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CURSO 2008-2009

INGENIERO AGRÓNOMO

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Asignaturas

 

Riegos y Drenajes

Troncal

ÁREA DE CONOCIMIENTO: Ingeniería Agroforestal
DEPARTAMENTO: Producción Vegetal y Tecnología Agraria
CARÁCTER: TRONCAL.
CARGA LECTIVA: 6 créditos.
Créditos teóricos: 3 . Créditos prácticos: 3
Equivalente: 4 horas/semana
CURSO: 2º.
CUATRIMESTRE: 1º.


PROFESORADO:
Dr. D. José María Tarjuelo Martín

OBJETIVOS:

-    Conocer los principios que regulan las diferentes situaciones del agua en el suelo y los factores que condicionan su comportamiento en los procesos de infiltración, redistribución y almacenamiento.

-    Conocer los principales métodos para la determinación del contenido de humedad de un suelo y del proceso de infiltración, así como su utilización en campo.

-    Conocer los fundamentos del riego por superficie, las variables que intervienen en el proceso y los factores a considerar para aplicarlos al diseño y cálculo del riego por inundación, riego por vertido y riego a surcos.

-    Conocer y comprender los conceptos manejados y la metodología utilizada para realizar la evaluación y mejora de los principales sistemas de riego, así como los procedimientos para su ejecución en el campo.

-    Conocer los principales factores que condicionan la aplicación de agua y el manejo del riego por aspersión, así como su utilización en el diseño y cálculo de sistemas estacionarios y mecanizados.

-    Conocer las características fundamentales de funcionamiento y manejo de los principales sistemas de riego localizados y aplicarlos en el diseño y cálculo de instalaciones.

-    Conocer los principales dispositivos hidráulicos y sistemas de control para su aplicación a la automatización del riego.

-    Conocer los principios que regulan el drenaje subterráneo en zonas llanas en flujo permanente y variable, tipos de drenes y materiales filtrantes así como los criterios para su elección y aplicación al diseño y cálculo de los principales sistemas de drenaje.




PROGRAMA:
Capitulo I.- EL AGUA EN EL SUELO

Tema 1. CONTENIDO DE AGUA EN EL SUELO (3 h)

-    El contenido de humedad de un suelo
-    El potencial del agua en el suelo. Componentes del potencial
-    Curvas características de humedad
-    Métodos para la determinación de humedad en el suelo
*    Tensiómetros
*    Bloques porosos
*    Sonda de neutrones
*    Sicrómetro de termopar
*    Campana extractora de humedad
*    Reflectometría en el tiempo (TDR)

Tema 2. MOVIMIENTO DE AGUA EN EL SUELO. INFILTRACIÓN Y
REDISTRIBUCIÓN (3 h)

-    Flujo saturado.
*    Ley de Darcy. Conductividad hidráulica
*    Tipos de acuíferos
*    Simplificación del concepto de flujo: suposiciones de Dupuit
-    Flujo no saturado
*    Ecuación de continuidad
*    Flujo horizontal
*    Flujo vertical
-    Descripción del proceso de infiltración
-    Efectos de las propiedades del suelo: Textura, estructura, contenido inicial de humedad, estratificación del suelo, efecto del aire atrapado
-    Ecuaciones prácticas para la infiltración: Kostiakov, Philip y otras
-    Redistribución del agua en el suelo
- Variación de la redistribución con el tiempo. Capacidad de campo

Capitulo II.- RIEGO POR SUPERFICIE

Tema 3. DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO (2 h)

-    Principios básicos
-    Tipos de riego por superficie
-    Fases y tiempos de riego
-    Infiltración y tiempo de contacto
-    La distribución de agua aplicada. Idoneidad del riego

Tema 4. DISEÑO DE LOS DIFERENTES SISTEMAS (4 h)

-    Proceso de diseño. Datos necesarios para el diseño
-    Cálculos de tipo general. Hipótesis de partida
-    Diseño por el método de balance de volumen
*    Diseño de riego por inundación
*    Diseño de riego por vertido
*    Diseño de riego por surcos

Tema 5. UTILIZACIÓN DE MODELOS. EVALUACIÓN (4 h)

-    Idoneidad del riego. Parámetros de uniformidad y eficiencia
-    Fundamento y descripción de los modelos SIRMOD y B2D para el diseño del riego por superficie
-    Métodos de campo para medida de la infiltración
-    Evaluación del riego por superficie
-    Nuevas técnicas de riego por superficie


Capitulo III.- RIEGO POR ASPERSIÓN

Tema 6. EL RIEGO POR ASPERSIÓN ESTACIONARIO (4 h)

-    Factores que condicionan la aplicación de agua
-    La distribución del agua de riego según el CU del sistema. Eficiencia de aplicación y demás parámetros que definen la calidad del riego
-    Criterios y consideraciones para el diseño agronómico
-    Recomendaciones para el diseño y funcionamiento de los sistemas estacionarios en base a ensayos de campo
-    Diseño y cálculo de sistemas estacionarios en situaciones complejas
-    Evaluación de sistemas estacionarios

Tema 7. CAÑONES DE RIEGO (2 h)

-    Descripción del sistema. Los cañones, los mecanismos de propulsión, funcionamiento, control y seguridad
-    Condiciones de funcionamiento
-    Diseño y cálculo de riego con cañones
-    Evaluación del sistema

Tema 8. EQUIPOS PIVOT (3 h)

-    Características fundamentales del sistema
-    Variación del caudal y la pluviometría a lo largo de la tubería
-    Distribución de presiones en la tubería
-    Pérdida de carga en el ramal
-    Diseño del sistema con ayuda del programa USUPIVOT
-    Evaluación del sistema

Tema 9. LATERALES DE AVANCE FRONTAL (2 h)

-    Características fundamentales del sistema
-    Distribución de presiones y pérdida de carga en el ramal
-    La ejecución del riego y el manejo del sistema
-    Diseño del sistema con ayuda del programa USUPIVOT
-    Evaluación del sistema

Capitulo IV.- RIEGO LOCALIZADO

Tema 10. EL EQUIPO DE RIEGO (3 h)

-    Características fundamentales del sistema. Limitaciones
-    Los emisores. Principales tipos. Parámetros que definen su calidad y funcionamiento.
-    Las obstrucciones. Causas y tratamientos
-    El cabezal de riego
*    Prefiltrado. Hidrociclones
*    Filtros de arena. Característica de la arena
*    Filtros de malla o de anillas
-    La inyección de fertilizantes
-    Sistemas especiales con ramales enterrados

Tema 11. DISEÑO AGRONÓMICO (3 h)

-    Correcciones de la ET para riego localizado
-    La distribución de agua por el sistema de riego. Según la uniformidad de emisión. Eficiencia de aplicación y otros parámetros que definen la calidad del riego
-    Factores que determinan la forma y dimensiones del bulbo húmedo. Espaciamiento y disposición de los emisores
-    Métodos para realizar la prueba de campo
-    Procedimientos para el diseño agronómico. Manejo de programas informáticos y análisis de resultados

Tema 12. MANEJO Y EVALUACIÓN DEL SISTEMA (2 h)

-    Trazado de las conducciones y organización del riego
-    Evaluación del sistema:
*    Uniformidad de emisión. Diagnóstico de baja uniformidad.
*    Eficiencia de aplicación del sistema
*    Procedimiento de campo
*    Recomendaciones de manejo y funcionamiento de la instalación

Tema
13. DISEÑO HIDRÁULICO (4 h)

-    Consideraciones generales para el diseño. Uniformidad de emisión
-    Diferencia de presión admisible en la subunidad y su reparto entre ramal y terciaria
-    Secciones de presión máxima y mínima según la pendiente
-    Casos especiales de tuberías con distribución de caudal
*    Tuberías alimentadas por los dos extremos
*    Tuberías con grupos de emisores a distinto espaciamiento
*    Subunidades de forma irregular
-    Manejo de programas informáticos específicos

Capítulo V.- AUTOMATIZACIÓN

Tema 14. AUTOMATIZACIÓN DEL RIEGO (2 h)
-    Generalidades sobre sistemas de control automático
-    Sistemas de control en la automatización del riego
*    Sistemas de control abiertos
*    Sistemas de control en bucle cerrado
-    Disposiciones de los sistemas de control en el riego
-    Válvulas hidráulicas: Electroválvulas, válvulas de control de simple cámara, válvulas de control de doble cámara
-    Válvulas volumétricas. Válvula antitopográfica. Riego secuencial
-    Reguladores de presión. Limitadores de caudal y otros dispositivos

Capítulo VI.- DRENAJE

Tema 15. DETERMINACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS HIDRÁULICAS
DE LOS SUELOS (2 h)
-    Características hidráulicas
-    Determinación de la conductividad hidráulica
-    Determinación de la porosidad efectiva
-    Determinación de transmisividades
*    Ensayos de bombeo
*    Ensayos en acuíferos freáticos: régimen permanente y variable    

Tema 16. DRENAJE SUBTERRÁNEO EN ZONAS LLANAS I (2 h)
-    Sistemas de drenes horizontales paralelos
*    Trazado
*    Parámetros que definen el sistema
*    Regímenes de flujo de agua a los drenes
-    Profundidad de drenaje
-    Cálculo de espaciamientos para condiciones de régimen permanente
*    Ecuación de Hooghoudt
*    Ecuación de Ernst

Tema 17. DRENAJE SUBTERRÁNEO EN ZONAS LLANAS II (2 h)

-    Cálculo de espaciamientos para condiciones de régimen variable
*    Ecuación de Glover-Dumm
*    Ecuación de Boussinesq
*    Ecuación de Kraijenhoff van Leur
*    Otras soluciones más complejas

Tema 18. RED DE DRENAJE. CÁLCULO HIDRÁULICO DE DRENES
LATERALES (2 h)

-    Área drenable. Red principal de drenaje
-    Trazado de la red
-    Caudal de diseño
-    Pendiente
-    Sección hidráulica de zanjas. Revestimientos
-    Diámetros de drenes

Tema 19. CRITERIOS DE DISEÑO DE SISTEMAS DE DRENAJE (2 h)

-    Criterios de drenaje subterráneo
-    Profundidad del nivel freático
-    Determinación de la recarga
*    Pérdidas de agua de riego
*    Control del riesgo de salinización
*    Percolación de agua de lluvia

Tema 20. EVALUACIÓN DE SISTEMAS DE DRENAJE (1 h)

-    Objetivos de la evaluación
-    Proyecto de un área experimental
-    Observaciones de campo
*    Posición del nivel freático
*    Caudal de drenaje subterráneo
*    Balances de agua y de sales
-    Evaluación de resultados

SISTEMA DE EVALUACIÓN.

La evaluación se realizará sobre la base de: un examen final, de un posible trabajo de curso, de las prácticas de laboratorio y campo, y de la participación en clase, aunque este último punto es difícil de valorar de forma cuantitativa.

Dado que se deja todo tipo de bibliografía en el examen para la resolución de problemas, el tiempo que se deja disponible estará limitado, a fin de evitar que los alumnos insuficientemente preparados tengan tiempo de documentarse sobre el tema. Con el uso de documentación se pretende que el alumno no tenga necesidad de aprender de memoria fórmulas complicadas, que pueda manejar tablas y ábacos, o que pueda aclarar algún aspecto muy concreto sobre el que alberga dudas.

Sobre el trabajo de curso, que será voluntario para el alumno, una vez corregido por el profesor, se podrá discutir con el alumno sobre los aspectos fundamentales del trabajo realizado, sobre todo en aquellos casos en que el trabajo se utilice como una ayuda fundamental para aprobar.


BIBLIOGRAFÍA

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MARTÍNEZ, J. 1994. VII Curso Internacional de Riego y Drenaje. MAPA. IRYDA. CENTER. San Fernando de Henares. Madrid
- Hidología del suelo y determinación de sus características hidráulicas.
- Sistemas de drenaje subterráneo.
- Criterios de diseño de sistemas de drenaje.
- Evaluación de sistemas de drenaje.
- Red principal de drenaje y estaciones de bombeo
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