Modelado y simulación de la pluviometría en pivote central a tres velocidades de avance

Abstract

El presente trabajo de investigación se realizó en el pivote central de la Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro (UAAAN), la cual está ubicada en Buenavista Saltillo, Coahuila. Este trabajo tiene como principales objetivos: Medir la pluviometría en pivote central a diferentes velocidades. Comparar la uniformidad de riego observada, con la calculada mediante la ecuación de Hermann y Hein (1968) y la uniformidad de riego que la empresa ofrece para el paquete de boquillas. Hacer un video didáctico el cual le servirá a la universidad para demostración y prácticas de pluviometría en campo. En esta prueba se instalaron 40 pluviómetros con un diámetro de apertura de 11 cm y aprox. 7.5 cm de altura puestos en una estaca de 60 cm de largo en una línea recta desde el punto de pivote. Esta línea que se extienden a lo largo de 120 metros radialmente, con un espaciado de 3 m entre cada colector, llevando el pivote a diferentes velocidades (20% 30% y 50%) con una presión de 30 psi y permitiendo que el sistema pase sobre ellos, debe ser aproximadamente de 30 a 45 grados "por delante" de la dirección en la que el pivote viajo para que el agua no entrará en los medidores durante el arranque inicial de pivote. Para poder predecir las láminas precipitadas con el modelo se necesitan datos de las boquillas instaladas en el pivote central los cuales se buscó en la página de la empresa o también se pueden tomar los datos de las boquillas instaladas en un sistema real para ingresarlos en la simulación. Una vez recopilado los datos de cada rotor como son gasto, tamaño de la boquilla, presión, y diámetro de cobertura se acomodaron en una hoja de cálculo en Excel que facilito el trabajo de la simulación del modelo en general luego se programan las instrucciones de Excel para ejecutar el algoritmo en secuencia. El modelo asume que la simetría del patrón simple de aspersión (PSA virtual) no se deforma durante la simulación. Para validar la simulación se plantearon las hipótesis, Ho: la pluviometría que el modelo predice (matriz X) es igual a la pluviometría observada (matriz Y) en la prueba de uniformidad y la hipótesis Ha: la pluviometría que el modelo predice (matriz X) es diferente a la pluviometría observada (matriz Y) en la verificación de campo. El descartado de hipótesis y el ensayo de significancia se verifico en base al error típico de la estima evaluada con la prueba t-Student. Si T cal <= Ta se acepta Ho., deduciendo que el modelo es confiable. Si T cal > Ta se rechaza Ho., deduciendo que el modelo no es confiable. Se midió la pluviometría en un pivote central a diferentes velocidades, encontrando que al bajar el % en el timer la velocidad de avance disminuye de 50% a 20%, la velocidad de avance disminuye de 1.677 a 0.67 (m/minuto) en la última torre. Se hizo la comparación de la pluviometría con los datos recolectados en campo contra los calculados y se encontró qué el modelo de simulación de pluviometría para dos pruebas fueron aceptadas, las cuales fueron al 30% y 50%, mientras que la pueda al 20% de avance en el timer el modelo no predijo la pluviometría ya que la t calculada según la prueba t-studen se encontró dentro del margen de error manejada al 5% a dos colas. Se comparó la uniformidad de riego observada contra la calculada, mediante la ecuación de Hermann y Hein (1968) y la uniformidad de riego que la empresa ofrece para el paquete de boquillas. Se logró saber que tanto como el modelo y la observación en campo son similares a la que la empresa ofrece ya que se encontró dentro del rango que la empresa maneja, Se tomó en cuenta que algunas de las boquillas estaban dañadas la cual afecto la uniformidad y en algunos casos las condiciones climáticas tales como el viento o la radiación afectan a estas pruebas