HIDRULICA GENERAL CV2012

SISTEMA DE RIEGO

PRESENTADA POR:

IRENE DE LA TORRE HERNNDEZ A01200366ALAN RICARDO GAMA ARROYOA01200249 ANTONIO MAZA PULIDOA01018930CAROLINA RODRGUEZ EGUIARTE

FACULTAD DE INGENIERA CIVIL

TECNOLGICO DE MONTERREY CAMPUS QUERTARO

INTRODUCCINLa agricultura es una de las actividades primarias que a lo largo de tiempo usa mayor cantidad de agua dulce para la produccin esto se debe al crecimiento demogrfico que exige que se produzca mayor cantidad de alimentos, pero es al mismo tiempo una actividades que genera grandes desperdicios de agua ya que es una campo que ha quedado rezagado de la tecnologa y no existen sistemas eficientes de riego que satisfagan sin tanto desperdicio la demanda que los cultivos requieren. Un sistema de riego es un conjunto de estructuras que hace posible que una determinada rea pueda ser cultivada suministrando el agua necesaria para las plantas por medio de la estructuras que componen el sistema que generalmente son: aspersores, canales de riego, canales de drenaje, tuberas, estacin de bombeo, pozos. Existen diferentes sistemas de riego: automatizado, por goteo, por difusores, por manguera, por inundacin etc. pero se tiene que encontrar el ms eficiente para el rea y tipo de cultivo.Es una realidad que el agua dulce se est agotando, pero tambin que se tienen que producir grandes cantidades de alimentos a diario para alimentar a la poblacin, por eso es necesaria la implementacin de sistemas de riego eficientes sin tanto desperdicio. En este trabajo se desarrollara un sistema de riego para un ejido con 60 hectreas ubicado en el municipio de Ezequiel Montes Estado de Quertaro.

MARCO TERICOSe explican a continuacin conceptos utilizados a lo largo de este trabajo: Pozo: Es un agujero, excavacin o tnel vertical que perfora la tierra, hasta una profundidad suficiente para alcanzar una reserva de agua subterrnea de unacapa fretica. Generalmente de formacilndrica, se suele tomar la precaucin de asegurar sus paredes con ladrillo, piedra, cemento o madera, para evitar su deterioro y derrumbe para que no cause dao masivo o grave que podra causar un tapn en el pozo.Bomba: Una bomba hidrulica es un medio para convertir energa mecnica en energa fluida o hidrulica. Es decir las bombas aaden energa al agua. Se dividen en dos grandes grupos. Bombas verticales y horizontales. Caudal o gasto: La relacin existente entre el volumen del lquido que fluye por un conducto y el tiempo que tarda en fluir.Perdidas por friccin: Es la fuerza resistente que acta sobre un cuerpo, que impide o retarda el deslizamiento de este respecto a una superficie. La frmula ms utilizada para encontrar es la de Darcy-Weisbach, que relaciona la velocidad, longitud y dimetro del conducto, gravedad y el coeficiente de friccin. Coeficiente de friccin: Es un parmetro que se utiliza para poder calcular la friccin y est en funcin del material que conforma el conducto. Perdidas por cambio de direccin: Estas prdidas son ocasionadas por distintos accesorios y estas pueden variar segn el sentido, posicin y tamao del accesorio, as como la direccin del flujo. Las perdidas dependen del ngulo que forman la tubera secundaria con la principal.Lnea de energa: La lnea de energa es conocida como la lnea de carga que representa la energa total del flujo que se tiene en una serie de tuberas con respecto a un plano de referencia y que es igual a la suma de las elevaciones, altura piezomtrica y altura cintica. Es decir si no existen perdidas la lnea de carga ser horizontal y por esto al existir prdidas se mantendr cierta inclinacin en la lnea de energa como se muestra a continuacin:

Cabe resaltar que para el anlisis de flujo en las tuberas es necesario conocer los tipos de flujo que existen, estos son:Flujo permanente: Este se produce cuando el caudal que se tiene en cualquier seccin transversal es constante.Flujo uniforme: Se considera al flujo que en la seccin transversal y dems elementos de flujo se mantienen constantes de una seccin a otra.Flujo no uniforme: Se produce cuando la pendiente, seccin transversal y velocidad del flujo cambia de un punto a otro.Ecuacin de continuidadEsta ecuacin expresa la conservacin de masa del fluido a travs de distintas secciones en un tubo. La ecuacin de continuidad queda expresada de la siguiente manera:(A1) (V1) = (A2) (V2)

Nivel estticoEs el nivel en que se encuentra el agua cuando no se ha iniciado la extraccin de agua en un pozo.Nivel dinmicoEste se produce cuando se ha iniciado la extraccin de agua en un pozo y que por consecuencia de la velocidad de la extraccin de agua el nivel del agua comienza a bajar que despus de un tiempo se detiene.

ALCANCES El valor econmico de este proyecto va ms all de las ganancias que se puede obtener de la venta del recurso ya que dicho proyecto impulsa el crecimiento y bienestar de la agronoma en el rea. Asimismo el proyecto puede impulsar el crecimiento rural del rea a uno urbano ya que los diferentes sectores econmicos y actividades laborales estn interconectadas y todas esta tienen raz sobre el recurso hdrico.

CLCULOS

PERDIDAS POR FRICCIN

Por datos del proyecto sabemos que existe un gasto de 1 L.P.S por cada hectrea, es este caso nuestro ejido es de 58.59 hectreas.GASTO:

DIMETRO DE LA TUBERA:cmSe seleccion 15 cm =0.15 mREA:

Para el clculo de la velocidad se utiliza la ecuacin de continuidad ya que tanto el gasto como el rea de la tubera so datos conocidos. Si se quisiera reducir la velocidad en el sistema sera necesario emplear un dimetro de tubera superior al seleccionado.VELOCIDAD:

FACTOR DE PRDIDA DE FRICCIN EN AGUA:De Tabla para tubera nueva de PVC, se realiza interpolacin lineal para encontrar el valor de f:

Las PERDIDAS POR FRICCIN se calcularon para lnea de tubera; se usa la ecuacin de Darcy-Weisbach, que relaciona la velocidad, longitud y dimetro del conducto, gravedad y el coeficiente de friccin. Al valor obtenido se le resta la pendiente a favor del terreno ya que en teora esto no le cuenta a la bomba.

PERDIDAS EN LOS HIDRANTESSe calcula como perdida por salida

La prdida es de 0.5601 metros por cada hidrante. En este caso existen en el sistema de riego planteado existen 11 hidrantes dando prdidas de 6.16 metros

PERDIDAS POR FRICCIN DE SUCCIN La longitud del tubo de succin es de 200m por lo que:

PERDIDAS POR CAMBIO DE DIRECCIN

4545

1 m1 m3 m

CONEXIN EN T QUE CONECTA A LA CONDUCCIN DEL SISTEMA DE RIEGOPara este caso se consideraron los cambios de direccin con el ngulo ms crtico que es de 90 y as distribuir el agua en los diferentes conductos de PVC:

Vista superior de la bomba a la conduccin:90

90

Bomba

321

CARGA TOTAL

POTENCIA

n es un valor proporcionado por el fabricante de la bomba y representa el rendimiento de esta. Se consider para este proyecto un n=80 %.

La potencia obtenida es muy alta y no existen en el mercado bombas con esta capacidad. El valor tan alto se puede deber a que la altura dinmica del proyecto es muy alta (200 metros).

CONCLUSIONESPara el diseo de un sistema de riego que se adapte a nuestro ejido, compuesto por una bomba y una serie de tuberas, se realiz lo siguiente: Se determin el caudal que se iban a trasportar por el sistema, y con este caudal se encontr el dimetro de la tubera. Elegimos PVC como material para las tuberas porque es abundante en el mercado y relativamente duradero. Posiblemente lo ms importante fue encontrar las perdidas porque con estas determinamos la potencia de la bomba que se debe utilizar. En conclusin consideramos que el clculo de las perdidas secundarias y primarias es el factor ms importante dentro del sistema, porque nos permiti determinar la potencia de la bomba para realizar el riego de forma eficiente. Adems de que durante la realizacin del proyecto nos dimos cuenta de la necesidad que existe de cuidar los detalles de colocacin en campo, esto para evitar que las tuberas se daen y por consecuencia hacer un sistema ineficiente, a pesar de que el diseo en planos pueda estar bien.Como Ingenieros civiles consideramos que la realizacin de este proyecto nos ser til porque nos permiti aprender los procesos constructivos y diseo que conlleva un sistema de riego.

REFERENCIASClasificacin de las bombas hidrulicas. (s.f.). Obtenido de http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/maquinashidraulicas/clasificacionbombashidraulicas/clasificaciondelasbombashidraulicas.htmlCONAGUA. (s.f.). Comisipon Nacional del Agua . Obtenido de http://www.conagua.gob.mx/Contenido.aspx?n1=4&n2=24&n3=24Orozco Sergio. Fundamentos del flujo en tuberas. Obtenido el 27&04&2014 enhttp://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/flujoentuberias/confinado/confinado.htmHuramo, I. D. (s.f.). Manual de Hidraulica Conductos a Presion . Obtenido de http://hidraulica.umich.mx/laboratorio/images/man_pdf/4o/4_p2.pdfPerdidas por cambio de direccion. (s.f.). Obtenido de http://www.cuevadelcivil.com/2011/05/perdidas-por-cambio-de-direccion.html