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Consulta sobre presión en un ramal de riego por aspersión

Sobre el blog

Miguel Angel Monge Redondo
Ingeniero Técnico Agrícola por la UPM. Autor del libro: Diseño agronómico e hidráulico de riegos agrícolas a presión (2018). Nominado premios iAgua al mejor post (2018), blog y post (2019), blog (2020 y 2021). Líder en número global de lecturas.

Temas

  • Consulta presión ramal riego aspersión

Muchos son los lectores que leen mis artículos en el blog que tengo abierto en la plataforma iAgua, y, desde allí, visitan mi página web para acceder a los contenidos técnicos publicados o bien consultan y descargan algunas de las herramientas de cálculo disponibles en la sección correspondiente.

Recibo periódicas consultas técnicas de los lectores sobre asuntos relacionados con la hidráulica o bien sobre aspectos relacionados con el regadío. En concreto, hubo un lector que me escribió hace pocos días con una consulta que voy a compartir con todos vosotros ya que me parece interesante que conozcáis su planteamiento y su resolución. Dice así:

En la publicación Juego de presiones en riego por aspersión se desarrolla un ejemplo para el cálculo de la Presión de Entrada en un ramal de PE para riego por aspersión de 110 m de longitud. En dicho ejemplo se utiliza la expresión:

llegándose a determinar (utilizando los datos de entrada del ejemplo) que Po=33.10 m.c.a.

Consulta

Para verificar que se hizo el diseño correcto y se está dentro de los valores admisibles se afirma que al último emisor llegará una presión de 30 m.c.a. que según entiendo es la Presión Nominal del emisor; sin embargo, el cálculo hecho con la fórmula anterior se basa en que el emisor que recibe la Presión Nominal (30 m.c.a para este caso) se presenta NO AL FINAL sino en una ubicación en la que la pérdida de carga es del 75% de la Pérdida Total, por tanto pienso que no sería adecuado considerar en base a los resultados que Po es 33.10 m.c.a.

Creo que la Presión Ultima (Pu) estaría dada por:

Pu= Po – Hr – ΔZ – Ha

Pu= 33.10 – 1.31 – 1.10 – 1.60

Pu= 29.09 m.c.a. (en vez de 30.00 m.c.a.)

con lo cual la diferencia de presiones en los extremos del ramal sería de:

33.10 – 29.09=4.01 m.c.a. valor que es menor que el admisible de 6 m.c.a. por lo que el diseño sería correcto.

Agradecería me hiciera saber dónde está el error en mi análisis.

Respuesta

Estimado lector, es cierto lo que dices. Se trata de un ejemplo muy general y simplificado para explicar el cálculo de presiones y no se entra en el detalle del estudio de presiones en el ramal de riego.

Para el diseño del ramal, la presión media (Pm) se hace coincidir con la presión nominal del aspersor (PN).

Por lo tanto, considerando lo dicho se aplica la fórmula de cálculo de presión de entrada en el lateral con pendiente ascendente: Po= PN+0,75 hf +Z/2+Ha

Po = 30 + 0,75•1,31 + (1,1 / 2) + 1,6 = 33,1 mca

La presión en el último emisor se calcula según la fórmula siguiente: Pu= PN-0,25 hr -Z/2 cuando el lateral es ascendente como es el caso del ejemplo estudiado.

Por lo tanto Pu=30-0,25•1,31- (1,1)/2 = 28,57 mca

Estas fórmulas están suficientemente contrastadas y probadas. Te envío a continuación el estudio detallado de presiones extraído de mi libro “Diseño agronómico e hidráulico de riegos agrícolas a presión” para que puedas verificar de dónde proceden aquéllas:

Para caso de lateral con pendiente ascendente (Z>0), la ecuación de funcionamiento del ramal será (véase figura de abajo):

Po= Z+Ha+Pu+ hr

La presión en el origen del ramal la podemos expresar en función de la presión media o presión nominal. La distancia media entre la línea piezométrica y el plano horizontal es Po-0,75 hr. Por otra parte tenemos que la distancia media entre el ramal y el plano horizontal del terreno es Z/2. En base a lo comentado podemos expresar Po como:

Po= PN+0,75 hr +Z/2+Ha

Z es el desnivel y con signo positivo por tratarse de pendiente ascendente.

La presión en el último aspersor se obtendrá como:

Pu= (Po)- hr -Ha-Z= (PN+0,75 hr +Z/2+Ha) – hr -Ha-Z = PN-0,25 hr -Z/2

En el siguiente esquema vemos la distribución de presiones en el lateral según lo comentado.

La presión máxima se sitúa en el origen del ramal y la mínima en el extremo.

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