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¿Cuál fórmula seleccionó para el cálculo de la pérdida de carga por fricción en tuberías?

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La circulación del flujo en las tuberías no podría entenderse sin las pérdidas de carga Los sistemas de riego contienen tuberías y accesorios , cada uno de los cuales causa pérdida de carga en el sistema. Existen diferentes fórmulas para expresar las pérdidas de carga en tuberías, desde los primeros experimentos conocidos, realizados por Couplet en 1732, hasta los resultados publicados por Darcy en 1857, que fue el primero en tener en cuenta la influencia que ejerce el estado de las paredes interiores de la tubería en la cuantificación de las pérdidas de carga (Pérez Franco, 2002).  A partir de este conocimiento fundamental numerosos investigadores propusieron fórmulas para expresar las pérdidas de carga por fricción en las tuberías. Actualmente, de las más usadas comúnmente en la práctica (en el diseño de sistemas de riego) son: Manning (1), Hazen-Williams (2), Scobey (3) y Darcy-Weisbach (4).  La expresión (4) no fue conocida por Darcy, esta expresión apareci...
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Solución de la ecuación de Colebrook-White, con métodos numéricos.

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En 1845, Darcy-Weisbach dedujeron experimentalmente una ecuación para calcular las pérdidas por cortante (“Fricción”), en un tubo con flujo permanente y diámetro constante (Ver Ec. 1), en la ecuación propuesta todos los datos eran conocidos excepto uno al que se le llamó factor de pérdidas ( f ). $$hf=f\frac { L }{ D } \frac { { V }^{ 2 } }{ 2g } $$ Dónde:  hf: pérdidas por cortante o  fricción (m);  f: factor de pérdidas por cortante o por  fricción (adimensional);  g: aceleración de la gravedad (m2/s); D : diámetro del tubo (m);  L: longitud del tubo (m) y  V: velocidad media en el tubo (m/s). Muchos son los investigadores que comenzaron a estudiar el fenómeno para poder encontrar una expresión que permitiera calcular la famosa f, entre ellos se encuentran Colebrook-White: ·          En la región laminar Poiseuille propuso en 1846 la siguiente ecuación: $$f=\frac { 64 }{ Re } $$ · ...
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Pérdidas de carga localizadas o en accesorios

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En tuberías ocurren pérdidas de energía provocada por obstrucciones, cambios locales de la sección o cambios abruptos de dirección en la trayectoria del flujo. En los sistemas de riego estas obstrucciones pueden ser accesorios propios de la red, como: filtros, válvulas, medidores, tees, codos, accesorios de cruceros o cualquier obstrucción que encuentre el agua que le impida seguir circulando en línea recta. Las pérdidas de carga por fricción en accesorio ocurren en tramos cortos, e hidráulicamente se consideran que ocurren en un punto y usualmente son conocidas como pérdidas de carga localizadas, locales o pérdidas menores. Para estas pérdidas de carga  localizadas existen pocos resultados de validez, debido principalmente a que el carácter del flujo de los accesorios es bastante complicado y la forma para determinar el valor de las pérdidas es experimental. La magnitud de la pérdida de carga local se expresa como una fracción de la carga de velocidad, inmediatament...
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Combinación RGB con bandas del satélite Landsat 5, 7 y 8

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1. Características del Landsat. 1.1. LandSat 5 Las imágenes Landsat 5 Thematic Mapper (TM) consisten en siete bandas espectrales con una resolución espacial de 30 metros para las Bandas 1 a 5 y 7. La resolución espacial para la Banda 6 (infrarrojo térmico) es de 120 metros, pero se vuelve a muestrear a 30 metros/píxel. El tamaño aproximado de la escena es de 170 km de norte a sur por 183 km de este a oeste. Cuadro 1. Características De Las Bandas Landsat 5 Thematic Mapper (TM). Landsat 4-5 Rango Espectral ( µm ) Resolución (metros) Band 1 0.45-0.52 30 Band 2 0.52-0.60 30 Band 3 0.63-0.69 30 Band 4 0.76-0.90 30 Band 5 1.55-1.75 30 Band 6 10.40-12.50 120 (30) Band 7 2.08-2.35 30 1.2. LandSat 7 Las características más importantes del satélite Landsat 7 ( L7 ) son: Figura 1. - Sensor del satélite LANDSAT 7 ETM+ Resolución Espectral y radiométrica: El satélite Landsat 7 cuenta con 8 bandas, el cual uno es pancromática y 6 multiespectrales y una termal (Banda 6), ...
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Unidades de Riego en México: ¿Qué son y por qué son clave para la agricultura?

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En México, la agricultura de riego es uno de los pilares fundamentales para la producción de alimentos y el desarrollo rural. Sin embargo, cuando hablamos de riego, es común que nos venga al amente los Distritos de Riego (DR) , que suelen ser más conocidos. Pero, ¿sabías que existe otra figura igual de importante, aunque menos mencionada? Se trata de las Unidades de Riego (UR) , que en conjunto con los Distritos de Riego, forman la columna vertebral de la agricultura de riego del país. En esta entrada, exploraremos a fondo qué son las Unidades de Riego, en qué se diferencian de los Distritos de Riego y por qué, a pesar de su relevancia, son menos conocidas. Además, responderemos preguntas clave como: ¿Cuántas Unidades de Riego existen en México? ¿Cómo se administran? ¿Qué desafíos enfrentan? Y ¿qué estudios se han realizado sobre ellas? ¿Qué son las Unidades de Riego en México? En México, las áreas de riego abarcan 7.32 millones de hectáreas con infraestructura hidráulica y se dividen ...
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Descargar datos del sistema NASA-POWER para estimar Evapotranspiración de Referencia

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Introducción  En una entrada anterior habíamos hablado de como descargar datos de reanálisis desde Google Earth Engine (GEE) con el fin de calcular la evapotranspiración de referencia (ET 0 ) de cualquier sitio, en este sentido, cabe destacar que no todos los datos de reanálisis están disponibles en GEE, uno de ello es el sistema NASA-POWER (NP). De las distintas bases de datos climáticas disponibles, el sistema NASA─POWER (NP) es una de las más usadas para estimar la ET 0  debido a que es actualizada frecuentemente (retraso de un día) y a su disponibilidad de datos en “tiempo casi real” además de que se pueden acceder a los datos en forma automática a través de una aplicación computacional (API) del sistema que facilita su consulta, usando aplicaciones móviles o a través de un aplicación web. Por ejemplo, EVAPO ( Maldonado, Valeriano & de Souza Rolim, 2019 ) es una aplicación móvil que permite calcular la ET 0  usando los datos del sistema NP.  El sistema NP se...
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Consideraciones para el diseño hidráulico de canales

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El diseño de un canal se plantea teniendo como datos: Geometría El  gasto máximo  que debe conducir, La  rugosidad  de sus fronteras y La  pendiente  disponible de acuerdo con la topografía del terreno en que se va a construir.  El diseño de un canal comprende su revestimiento y la determinación de las características hidráulicas como la velocidad y el tirante que permiten establecer el régimen del flujo de agua en el canal. En el diseño se deben tener en cuenta ciertos factores, tales como:  tipo de material del cuerpo del canal, coeficiente de rugosidad , velocidad máxima y mínima permitida , pendiente del canal y taludes , etc. Según Sotelo Ávila, 2002, los principales consideración a tomar en cuenta para el diseño de canales abiertos son: La resistencia al flujo no es la única consideración importante en el diseño y, por ello, la sección hidráulica óptima no siempre representa la mejor solución, sobre todo, económi...
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Programas y herramientas para diseñar sistemas de riego presurizados

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Introducción  El diseño hidráulico de sistemas de riego presurizado implica el cálculo de fórmulas y parámetros predefinidos, cuando se realiza manualmente existe el riesgo de cometer errores y afectar el resultado final, es por ello que se vuelve necesario el uso de  programas o softwares . Además, los programas permiten llevar a cabo un proyecto en un menor tiempo posible. " Al utilizar algún programa, el usuario debe contar con los conocimientos básicos de ingeniería, ya que las herramientas son un buen auxiliar en los cálculos pero que no pueden substituir el conocimiento y experiencia del usuario " El diseño de los sistemas de riego, usando algún programa de computo, se puede dividir  en tres etapas: Entrada:  Diseño agronomico, topografía (curvas de nivel), trazo y seccionamiento, datos de los materiales de diseño (e.g. características y costos de tuberías y emisores, potencia de equipo de bombeo, entre otros). Proceso:  Diseño de linea lateral, dise...
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¿Cuanta agua de lluvia aprovechan los cultivos?

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Desde el punto de vista de producción agrícola, la precipitación efectiva se refiere a la parte de la precipitación que puede ser efectivamente utilizada por las plantas . Esto significa que no toda la precipitación(lluvia) está a disposición de los cultivos, ya que una parte se pierde a través de la Escorrentía Superficial (ES) y de la Percolación Profunda (PP), (FAO-Natural Resources Management and Environment Department, 1978). Cuánta agua se infiltra en realidad en el suelo depende del tipo de suelo, pendiente, tipo de cultivos, intensidad de la precipitación y el contenido inicial de agua en el suelo. El método más preciso para determinar la precipitación efectiva es a través de observación en campo. La lluvia es altamente efectiva cuando poco o nada se pierde por ES. Bajas precipitaciones son poco efectivas pues se pierden rápidamente por evaporación, (FAO-Natural Resources Management and Environment Department, 1978). Los principales métodos para calcular la precipi...
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Granulometría-Método del hidrómetro: fundamentos teóricos, aplicaciones

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El hidrómetro, cualquiera que sea su tipo, es un dispositivo que permite medir la densidad de la solución en la cual se suspende. Este método de prueba cubre las determinaciones cuantitativas de la distribución de tamaño de las partículas de las fracciones finas de los suelos. La distribución de tamaños de partículas más grandes de 75 µm (retenidas en el tamiz No 200) se determina por tamizado, en tanto que la distribución de las partículas más pequeñas que 75 µm se determina por un proceso de sedimentación, usando un hidrómetro que asegure los datos necesarios. El principal objetivo del análisis del hidrómetro es obtener el porcentaje de arcilla (porcentaje más fino que 0.002 mm) ya que la curva de distribución granulométrica cuando más del 12% del material pasa a través del tamiz No.200 no se utiliza como criterio dentro de ningún sistema de clasificación de suelos y no existe ningún tipo de conducta particular del material que dependa intrínsecamente de la forma de dic...
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