INGENIERIA AGRICOLA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA BOGOTA 2011
GRUPO III
Melgas en curvas de Nivel para Arroz
Determine los caudales mnimos requeridos para humedecimiento, inundacin y mantenimiento de la inundacin y defina la capacidad del sistema teniendo en cuenta la siguiente informacin:
Infiltracin: f= 0.6198t0.661+7; f=mm, t=min Lamina neta para la primera fase: Ln= 45mm Capacidad total de retencin de
humedad:AT=182mm
Lamina de saturacin en la zona de races:
Ls=187mm
Evapotranspiracin mxima: ETmax = 7.6 mm/da Evapotranspiracin promedia: ET= 6.4 mm/da Percolacin profunda estimada: Lp = 10 mm/da Embalse predeterminado: Ep = 85mm Eficiencia de aplicacin esperada
durante la fase de humedecimiento:Ea= 60%
Oscar Cupasachoa Alfaro 273231Hernn Gmez Castiblanco 273399
Universidad nacional de Colombia.Facultad de ingeniera.
Ingeniera agrcola.
Diseo de sistemas de riegoTaller 2
El regador trabaja 8 das por cada intervalo de riego en la fase 1 del cultivo de arroz y durante esta fase el riego solamente se puede llevar a cabo en las horas diurnas
1. Frecuencia de riegoFr= ln
ET
Fr= 45 mm6.4mm/dia
=7.03dias 7dias
2. Diseo de melgas
Cada total promedio: 100.25 98.65 = 1.60 m
Pendiente del terreno (s) :
HL
= 100,25m 98,6m400m
= 1,6 m400m
=0,004=0,4
Intervalo entre caballones h: 6cm h12cm
6cm0 h0.4 12cm100
De acuerdo a la relacin mostrada anteriormente el intervalo entrecaballones verticalmente es de 10.8 cm
Para el clculo del nmero de franjas se tiene:
N=n franjas=1600mmh
N= 1600mm108mm
=14.815
Como el nmero de franjas aument, entonces el intervalo vertical cambia, a su vez se regaran 2 franjas por da:
h= 1,6m16franjas
=10cm=100mm
Ancho de la melga (w)w= h
s
w= 0.1m0.004m/m
=25m
El drenaje debe estar mximo a cada 200 m, entonces: 800m/200m = 4 melgas
rea de cada melga y de la franja
A franja=Longitud totalw A franja=800m25m A franja=20000 m2=2Ha
Tamao promedio melga
Amelga=Longitudmaxima dedreneswAmelga=200m25mAmelga=5000m2=0,5Ha
3. Debido a que la frecuencia de riego es menor que el nmero de das que el regador trabaja por intervalo de riego, tomamos como variable de diseo la frecuencia de riego.
Nmero de franjas
Se busca entonces un nmero de franjas que sea mltiplo del nmero de das de riego. 73=21franjas h= 160cm
21=7.619cm
Ancho de franjaw= 400m
21franjas
w=19.047 mfranja
Nmero de melgas por franja
Por norma cada salida de drenaje debe estar mximo cada 200m
800m200 m
= 4 melgasfranja
Tamao promedio de la melga
Tprom=19.05m200m=3810 m2=0.38 Ha
rea de cada franja
19.05m800m=15240 m3=1.524 Ha
El predio se riega en 7 das por tanto se riegan tres franjas por darea total de riego = 3 X 1.5240 Ha = 4.572 Ha.
Clculo de la altura de los caballones
Hc=h+Lb+ bl+As
Lb= lnEa
= 45mm0.6
=75mm=7.5cm
Remplazando:
Hc=7.62+7.5+8+9Hc=32.12cm32cm
4. Clculos para hallar el caudal de la Fase de Humedecimiento
A. Calculo del tiempo de infiltracin de la lmina neta por el criterioB
Haciendo uso de la funcin de infiltracin de la familia 0.10 F=0.6198t0.661+7 obtenemos el tiempo en el cual se infiltra la lmina neta de45mm para la primera fase
F=a tnb+c
tn= b F+catn=0.661 45+70.6198=506.16
B. Calculo de la lmina promedio infiltrada en el tiempo de cobertura
Tiempo de cobertura:tn4
=506.164
=126.54min
Tiempo promedio de cobertura : tn8
=506.168
= 63.27min
z1=a( tn8 )
b
+c
z1=0.6198( 506.168 )
0.661
+7=16.61mm
C. Calculo de la lmina promedio almacenada al cubrir la melga
y1=
h2
y1=
7.622
=3.81cm=38.1mm
D. Calculo del caudal unitario requerido por unidad de rea
q1=4 ( Z1+ Y1)
6 ( tn)
q1=4 (16.61+38.1)
6 (506.16 )=0.0721 m
3
segHa
E. Calculo del rea regada en forma simultanea
A1 = rea umedecida de Riego simultaneamente:
A1=3 franjas
dia 1.52Ha
franja=4.572 Ha
diaComprobacin:
Cada = # De Franjas x h Cada = 21 x 7.619 cm Cada = 155.99cm
Pendientem= 1.5599m400m
100
m=0.399 0.5
El caudal requerido para la fase de humedecimiento es entonces
Qf1=q1A1
Qf1=0.0721 4.572=0.3296 m3
seg
5. Clculos para hallar el caudal de la Fase de Inundacin
A. Calculo para determinar la duracin de la fase de inundacin
t i=360 (AT )ETmax
AT: capacidad total de retencin de humedad =182mm
t i=360 (182 )
7.6=8621.05min
B. Calculo de la lmina perdida por percolacin profunda durante el tiempo de inundacinLpc=Lp ti
Lpc=10
mmdia
8621.05min 1dia24hr
1hr60min
Lpc=59.8684mm
El caudal requerido para la fase de inundacin
Qf2= [Ls+
Y1+Ep+Lpc ]A6t1
Qf2= [187mm+38.1mm+85 mm+59.8684 mm ]3268621.05min =0.228m3
seg
6. Clculos para hallar el caudal de la Fase de Mantenimiento de la Inundacin
Qf3=( Lp8640 + ET8640 )AQf3=( 108640 + 6.48640)32=0.06074 m
3
seg
Comparando los valore obtenidos en los clculos hechos previamente para
cada fase el mayor caudal obtenido es de 0.3292 m3
seg correspondiente a la
fase de humedecimiento con lo cual se puede decir que es el caudal delsistema
Capacidad de los canales de drenaje:
Al suspender la entrada de agua quedan Ep y
y1 las cuales debern serdrenadas:
Ep+
y1=85mm+38.1mm=123,1mm
o Canal de escorrenta unitario
4
Y16 t n
= 438,1mm5506,03min
=0,05 m3
s
o Caudal de escorrenta por el dren de campo
1,52Ha0,05 m3
sHa=0,076 m
3
s
Infraestructura:
a) Estructura de derivacin
Q = QSIST = 0.3292m3/s
b) Canal alimentador
Q = QSIST = 0.3292m3/s
c) Canal regador
sms
mQQ SIST
3
3
1097.03
3292.0
3===
d) Dren de campo
QESC= 0.076 m3/s
e) Colector predial
sm
smQ
33228.0076.03 ==
Figura. Esquema del operacin
OPERACIN DEL SISTEMA
En el sistema diseado para condiciones crticas se tiene una frecuenciade riego de 7 das. Por lo tato para cada da se debe regar 3 franjas. Elregador como condicin inicial para su desempeo trabajara 8 idassegn el diseo del sistema de riego este trabajara 7 das y descansara
el octavo da. El caudal del sistema es 0,3292 y es utilizado en sutotalidad para condiciones criticas
Para las dems fases se recomienda regar con los caudales obtenidospara suplir las necesidades de evapotranspiracin, infiltracin y controlde malezas
CONCLUCIONES
No se pudo trabajar con 8 idas de riego debido a que se necesitabansiete para el riego, faltando un da en el cual se sometiera el cultivo aestrs hdrico, lo cual para el arroz no es conveniente, por tanto se pasode 8 a 7 das de riego
El h para un buen diseo debe ser mltiplo de las condiciones de dasde riego y de la longitud del terreno