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Diseño hidráulico de tuberías con salidas múltiples mediante métodos numéricos

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Introducción En un sistemas de riego presurizado, comúnmente se encuentran dos tipos de tuberías: las ciegas y las de salidas múltiples  ( ya sea de servicio mixto o telescópica s ), las ciegas se caracterizan por ser tuberías en donde el caudal que entra por un extremo es el mismo que sale al otro extremo, y se considera una tubería con salidas múltiples (TSM) cuando esta tiene salidas igualmente espaciadas y además en cada una de ellas se requiere extraer el mismo caudal ( Martínez, 1991 ). Para el diseño hidráulico  de las TSM existen programas comerciales como WCADI, IRRICAD, IrrigaCAD, IrriMaker, et c , los cuales requieren licencias. Otra opción, sería el diseño manual que puede hacerse con Excel, el cual es tedioso y tardado, ya que por cada diámetro propuesto y por cada segmento (salida) se debe calcular la pérdida de carga por fricción. En este sentido, en esta entrada se muestra como diseñar mediante métodos numéricos una  tubería con salidas múltiples de servicio

Sistema de riego presurizado: línea regante o lateral

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Las laterales o regantes son las tuberías que llevan conectado los emisores (Martínez, 1991) y suministran el agua a los cultivos, son las encargadas de llevar el agua desde la línea de distribución o secundaria hacia los emisores, ya sean goteros, micro aspersores, aspersores, cañones, etc. Se clasifican hidráulicamente como tuberías con salidas múltiples (Peña & Montiel, 2004). En sistemas de riego localizado, las lineas regantes son normalmente de tubos de polietileno de baja y media densidad g eneralmente son de 12 a 32 mm de diámetro , estas tuberías por lo general permanece fija durante el ciclo del cultivo dependiendo de su vida útil.  Los emisores se ubican en espaciamiento predeterminado, sobre la línea lateral Figura 1.  Línea  regante de un sistema de riego por goteo En los sistemas de riego por aspersión se utilizan como línea regante tubos de aluminio o PVC los cuales pueden ser portátiles o fijas. En un sistema por aspersión fija la línea

Tipos de bombas usados en sistemas de riego

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El sistema de bombeo está compuesto por el cárcamo y el equipo de bombeo. El cárcamo es un depósito enterrado, donde se instala el equipo de bombeo para extraer el agua que viene del abastecimiento superficial. El equipo de bombeo consiste de una bomba y su motor.  En sistemas de riego, se emplean principalmente bombas centrifugas: de eje horizontal, las de eje vertical, conocidas como bomba turbina vertical; y las sumergibles. Bomba centrífuga horizontal La bomba centrífuga de eje horizontal se conoce simplemente como “bomba centrífuga horizontal”. Existen dos tipos de bombas centrifugas horizontales: de un solo paso, provistas de un solo “impulsor” y bombas de paso múltiple, provistas de varios impulsores.  Es necesario cebar la tubería de succión antes de operarla; se emplea en cárcamos con carga estática en la succión pequeña.  La mayoría de estas bombas desarrollan una eficiencia mecánica que varía de 40 a 70 %.   Ni la bomba ni el motor se pueden sumergir en

Criterios de diseño hidráulico de una tubería ciega

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Las tuberías ciegas cumplen la función de conducir el agua de riego desde el cabezal hasta la entrada de la subunidad de riego. No tienen salidas intermedias, es decir, el caudal que entra en un extremo es el mismo que sale en el otro. Figura 1. Tubería Ciega  Como se ha mencionado anteriormente el diseño hidráulico consiste en seleccionar el diámetro más adecuado y se revisa por tramos la perdida de carga, ya que en cada uno de ellos las condiciones del caudal, presión requerida y topografía son diferentes. Para saber cual es el diámetro mas adecuado se usan criterios de diseño ya establecidos. El criterio para diseñar una tubería ciega la elije el diseñador; ¿pero cuales son los criterios que existen?, ¿Cuantos existen? ... En respuesta a las preguntas anteriores se presentan cuatro criterios de diseño:  Método de la pérdida de carga unitaria: Consiste en seleccionar los diámetros de las tuberías, de manera que las pérdidas no excedan a 1 m/43.35 m (1psi/

Breve historia del riego localizado

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Su expansión en el mundo inicio en la década de los sesenta... Actualmente, el riego localizado se esta volviendo cada vez mas popular por su máxima eficacia, sobretodo en los países subdesarrollados, ya que se aplica el agua solamente donde es necesaria y en la cantidad en que la planta lo necesita siendo las pérdidas pequeñas.  El riego localizado ocupa un lugar destacado en los debates sobre políticas de agua como una posible solución a los problemas de escasez de agua, basándose en la afirmación de que se mejorará la eficiencia del uso del agua, aunque no siempre se ve desde este punto de vista. Basta con leer el articulo " The efficiency of drip irrigation unpacked " para que ustedes analicen estos dos puntos de vista. Este documento nos da una nueva mirada del riego por localizado (en especial del riego por goteo) y como se ha abordado este tema en la comunidad científica, además de hacia donde podemos dirigir nuestros futuros proyectos  El riego localizado se emp

¿Qué es lo que se desea alcanzar con el nuevo sistema de riego?

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Es la primera pregunta que debe plantearse el diseñador, esto es, definir el objetivo del proyecto. Éste puede variar dependiendo de las condiciones particulares del proyecto. Un objetivo principal es el incremento en la eficiencia del uso del agua, ya que este recurso se esta volviendo cada vez mas limitado para su uso en el riego agrícola; la eficiencia sobretodo de aplicación puede incrementarse al pasar de un método de riego por gravedad a uno presurizado; Otro objetivo común es el incremento de rendimientos y mejora en la calidad del producto para obtener una mayor ganancia; lo anterior se logra al dotarle a la planta la cantidad de agua que requiere cuando lo requiere .  Estos objetivos normalmente son complementarios... En los siguientes puntos se exponen otros objetivos frecuentes que se buscan con el nuevo sistema de riego. Disminuir o eliminar los efectos perjudiciales de las heladas. Lavado de sales en la zona de raíces del suelo, a fin de mantener un

Diseño Agronómico e hidráulico de sistemas de riego presurizado

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El diseño de un sistema de riego se puede dividir en dos partes: Diseño Agronómico y Diseño Hidráulico.  El primero tiene que ver con el cuándo y cuánto regar;  consiste en dimensionar la superficie máxima de cada unidad, así como su intervalo y tiempo de riego a partir de la lámina de diseño, e l tiempo de operación, numero de emisores por planta, etc. para llegar finalmente a conocer la capacidad requerida del sistema; en caso de no coincidir con la capacidad disponible se deben realizar los ajustes correspondientes. Para el calculo del diseño agronomico se requiere conocer la interrelación entre las características y/o propiedades del agua y el suelo, así como tomar en cuenta las particularidades de cada cultivo como su estado fenológico y su requerimiento hídrico. La metodología para realizar el diseño agronomico depende del sistema de riego seleccionado (Goteo, microaspersion, aspersión, etc.) El diseño hidráulico tiene como finalidad definir los diámetros y

Diseño hidráulico de tuberías con salidas múltiples telescópicas (portalaterales y laterales)

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Las tuberías portalaterales de un sistema de riego localizado ( Figura 1 ), además, de las líneas laterales de los sistemas de riego por aspersión ( Figura 2 ) generalmente son tuberías con salidas múltiples telescópica ( constituidas por dos o más tramos de tubería con diámetro de diferente magnitud o tipo de material ) por lo que se vuelve importante saber como diseñar este tipo de tuberías y es de lo que se va hablar en esta entrada.  Figura 1. Representación de una subunidad de riego con tuberia portalateral Figura 2. Representación de una línea lateral de un sistema de riego por aspersión  En el caso de los sistemas de riego localizados, las tubería portalaterales proporciona el gasto a los laterales, mientras que, en las líneas laterales en aspersión es donde se encuentran los aspersores. En estas tuberías, por cuestiones económicas se realiza una reducción de diametros a una cierta longitud (telescopeado) y generalmente el cálculo de los diámetros de estas tuberías se pu