Memoria Riego Plr

PARQUE COSTANERA

Lago Ranco

MEMORIA RIEGO

MEMORIA DE RIEGO

1. INTRODUCCION

1.1. GENERALIDADES

El presente proyecto se refiere a las obras necesarias para el regadío de 1,0 hectárea mediante riego por aspersión para el Parque Costanera Lago Ranco.

Se necesitara regar un total de 1,0 hectárea de zonas de praderas y árboles nativos, en los meses de mayor requerimiento, para lo cual se contempla la utilización del estanque de reserva de agua con bomba, ya instalado en el sector 1 del parque, y la construcción de un mismo sistema de estanque para el sector 2 del parque.

1.1.1. DESCRIPCION DE LAS OBRAS.Las obras que conforman el proyecto consisten en:

Para el sector 1: El aprovechamiento del estanque de acumulación de agua con bomba y arranque ya existente.

Para el sector 2: La construcción de un estanque de acumulación de agua con bomba de las mismas características que el del sector 1 y la construcción de la red de distribución del agua correspondiente.

1.1.2. RIEGO POR ASPERSIÓNSistema de riego que trata de imitar a la lluvia. Es decir, el agua destinada al riego se hace llegar a las plantas por medio de tuberías y mediante unos pulverizadores, llamados aspersores, y gracias a una presión determinada, el agua se eleva para que luego caiga pulverizada o en forma de gotas sobre la superficie que desea regar.

Para conseguir un buen riego por aspersión son necesarios Presión en el agua. Una estudiada red de tuberías adecuadas a la presión del agua. Aspersores adecuados que sean capaces de esparcir el agua a presión

que les llega por la red de distribución. Depósito de agua que conecte con la red de tuberías.

Presión en el agua: Es necesaria por dos motivos: le red de distribución se multiplica en proporción a la superficie que debemos regar y teniendo en cuenta que el agua debe llegar al mismo tiempo y a la misma presión a las bocas donde se encuentran instalados los mecanismos de difusión (aspersores) con el fin de conseguir un riego uniforme. La segunda razón es que la presión del agua debe ser capaz de poner en marcha todos los aspersores al mismo tiempo bien sean fijos o móviles, de riego más pulverizado o menos. En el caso

2 Rengo 1201, dpto. 24 / [email protected]

de que la presión de la red no sea suficiente se deberá instalar un motor que dé la presión suficiente desde el depósito hasta los aspersores.

Aspersores: Los más utilizados son los giratorios porque giran alrededor de su eje y permiten regar una superficie circular impulsados por la presión del agua, aunque en el mercado los hay de variadas funciones y distinto alcance. Son parte muy importante del equipo del riego por aspersión y por tanto el modelo, tipo de lluvia (más o menos pulverizada) que producen, alcance etc. deben formar parte del estudio técnico antes mencionado.

Depósito del agua: Desempeña dos funciones: la de almacenamiento del agua suficiente para uno o varios riegos y la de ser punto de enlace entre el agua sin presión y el motor de impulsión de esa agua a la presión necesaria para el riego calculado.

1.1.2.1 PRINCIPALES COMPONENTESa) Centro de ControlEl cabezal de riego o centro de control, tiene como función la de captar e impulsar el caudal del sistema a la presión requerida, desde la fuente de agua hasta el inicio de la red hidráulica, previo filtrado e incorporación de los nutrientes a través de su inyección en el agua de riego. Para lograr lo anteriormente señalado, se debe contar con: la fuente de agua, cámara de aspiración, fuente de energía, bomba centrífuga, sistema de filtrado primario (arena o anillas), sistema de filtrado secundario (malla), inyector de fertilizantes, controlador de riego, y manómetros para monitoreo de flujo al inicio de la red hidráulica y presión, respectivamente.

b) Red de TuberíasLa red de tuberías se inicia en el centro de control y constituye el sistema de distribución del agua desde el centro de control hasta los puntos de emisión, ubicados en las proximidades de cada planta. La red está compuesta por una tubería principal, secundarias, y tercerias, todas bajo el terreno y finalmente los laterales de riego (sobre el terreno), los cuales soportan los puntos de emisión de agua o goteros. Completan la red anterior, los fitting que permiten la unión de las tuberías y válvulas que permiten el paso del agua, regulan la presión y caudal, facilitan el flujo inverso en sistema de filtrados y eliminan el aire acumulado dentro de ellas.

c) Red eléctricaCorresponde al conjunto de elementos que permiten transportar la energía eléctrica desde la fuente hasta los tableros eléctricos y equipos ubicados al interior de este. Incluye: transformador, tablero general exterior, medidor,


tablero general interior, tablero para control de bombas, alimentación del controlador de riego, iluminación, etc. Incluye además, a red de cableado desde el controlador de riego hasta las válvulas hidráulicas, localizadas en diferentes puntos de la red de tuberías.

d) EmisoresSon los elementos más importantes de la instalación, ya que permiten la salida del agua en las doses requeridas y a la presión necesaria. Las características fundamentales que deben tener son: caudal uniforme y constante, baja sensibilidad a las variaciones de presión, temperatura y obturaciones; resistencia al ataque de insectos, roedores, agentes químicos y ambientales. Por último, deben tener una reducida perdida de carga de conexión y finalmente bajo costo.

1.1.2.2 DISEÑO DE UN SISTEMA DE RIEGO POR ASPERSIÓNEl diseño de un de sistema de riego, consta de una fase agronómica y de una fase hidráulica.

Fase Agronómica: Es la parte del proyecto, donde se calculan y determinan los elementos claves del sistema, como son la evapotranspiración del diseño, disposición de emisores, precipitación por hora de la instalación y el tiempo de riego necesario para reponer diariamente la evapotranspiración del cultivo.El diseño ha de garantizar que la instalación pueda suministrar, con una alta eficiencia, las necesidades hídricas diarias del cultivo durante el periodo de máximo consumo, estimado en base a las características del cultivo, parámetros climáticos y características del suelo.

Fase hidráulica: A partir de los datos calculados en la fase agronómica y la superficie total a regar, se determinan los sectores de riego, para un período de operación del sistema entre 18 y 22 horas por día. Luego, tomando en cuenta la topografía de la zona a regar, se procede al diseño de la red hidráulica, calculando la tubería principal, secundaria, terciaria y lateral.Los cálculos hidráulicos, se realizan partiendo desde el final de los sectores, avanzando hacia la fuente de agua del predio, es decir, se calcula primero las presiones y caudales de entrada en las subunidades de riego y se continuara con las tuberías secundarias, hasta llegar a las primarias y terminar en el cabezal.

1.2. JUSTIFICACION DEL PROYECTO.El sector marcado en el plano adjunto con la zona de riego y que es objeto de este proyecto, permitirá mantener el crecimiento optimo de las especies vegetales, entre las endémicas y las ornamentales, limitadas principalmente en el periodo de sequía durante la temporada de verano.

Para lograr este propósito es indispensable contar con suficiente suministro hídrico para las especies a incorporar. Así, haciendo uso de aguas precipitadas durante el año, almacenándolas, captándolas y distribuyéndolas en forma


eficiente para el desarrollo de árboles y empastadas principalmente, sin llegar a grandes inversiones.

2. DISPONIBILIDAD DE AGUA

2.1. IDENTIFICACIÓN DE LA FUENTE.En el primer sector del parque se utilizará las aguas de la red pública de agua potable ya conectada con el sistema de elevación de agua potable al estanque de acumulación de 10 m3 ya instalado en el parque.

Para el sector 2 se utilizará el mismo sistema de utilización y almacenamiento de del agua potable de la red pública, mediante un estanque de acumulación de agua de 10 m3. de las mismas características del ya instalado.

3. DETERMINACIÓN DE LAS DEMANDAS DE AGUA

El estudio de la demanda de agua para riego tiene por objeto identificar, comparar y analizar las diferencias obtenidas entre la demanda, el suministro y el consumo de agua para riego en cada unidad de superficie, al objeto de evaluar la viabilidad de las actuaciones programadas con las demandas definidas en el proyecto Parque Costanera Lago Ranco que garanticen su suministro.

Los cálculos se han realizado con los datos meteorológicos medios para los periodos y estaciones disponibles en la base de datos de la Comisión Nacional de Riego.

Los principales aspectos que se analizan son:

- Cálculo de las demandas futuras necesarias para satisfacer las necesidades de la vegetación propuesto.- Sistema o método de riego- Definición del suministro.- Estimación de los consumos.- Balance Entre Disponibilidades Y Demanda

3.1. METODOLOGÍA

La Metodología a utilizar en el desarrollo del proyecto, se basó en un análisis detallado de la información primaria y secundaria. Procediendo a caracterizar


todos los aspectos de agua, suelo, clima y vegetación, necesarios para realizar la fase agronómica e hidráulica.

Primero se determina la demanda de agua del área del proyecto de acuerdo a la evapotranspiración potencial (según cartas de la Comisión Nacional de Riego) junto con los datos de eficiencia del sistema de riego y superficie del terreno a regar.

En una segunda parte se determina la disponibilidad y demanda de agua, considerando los datos de periodos de déficit hídricos se determinando la cantidad de agua disponible en la laguna de retención y la cantidad de agua demandada en dichos periodos, esto para corroborar que el sistema de riego funcione correctamente en los periodos de sequia.

Para finalizar la fase agronómica se determina la precipitación horaria y el tiempo de riego:

a) Necesidades de riego (Nr), calculada a partir de la siguiente expresión (Pizarro, F. 1996)

Nr = ETc/ (EF/1000) (ec.1)

donde:Nr = Necesidad de riego, rn mm día-1ETc = Evapotranspiración del cultivo, en mm día-1Ef = Eficiencia del sistema de riego, en %

b) Precipitación por hora de la instalación (Ph), calculada a partir de la siguiente expresión (Pizarro, F. 1996)

Ph= Qe/DEE X DEL (ec.2)

donde:Ph = Precipitación por hora de instalación, en mm hr-1Qe = Caudal del emisor, en L hr-1DEE = Distancia entre emisores o puntos de emisión sobre el lateral, en m.DEL = Distancia entre laterales, en m.

c) Tiempo de tiego (Tr), calculada a partir de la siguiente expresión (Pizarro, F. 1996)

Tr = Nr/Ph (ec.3)


donde:Tr = Tiempo de riego, en hNr = Necesidad de riego, en mm.Ph = Precipitación por hora de la instalación, en mm h-1.

4 ANÁLISIS INFORMACIÓN BASE PARA EL DISEÑO

4.1. TERRENOEl predio posee una superficie total de 1,0 hectárea, regado con sistema tecnificado de aspersión, para desarrollar una masa arbórea y herbácea - en su mayoría nativa - dentro del Parque Costanera Lago Ranco.

4.1.2 VEGETACIÓNLa propuesta vegetacional del proyecto Parque Costanera Lago Ranco, busca aprovechar en su mayoría la vegetación existente, sobre todo los árboles de grandes dimensiones, y complementarla con una masa arbórea nativa importante, incorporando al área del proyecto una población de110 árboles, en su mayoría nativos y unos parches herbáceos y gramíneas de bajo requerimiento hídrico que suman 10.000 m2. El coeficiente de cultivo (Kc), oscila entre 0.6 a 0.8, utilizando este último valor para el cálculo de la evapotranspiración del cultivo durante el período de máxima demanda.

4.2. FASE AGRONÓMICA DEL DISEÑO

4.2.1 OBTENCIÓN DE LA EVAPOTRANSPIRACION POTENCIAL.La evapotranspiración potencial se calculó utilizando el estudio "Cálculo yCartografía de la Evapotranspiración Potencial en Chile" de la Comisión Nacional de Riego (1997) en la XIV región.

Los valores utilizados corresponden a:

Comuna : Lago Ranco ETP anual: 724EVAPOTRANSPIRACION POTENCIAL (mm) MENSUAL

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

111 106 63 38 33 28 27 31 44 48 79116


4.2.2 DEMANDAS DE AGUA DEL SISTEMA DE RIEGO.

Para la zona de Lago Ranco, la evapotranspiración del cultivo de referencia para el mes de Enero es de 111 mm, equivalente a una demanda diaria de 3,5 mm/día. Para la plantación de árboles nativos y pradera se considera un Kc (coeficiente de cultivo) de 0,8, lo que representa una evapotranspiración de cultivo (ETc) o lámina neta de 2,80 mm/día (3,5 mm/día*0,8)

La lámina neta equivale a la altura de agua que debe ser repuesta en el suelo, para satisfacer los requerimientos de evapotranspiración. Para regar adecuadamente esta altura de agua debe compensarse por la eficiencia del sistema de riego. El sistema de riego por goteo alcanza un 80% de eficiencia, la lamina bruta a aplicar en la vegetación será equivalente a 3,50 mm/día (2,80/0,80). Esta demanda bruta equivale a un caudal continuo de 0,40 L/s/ha (3,50 mm/día * 0,115741).

ETc (mm/día) : 3,50 mm/díaEf. Kc. l/s/há

Goteo Árboles endémicos y pradera 80% 0,8 0,40

4.2.3 EFICIENCIA DE APLICACIÓN.

Como el sistema de riego considera el método por aspersión en una superficie de 1,0 hás., las demandas de agua, en litros/segundo del sistema son:

ETc (mm/día) : 3,50

Ef. l/s/há. l/s/total hásAspersión Á. endémicos y pradera 80% 0,40 0,40 1,0

SUPERFICIE DE RIEGO NETA TOTAL

METODO RIEGO = AspersiónEficiencia = 80%DEMANDA NETA POR HECTAREA = 10 lt/m2/día

4.3. DISEÑO DE LA RED HIDRÁULICAPara calcular el diseño de matrices y submatrices se utilizó la ecuación de pérdidas de carga de Hazen y Williams, considerando un coeficiente C de 150 y calculando los laterales en función de sus características técnicas, procurando mantener un coeficiente de uniformidad del 90% aproximadamente.

La red hidráulica está compuesta por primaria, secundarias y terciarias que alimentan los laterales de riego. Considerando las presiones y caudales de trabajo que deberá soportar la red, se seleccionaron tuberías con diámetros


entre 53 mm y 25 mm, en PVC, marca Duratex-Vinilit, instaladas a 80 cm de profundidad promedio, de tal manera de evitar cualquier destrozo por peso de maquinaria o trabajo de equipos durante la preparación del suelo.

La Tubería secundaria de PVC hidráulico, con 100 metros de longitud y un diámetro nominal de 63 mm, de clase 10.

Las terciarias, en PVC Hidráulico, con diámetros nominales variables entre 40, 32 y 25 mm. de clase 10.

Los diámetros de cada válvula se han seleccionado de tal forma que la pérdida de carga singular sea inferior a 2 m.c.a. Por último se utilizaron accesorios para las correspondientes interconexiones entre tuberías, acordes a los diámetros establecidos.

4.3.1 ANTECEDENTES RELEVANTES

Número de sectores = 7Superficie cada sector = 1600 m2Distancia entre aspersores = 12 metrosAspersores por sector = 16Gasto de cada aspersor = 0.74 m/hrCaudal conducido = 160 litros/segundoFuente de agua = estanque de acumulación

4.4 DISPOSICIÓN TÍPICA DE UN SISTEMA DE RIEGO LOCALIZADO

La unidad de regulación y de control incluye la estación de bombeo, el equipo de filtrado, los controladores y reguladores de la presión y del caudal, y las válvulas y los dispositivos de medición del agua a aplicar. Las tuberías principales llevan el agua a las tuberías secundarias, que, a su vez, abastecen de agua a las tuberías portarramales con los goteros. Las tuberías secundarias y las tuberías portarramales con goteros pueden estar en superficie o, más frecuentemente, enterradas.

4.4.1 CENTRO DE CONTROL

El centro de control corresponde físicamente a una caseta de riego ubicada en el lugar señalado en el plano proyecto de Riego, correspondiente al nivel -3.40. En dicho punto operará el sistema de bombeo y los restantes elementos que conforman el cabezal, según el siguiente detalle:

4.4.2 SISTEMA DE IMPULSIÓN: el equipo considerado está formado por una


bomba centrífuga unicelular, de flujo radial, eje horizontal, carcasa tipo voluta espiral simple de aspiración axial y descarga vertical hacia arriba. Esta serie monoblock marca Vogt, modelo H620 con impulsor de 180 mm de diámetro esta acoplada a un motor eléctrico con potencia de 7.5 HP, 380 V, 2900 rpm. Dicha bomba fue calculada para satisfacer un punto de trabajo de 30m3h-1 y una altura manométrica de 31 m.c.a

4.4.3 SISTEMA DE FILTRADO: para entregar un caudal de agua limpia acorde a las necesidades requeridas del emisor seleccionado, y considerando que la fuente de agua corresponde a superficiales, se utilizará solamente un filtro de anillas con retrolavado manual, con capacidad máxima de filtrado de 50 m3/h

4.4.4 CONTROL DE RIEGO: La operación del equipo de riego se realizará en forma automática utilizando para ello un programador de riego, el cual, accionará la Bomba y las 14 válvulas solenoide secuencialmente. El controlador seleccionado corresponde a un modelo para 10 estaciones, contando con programación individual para cada estación, protección automática contra cortocircuitos.

4.4.6 TABLERO ELÉCTRICO Y RED DE ALIMENTACIÓN DE VÁLVULAS: el tablero eléctrico que controlará el equipo de bombeo (7.5 HP), quedará dentro de una caja metálica tamaño estándar y puerta hermética. Contará con un interruptor automático general, otro para los circuitos de control, indicador de voltaje y amperaje, luces indicadoras de sectores de riego, protector térmico y un interruptor para cada bloque de Riego


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