Fundamentos básicos de la ingeniería de riego

FUNDAMENTOS BÁSICOS PARA LA INGENIERIA DE RIEGOS

El objetivo de la ingeniería de riego es la de garantizar de manera eficiente la entrega de agua a las plantas, en el momento y cantidad, que ellas requieren para obtener su máxima productividad.
El curso está orientado a sistemas de riego a presión, es decir, agua conducida a través de ductos (tuberías de diámetro circular de diferentesmateriales), que requieren de energía para poder desplazarse de un punto a otro.

1. SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES

Se definen como el sistema de medición internacional, adoptado a nivel mundial. La particularidad de este sistema radica en su fundamentación de fenómenos físicos fundamentales.

1. Unidades Básicas:
Longitud, Tiempo, Masa, Temperatura.
Longitud:
La longitud determina eltrayecto recorrido entre un punto y otro. La unidad internacional de longitud es el metro (m).
Tiempo:
Duración de las cosas sujetas a un cambio. La unidad internacional del tiempo es el segundo (sg). Los múltiplos del tiempo se identifican por periodos de tiempo espacial de transición de la tierra y sus respectivos movimientos.

Masa:
Determina la cantidad de materia que tiene un objeto ocuerpo. La unidad en el sistema internacional es el Kilogramo (Kg).
Temperatura:
Esta expresa el grado o nivel de calor de los cuerpos o el ambiente. La unidad internacional de temperatura es el grado Kelvin (K).
2. Unidades Derivadas:
Velocidad, Área, Volumen, Caudal, Presión.
Velocidad: Expresa el movimiento en una unidad de tiempo. Esta unidad está asociada con el desplazamiento y la rapidezde un objeto (m/s).
Área: Representa el espacio físico que contempla dos direcciones, lo que lo convierte en una planicie. Esta unidad es una derivación de la longitud y su medida internacional es el metro cuadrado (m2).
Volumen: Esta expresado como la tercera dimensión de la longitud. Todos los objetos que ocupen un espacio físico deben tener un volumen. La unidad internacional para esteparámetro es el metro cubico (m3).
Caudal: Esta unidad define el desplazamiento de una masa sobre una unidad de tiempo. Esta se integra por un volumen y un tiempo, se puede derivar igualmente de una velocidad por un área. Las unidades internacionales para el caudal son los metros cúbicos sobre segundo (m3/s).
Presión: Se define como la fuerza ejercida sobre una superficie. La unidad internacional esel Pascal (Pa), ésta integrada por Newton y metros cuadrados.

Múltiplos y Submúltiplos.
10n Pre fijo Símbolo
1012 Tera T
109 Giga G
106 Mega M
103 Kilo K
102 Hecto h
101 Deca da
------ ---------- -----------
10-1 Deci d
10-2 Centi c
10-3 Mili m
10-6 Micro µ
10-9 Nano n

Dentro de las diferentes unidades básicas manejadas internacionalmente, se encuentran las siguientesconversiones:

Longitud

Unidad Pulgadas Milímetros Centímetros Metros
Pulgadas 1 25,4 2,54 0,0254
Milímetros 0,03937 1 0,1 0,001
Centímetros 0,3937 10 1 0,01
Metros 39,37 1000 100 1

Fuente: Obtenido de http://www.guemisa.com/conversion.html

Volumen
Unidad Galón Metros Cúbicos Litros
Galón 1 0,00378 3,785
Metros Cúbicos 264,2 1 1000
Litros 0,2642 0,001 1


Presión

UnidadesPascal m.c.a Atmosfera PSI Bar
Pascal 1 0,000102 0,987x10-5 0,000145 10-5
m.c.a 9810 1 0,0968 1,422 0,1
Atmosfera 101325 10,33 1 14,69 1,01
PSI 6896,43 0,703 0,06806 1 0,07
Bar 100000 10,20 1,02 14,5 1


Fuente: Obtenido de http://www.guemisa.com/conversion.html

2. MAGNITUDES FÍSICAS CAUDAL, PRESIÓN Y
ENERGÍA

Para lograr el objetivo de entregar el agua requerida por lasplantas , el diseñador hidráulico, de un sistema de riego a presión, debe interactuar con las variables de caudal, de presión y de energía,con los cuales definirá las características de la tubería (diámetro, calidad y resistencia a la presión), su longitud, su tipo de unión, accesorios, válvulas y equipos.
A continuación explicaremos de manera sencilla y práctica cada una de estas variables e...