Riego por goteo

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Diseño hidráulico

1. Ecuación de descarga del gotero:

q=k Hx
.q = Caudal del goteo (l/h)
K = Coeficiente de velocidad
H= Presión de trabajo del Gotero (m)
.x = Exponente de descarga del Gotero.

Curva característica del emisor
Presión (H)
Caudal
(q)
a
b
c
a) Régimen laminar (X=1)
b) Emisor tipo orificio o tobera (x=0.5)
c) Emisor auto compensante (x=0)

2.Diferencia de presión admisible en la lateral

La diferencia de presión en la lateral es del 10 % entre el 1er y último gotero.
Por lo que la variación admisible de presión en la lateral es:

dH lat.=0.1x H

El costo mínimo de la instalación ocurre cuando el 55% de las pérdidas admisibles en la sub unidad se produce en los laterales; mientras que el 45% restante se produce en las tuberíasterciarias.

Entonces la ecuación queda de la siguiente manera:

dH lat.=0.1(0.55)x H = dH lat.=(0.055)x H

En el diseño de las laterales, debe cumplirse lo siguiente:

dH lat.>Hf lat.

.dH lat. = diferencial de presión admisible en la lateral (m).
Hf lat. = Perdida de carga en la lateral (m).

3. Calculo de la Perdida de carga en la lateral (Ecuación deBlásius)

Hf lat.=0.00083 D-4.75Q-1.75F(LF)

Hf lat. = Perdida de carga en la lateral (m)
D = Diámetro interior de la lateral (m)
Q = Caudal de la lateral (m3/s)
F = Factor de salidas múltiples de Christiansen (TABLAS)
LF = Longitud de la lateral + longitud equivalente del gotero x N° de goteros.

Ejm. Calcular el diámetro de la lateral de riego bajo las consideraciones siguientes:

Longitudde la lateral = 120 m
Caudal del emisor (Qe) = 1 l/h
Espaciamiento entre emisores = 0.2 m
Presión de trabajo del emisor = 5 m
Exponente de descarga del gotero = 0.5
Longitud equivalente del gotero = 0.2 m.

4. Presión en el origen de la lateral

Po lat. = H + 0.75 (Hf lat. +- Hg/2)

Po lat. = Presión en el origen de la lateral (m)
H = Presión de trabajo del gotero (m)
Hf lat. =Perdida de carga en la lateral (m)
Hg lat.= Desnivel topográfico de los extremos de la lateral (m)

Ejm. Si hay un desnivel topográfico de la lateral de 1.5 m; cual debe ser la presi{on en el origen:

5. Cálculo del diámetro de la tubería terciaria o porta laterales.

La pérdida de carga admisible en la tubería terciaria, se calcula con la siguiente fórmula:

dH terc.=(0.1)x H-Hflat.

.dH ter. = Perdida de carga admisible en la terciaria (m)
H = Presión de trabajo del gotero (m)
X = Exponente de descarga del gotero
Hf lat = pérdida de carga real en la lateral (m)

Para que el diámetro terciaria sea adecuado debe cumplirse:

dH ter.>Hf ter.

6. Perdida de carga de la terciaria ó porta lateral

La perdida de carga de la terciaria, se calcula usando laecuación de Blasius.

Hf ter.=0.00083 D-4.75Q-1.75F(LF)

Hf ter. = Perdida de carga en la lateral (m)
D = Diámetro interior de la terciaria (m)
Q = Caudal de la terciaria (m3/s)
F = Factor de salidas múltiples de Christiansen (TABLAS)
LF = Longitud de la lateral + longitud equivalente de cada lateral x N° de laterales.

7. Presión en el origen de la terciaria

Po ter. = Po lat. + 0.75 (Hfter. +- Hg/2)

Po ter. = Presión en el origen de la terciaria (m)
Po lat. = Presión en el origen de la lateral (m)
Hf ter. = Perdida de carga en la terciaria (m)
Hg lat.= Desnivel topográfico de los extremos de la terciaria (m)

Ejm. Calcular el diámetro de la tubería terciaria y la presión en el origen con las siguientes consideraciones:

Área de posición de riego = 3000 m2
Datos de losejemplos anteriores:

8. Tuberías secundarias y primarias

Para el cálculo de los diámetros de las tuberías secundarias y primarias, se utiliza la ecuación de pérdida de carga de carga de Hazen – Williams, para diámetros superiores a los 70 mm y para los diámetros inferiores se utiliza la ecuación de Blasius.

Y para el cálculo de los arcos de riego, se utiliza la ecuación de Darcy, o...
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