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I CONGRESO NACIONAL COMEII 2015 DE RIEGO Y DRENAJE23 Y 24 de noviembre de 2015

Jiutepec, Morelos

PROGRAMA IRRIGACAD PARA CÁLCULO, DISEÑO Y CUANTIFICACIÓN DE

MATERIAL EN SISTEMAS DE RIEGO PRESURIZADO.

Ariel Peña Sosa

Objetivo.

• Dar a conocer a la comunidad profesional de especialistas en irrigación el programa para cálculo, diseño y cuantificación de material para sistemas de riego presurizado: IrrigaCAD.

Programas computacionales de Diseño de Sistemas de Riego

En el mundo existen algunos programas comerciales de diseño de sistemas de riego:

• WCADI, Israel 1980.

• IRRICAD , Nueva Zelanda 1988, Nelson , Washington USA

• IrriMaker, Sudafrica 1982, Senninger, Florida USA.

• RainCAD, USA 2009, para BridCAD y AutoCAD

• IrriPRO, Italia 2004

• IrrigaCAD, Mexico 2012, Office + Civil 3D (del programa Irriga 1997)


Distintos fabricantes han desarrollado su software especializado de diseño para los productos que fabrican y/o comercializan:

• Netafim.

• Ran Bird.

• Hunter.

• Toro

• NaanDanJain

• Etc.


En México existen distintos desarrollos populares en el medio como son:

• CHIRIPA, Ing. Eduardo Murillo Cardoza (AutoCAD).

• REGACADS, Ing. Eduardo Murillo Cardoza (AutoCAD)

• DISIRIM, Dr. Alberto Barreto e Ing. Edgar Sol Rojas (AutoCAD)

• IrrigaCAD, Ing. Ariel Peña Sosa (Excel, Access, Civil 3D)

Criterios de Diseño.

Cuando se elabora un proyecto de riego hay cosas que se deben de tomar en cuenta a la hora de plantear los proyectos. Algunos de los factores a considerar son los siguientes.

• Tiempo de riego disponible.• Intervalo de riego.• Intensidad de riego.• Distribución de las secciones en el campo.• Forma del terreno.• Organización para la producción.• Versatilidad de operación.• Usos y costumbres.

Proceso de diseño

El diseño de sistemas de riego es un trabajo intelectual que tiene las siguientes fases:

1. Requerimientos y planteamiento del sistema de riego.

2. Diseño agronómico.

3. Diseño hidráulico

4. Cuantificación de materiales y presupuesto.

Proceso de diseño

IrrigaCAD

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Proceso de diseño

IrrigaCAD: Hace todo el proceso en el mismo ambiente de trabajo.

Planteamiento, Modelo topográfico, Modelo gráfico del Sistema de Riego

Interface con el programa de diseño

(30% tiempo) Cál

culo

de

l Sis

tem

a d

e

Rie

go (

10

%)

Cu

anti

fica

ció

n d

e

mat

eria

l (2

0%

de

l tie

mp

o)

Interface del programa de

diseño al programa

gráfico.Acabados y

especificaciones(30% del tiempo)

IrrigaCAD

Registro de Autor en INDAUTOR 03-2014-021013255800-01

La filosofía de IrrigACAD consiste en el desarrollo de herramientas que funcionan dentro de aplicaciones de otros fabricantes como son AutoCAD Civil 3D de Autodesk y Access y Excel de Microsoft, lo que permite trabajar los proyectos de riego con todas las ventajas que tienen estos paquetes en la implementación de sus proyectos.

Así mismo una interface con EPANET lo que permite generar el modelo y hacer simulación del funcionamiento hidráulico con una gama tan grande como este lo permite

IrrigaCAD

IrrigaCAD es un programa de cómputo que conjunta de funciones para el cálculo, diseño y cuantificación de material para riego presurizado.

El programa está dirigido a profesionales del Riego Presurizado. Toma en cuenta criterios establecidos en normativa mexicana como son NMX-O-167-SCFI-2001 “Requisitos técnicos mínimos para el uso eficiente del agua y la energía en sistemas de riego presurizado” y NMX-O-177-SCFI-2011 “Lineamientos generales para proyectos de sistemas de riego presurizado”.

IrrigaCAD

IrrigaCAD consta de:

• IrrigaEX: Diseño y revisión de sistemas de riego en Excel®, es ideal cuando se requiere presentar cálculos en forma tabular.

• IrrigaCAD estándar o IrrigaCAD-e: Diseño de sistemas de riego en ambiente gráfico (Civil 3D®), cuenta con un sistema que procura reutilizar al máximo la edición del dibujo y la configuración de los proyectos, de tal forma que se disminuye el reproceso en modificaciones a proyectos de riego.

• IrrigaQty: Recuento de materiales automatizado, en este caso el algoritmo está diseñado para que tome decisiones de los materiales que existe en los nodos, tomando en cuenta las tuberías seleccionados por el proyectista para la red hidráulica.

IrrigaCAD

Requerimiento técnicos: Para el correcto desempeño del programa de computo son necesarios los siguientes requerimientos

• Windows Vista, 7 o 8 de 32 o 64 bits

• Autodesk® AutoCAD® Civil 3D® 2013

• Microsoft® Excel® y Access®2010 o 2013

• EPANET© 2.00.12

IrrigaCAD y su integración con otros programas

• IrrigaCAD es un programa que trabaja paralelo a AutoCAD, la principal ventaja de trabajar así, es que no genera inestabilidad de AutoCAD en el eventual caso que se tuvieran errores o caídas de IrrigaCAD, lo que evita perdida de información o trabajo del usuario.

• De igual forma lo hace con las bases de datos MDB de Access y con los archivos INP de Epanet.

• Es requisito para el trabajo de contar con estos programas y no se proporcionan el IrrigaCAD.

Menú de IrrigaCAD

IrrigaCAD consiste de distintos programas que se agrupan en los siguientes menues.

• Configuración

• Dibujo

• Lote

• Sección

• Red

• Cálculo

• IrrigaCAD (información del programa)

Control de Proyectos

Cuenta con un sistema de control de proyectos que le permite administrar la información de los mismos.

Configuración

IrrigaCAD es fácilmente configurable y cuenta con una base de datos configurable por el usuario, sin embargo, de ser necesario se puede prestar los servicios para configurar el programa a los productos que requiera el proyectista.

Cálculo de Laterales

Tiene un poderoso sistema de calculo de laterales, lo mismo se puede usar como una calculadora de riego que dejar los detalles del calculo en las entidades y bases de datos del sistema.

Información de orientación de Textos y Sentido de Riego

Se puede configurar la orientación de los textos en las tubería portalaterales, así como la posición relativa de su colocación respecto a la válvula.

Red Principal

El cálculo se puede realizar:

• Con el sistema de cálculo de tuberías en serie de una forma muy sencilla y con interface totalmente gráfica.

• Generando el modelo de EPANET en caso de requerir un modelo mas complejo de análisis de la Red.

Conexión con EPANET

Reutilización de trabajo.

IrrigaCAD está diseñado para utilizar al máximo la productividad del proyectista.

En su modulo de edición y dibujo, permite en un proyecto que ya ha sido diseñado, tomarlo como base simplemente copiando la carpeta y renombrando para después editarlo sin destruir los textos, el programa puede recalculas las Subunidades con nuevas características o quitar y agregar nuevas, al rehacer el cálculo los textos se actualizan automáticamente.

Esta es una característica única en el mercado.

Calidad de presentación

La calidad de los planos es muy alta, ya que además de desplegar información amplia sobre los cálculos, aprovecha las bondades de AutoCAD.

Subunidades complejas

IrrigaCAD permite el cálculo de subunidades complejas de riego.

Proyectos especiales

Se pueden realizar proyectos especiales como de jardinería o redes complejas de riego.

Reportes muy amplios

IrrigaCAD genera un respaldo de la memoria de cálculo en una base de datos de Access individualizada por proyecto, donde contiene detalles del cálculo de las laterales, portalaterales y red principal.

A partir de esta información es muy sencillo manipularla con Excel y presentarla de acuerdo a las necesidades de los usuarios.

Reportes de información

Laterales

Ecuación de perdida

Pendiente de la lateral 0.00 0.00 %

Presion mínima 20.00 22.00 m

DQ Lateral 2.30 %

DQ Secundaria (portalateral) 10.00 %

DP Lateral 0.95 m

DP Secundaria (portalateral) 4.28 m

Emisor

Coeficiente 14.35

Exponente 0.49

Tuberia

Diametro interior 24.35 mm

Coeficiente ec. Pérdida tubería 145.00

Emisores por salida 1.00

Longitud1 margen izquierda 80.00 m

Longitud2 margen derecha 80.00 m

Seperación Emisor 4.00 m

Separación entre laterales 6.00 m

Area influencia por salida 24.00 m^2

Presión al inicio de la lateral 20.95 23.04 mm/h

Lámina horaria 2.63 2.75 mm/h

ULTRA RONDO ROS DHC 63 lph-INDIGO o SIMILAR

TUBO IRRIGACION PVC 19 BC-SP o SIMILAR

Hazen Williams

Datos del bloque de riego (Portalateral)

Datos del Emisor

Datos de la lateral19.00

20.00

21.00

22.00

23.00

24.00

25.00

0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00 140.00 160.00

Carg

a (m

)

Longitud (m)

Perfil hidráulico de la tubería lateral

Altura (m) Presion (m) P. Min (m) P. Max (m)

Reportes de Información

Portalaterales.

Longitud (m) Presión

Gasto

Acumulado

(lps)

Altura (m)

Altura

Piezometrica

(m)

Diametro

Interior (mm)P min. (m) P max. (m)

0.00 22.07 14.84 282.66 307.13 84.55 302.66 306.94

3.00 21.91 14.84 282.60 306.91 84.55 302.60 306.88

9.00 21.62 14.20 282.49 306.51 84.55 302.49 306.77

15.00 21.36 13.57 282.38 306.14 84.55 302.38 306.66

21.00 21.13 12.94 282.27 305.80 84.55 302.27 306.54

27.00 20.93 12.31 282.16 305.49 84.55 302.16 306.43

33.00 20.76 11.69 282.04 305.21 84.55 302.04 306.32

39.00 20.62 11.07 281.93 304.95 84.55 301.93 306.21

45.00 20.50 10.45 281.82 304.73 84.55 301.82 306.10

51.00 20.41 9.84 281.71 304.52 84.55 301.71 305.98

57.00 20.30 9.23 281.64 304.34 84.55 301.64 305.91

63.01 20.19 8.62 281.59 304.18 84.55 301.59 305.86

69.01 20.09 8.02 281.54 304.04 84.55 301.54 305.82

75.01 20.02 7.42 281.50 303.92 84.55 301.50 305.77

81.01 19.96 6.83 281.45 303.81 84.55 301.45 305.73

87.01 19.92 6.24 281.40 303.17 56.15 301.40 305.68

93.01 19.89 5.65 281.36 302.63 56.15 301.36 305.63

99.01 19.88 5.07 281.31 302.19 56.15 301.31 305.59

105.01 19.88 4.49 281.26 301.84 56.15 301.26 305.54

111.01 19.89 3.92 281.22 301.57 56.15 301.22 305.49

117.01 19.89 3.35 281.19 301.36 56.15 301.19 305.46

123.01 19.93 2.78 281.12 301.22 56.15 301.12 305.40

129.01 19.96 2.22 281.09 301.12 56.15 301.09 305.36

135.01 19.99 1.66 281.04 301.07 56.15 301.04 305.32

141.01 20.02 1.10 281.01 301.04 56.15 301.01 305.29

147.01 20.05 0.55 280.98 301.03 56.15 300.98 305.26

150.94 20.00 0.00 281.03 301.03 56.15 301.03 305.31

275.00

280.00

285.00

290.00

295.00

300.00

305.00

310.00

0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00 140.00 160.00

Altu

ra (m

)

Longitud (m)

Perfil hidráulico de la válvula del nodo 45 (Sección 6)

Altura (m) Altura Piezometrica (m) P min. (m) P max. (m)

Reportes

Operación del seccionamiento de riego.

Válvula

(Nodo)Turno Área Gasto (lps)

Presión

Inicio (m)

Perdida de

carga (m)DN1 Long1 (m) DN2 Long2 (m) DN3 Long3 (m)

26 1 2-67-88 20.34 24.20 6.38 100 105.1 075 90.1 050 51.0

40 1 1-63-07 12.48 24.43 5.25 075 75.1 050 69.0

10 1 1-75-77 13.53 24.39 4.98 100 70.1 075 96.1 050 44.3

27 2 2-35-49 17.86 24.30 5.91 100 75.0 075 96.0 050 57.1

41 2 1-52-92 11.59 24.17 4.61 075 75.0 050 70.3

11 2 1-83-20 13.93 24.27 7.49 075 203.9 050 22.0

28 3 2-18-04 16.49 24.18 5.15 100 57.0 075 102.0 050 51.4

42 3 1-58-43 11.90 24.14 4.30 075 81.0 050 65.7

12 3 1-81-49 14.01 24.40 6.71 100 60.0 075 104.7 050 55.4

29 4 1-98-63 14.98 24.26 3.13 100 93.0 075 48.0 050 51.8

43 4 1-54-96 12.01 24.23 4.85 075 81.0 050 67.0

13 4 1-81-78 13.90 24.37 6.26 100 61.7 075 108.0 050 57.1

30 5 1-79-19 13.48 24.34 4.80 075 123.0 050 52.0

44 5 1-52-91 11.75 24.03 4.68 075 81.0 050 68.3

14 5 2-06-54 15.80 24.33 7.34 100 78.0 075 120.0 050 57.0

31 6 1-68-49 12.65 24.50 6.46 075 81.0 050 75.6

45 6 1-95-02 14.84 24.47 6.10 075 87.0 050 63.9

15 6 0-95-36 7.28 24.28 6.07 075 92.6 050 167.5

15 6 2-50-18 18.94 24.35 8.62 100 121.3 075 114.0 050 52.3

Reportes

Tubería empleada.

Min Max Min Max

TUBO HIDR. SI 032 RD-41 CP-SP Ingles RD-41 145 32 42.25 0.20 1.50 0.28 2.10




TUBO HIDR. SM 160 C-05 CP-SP Métrico C-05 145 160 154.15 0.25 1.95 4.67 36.39







Velocidad (m/s) Gasto (lps)Descripcion Sistema RD o CLASE

Coef.

H-WDN DI (mm)

Reportes

Perfiles de operación hidráulica de la tubería principal

Reportes

Funcionamiento hidráulico de la red principal.

Tramo Tubería Nodo

Inicial

Nodo

FinalDN DI CHW

Kilo-

metraje

Elevacion

(msnm)

Altura

Piezom.

(m)

Presion

(m)

Longitud

del

tramo

(m)

Gasto

(lps)

Velocida

d (m/s)Demanda Turno

1 0+000 287.69 324.19 36.50 0.00 -46.34

2 TUBO HIDR. SM 200 C-05 CP-SP 1 2 200 192.7 145 0+012 287.52 324.06 36.54 12.24 46.34 1.59 0.00








23 TUBO HIDR. SI 100 RD-41 CP-SP 22 23 100 108.3 145 0+940 281.00 316.04 35.04 54.76 20.34 2.21 0.00



26 TUBO HIDR. SI 100 RD-41 CP-SP 25 26 100 108.3 145 1+167 282.47 307.15 24.68 4.24 20.34 2.21 20.34 1

1 0+000 287.69 324.19 36.50 -46.34













1 0+000 287.69 324.19 36.50 -46.34










CONDICIÓN CRÍTICA POR PERDIDA DE CARGA (TURNO 1)

Recuento de material

IrrigaCAD cuenta con un módulo de cuantificación de material con una base de datos estandarizada con productos de uso común en México, de esta forma no se le deja al usuario el problema de hacerla base, proceso que es relativamente largo.

Recuento de Material

IrrigaCAD permite realizar un informe de recuento de material diferenciando entre la red principal, secundaría y tubería preexistente.

IrrigaCAD

Comparación de diseño de sistemas

Comparación

Proyecto comparativo

Proyecto con IRRICAD

Proyecto con WCADI

Proyecto con IrrigaCAD

Comparación de los proyectos

Diámetro IRRICAD WCADI IrrigaCAD IRRICAD WCADI IrrigaCAD IRRICAD WCADI IrrigaCAD

32 mm - 2,913.00 2,652.00 0.33 0.33 - 971.25 884.23

50 mm 7,252.00 2,352.00 2,941.00 0.51 0.55 0.55 3,716.38 1,299.32 1,624.70

60 mm 1,787.00 - - 0.75 0.70 0.70 1,337.58 - -

75 mm 1,585.00 1,074.00 4,224.00 1.12 0.86 0.86 1,768.33 925.05 3,638.20

100 mm 896.00 1,005.00 999.00 1.84 1.21 1.21 1,644.71 1,217.41 1,210.14

125 mm 884.00 - - 2.81 - 2,485.07 - -

160 mm 561.00 1,329.00 1,492.00 3.98 2.14 2.14 2,235.18 2,842.60 3,191.24

200 mm 2,208.00 2,331.00 2,310.00 6.75 3.33 3.33 14,899.97 7,764.74 7,694.78

250 mm 18.00 455.00 - 10.51 5.15 5.15 189.09 2,343.97 -

300 mm 6.00 - - 14.75 8.15 8.15 88.50 - -

15,197.00 11,459.00 14,618.00 28,364.82 17,364.35 18,243.30

KG/M 1.87 1.52 1.25

CANTIDAD DE TUBERÍA (m) PESO DE TUBERIA POR METRO (kg) PESO TOTAL DE TUBERIA (kg)

Ventajas de IrrigaCAD

• Aprovecha las ventajas de Civil 3D para el manejo de información, proporcionando en el mismo sistema elementos geográficos y topográficos, listos para ser empleados, es así que el traslado de este tipo de información es muy rápido y productivo, pudiendo ingresar imágenes, topografía de distintas fuentes, etc.

• Muy alta productividad en el diseño y cuantificación de sistemas de riego

• Determinar las líneas laterales máximas, las de menor energía dado un ancho y pendiente y revisar el funcionamiento hidráulico dadas la geometría y la presión de las líneas laterales.

• Genera el modelo de EPANET , mismo que amplia el potencial del diseño y simulación bajo distintas condiciones de operación.

Ventajas de IrrigaCAD

• Base de datos muy amplia con muchos productos del mercado mexicano, se puede diseñar con parámetros económicos, pero en el caso de tubos plásticos de pared continua, la optimización se liga al peso de tubería, información que no cambia en el tiempo.

• Genera en un solo proceso un plano con acabados de entrega, mismos que puede juzgar el usuario durante el proceso mismo de diseño.

• Cuantificación de material sin la necesidad de hacer todo el proceso de calculo hidráulico.

• Soporte técnico en México con conocimiento del mercado de sistemas de riego nacional.

Videos

• Lateral y bloques de riego

• Portalaterales

• Red principal

• Edición de Red Principal

• Cuantificación de materiales

• Calidad del plano

ID_02_Laterales y bloques de riego.mp4

ID_03_Portalateral.mp4

ID_04_Red PPL.mp4

ID_05_Edita PPL.mp4

ID_06_Cuantificacion de material.mp4

CH1500002768-SDRDN_PLANO.pdf

¿DUDAS O COMENTARIOS?

GRACIAS POR SU ATENCIÓN.Ariel Peña Sosa595 1049860,

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