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Introducción al SAPRIGRAT

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Gustavo M S

on 16 March 2016

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Transcript of Introducción al SAPRIGRAT

Introducción al uso del
Variables a considerar en el diseño de riego parcelario
Rugosidad del suelo (
n
)
Contenido vol de humedad a
Sat, CC y Pmp
Potencial de presión en el frente de humedecimiento (
hf
)
Conductividad hidráulica del suelo (
Ks
)
Gasto de riego por surco o melga (q)
Lámina de riego por aplicar (
Lr
)
Tiempo de riego (
Tr
)
Humedad inicial del suelo
Ancho de la melga o espaciamiento entre surcos (
e
)
Ancho de la parcela (
b
)
Longitud de la parcela (
l
)
Diseño de Riego por Gravedad
El diseño de riego por gravedad consiste en determinar la cantidad de agua a aplicar a lo largo del surco o melga, de tal forma que quede distribuida de manera uniforme en la zona de raíces.
Definido por la geometría de la parcela
Definido por el tipo de suelo
Definida por la necesidad de riego
Variable por definir con el diseño
Objetivo
El
RIGRAT
(
Ri
ego por
Gra
vedad
T
ecnificado) es un programa que ha sido implementado por el Gobierno Federal a través de la Comisión Nacional del Agua, el cual es realizado y coordinado de manera local por diversas Instituciones.

Su objetivo principal es incrementar de manera importante la eficiencia en el uso del agua agrícola en los Distritos y Unidades de Riego del país, básicamente mediante la capacitación y la asistencia técnica en riego.
El
SAPRIGRAT
es un software que se diseño con el fin de administrar y sistematizar la información que se genera producto de la capacitación y asistencia técnica en riego, así como facilitar el análisis de la misma y reducir los tiempos en la generación de una propuesta para un riego eficiente. El sistema permite:
Principales características del SAPRIGRAT
• Permite administrar de manera eficiente en una base de datos, cada una de las etapas concebidas en la capacitación y asistencia técnica en riego.

• Presenta un ambiente intuitivo y de fácil manejo.

• El proceso de la información ha sido probado y validado, lo que permite un manejo seguro de la base de datos.

• Cada técnico integra su propia base de datos de los productores y superficie que atiende, de tal forma que toda la información registrada le es útil para los subsecuentes diseños y pruebas de riego.

• Permite a los RT y ST llevar su bitácora de trabajo y generar los reportes necesarios, con el fin de monitorear el correcto funcionamiento de la asistencia técnica.
Definir la zona de trabajo
Inicio
Caracterizar las parcelas
Agrupar parcelas agronómicamente afines
Realizar pruebas de riego Pri (1 < i ≤ 4);
Elaborar la receta final de riego para cada una de las parcelas, por bloque estudiado
Elaborar el informe técnico final para cada productor
Entregar el informe final al productor
Realizar acciones de seguimiento
Calibrar los parámetros de infiltración del suelo (ks y hf);
Realizar diseño de riego parcelario
Diagrama de operación de la Asistencia Técnica en Riego
Fin
Unidad de Riego "Los Carrizos"
Zona de trabajo
Unidad de Riego "Los Carrizos"
Actividades de Caracterización de las parcelas
Levantamiento topográfico
Longitud cada parcela
Ancho de cada parcela
Pendiente de cada parcela
Muestreo de suelos (Textura)
Contenido volumétrico a saturación
Contenido volumétrico a capacidad de campo
Contenido volumétrico a punto de marchitez permanente
Conductividad hidráulca
Potencial de presión en el frente de humedecimiento
B1
B1
B2
40.32, 15.34
41.20, 15.71
Bloque 1
Promedio: 40.4, 15.5
39.95, 16.70
40.56, 14.62
40.12, 14.89
...
Parcela 1
Parcela 2
Parcela 3
Parcela 4
Parcela n
Porcentajes de Arcilla y Limo
48.31, 20.14
47.28, 19.55
Bloque 2
Promedio: 48.4, 20.4
48.25, 21.11
49.10, 20.68
49.21, 20.70
...
Parcela 1
Parcela 2
Parcela 3
Parcela 4
Parcela n
Porcentajes de Arcilla y Limo
B1
B1
B1
B1
B1
B1
B1
B1
B1
B1
B2
B2
B2
B2
B2
Gasto que entra a la parcela (
Q
)
En la sección 5 del capítulo 1 del Manual para Diseño de Zonas de Riego Pequeñas elaborado por el IMTA, se describe de manera detallada el procedimiento de diseño.
Pruebas de Riego
De diagnóstico
De seguimiento
Final
Datos que se obtienen durante la realización de una prueba de riego
Gasto total que entra a la parcela.
Gasto que entra al surco o melga.
Contenido volumétrico de humedad inicial en la parcela.
Tiempo de aplicación del riego.
Tiempo de avance del riego.
Se toman lecturas del tiempo que transcurre en que el agua avanza en el surco o melga cada determinada distancia, por ejemplo cada 30 metros.
Tiempo de recesión del riego.
Se toman lecturas del tiempo que transcurre en que el agua desaparece en el surco o melga cada determinada distancia, por ejemplo cada 30 metros, una vez que se corta el riego.
Modelación de la Prueba de Riego
Una vez realizada la prueba de riego, los datos son ingresados al
SAPRIGRAT
para ser simulados por el
RISUR
, con el fin de que dicho modelo represente lo observado en la realidad.
Calibración de los parámetros
Los datos sobre los cuales tenemos una razonable seguridad en su precisión, permanecen constantes durante el proceso de calibración, por lo que el problema se reduce a la modificación de prácticamente tres parámetros:

Rugosidad del suelo (n)
Conductividad hidráulica (Ks)
Potencial de presión en el frente de humedecimiento (hf)

La rugosidad es la que menos varía, por lo que puede decirse que:

La calibración del modelo consiste en encontrar los valores de Ks y hf que mejor describen la prueba de riego realizada.

Es el conjunto de mediciones que se realiza durante la aplicación de un riego normal en la parcela del productor. Tiene el objetivo de recabar información que permita:

Determinar los parámetros ks y hf del suelo.
Evaluar la calidad del riego.
Diseñar Riego por Gravedad.
Evaluar Riego por Gravedad.
Evaluar Riego por Aspersión.
Evaluar Riego por Goteo.
Presenta cuatro niveles de acceso:

Métodos de Diseño de Riego por Gravedad

Metodos empíricos.


Modelos matemáticos físicamente fundamentados.

El segundo método ofrece una alternativa confiable y económica, sin embargo lo más recomendable es complementarlo con
pruebas de riego
.

La gran ventaja de los modelos matemáticos de simulación, es su capacidad predictiva. Con ellos se puede determinar en gabinete cuál es el riego ideal para obtener la máxima eficiencia en la aplicación del agua.
Sistemas de modelación del Riego por Gravedad

SIRMOD
, desarrollado por Utah State University, EU.


RIGRAV
, desarrollado por el Instituto Mexicano de Tecnología del Agua; utiliza el modelo hidrológico.


RISUR
, desarrollado por Bernardo Muñoz H. como trabajo de su tesis de maestría y programado en la Secretaría de Desarrollo Agroalimentario y Rural del estado de Guanajuato. Éste forma parte del
SAPRIGRAT
.

Los fundamentos teóricos de la modelación matemática no se describen, por no ser éste el objeto del presente trabajo.
Diseño de Riego utilizando RISUR
Gasto por surco: 0.8 l/s
Un gasto pequeño avanza lentamente, moja mucho al principio del surco y poco al final. Este riego no es bueno.

Diseño de Riego utilizando RISUR
Gasto por surco: 1.5 l/s
Un gasto grande avanza rápidamente, moja poco al principio del surco y mucho al final. Este riego no es bueno.
Diseño de Riego utilizando RISUR
Gasto por surco: 1.0 l/s
Un gasto adecuado avanza a la velocidad correcta, moja parejo al principio del surco y al final. Este riego es un buen riego.
Receta de Riego
Una vez encontrados los parámetros
Ks
y
hf
, se puede determinar con razonable precisión la
calidad del riego
:

La eficiencia de aplicación del riego.
La eficiencia de requerimiento de riego.
El coeficiente de uniformidad.
De igual forma, permite realizar un buen
diseño de riego
que maximice la eficiencia del riego parcelario.
Resultado de la Calibración
Calidad del riego resultante con base en sus parámetros de eficiencia y uniformidad
Eficiencia de aplicación
Indicadores para evaluar la calidad del riego
Cociente entre la cantidad de agua útil que queda disponible en la zona de raíces de los cultivos (
Vu
) y la cantidad de agua aplicada al campo irrigado (
Va
).
Ea =
Vu
Va
Eficiencia de requerimiento
Cociente entre la cantidad de agua útil (
Vu
) y la cantidad de agua que se desea o se requiere incorporar en la zona de raíces de los cultivos (
Vreq
).
Er =
Vu
Vreq
Coeficiente de Uniformidad de Christiansen
Indicadores para evaluar la calidad del riego
Define la distribución espacial del agua infiltrada.
Diseño de Riego Parcelario
Pruebas de Riego
Definir la zona de trabajo
Inicio
Caracterizar las parcelas
Agrupar parcelas agronómicamente afines
Realizar pruebas de riego Pri (1 < i ≤ 4);
Elaborar la receta final de riego para cada una de las parcelas, por bloque estudiado
Elaborar el informe técnico final para cada productor
Entregar el informe final al productor
Realizar acciones de seguimiento
Calibrar los parámetros de infiltración del suelo (ks y hf);
Realizar diseño de riego parcelario
Diagrama de operación de la Asistencia Técnica en Riego
Fin
La
Asistencia Técnica en Riego
tiene como objetivo principal el transferir al productor conocimientos y técnicas que le permitan usar de manera más eficiente el agua de riego dentro de sus parcelas, e incrementar la rentabilidad de sus cultivos.
Definir la zona de trabajo
Inicio
Caracterizar las parcelas
Agrupar parcelas agronómicamente afines
Realizar pruebas de riego Pri (1 < i ≤ 4);
Elaborar la receta final de riego para cada una de las parcelas, por bloque estudiado
Elaborar el informe técnico final para cada productor
Entregar el informe final al productor
Realizar acciones de seguimiento
Calibrar los parámetros de infiltración
del suelo (ks y hf);
Realizar diseño de riego parcelario
Diagrama de operación de la Asistencia Técnica en Riego
Fin
Exponer el contexto en el cual se ha ha desarrollado el
SAPIGRAT
y sus alcances.
El
SAPRIGRAT
es un software que auxilia a los Responsables y Supervisores Técnicos (RT y ST) en una mejor ejecución y administración de los trabajos que realizan en el programa RIGRAT.

Lru x Sup
Lra x Sup
=
Lru x Sup
Lreq x Sup
=
Definido por la unidad de riego
Pendiente en el sentido del riego (
s
)
E
l diseño de riego consiste en correr el modelo de simulación para definir el gasto por surco o melga que nos dé las máximas eficiencias de aplicación y requerimiento, y el mejor coeficiente de distribución del agua.

Variables a considerar en la prueba de riego
Gasto de riego por surco o melga (
q
)
Lámina de riego por aplicar (
Lr
)
Tiempo de riego (
Tr
)
Humedad inicial del suelo
Ancho de la melga o espaciamiento entre surcos (
e
)
Ancho de la parcela (
b
)
Longitud de la parcela (
l
)
Definido por la geometría de la parcela
Definida por la necesidad de riego
Variable por definir con el diseño
Gasto que entra a la parcela (
Q
)
Definido por la unidad de riego
Pendiente en el sentido del riego (
s
)
Rugosidad del suelo (n)
Contenido vol de humedad a
Sat, CC y Pmp
Potencial de presión en el frente de humedecimiento (hf)
Conductividad hidráulica del suelo (Ks)
Definido por el tipo de suelo
La
prueba de riego
puede ser:
En la primera corrida normalmente no hay ajuste entre lo observado y lo modelado, por lo que es necesario modificar los datos de
ks
y
hf
con el fin de que el modelo represente lo observado en prueba de riego.
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