UNIVERSIDAD LIBRE FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERIA AMBIENTAL SYLLABUS

Transcripción

1 Área de Formación: Ingeniería aplicada Eje Temático: Gestión Integral del Recurso Hídrico Asignatura: Riegos y Drenajes Código: Semestre: IX No.de créditos: 3 Horas presenciales: 3 Horas independientes: 6 Tipo de Asignatura T TP X P Carácter Asignatura O E X OP Prerrequisitos: Fecha de Actualización: 07 /2013 Convenciones: T-Teórica, TP-Teórica Practica, P-Practica, O-Obligatoria, E-Electiva, OP-Optativa Justificación El agua es el elemento más importante en la vida de los seres humanos, no se concibe la vida sin el agua, por lo tanto su estudio con el objeto de optimizar su recolección, almacenamiento, distribución, mejor uso, y devolución a la naturaleza después de haber sido usada, merece ser profundamente estudiada en el campo de la ingeniería. La Ingeniería de riegos y drenajes es la rama de la Ingeniería que aplica los fundamentos de la Mecánica de Fluidos, Hidráulica e Hidrología en la concepción, diseño, ejecución y evaluación de proyectos de construcción de fuentes hídricas para diferentes clases de cultivos, haciendo de antemano un estudio estadístico y financiero del terreno y a partir de conceptos estocásticos se trata de simular de qué manera funcionaría dicho proyecto y si en realidad suple las necesidades existentes. Es importante tener también en cuenta las características fisiológicas del cultivo y las propiedades del suelo, tanto propiedades geotécnicas como biológicas y químicas. Objetivo General Diseño, construcción y selección de sistemas de riego El ingeniero estará en capacidad conociendo de antemano las propiedades físicas, hidrológicas, mecánicas y agronómicas del terreno a trabajar, de seleccionar y diseñar sistemas de riego adecuados y cada uno de sus componentes (tuberías, bombas, manómetros, aspersores, goteros, aditamentos y válvulas); entre los sistemas más utilizados por el ingeniero destacamos el riego por aspersión, riego por goteo y riego por superficie. Diseño y construcción de sistemas de drenaje de terrenos agrícolas Se realizan estudios ambientales, hidrológicos y mecánicos del terreno para determinar el tipo de drenaje más adecuado para cada caso, así como los parámetros para su posterior construcción. Los objetivos que se persiguen con este curso son: Conocer las características de los diferentes sistemas de riego y drenaje más utilizados. - Definir y sistematizar la metodología de diseño y cálculo de las instalaciones de riego, abordando las diversas fases que engloba tanto el proceso de diseño agronómico como hidráulico, señalando las particularidades propias

2 de cada sistema de riego. UNIVERSIDAD LIBRE - Definir y sistematizar la metodología de diseño y cálculo de las instalaciones de drenaje agrícola, abordando las diversas fases del proceso de diseño. - Tratar la evaluación de los sistemas de riego, concienciando de la importancia de un correcto diseño y conservación de la instalación de cara a conseguir el mejor uso de los recursos hídricos disponibles. - Conocer y justificar diversas recomendaciones de manejo y mejora de las instalaciones de acuerdo con las características del entorno en que se desarrolla la actividad agrícola. Este Espacio Académico contribuye en el desarrollo de las siguientes competencias en el estudiante: Competencias Competencia Global: El estudiante será capaz desarrollar criterios que le permitan llevar a la realidad, los diseños efectuados para el aprovechamiento de los recursos, en cumplimiento de un objetivo social y económico. Bien sea desde el enfoque del diseñador, del constructor o del interventor de las obras correspondientes. Desempeño Final Diseño de un sistema de riego de un cultivo propuesto. De igual manera, se pretende que aprenda a dimensionar la utilización de los recursos para lograr que las obras tengan una adecuada duración de acuerdo con los requerimientos y las necesidades.

3 Competencias 2. Competencias específicas: UNIVERSIDAD LIBRE Desempeño Final El estudiante estará en capacidad de reconocer y clasificar las propiedades del agua contenida en el suelo Reconocer las necesidades del agua en un cultivo Recoger e interpretar los parámetros teóricos para el diseño de un sistema de riego. Diseño de un sistema de riego acorde con necesidades reales Determinar la medida de la humedad en un suelo Reconocer las características de un sistema de riego, Sustentar con argumento la necesidad de implementar un riego, dadas sus necesidades de agua Diseñar un sistema de riego dadas unas necesidades de caudal, Reconocer los parámetros de consumo, frecuencia de aplicación, Definir el sistema de riego más apropiado teniendo en cuenta el tipo de necesidad Diseñar el sistema de riego más apropiado, teniendo en cuenta parámetros físicos y económicos Reconocer las ecuaciones para régimen permanente y variable de flujos, las características hidráulicas de los suelos, los conceptos básicos del agua freática, Determinar las necesidades de drenaje y establece los tipos de drenaje más apropiados Diseñar redes de drenaje

4 TABLA DE SABERES Saber Conceptual Saber Procedimental Saber Ser (Valores) Determinación de las propiedades el agua en el suelo. Cálculo de las necesidades de agua en un cultivo. Conocimiento de los diversos tipos de riego Determinación del mejor tipo de riego aplicable a un cultivo dado. Conocimiento de los principios hidráulicos aplicables al diseño Medición de la humedad de un suelo Interpretación de datos hidrológicos Calcular caudales dados una presión inicial y un diámetro de tuberías. Principios individuales: Autoevaluación Co-evaluación Automotivación Valores de convivencia: Trabajo en equipo Tolerancia Respeto Responsabilidad con sigo mismo y por el otro Cumplimiento CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA No UNIDAD OBJETIVOS TEMAS 1 EL AGUA EN EL SUELO Determinar el contenido de agua en un suelo El suelo como almacén de agua. Clasificación y propiedades del agua contenida en el suelo. Potencial del agua en el suelo. Medida de la humedad del agua en el suelo. Movimiento del agua en suelos no saturados. Retención del agua en el suelo. Balance de agua en el suelo.

5 2 DISEÑO AGRONÓMICO. DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS DE RIEGO. UNIVERSIDAD LIBRE Determinar las necesidades de agua de un cultivo dado Datos de partida. Calculo de las necesidades de agua en los cultivos. Agua fácilmente asimilable: Nivel de agotamiento permisible. Eficiencia de la aplicación. Necesidades de lavado. Determinación de la dosis de riego. Métodos de programación de riegos. 3 MÉTODOS DE RIEGO Conocer los métodos de riego Riego localizado: características; adaptabilidad; ventajas e inconvenientes. Riego subterráneo. Riego por aspersión: características; clasificación de los sistemas de aspersión; adaptabilidad; ventajas e inconvenientes. Riego por superficie: características; clasificación de los sistemas de riego por superficie; adaptabilidad. 4 DISEÑO HIDRÁULICO Elaborar el diseño hidráulico de un sistema de riego Coeficientes de uniformidad. Tolerancia de caudales. Tolerancia de presiones. Distribución de presiones en una subunidad. Cálculo y diseño de laterales. Lateral alimentado por un extremo. Lateral alimentado por un punto intermedio. Cálculo de las tuberías terciarias. Diseño y cálculo de tuberías secundarias y primarias. Cálculo del cabezal. Equipos de impulsión. Ejemplos. 5 EL RIEGO POR ASPERSIÓN Diseñar un sistema de riego por aspersión Características fundamentales del riego por aspersión. Particularidades sobre el diseño agronómico. Unidades que componen el sistema de riego por aspersión. Sistemas estacionarios: Características y tipos. Sistemas móviles: Características y tipos. Criterios generales de diseño. Diseño del sistema de riego. Información de partida. Disposición de tuberías. Cálculos hidráulicos. Cálculo de un lateral porta-

6 aspersores. Lateral con dos diámetros. Red de transporte. 6 RIEGO POR SUPERFICIE Diseñar un sistema de riego por superficie Requerimientos de los riegos por superficie: consumo, frecuencia de aplicación, lámina o dosis, uniformidad, rendimiento y dotación. Sistemas de riego por superficie. Operación de riego: escurrimiento e infiltración en parcela, fase de avance, almacenamiento, agotamiento y receso. 7 DRENAJE AGRÍCOLA. PROBLEMAS Y SOLUCIONES Diseñar un sistema de drenaje. Consideraciones sobre el medio físico. Métodos de cálculo. Necesidades de drenaje. Sistemas de drenaje. Drenaje subterráneo, drenaje superficial, red principal. Conceptos básicos del flujo del agua freática. Concepto de carga y gradiente hidráulico; leyes básicas del flujo; conductividad hidráulica. Mejora del drenaje interno del suelo. Simplificación del concepto de flujo. Régimen del flujo del agua a los drenes. Ecuaciones para régimen permanente y variable. Características hidráulicas de los suelos. Criterios de drenaje. Trazado del sistema. CRITERIOS DE EVALUACIÓN PRIMER CORTE 30% Talleres 15% Parcial escrito 15% SEGUNDO CORTE 30% Talleres 15% Parcial escrito 15% CORTE FINAL 40% Proyecto final 30% Parcial escrito 10%

7 Para las asignaturas teóricas/practicas el % de la practica es del 30% FUENTES DE INFORMACIÓN O REFERENTES (DIGITALES E IMPRESOS) Textos Guía Sistemas de Riego por Aspersión y goteo. Ignacio García, Gregorio Briones. Ed. Trillas Textos Complementarios Martín de Santa Olalla, F. y J. De Juan Valero Agronomía del riego. Ed. Mundi Prensa. Madrid. Grassi, C Fundamentos del riego. Ed. CIDIAT. Mérida. Gurovich, L Fundamentos y diseño de sistemas de riego. Ed. IICA. San José de Costa Rica. Israelsen, O. y V. Hansen Principios y aplicaciones del riego. Ed. Reverté. Barcelona. Taduelo, J El riego por aspersión y su tecnología. Ed. Mundi-Prensa. Madrid. Nakayoma, F. y D. Bucks Trickle irrigation for crop production: design, operation and management. Ed. Elsevier. New York. Richards. L. Editor. US Salinity Lab. Staff Diagnóstico y rehabilitación de los suelos salinos y sódicos. Ed. Limusa. México. Pizarro, F Drenaje agrícola y recuperación de suelos salinos. Ed. Agrícola Española. Madrid. Luque, J. A. et al Drenaje agrícola y desagüe de áreas inundadas. Ed. Hemisferio Sur. Buenos Aires. Revistas El ABC de los suelos para no expertos. - IGAC Direcciones de Internet