Evaluación hidráhulica de un sistema de riego por compuertas en la Hacienda el Once corregimiento de Palmaseca [recurso electrónico]

Abstract

Este trabajo presenta la metodología utilizada para la evaluación hidráulica de un sistema de riego por tubería de compuertas en la Hacienda El Once, ubicada en el corregimiento de Palmaseca municipio de Palmira, departamento del Valle del Cauca. Inicialmente se identificaron las estaciones climatológicas aledañas a la Hacienda el Once, para obtener los registros históricos de temperatura, humedad relativa y precipitación, y mediante estos datos determinar la demanda hídrica necesaria para satisfacer los requerimientos de la caña de azúcar. Se realizó la evaluación hidráulica del sistema de bombeo y aforos en la tubería de compuertas, ambas evaluaciones tuvieron lugar en el tramo crítico corresponde al hidrante H8. La evaluación del sistema de bombeo se realizó durante 12 horas continuas, con descarga libre en el hidrante H8. La prueba de bombeo registro valores de nivel estático, dinámico y caudal registrado por el medidor de flujo. Se cálculo el nivel de abatimiento y la capacidad específica, para determinar la gráfica que relaciona caudal y nivel de bombeo al cabo de 5 días continuos de operación. El caudal obtenido en la prueba de bombeo fue de 115 L/seg registrado por el medidor de flujo. El aforo en la tubería de compuertas se realizó en las últimas 30 compuertas de la suerte 1-1 que corresponde al tramo crítico, donde se efectuaron cuatro lecturas de aforo cada 30 minutos, y se registró la presión en el hidrante H8 y su correspondiente en el bombeo. A partir del aforo en las compuertas, se determinó mediante el programa SSPS Statistics el caudal en la tubería de distribución, correspondiente a 100 L/seg. Con los resultados obtenidos, se realizaron tres simulaciones en Epanet: simulación 1 con el caudal registrado en el medidor durante la prueba de bombeo, simulación 2 con el análisis estadístico de los caudales medidos en la tubería de compuertas y simulación 3 con el caudal de diseño obtenido en la demanda hídrica. La simulación 1, con un caudal de 115 L/seg y un nivel de bombeo de 15 m, tuvo valores negativos de presión en los últimos hidrantes (H6, H7 y H8), indicando que la bomba no es capaz de vencer la cabeza dinámica requerida por el sistema para transportar 115 L/seg. La simulación 2, con un caudal de 100 L/seg y un nivel de bombeo de 13.12 m, y la simulación 3, con un caudal de 94 L/seg y un nivel de bombeo de 12.36 m, ambas simulaciones indicaron que la bomba cumple con las características del sistema para entregar la demanda base establecida en el hidrante critico (H8), con presiones en el último hidrante (H8) de 4.25 m.c.a y 7.33 m.c.a respectivamente. Por otra parte, los cálculos de potencia en el motor para operar en la parte crítica, indicaron que la simulación 2, requiere una potencia en el motor de 45.83 HP y la simulación 3, una potencia en el motor de 38.66 HP. Sin embargo la potencia del motor eléctrico D40E2E corresponde a 40 HP, lo que señala que la simulación 2, opera fuera de su rango normal gracias al factor de seguridad de 1.15 que le permite llegar a su máxima potencia. El incremento en la potencia del motor se refleja principalmente en el costo energético, el cual difiere en $209.897,56 pesos por riego de las 72 ha que dura 8 días y una jornada de riego de 22.5 horas de bombeo, al año esta diferencia se refleja en $6.380.885,82 pesos, esto sin contar con el desgaste que sufre el motor por las características de la simulación 2, acortando la vida útil dada por el fabricante.