.7 |
11.3 |
45 |
5.0 |
10.6 |
|
12 |
5.9 |
9.5 |
27 |
3.8 |
11.2 |
46 |
8.0 |
9.0 |
|
13 |
2.1 |
9.7 |
28 |
6.7 |
10.9 |
48 |
0.7 |
11.3 |
|
14a |
3.0 |
10.0 |
29 |
3.2 |
9.6 |
49a |
2.0 |
11.1 |
|
14b |
2.0 |
10.0 |
30 |
1.5 |
9.8 |
49b |
2.0 |
11.1 |
|
15a |
3.0 |
11.0 |
31 |
6.0 |
10.5 |
50 |
4.1 |
10.8 |
|
15b |
4.8 |
10.8 |
32 |
1.9 |
11.0 |
|||
|
16 |
1.5 |
9.7 |
33 |
2.6 |
11.4 |
|
Nota: El gasto y la carga de operación son los requeridos en cada parcela-sección de riego. |
Trazo de la red: medición del perfil y su longitud
A partir de la localización de puntos de entrega en la zona de riego y del plano topográfico con curvas de nivel con equidistancia vertical de 0.5 m, se estableció el trazo de la red de distribución para cubrir la demanda de riego en cada una de las secciones de control. Además, se determinaron las cotas topográficas de las líneas y tramos de conducción.
Caudal por tramo y carga requerida de la red de distribución
Para cada tramo de las líneas de conducción se determinaron las cotas topográficas inicial y final, la capacidad de conducción, la longitud y la carga mínima de operación requerida. La capacidad de cada tramo se determinó en función del área dominada por cada tramo y de la descarga demandada en cada sección de riego. La carga mínima requerida se fijó en 10 m, que es la carga de operación requerida por las cintas de riego, las cuales funcionan con una carga de operación de 7 a 10 m. La descripción de las líneas de conducción, tramos, descargas y cargas requeridas se presentan en el cuadro a.2.4.3.
Cuadro a2.4.3 Descripción de las líneas de conducción de la red de distribución
|
Tramo |
Longitud (m) |
Longitud acumulada |
Gasto (l/s) |
Cota final (m) |
Tramo |
Longitud (m) |
Longitud acumulada |
Gasto (l/s) |
Cota Final (m) |
|
Línea 1 |
Línea 2 |
||||||||
|
1-0 |
60 |
60.0 |
30 |
1,245.9 |
29-1 |
33 |
33.0 |
20 |
1,245.0 |
|
2-1 |
18 |
78.0 |
20 |
1,245.7 |
30-29 |
33 |
66.0 |
20 |
1,245.4 |
|
3-2 |
30 |
108.0 |
20 |
1,245.5 |
31-30 |
52.5 |
118.5 |
20 |
1,246.5 |
|
4-3 |
24 |
132.0 |
20 |
1,245.4 |
32-31 |
4.5 |
123.0 |
20 |
1,246.5 |
|
5-4 |
37.5 |
169.5 |
20 |
1,245.2 |
33-32 |
25.5 |
148.5 |
20 |
1,246.0 |
|
6-5 |
64.5 |
234.0 |
20 |
1,244.9 |
34-33 |
37.5 |
186.0 |
20 |
1,245.9 |
|
7-6 |
50 |
284.0 |
20 |
1,244.7 |
35-34 |
28.5 |
214.5 |
20 |
1,245.8 |
|
8-7 |
37.5 |
321.5 |
20 |
1,244.5 |
36-35 |
85.5 |
300.0 |
20 |
1,245.5 |
|
9-8 |
103 |
424.5 |
20 |
1,244.0 |
37-36 |
198 |
498.0 |
20 |
1,243.9 |
|
Tramo |
Longitud (m) |
Longitud acumulada |
Gasto (l/s) |
Cota final (m) |
Tramo |
Longitud (m) |
Longitud acumulada |
Gasto (l/s) |
Cota Final (m) |
|
10-9 |
81 |
505.5 |
20 |
1,243.3 |
38-37 |
9 |
507.0 |
20 |
1,243.9 |
|
11-10 |
22.5 |
528.0 |
20 |
1,243.3 |
39-38 |
60 |
567.0 |
20 |
1,243.3 |
|
12-11 |
45 |
573.0 |
20 |
1,243.2 |
40-39 |
49.5 |
616.5 |
14 |
1,243.1 |
|
13-12 |
7.5 |
580.5 |
20 |
1,243.1 |
41-40 |
34.5 |
651.0 |
14 |
1,242.4 |
|
14-13 |
115.5 |
696.0 |
20 |
1,242.5 |
42-41 |
72 |
723.0 |
9 |
1,241.6 |
|
15-14 |
30 |
726.0 |
20 |
1,242.5 |
43-42 |
24 |
747.0 |
4 |
1,241.9 |
|
16-15 |
10 |
736.0 |
20 |
1,241.7 |
Línea 3 |
||||
|
17-18 |
24 |
760.0 |
20 |
1,242.1 |
44-6 |
40.5 |
40.5 |
9 |
1,244.9 |
|
18-19 |
51 |
811.0 |
20 |
1,242.7 |
45-44 |
36 |
76.5 |
9 |
1,245.0 |
|
19-18 |
15 |
826.0 |
16 |
1,243.0 |
46-45 |
22.5 |
99.0 |
9 |
1,244.8 |
|
20-19 |
30 |
856.0 |
16 |
1,243.0 |
47-46 |
36 |
135.0 |
6 |
1,241.9 |
|
21-20 |
30 |
886.0 |
16 |
1,241.5 |
Línea 4 |
||||
|
22-21 |
30 |
916.0 |
12 |
1,240.6 |
48-13 |
9 |
9.0 |
20 |
1,242.9 |
|
23-22 |
10.5 |
926.5 |
12 |
1,240.8 |
49-48 |
25.5 |
34.5 |
20 |
1,242.7 |
|
24-23 |
12 |
938.5 |
9 |
1,240.3 |
50-49 |
24 |
58.5 |
20 |
1,241.7 |
|
25-24 |
42 |
980.5 |
5 |
1,240.6 |
51-50 |
37.5 |
96.0 |
20 |
1,242.1 |