UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE …repositorio.ug.edu.ec/bitstream/redug/19644/1/Mendoza Osorio Darwin... · La pendiente a establecer en la red de tubería será del 2% sobre

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS

CARRERA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA

TRABAJO DE TITULACIÓN

TEMA:

“DISEÑO DE RIEGO, DRENAJE Y GRAMADO PARA LA CANCHA DE

FOOTBALL DEL ESTADIO

MUNICIPAL DEL CANTÓN SANTA LUCÍA”

MODELO: ESTUDIO DE CASO

AUTOR:

DARWIN ALEXI MENDOZA OSORIO

TUTOR:

ING.AGR. IVÁN RAMOS MOSQUERA, MSc

ECUADOR

2017

II

––Para fines legales y académicos consiguientes. CERTIFICO: Que he

revisado la redacción y ortografía del Trabajo de Titulación presentado por el

señor MENDOZA OSORIO DARWIN ALEXI previo a la obtención del Título

de Ingeniero Agrónomo, cuyo tema es: “DISEÑO DE RIEGO, DRENAJE Y

GRAMADO PARA LA CANCHA DE FOOTBALL DEL ESTADIO

MUNICIPAL DEL CANTÓN SANTA LUCÍA Para el efecto he procedido a leer

y analizar de manera profunda el estilo y la toma del contenido del texto,

determinando que el mismo se encuentra elaborado en forma satisfactoria. •

Se denota pulcritud en la escritura. • La acentuación es precisa. • Se utiliza

los signos de puntuación de manera acertada. • En todos los ejes temáticos,

evita los vicios de dicción. • Hay concreción y exactitud en las ideas. • No

incurre en errores en la utilización de las letras. • La aplicación de la sinonimia

es correcta. • Se maneja con conocimiento y precisión la morfosintaxis. • El

lenguaje es pedagógico, académico, sencillo y directo, por tanto, de fácil

compresión. Es todo cuanto puedo informar en honor a la verdad, autorizando

hacer uso de la presente para los fines pertinentes.

----------------------------------------------------------

Ing. Agr. Iván Ramos M. MSc

III

IV

DEDICATORIA

Dedico este paso profesional a Dios Todopoderoso, porque me ha permitido

alcanzar con éxito las metas propuestas. Ya que con trabajo sacrificio y

responsabilidad todo se puede lograr.

A mis padres por el apoyo incondicional que me brindaron durante la

trayectoria de mis estudios.

A mi esposa Nubia Lilibeth Cruz Castro por su apoyo y perseverancia, fue

una de mis aleadas en la lucha para llegar a la meta. Ya que ella fue el motor

principal para emprender lo que hoy se ha logrado en mi vida, su comprensión

y consejos sirvieron de mucho para llevar a cabo esto que se ha conseguido.

Gracias Amor.

A todas las personas que de una u otro modo colaboraron en la realización de

este trabajo al ING. AGR. IVAN RAMOS MOSQUERA MSc, al ING. AGR.

YURI NAVARRETE TÓMALA fueron pilares fundamentales para la realización

de este proyecto.

Dedico este triunfo, a personas que de alguna u otra forma no confiaron de

mis capacidades y habilidades para resolver alguna meta propuesta. A ellos

dedicado este triunfo que me dieron esa razón para seguir adelante.

V

AGRADECIMIENTOS

“En la vida sino conocemos el verdadero esfuerzo, el verdadero sacrificio y

la verdadera derrota; jamás conoceremos el verdadero sabor del éxito”

A Dios, ser supremo que ha iluminado mi camino en todo el transcurso de mi

vida y me ha permitido culminar este sueño, Dios es fuerza y fortaleza.

A mi tutor de trabajo de titulación Ing. Agr. Iván Ramos Mosquera, MSc, por

su ayuda, su valioso aporte y por sus conocimientos impartidos en el

desarrollo del presente trabajo.

A los ingenieros miembros del tribunal de revisión por validar la elaboración

de esta tesis.

Gracias a la Universidad de Guayaquil por convertirme en un profesional que

es lo que tanto me apasiona, gracias a cada maestro que hizo parte de este

proceso de formación como estudiante quienes con su sabiduría y

conocimientos siempre supieron impartir sus clases.

VI

VII

INDICE

REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIA Y TECNOLOGÍA

FICHA DE REGISTRO DE TESIS

TÍTULO Y SUBTÍTULO: DISEÑO DE RIEGO DRENAJE Y GRAMADO PARA LA CANCHA DE FOOTBALL DEL ESTADIO

MUNICIPAL DEL CANTÓN SANTA LUCÍA

AUTOR: Darwin Alexi Mendoza Osorio

TUTOR: ING. AGR. Iván Ramos Mosquera MSc

INSTITUCIÓN:UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD: CIENCIAS AGRARÍAS

CARRERA: Ingeniería Agronómica

FECHA DE PUBLICACIÓN:

No. DE PÁGS: 144

TÍTULO OBTENIDO: INGENIERO AGRONÓMO

ÁREAS TEMÁTICAS:

PALABRAS CLAVE: Diseños, Riego, Drenaje, gramado.

RESUMEN

El presente trabajo de investigación modelo estudio de caso se realizó en las instalaciones deportivas del estadio municipal,

ubicadas en el cantón Santa Lucia provincia del Guayas. El objetivo general, se realizó con la finalidad de diseñar los sistemas de

riego, drenaje y gramado para la cancha de football del estadio Municipal del cantón “Santa Lucia” con el fin de garantizar en cada

jornada deportiva la funcionalidad y confort del terreno de juego. En la ejecución del trabajo de campo, para la toma de datos, se

utilizó: cinta métrica, balizas, equipo de topografía, GPS y calculadora, cuyo procesamiento se efectuó en computadora con los

programas AutoCAD y CivilCAD con la finalidad de diseñar los planos altimétricos y planimétrico. El diseño del sistema de riego

por aspersión automatizado, operará con una bomba eléctrica de 10 Hp que impulsa una lateral regadora de 5 aspersores, cada

uno de 20.27 G.P.M y radio de humedecimiento de 19 m. La tubería principal propuesta es de 110 mm de diámetro y la tubería

secundaria de 50 mm. El campo de football tendrá siete posiciones de riego, con su respectiva válvula de activación de 2”, a

funcionar en intervalos de 42 minutos. La lámina de riego a aplicar al gramado será de 6.6 mm/día. El diseño de drenaje consiste

básicamente en instalar un sistema de tuberías principales y secundarias con diseño en espina de pescado, el colector principal

lateral tendrá un diámetro comercial de 110 mm y los drenes secundarios, diámetros de 90 mm, que se colocarán espaciados a 7

m. La pendiente a establecer en la red de tubería será del 2% sobre suelo arenoso, donde la velocidad de infiltración estimada es

de 20 mm/h. El tipo de grama que se implantará será el Bermuda Grass, tolerante al esfuerzo mecánico, corte bajo de la poda,

plagas y enfermedades, además de brindar un aspecto estético y decorativo a la cancha, brindando seguridad y confort a los

jugadores, la semilla del Bermuda Grass por lo general suele sembrarse de 30 a 40 gramos por m². El presupuesto de costos del

sistema de riego, drenaje y gramado propuesto se elaboró con base a la lista de precios, de las empresas ARTERRIEGO y

PLASTIGAMA, el costo total de la obra se estimó en un valor de $66,631.00 distribuidos de la siguiente manera: Riego $32,273.64,

Drenaje $18,510.20 y gramado $15,847.20.

No. DE REGISTRO (en base de datos): No. DE CLASIFICACIÓN:

DIRECCIÓN URL (tesis en la web):

ADJUNTO PDF: SI

CONTACTO CON AUTOR/ES Teléfono: 0969253726 E-mail: [email protected]

CONTACTO EN LA INSTITUCIÓN: Ciudadela Universitaria “Dr. Salvador Allende” Av. Delta s/n y Av. Kennedy. Telf: 5934 2288040 Guayaquil – Ecuador

Nombre: Ing. Iván Ramos Mosquera, MSc. Teléfono: 0993407844 E-mail: www.ug.edu.ec/facultades/cienciasagrarias.aspx

VIII

CARATULA……………………………………………………………………...…I

CERTIFICACIÓN…………………….…………………………………………….II

DEDICATORIA………………………………………...…………………...…..…III

AGRADECIMIENTOS………………………………………………………….....IV

RESPONSABILIDAD………………………………………………….…………..V

FICHA DE REGISTRO DE TESIS………………………………………...…….VI

ÍNDICE GENERAL…………………………………………………...……..…….IX

ÍNDICE DE FIGURAS…………………………………………………………..XVI

ÍNDICE DE CUADROS Y TABLAS…...……………………………………..XVIII

ÍNDICE DE ECUACIONES…………………………………………………….XIX

ÍNDICE DE ANEXOS……………………….……………………....................XXI

1.- INTRODUCCIÓN……………………………………………………………….1

1.1.- Planteamiento del problema…………………………………...……………2

1.2.- Objeto de estudio…………………………………………………………..…2

1.3.- Campo de estudio…………………………………………………………….2

1.4.- Pregunta científica……………………………………………………………3

1.5.- Justificación……………………………………………………………...……3

1.6.- Factibilidad.……………………………………………………………………3

1.7.- Objetivos……..…………………………………………………………..……4

IX

1.7.1.- Objetivo general…..…………………………………………….…….……4

1.7.2.- Objetivo específicos……………………………………………….……….4

1.7.4.- Solución propuesta………………………………………………..............4

II.- MARCO TEÓRICO……………………………………………………………..5

2.1.- Teorías generales……………………………………………..…………….5

2.1.1.- Historia del riego……………………………………………………………5

2.1.2.- Definición del riego…………………………………………………………5

2.1.3.- Historia del drenaje…………………………….…………………………..6

2.1.4.- Definición del drenaje……………………………………………………...7

2.1.5.- Historia del césped…………………………………………………………7

2.1.6.- Definición del césped………………………………………………………8

2.1.7.- Clasificación del césped en campos deportivos……………….……….8

2.1.7.1.- Por su uso………………………………………………………………...9

2.1.7.2.- De acurdo al clima……………………………………………………….9

2.1.7.3.- Por su duración…………………………………………………………..9

2.1.7.4.- Por la adaptación a la luz……………………………..………………...9

2.2.- Fundamentación teórica…………………………………………….……10

2.2.1.- Clasificación de los sistemas de riego………………………………….10

2.2.2.- Sistema de riego por aspersión…...…………………………….………10

2.2.3.- Ventajas de riego por aspersión………………………………………...11

2.2.4.- Desventajas del riego por aspersión……………………………………11

2.2.5.- Unidades que componen el sistema de riego por aspersión………...12

2.2.6.- Sistemas de riego por superficie...….…………………………………..12

2.2.7.- Clasificación del riego por superficie…………………………..………13

X

2.2.8.- Ventajas del riego por superficie…………………………………..……14

2.2.9.- Desventajas del riego por superficie……………………………………14

2.2.9.1.- Sistemas de riego por goteo……………………..……………………14

2.2.9.2.- Ventajas del riego por goteo………………………………………..…15

2.2.9.3.- Desventajas del riego por goteo………………………………………15

2.3.- Teorías sustantivas…………………………………...…………………..15

2.3.1.- Riego en campos de football……………………….……………………15

2.3.2.- Drenaje en campos de football………………………………………….16

2.3.3.- Gramado en campos de football……………………………………..…18

2.4.- Referentes empíricos……………………………………………………..18

2.4.1.- Modelos y diseños de riego para campos deportivos…………...……18

2.4.2.- Sistema de Riego en campos de football………………………………19

2.4.3.- Componentes de un riego automático………………………………….19

2.4.3.1.- Programador………………………………………………………..…..19

2.4.3.2. Electroválvulas……………………………………………………..…....20

2.4.3.3.- Llaves de paso………………………………………………………….20

2.4.3.5.- Tuberías de polietileno…………………………………………………21

2.4.3.6.- Piezas especiales………………………………………………………21

2.4.4.- Tipos de canchas de football……………………………………………22

2.4.5.- Métodos y Sistemas de Drenajes para Campos Deportivos……..…22

2.4.5.1.- Tipos de sistemas de drenes……...……………………………….....23

2.4.6.- Tipos de drenaje………………………………………………………..…24

2.4.6.1.- Tipo paralelo o rejilla…………………………………………………...24

2.4.6.2.- Tipo espina de pescado…………………………….…………………24

2.4.7.- Siembra de gramado en campos deportivos…………………………..25

XI

2.4.7.1.- Estolones……………………………………………………………......25

2.4.7.2.- Tepes……………………………………………………………............26

2.4.7.3.- Semillas………………………………………………………………….26

III.- MATERIALES Y MÉTODOS……………………………..…………….......27

3.1.- Localización del área de estudio…………………………..……………...27

3.2.- Características de clima y suelo………………………………………..…28

3.2.1.- Clima…………………………………………………………………….....28

3.2.2.- Humedad relativa………………………………………………………....28

3.2.3.- Precipitación………………………………………………………….……28

3.2.4.- Fisiografía y drenaje……………………………………………………...28

3.2.5.- Servicio público e infraestructura……………………………….……....29

3.3.- Materiales………………………………….………………………………...29

3.3.1.- Equipos topográficos...………………………………….…..……………29

3.4.- Parámetros del diseño ……………………………………………………..30

3.4.1.- Parámetros del diseño agronómico del sistema de riego…………….30

3.4.2.- Diseño hidráulico del sistema de riego por aspersión……….……….31

3.5.- Métodos de diagnóstico del problema…………………………………....32

3.5.1.- Unidades de análisis……………………………………………….…….32

3.5.2.- Toma de datos y procesamiento………………………………….…….32

3.5.3.- Descripción del área de estudio…………………………………….......33

3.5.4.- Determinación de evapotranspiración del césped…………………….34

3.5.5.- Evapotranspiración del cultivo…………………………...…………..….35

3.5.6.- Coeficiente del cultivo…………………………………………………….36

3.5.7.- Métodos del diseño agronómico…………...……………………………37

XII

3.5.7.1.- Lámina de riego neta………………………………………………......37

3.5.7.2.- Dosis total de riego……………………………………………………..38

3.5.7.3.- Lámina de riego a aplicar……………………………………..……….38

3.5.7.4.- Frecuencia de riego…………………………………………………….38

3.5.7.5.- Elección del aspersor……………………………………...……..........39

3.5.7.6.- Diámetro total de humedecimiento……………………………...……39

3.5.7.8.- Precipitación del emisor…………………………………………..……39

3.5.8.- Diseño hidráulico…………………………………………………….……40

3.5.8.1.- Longitud ficticia………………………………………………………....40

3.5.8.2.- Caudal en la lateral……………………………………………..……...40

3.5.8.3.- Diámetro de tubería lateral……………………………..……………..41

3.5.8.4.- Pérdida de carga admisible……………………….…………………..41

3.5.8.5.- Pérdida de carga por fricción………………………………………….42

3.5.8.6.- Pérdida de carga real…………………………………………..………43

3.5.8.7.-Presión inicial……………………………….……………………………43

3.5.8.8.- Presión final……………………………………………………………..44

3.5.8.9.- Presión media……………………………………..……………………44

3.5.8.1.1.- Velocidad en lateral…………………………….……………………44

3.5.8.1.2.- Pérdida de carga máxima admisible…………………………........45

3.5.8.1.3.- Caudal tubería principal……………………………………………..45

3.5.8.1.4.- Diámetro de tubería principal……………………………………….45

3.5.8.1.5.-Pérdida de carga por fricciones total………………………….…....46

3.5.8.1.6.- Pérdida de carga por accesorio……………………………….……46

3.5.8.1.7.- Pérdida de carga localizada………………………………….……..46

3.5.8.1.8.- Pérdida de carga total……………………………………………….46

XIII

3.5.8.1.9.- Cabeza dinámica total……………………………………….………47

3.5.8.2.1.- Potencia de la bomba……………………………………………..…47

3.5.8.2.2.- Potencia del motor……………………………………...….………...47

3.5.9.- Metodología del sistema de drenaje……………………………………48

3.5.9.1.- Instalación del drenaje del terreno de juego………………...……....48

3.5.9.2.-Parámetros del sistema de drenaje…………………………….……..48

3.5.9.3.- Diseño hidráulico, caudal de drenaje………………………………...49

3.5.9.4.-Cálculo de diámetro de tubería lateral de drenaje…………..………50

3.5.9.5.- Cálculo de drenes secundarios……………………………….………51

3.5.9.6.-Espaciamiento de drenes…………………………….........................52

3.5.9.7.- Conductividad hidráulica……………………………………………….53

3.5.9.8.- Coeficiente de drenaje…………………………………………………53

IV.- RESULTADOS ……………………………………………………………...54

V.-DISCUSIÓN…………………………………………………………………….59

VI.- PROPUESTA….…..…………………………………………………………62

VII.- CONCLUSIONES….………………………………………………………..99

VIII.- RECOMENDACIONES………..……………………….…….…………..100

IX.- RESUMEN………………………………………….……………….………101

X.- SUMARY…………………………………………………………..…………103

BIBLIOGRAFÍA………………………………………………….………………105

XIV

ANEXOS…………………………………………………………………...…….108

XV

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1. Riego por aspersión

Figura 2. Riego por superficie

Figura 3. Riego por goteo

Figura 4. Estadio Banco del Pacifico, Sistema de riego por aspersión

Figura 5. Tuberías perforadas para drenes en campos de football

Figura 6. Diseño espina de pescado

Figura 7. Césped del estadio banco del pacífico

Figura 8. Disposición geométrica de riego en canchas de football ovoide

Figura 9. Disposición geométrica de riego en canchas de football

Figura 10. Programador de riego automático.

Figura 11. Electroválvulas

Figura 12. Arquetas o llaves de paso.

Figura 13. Tuberías de Polietileno (PE) o de PVC.

Figura 14. Accesorios

Figura 15. Riego por aspersión estadio George Capwell

Figura 16. Esquema de drenaje subterráneo en campos deportivos.

Figura 17. Drenaje tipo paralelo

Figura 18. Drenaje tipo rejilla

Figura 19. Drenaje lateral espina de pescado

Figura 20. Césped sembrado por estolones

Figura 21. Plancha o rollo de césped

Figura 22. Semilla Bermuda Grass

XVI

Figura 23. Ubicación geográfica del área de estudio

Figura 24. Estadio municipal de Santa Lucia

Figura 25. Evapotranspiración (necesidades de agua)

Figura 26. Software cropwat para el cálculo de mayor demanda de agua

Figura 27. Diámetros comerciales para tuberías de riego pvc (plástico)

Figura 28. Coeficientes utilizado pvc plástico CHw

Figura 29. Valores para salidas constantes Hazzen Williams.

Figura 30. Diámetros comerciales para tuberías de riego pvc

Figura 31. Diámetro comercial para tuberías de drenaje

Figura 32. Espaciamiento de drenes

Figura 33. Planimetría del área de trabajo

Figura 34. Toma de datos altimétricos

Figura 35. Levantamiento altimétrico

Figura 36. Curvas de nivel del levantamiento altimétrico

Figura 37. Diseño del sistema de riego

Figura 38. Diseño del radio de humedecimiento

Figura 39. Diseño de módulos de riego

Figura 40. Diseño de la tubería principal

Figura 41. Diseño tubería secundaria

Figura 42. Diseño del sistema de drenaje

Figura 43. Diseño de tubería lateral

Figura 44. Diseño de drenes secundarios

XVII

INDICE DE CUADROS Y TABLAS

Cuadros.

Cuadro 1. Estación meteorológica la capilla

Cuadro 2. Velocidad de infiltración del tipo de terreno

Tablas.

Tabla 1. Valor establecido del kc para el tipo de cultivo

Tabla 2. Valor del diseño agronómico de riego

Tabla 3. Valor del diseño hidráulico de riego

Tabla 4. Valores establecidos para el cálculo de salidas múltiples

XVIII

INDICE DE ECUACIONES

Ecuación 1. Evapotranspiración de cultivo

Ecuación 2. Lámina de riego

Ecuación 3. Dosis total

Ecuación 4. Frecuencia de riego

Ecuación 5. Diámetro de humedecimiento

Ecuación 6. Precipitación del emisor

Ecuación 7. Longitud ficticia

Ecuación 8. Caudal de la lateral

Ecuación 9. Diámetro de tubería lateral

Ecuación 10. Pérdida de carga admisible

Ecuación 11. Pérdida de carga por fricción

Ecuación 12. Pérdida de carga real

Ecuación 13. Presión inicial

Ecuación 14. Presión final

Ecuación 15. Presión media

Ecuación 16. Sección hidráulica

Ecuación 17. Velocidad lateral

Ecuación 18. Pérdida de carga admisible lateral

Ecuación 19. Caudal tubería principal

Ecuación 20. Diámetro tubería principal

Ecuación 21. Pérdida de carga por fricciones

XIX

Ecuación 22. Pérdida de carga accesorios

Ecuación 23. Pérdida de carga localizada

Ecuación 24. Pérdida de carga total

Ecuación 25. Cabeza dinámica total

Ecuación 26. Potencia de la bomba

Ecuación 27. Potencia del motor

Ecuación 28. Caudal de drenaje

Ecuación 29. Cálculo del diámetro lateral de drenaje

Ecuación 30. Cálculo de drenes secundarios

Ecuación 31. Cálculo del radio hidráulico

Ecuación 32. Conductividad hidráulica

Ecuación 33. Cálculo de espaciamiento de drenes

XX

ÍNDICE DE ANEXOS

Anexo 1. Especificaciones de la bomba para sistema de riego

Anexo 2. Especificaciones del aspersor

Anexo 3. Manual de mantenimiento de riego, drenaje y gramado

Anexo 4. Presupuesto de riego

Anexo 5. Presupuesto de drenaje

Anexo 6. Presupuesto del gramado

Anexo 7. Cronograma de actividades

1

I. INTRODUCCIÓN

El fútbol proviene de la palabra inglesa football que significa “pie”

y “pelota”, también conocido como balompié. Es un deporte practicado

a nivel mundial, en el cual se realiza una actividad física de mucha

importancia para la salud de quienes lo practican, nos argumenta. De

la Fuente., citado por Gallardo, A. 2009

Las prácticas deportivas hoy en día se han convertido en un

conjunto de expresiones de la comunidad en general, es por la misma

razón que dentro de nuestro país la práctica deportiva en la mayoría de

la población se la lleva a cabo como un hábito; además no lo hacen

solamente como una disciplina deportiva sino que es desarrollada

como actividades de entretenimiento y distracción sin distingo de edad

ni sexo. Las práctica deportiva es una actividad física reglamentada,

normalmente de carácter competitivo que puede mejorar la condición

física de quien lo práctica. (Antúnez, M. 2001)

La cancha de football del estadio municipal del Cantón “Santa

Lucia” es uno de los escenarios deportivos de mayor importancia ya

que en éste se ejecutan encuentros de football en sus diferentes

categorías. El mal estado físico de la cancha afecta a clubes nacionales

que realizan sus actividades deportivas en dicho escenario; ya que

estos, deben adaptarse al pésimo estado del terreno de juego, a la

ausencia de grama y a la suspensión de partidos durante lluvias, debido

a problemas de drenaje. (Corrales, J.et al., 2010)

Todo esto desfavorece a la juventud deportista que desea

mostrar sus cualidades y técnicas a los espectadores, la cual obedece

a que la cancha de football, carece de un sistema de evacuación que

permita la rápida y eficiente filtración de los excesos de agua, dando

origen a encharcamientos y al deterioro del terreno, que se agrava con

el pisoteo de los jugadores. Toda esta problemática impide que el GAD

(GOBIERNO AUTÓNOMO DESENTRALIZADO) muestre un escenario

2

digno en el que se pueda adelantar competencias deportivas de alto

rendimiento. (Corrales, J.et al., 2010)

Lo planteado, motivó que el GAD Municipal del Cantón Santa

Lucia, sea la entidad encargada de apoyar el trabajo de investigación,

modelo: estudio de caso titulado: Diseño de riego, drenaje y

gramado, de la cancha de football del estadio “municipal” del

cantón Santa Lucia, dando solución al problema, y así obtener un

escenario digno que sea reconocido en todos los cantones por parte de

los diferentes clubes futbolísticos, dejando en alto el nombre del Cantón

Santa Lucia y en especial el del estadio “Municipal”. (Corrales, J.et al.,

2010)

1.1.- Planteamiento del problema.

En el estadio municipal del cantón Santa Lucía es evidente el

deterioro y mal estado de la cancha de football, lo que es incómodo e

inapropiado para las personas que practican este deporte, desde hace

alrededor de seis años, en los que no se ha prestado atención al

mejoramiento de los sistemas de riego, drenaje, y a el mantenimiento

apropiado del gramado.

1.2. Objeto de estudio

Riego, drenaje y gramado de campos deportivos

1.3. Campo de estudio

Diseño de riego, drenaje y gramado de un campo de football

3

1.4. Pregunta Científica

¿Cómo resolver el mal estado de la cancha de football del

estadio "Municipal" del cantón Santa Lucía, mediante el diseño de

riego, drenaje y gramado?

1.3.- Justificación

La propuesta del presente estudio de caso se justifica por las

razones siguientes:

El diseño de riego, drenaje y gramado del estadio municipal del cantón

Santa Lucía es importante porque resolverá la problemática

relacionada con el mal estado de la cancha de football y el deterioro de

terreno de juego, Con el diseño de riego, drenaje y gramado.

1.4.-Factibilidad

La realización del presente trabajo de titulación es factible debido

a las razones siguientes:

- Respaldo académico de la Facultad de Ciencias Agrarias de la

Universidad de Guayaquil.

El (GAD) Gobierno Autónomo Descentralizado del Cantón Santa Lucía,

respalda este tipo de investigaciones a través de sus entidades

encargadas.

- Las instalaciones del campo deportivo cedidas donde se realizó este

tipo de proyecto, además de proveerme los materiales y equipos

durante el trabajo de campo realizado.

4

1.5.-Objetivos

1.5.1.- Objetivo General

Diseñar los sistemas de riego, drenaje y gramado para la cancha

de football del estadio Municipal del cantón “Santa Lucía” con el fin de

garantizar en cada encuentro deportivo la funcionalidad y confort del

terreno de juego.

1.5.2.-Objetivos específicos

• Elaborar los planos de la campo de football (planimétrico y altimétricos)

para el diseño de riego, drenaje y gramado.

• Analizar las propiedades físicas e hidráulicas del suelo presente, previo

a los diseños requeridos.

• Diseñar un sistema de riego de acuerdo a las necesidades hídricas del

gramado a implantar.

• Diseñar un sistema de drenaje que garantice la evacuación rápida de

los excesos de agua en la cancha de football.

• Seleccionar la variedad de césped que mejor se adapte, brinde

excelente cobertura, resistencia, y seguridad para los jugadores.

• Determinar el monto de la inversión económica para la financiación de

las obras diseñadas.

1.5.3.- Solución propuesta

Diseño del sistema de riego, drenaje y gramado para el Estadio

“Municipal” del cantón Santa Lucía.

5

II. MARCO TEÓRICO

2.1. Teorías generales

2.1.1. Historia del riego

El agua en la planta desempeña la función más importante: ella

participa en todas las reacciones químicas, sirve de medio para la

conducción de los elementos nutritivos, en la respiración, se relaciona

con el periodo de crecimiento y del volumen de materia producida. No

obstante, su volumen no es constante dentro de las plantas, y es

variable en el ciclo vegetativo de los diferentes cultivos. (Sánchez et

al., 2010)

El riego, se considera como una ciencia milenaria, en algunos

países el riego se estableció como una actividad de vital importancia.

Después de los 80´s, en todo el mundo fue desarrollándose el riego

como una ciencia evolutiva de tal manera que las técnicas año a año,

son cada vez mejores porque conjunta ahorro de agua, ahorro de

energía y al ser extensivas abaratan los costos, con un aumento en la

producción importante. (Cisneros, R. 2003)

2.1.2 Definición de riego.

Lo definen como la aplicación artificial de agua al terreno con el

fin de suministrar a las especies vegetales la humedad necesaria para

su desarrollo. (Cisneros, R. 2003)

Saraví, T., citado por Lucio, A. et al., 2015, indica que el riego

es la aplicación oportuna y uniforme de agua a un perfil del

suelo, para reponer así el agua consumida por los cultivos.

EL riego nos proporciona la humedad necesaria para que los

cultivos se desarrollen, nos ayuda a la disolución de nutrientes,

refrigera el suelo y la atmosfera para mejorar el medio ambiente de la

6

planta, además reduce el contenido de sales existiendo un adecuado

drenaje. (Cisneros, R. 2003).

2.1.3. Historia del drenaje.

El termino drenaje fue utilizado hasta el siglo XIX, existían ya

trabajos importantes sobre la evacuación de aguas. Un ejemplo de ello

es el control de agua en Mesopotamia rio (Éufrates) y Egipto rio (Nilo).

Fue en Inglaterra donde se pusieron en prácticas las técnicas de

drenaje en gran parte de su territorio, en los años 40´, aparece el

empleo del drenaje con drenes de plástico, al principio la técnica tiene

un alto costo y no puede competir con el dren de barro. El uso del PVC

(cloruro de polivinilo) como material primario después de largas

investigaciones empieza a desplazar al barro, inicialmente como tubos

lisos y posteriormente en forma anillada como se le conoce hasta la

fecha. Ahora los materiales han cambiado a otro tipo de materiales

plásticos más durables, resistentes y flexibles. (Cisneros, R. 2003).

2.1.4. Definición de drenaje

Se define como la remoción por medios naturales o artificiales

del exceso de agua acumulado en la superficie o a lo largo del perfil del

suelo, con la evacuación de los excesos de agua se evita el estrés y

las enfermedades a los cultivos y se preserva el suelo es un método

totalmente necesario para evitar encharcamientos. (Garriz, C. 2012).

Geodren. P., citado por Corrales, j. et al., 2010, establece que

el drenaje en campos deportivos es empleado para mantenerlo libre de

agua durante y después de una lluvia de gran cuantía evitando la

suspensión del partido o el aumento en el tiempo de utilización del

escenario.

7

2.1.5. Historia del césped

El primer césped se instaló en 1965 en el estadio “Astrodome”

en Houston, Texas. Sin embargo el césped continúo su importante

desarrollo y evolución, creando, a principio del siglo XXI, muchos

clubes que utilizaban hierba natural comenzaron a colocar las nuevas

superficies en instalaciones de entrenamiento. (Vercammen, M. 2007).

Zulueta Corporación., citado por Gallardo, A. 2009,

manifiesta que el césped natural ha evolucionado mucho y

sorprendentemente en estos últimos años debido a la gran

competencia el césped artificial se manifiesta por el avance en mejora

vegetal que ha desarrollado variedades de especies cespitosas más

adaptadas a las condiciones agroclimáticas y a las exigencia de los

céspedes deportivos.

2.1.6. Definición del césped

Hardisson, E., citado por Gallardo, A. 2009, afirma que

un césped, es una superficie vegetal segada a una altura con una frec

uencia determinada que es utilizada para la práctica de algún deporte

(fútbol, rugby, tenis etc.), la utilización de una especie de grama en un

campo deportivo, va a depender principalmente de la adaptabilidad en

el medio (clima), las exigencias físicas a la que va estar sometido y

características edáficas del sitio.

Monje, R., citado por Corrales, J.et al., 2010, señala que a la

hora de establecer un césped natural, éste generará no sólo una

utilidad estética, recreativa y deportiva, sino también, un gran número

de acciones, todas ellas de algún modo positivas para el medio

ambiente.

8

2.1.7. Clasificación del césped en campos de football

1. Por su uso

2. De acuerdo con el clima

3. Por su duración

4. Por la adaptación a la luz. (Parracia, A. 2012).

2.1.7.1.- Por su uso

Deportivo: tienen cierto nivel estético. Son muy resistentes al pisoteo

y uso diario. También resistentes a enfermedades y plagas. Su

mantenimiento es medio alto (Ejemplo: Bermuda Grass perenne).

(Parracia, A. 2012).

2.1.7.2.- De acuerdo al clima

Especies para clima Templado y cálido

• Pasto Bahía: (Paspalum notatun)

• Cynodon dactylon. (Parracia, A. 2012).

Características:

- Hojas gruesas y anchas, suelen ser rastreras.

- Raíces profunda. (Parracia, A. 2012).

Especies de pastos para climas fríos

• Festuca rubra

• Lolium perenne (Parracia, A. 2012).

9

Características:

- Hojas largas y finas, de crecimiento agrupado

- Raíces superficiales

- Soporta bien las heladas, poco tolerantes a la sequía y al uso

intensivo. (Parracia, A. 2012).

2.1.7.3.- Por su duración

Anuales: cumplen su ciclo completo dentro de un año (germinan,

crecen y mueren). Ejemplo: Lolium multiflorum.

Perenne: su ciclo es mayor a un año (puede ser dos o más). Ejemplo:

Festuca rubra. (Parracia, A. 2012).

2.1.7.4.- Por la adaptación a la luz

• Heliófilas: Se adaptan a condiciones de luminosidad. Ejemplo:

Cynodon dactylon.

• Sombrívagas: toleran condiciones de sombra. Ejemplo: Festuca

rubra. (Parracia, A. 2012).

10

2.2. Fundamentación Teórica

2.2.1. Clasificación y selección de los sistemas de riego

Los sistemas de riego se pueden clasificar en tres principales

métodos para irrigar:

- Riego por aspersión.

- Riego por superficie.

- Riego por goteo. (Sanchez, R. 2012)

2.2.2. Sistema de riego por aspersión

. Alcobendas, P., citado por Lucio, A. et al., 2015, establece

que el sistema de riego por aspersión, implica una lluvia intensa y

uniforme sobre la parcela con el objetivo de que el agua se infiltre en

el mismo punto donde cae

El agua recorre un sistema de tuberías hasta llegar al emisor,

que la lanza a la atmósfera, los efectos climáticos son de importancia

para el manejo de este sistema de riego, normalmente la presión

requerida se obtiene a partir de bombas hidráulicas las cuales aspiran

el agua desde un reservorio o pozo, (Ramos, M. et al., 2013). (fig. 19).

Figura 1. Riego por aspersión

11

2.2.3. Ventajas del riego por aspersión:

• Se puede aplicar tanto a terrenos lisos como ondulados.

• La eficiencia del riego por aspersión es de un 80% frente al 50 % en

los riegos por inundación.

• Especialmente útil para distintas clases de suelos.

• Es el método más eficaz para el lavado de sales por originar un

movimiento de agua en el suelo saturado, obligándolas a circular por

los poros más pequeños necesita mucho menos cantidad de agua.

(Ramos, M. et al., 2013).

2.2.4. Desventajas del riego por aspersión:

• Mala uniformidad en el reparto por la acción de los vientos.

• Se requieren de componentes caros (bomba hidráulica de alta

presión, tuberías, aspersores y otros mecanismos y piezas.

• Todos los sistemas de aspersión de alta presión contribuyen a la

compactación del suelo por la fuerza del impacto directo del agua

sobre el suelo. (Ramos, M. et al., 2013).

2.2.5. Unidades que componen el sistema de riego por aspersión

Está compuesto de tuberías principales, secundarias (normalmente

enterradas), aspersores y un sistema de bombeo detallamos a

continuación.

➢ Tubería principal. Para el sistema por aspersión es

necesario el uso de tuberías principales y secundarias.

Además, es la encargada de llevar el agua desde la estación

de bombeo hacia las tuberías secundarias. (Valverde, J.,

citado por Lucio, A. et al., 2015).

12

➢ Las tuberías secundarias. son las encargadas de conducir

el agua hasta la entrada en la parcela y derivar a las laterales.

(Valverde, J., citado por Lucio, A. 2015).

➢ Los aspersores. Son mecanismo que se encargara de

distribuir el agua en forma de pequeñas gotas sobre el

terreno. Se compone generalmente de tres partes

principales; la base, el cuerpo y el martillo. (Valverde, J.,

citado por Lucio, A. 2015).

➢ Bomba. Convertidores de energía mecánica (procedente del

motor) en energía hidráulica, fundamentalmente en forma de

energía cinética y de presión, es de mucha importancia el

uso de una bomba que abastezca con la presión necesaria

para que el sistema funcione correctamente. (Lorenzo, E. et

al., citado por Lucio, A. et al., 2015)

2.2.6. Sistema de riego por superficie

Los sistemas de riego superficial, también denominados

gravitacionales, son aquellos en el que el agua se aplica en la superficie

del suelo y se distribuye en el campo por gravedad, a través de la

diferencia de cotas o niveles existentes en el terreno a regar

(Vergara, J. et al., 2011). (fig. 2)

Figura 2. Riego por superficie

13

2.2.7. Clasificación del riego por superficie

Se clasifican en dos grandes grupos:

Los que cubren completamente la superficie con agua, como es el

caso del riego en melgas, o cuando ésta se cubre sólo parcialmente,

como es el caso de riego en surcos. (Sánchez, R. 2012).

a) Método de riego por melgas: Consiste en regar controlando la

inundación de la superficie.

b) Método de riego por surcos: Con este método, pequeños

canales a surcos son usados para conducir el agua sobre la

superficie del suelo en flujos pequeños, individuales y paralelos.

(Sánchez, R. 2012).

2.2.8. Ventajas de riego por superficie

• Mano de obra bajos.

• Son aptos para lavado de sales.

• Son riegos que no están afectadas por las condiciones climáticas

como viento, humedad ambiental, (Fernández, R. et al., 2010)

2.2.9. Desventajas de riego por superficie

• Se requieren terrenos con nula o escasa pendiente

• Menor eficiencia si el manejo es incorrecto.

• Requieren de explanación precisa. (Fernández, R. et al., 2010)

2.2.9.1. Sistema de riego por goteo

Es la aplicación de agua al suelo en pequeñas cantidades, la

continua aplicación hídrica en pequeñas dosis establece condiciones

14

óptimas para ser extraídas por las plantas que permiten suministrar

agua y fertilizantes además permite generar una zona radical con

características físicas, químicas y biológicas que conducen a mayores

rendimientos (Osorio, A. 1996). (fig. 3)

Figura 3. Riego por goteo

2.2.9.2. Ventajas del riego por goteo

• Gran control del agua del riego y de los abonos aplicados.

• Estorba poco la realización de las labores del cultivo.

• Produce menos compactaciones del terreno. (Osorio, A. 1996).

2.2.9.3. Desventajas del riego goteo

• Alto costo de instalación.

• Obstrucción de goteros

• debe de estar bien proyectado ya que una deficiencia puede tener

graves consecuencias. (Osorio, A. 1996).

15

2.3. Teorías Sustantivas

2.3.1. Riego en campos de football

En Los diferentes estadios de football en el Ecuador, donde se

ejecutan torneos de alta competitividad, todos en su gran mayoría

tienen instalado sistemas de riego por cañones de gran alcance, cuyos

diámetros de cubrimientos son, aproximadamente de 40 metros. A

excepción del estadio George Capwell ubicado en la Ciudad de

Guayaquil, es uno de los primeros estadios del país, en instalar

sistemas de riego automatizado de gran tecnología que constan de

aspersores tipo, Pop-up a una distancia de 20 metros cada uno,

distribuido en todo el campo de juego además, los aspersores pop up

dan la ventaja de humedecer la cancha antes de un partido de football,

lo que no ocurre con el sistema de riego por cañones. (fig. 4)

Figura 4. Estadio: George Capwell, sistema de riego por

aspersión - aspersores - Pop-Up

El riego en instalaciones deportivas, va a ir siempre

condicionado que por un lado sea 100% efectivo; es decir que su aporte

de agua sea lo más uniforme posible en cada metro cuadrado de

superficie regable, y por otro que todos sus elementos, pasen

inadvertidos y no interfieran en nada al juego, es un sistema de riego

que conduce el agua mediante tubería, y la dosis de riego es aplicada

en forma de lluvia a través de aspersores (González, P. 2007)

16

2.3.2. Drenaje en campos de football

En lo referente al sistema de drenaje de las diferentes canchas

del país están diseñadas con tuberías corrugadas de drenaje,

colmatadas de fábrica o manualmente, estos tubos de acuerdo a su

diseño, todos su drenes secundarios se conectaran a uno principal, ya

que con la utilización de una lámina geotextil evitara la obstrucción de

material en las colmataciones del tubo donde se colocara una capa de

piedra chispa, una capa de arena con características filtrante y otros

tipos de materiales. En la actualidad con la fabricación de nuevas y

modernas tuberías, utilizadas exclusivamente en sistemas de drenaje

en campos de football, se puede realizar un perfecto diseño para la

evacuación de aguas lluvias, que permita la ocupación del terreno de

juego, y poder así evitar encharcamientos de algunas áreas del terreno

de juego. (fig. 5)

Figura.5. Tuberías perforadas de drenajes en campo de football

(Luthin, J. citado por Corrales, J. et al., 2008) Afirma que el

sistema de drenaje utilizado en estos escenarios deportivos, es el

subterráneo, que consiste en una serie de líneas laterales de tubos

perforados que descargan el agua captada en una línea de tubos

colectores, que a su vez descargan en una tubería principal y esta

conduce el agua hacia una salida satisfactoria. (fig. 6)

17

Figura 6. Diseño espina de pescado

2.3.3. Gramado en campos de football

El gramado de los campos de football en nuestro país en su gran

mayoría no a todos se les presta un debido mejoramiento por lo que es

incómodo e inapropiado para persona que quieren practicar este

deporte, un adecuado mantenimiento de prácticas culturales riego,

fertilización, poda y control fitosanitario, harán que el gramado brinde

una excelente resistencia, cobertura y seguridad para los jugadores.

(fig. 7)

Figura 7. Césped natural del estadio banco del pacifico

Fabeiro, A., citado por Gallardo, A. 2009, fundamenta que

el césped deportivo cumple una doble función, como medio de crecimi

ento, en el que se desarrolla el sistema radicular y como soporte de

juego sobre el que se desplazan los jugadores.

18

2.4. Referentes Empíricos

2.4.1. Modelos y diseños de riego para campos deportivos

Álvarez. A., citado por Corrales, j. et al., 2010, argumenta que

el diseño comprende la interpretación de datos que van a mejorar en

una forma eficiente el sistema de riego, para este tipo de instalaciones

es fundamental que se tenga en cuenta la disposición de los elementos

en la cancha, ya sea de forma ovoide o rectangular, en la que garantice

la seguridad de los jugadores y un mantenimiento fácil y económico.

(fig. 8--9)

Figura 8. Disposición geométrica de riego en canchas de football

ovoide

Figura 9. Disposición geométrica de red de riego en canchas de

football Rectangular

19

2.4.2. Sistema de Riego en campos de football

Los sistemas de riego deben estar diseñados de manera de que

sus elementos sean fácilmente accesibles y desmontables para su

limpieza mantenimiento y para su buen funcionamiento. (Álvarez, A.

2003).

El sistema más recomendable para regar un campo de juego es

mediante una instalación de riego automático. Sale un poco más caro,

pero merece totalmente la pena. (Morales, J. 2015).

2.4.3. Componentes de un riego automático

2.4.3.1 Programador.

El programador lo que hace es dar las órdenes de apertura y

cierre a las electroválvulas. Se le indica los días de la semana que

hay que regar, establece (Infojardin., citado por Lucio, A. et al.,

2015). (fig. 10)

Figura 10. Programador de riego automático.

20

2.4.3.2. Electroválvulas.

Se abren y cierran cuando el programador le da la orden. Por

ejemplo., que se abra a las 7'00 horas y que se cierre a las 7'20 horas,

establece. (Infojardin., citado por Lucio, A. et al., 2015). (fig. 11)

Figura 11. Electroválvulas.

2.4.3.4. Llaves de paso

En ellas van las electroválvulas generalmente son de plástico y

las hay individuales o con capacidad para varias electroválvulas,

establece. (Infojardin., citado por Lucio, A. et al., 2015). (fig.12)

Figura 12. Llave de paso

21

2.4.3.5 Tubería de polietileno

Para riegos, lo mejor es emplear tuberías de polietileno (PE). El

PVC es mucho más incómodo de trabajar, establece (Infojardin.,

citado por Lucio, A. et al., 2015) (fig. 13).

Figura 13. Tuberías de polietileno

2.4.3.6 Piezas Especiales.

- Codos

- T

- Enlaces

- Reductores, etc., establece (Infojardin., citado por Lucio, A. et al.,

2015) (fig. 14)

Figura 14. Accesorios

22

2.4.4.- Tipos de canchas de football

Las canchas de football en tierra, con césped natural o artificial,

estos requieren de un sistema de riego, es así, que cada una de ellas

lo implementará para tal fin:

• Las canchas de tierra (para mantener su superficie y evitar que

levante el polvo).

• Las canchas artificiales (evitar que se caliente la fibra sintética).

• Las canchas naturales (proporcionar los requerimientos hídricos

del gramado en época de sequía con el objeto de mantener su

estado vegetativo y el color verde que lo caracteriza. (Corrales,

j.et al., 2008)

Álvarez, A., itado por Corrales, j.et al., 2008, manifiesta que el tipo

de sistema más empleado como riego complementario o suplementario

en escenarios deportivos, en especial en canchas de football es el riego

por aspersión. (fig. 15)

Figura 15. Riego por aspersión estadio George Capwell

2.4.5. Métodos y tipos de Sistemas de Drenajes para Campos

Deportivos

Luthin, J., citado por Corrales, j.et al., 2010, establece que el

método de drenaje empleado en campos deportivos especialmente en

canchas de football, es el subterráneo porque permite el

23

aprovechamiento de toda el área de juego, la red estructural ya sea por

debajo de la superficie del terreno sin afectar las actividades deportivas

ni la integridad física de los jugadores.

Para el drenaje subterráneo son utilizadas las tuberías o mejor

conocidas como drenes, estos pueden ser variadas y con

características especiales. (Cisneros, R. 2003).

2.4.5.1.- Tipos de sistemas de drenes.

A. Dren principal, cuya función es de transportar el agua fuera de

la zona a drenar.

B. Drenes primarios, cuya función es la de recoger el agua de los

drenes de parcela y transportarla al dren principal (colector).

C. Drenes secundarios o de parcela, que son aquellos cuya

misión es de controlar la profundidad del agua freática. (fig. 16)

(Sierra, L. 1993)

Césped tipo combinado

Capa vegetal

Capa permeable

Tubería drenaje

Figura.16 Esquema de drenaje subterráneo en campos deportivo.

24

2.4.6.-Tipos de drenajes.

2.4.6.1.- Tipo paralelo o rejilla.

Arias, A., citado por Corrales, j. et al., 2010 Establece que los

laterales son dispuestos perpendicularmente al colector, estos canales

son ideales para instalaciones deportivas, donde no existe una

excesiva exigencia de resistencia a cargas ni vehículos pesados. (fig.

17--18).

Figura 17. Drenaje tipo paralelo

Figura 18. Drenaje tipo rejilla

2.4.6.2.- Tipo espina de pescado

INDER Medellín., citado por Corrales, j. et al., 2010, nos afirma que

el diseño en el modelo tipo espina de pescado, es uno de los más utilizados,

cuya disposición de los drenes laterales forman ángulos agudos con el dren

colector principal. (fig. 19).

25

Figura 19. Drenaje lateral espina de pescado

2.4.7.- Siembra de Gramado en Campos Deportivos

2.4.7.1.- Por estolones. Se siembran en estolones a lo largo del surco

a distancias de 20 cm entre sí, que luego se tapan. Con la técnica

llamada sistema ingles se obtiene un tapizado rápido y uniforme sobre

todo, si se siembra estolones pre germinados, lo que se logra dejando

en remojo durante 48 horas, nos afirma (Hessayon, D. Citado por

Corrales, j. et al., 2008). (fig. 20)

Figura 20. Césped sembrado por estolones

2.4.7.2.- Por colocación de tepes: los tepes son porciones de

césped obtenidos en sustratos especiales con lo que se logra un fácil

26

desprendimiento y menos peso para un transporte.. La ventaja que

tiene este sistema es que se obtiene un césped acabado y utilizable

inmediatamente, mientras que se agarre en el terreno, (Hessayon, D.,

citado por Corrales, j. et al., 2010). (fig. 21).



2.4.7.3.- Por semillas. Se obtiene mediante la siembra por

semilla sexual la densidad de siembra depende de la especie y

variedad que fluctúan por ejemplo la semilla Bermuda Grass por lo

general suele ser de 30 a 40 gramos por m², se debe garantizar las

condiciones de humedad adecuada en los primeros centímetros del

suelo ya que la profundidad de siembra oscila entre 0.5 y 1.0 cm,

(Hessayon, D., citado por Corrales, j. et al., 2010). (fig. 22)

Figura 22. Semilla Bermuda

27

III. MATERIALES Y MÉTODOS

3.1. Localización del área de estudio

El cantón Santa Lucía está ubicado en el centro-norte de la

provincia del Guayas. Limita al norte con los cantones Colimes y

Palestina; al sur con Daule, Isidro Ayora y Lomas de Sargentillo; al este

con Salitre y al oeste con Pedro Carbo.

El Estadio de Football “Municipal del Cantón Santa Lucia ”se localiza

geográficamente a 1° 42′ 50″ S, Latitud sur y 1° 42′ 50″ Longitud Oeste

respecto al Meridiano de Greenwich, la altura sobre el nivel del mar

entre 5 msnm con una superficie total 359 km². Plan de Ordenamiento

Territorial Santa-Lucia (2015)

Figura 23. Ubicación geográfica del área de estudio

28

3.2. Características del clima y suelo

3.2.1. Clima

De acuerdo a las características climáticas, esta unidad territorial

la mayor parte de su superficie pertenece, a una zona de clima Tropical

Mega térmico Húmedo con temperaturas entre 25 y 26ºC y

precipitaciones entre 1000 y 1400 mm, mientras que una pequeña

porción al sur del cantón se encuentra la zona de clima Tropical Mega

térmico Semi-Húmedo, con temperaturas medias diarias de 25 a 26ºC,

y precipitaciones anuales de 900 a 1000 mm.

3.2.2. Humedad Relativa

Registra una humedad relativa promedio anual de 88% según

datos del INAMHI. (1)

3.2.3. Precipitaciones

En el cantón Santa Lucía, el número de días secos medios

anuales varían desde 130 al norte, hasta 150 al sur, en un intervalo

medio anual de julio a diciembre. El número de días del período

vegetativo favorable para la agricultura va de 150 al sur hasta 160 al

norte, entre enero a mayo. (2)

3.2.4. Fisiografía y Drenaje

La geología del cantón Santa Lucía se relaciona con bajo relieve

y altura, excepto en la zona de deportes que es ligeramente plano,

producto de labores mecánicas de adecuación. El terreno de juego

presenta problemas de drenaje interno y externo que son evidentes con

cualquier lluvia. (1)

(1) Datos proporcionados por el (INHAMI. 2015).

(2) Plan de Ordenamiento Territorial Santa-Lucia 2015.

29

3.2.5. Servicios Públicos e Infraestructura

El estadio municipal del cantón Santa Lucia, cuenta con servicio

de energía eléctrica, vías de acceso y cerramiento total en bloque 04,

cuenta con camerinos en los dos extremos posee una malla

eslabonada que lo divide en dos zonas, la primera es la zona de

deportes que cuentan con cancha de football ajustada al reglamento

internacional, la segunda es la zona de tribuna con graderías de

concreto con capacidad para 3000 espectadores.

3.3. Materiales

- Cinta métrica.

- Lápiz, pluma.

- Marcadores

- Libreta de campo.

- Calculadora Científica.

- Balizas

3.3.1.- Equipo Topográfico

- Cámara fotográfica.

- Computadora

- GPS

- Teodolito

- Mira

- Estación total

- Nivel

- Trípode

- Plomada

30

3.4. Parámetros de diseño

3.4.1. Parámetros de diseño agronómico.

El diseño agronómico es el encargado de determinar los

caudales de agua necesaria para la planta y la eficiencia de la

aplicación. Este diseño es el primer procedimiento que se debe realizar

en cualquier proyecto de riego. (Lucio, A. et al., 2015)

Se destacan en dos fases:

a. Cálculos de las necesidades de agua en el cultivo.

b. Determinación de los parámetros de riego

Los parámetros de riego necesarios para el diseño de un sistema son

los siguientes:

➢ ET = Evapotranspiración del cultivo (mm/día). Existe también

el concepto de Uso Consuntivo que se emplea sobre todo

en EE.UU. y corresponde a la ET más el agua almacenada en

la planta.

➢ Kc= Coeficiente de cultivo.

➢ Lr = Lamina de riego a aplicar.

➢ Cc= Capacidad de campo contenido de humedad del suelo (%

en peso).

➢ Pm= Contenido de humedad del suelo en el punto de

marchitamiento (% en peso).

➢ Da = Densidad aparente (t/m3).

➢ z = Profundidad radicular efectiva (m).

➢ f = Fracción de agotamiento.

➢ DPM - NAP = Déficit permisible de manejo o nivel de

agotamiento permisible del agua en el suelo para producir el

mejor balance económico (%).

➢ P = Porcentaje mínimo del suelo mojado.

31

➢ A = Área total a regar.

➢ Qd = Caudal disponible.

➢ Trd = tiempo disponible de riego al día.

➢ Dl = día libre de riego durante un ciclo de riego.

3.4.2. Diseño Hidráulico del sistema de riego por aspersión

Para el diseño hidráulico se utilizó las fórmulas de Hazzen –

Williams, la cual se utilizara en cálculos donde determinaremos, presión

del aspersor, diámetro de tuberías y potencia de la bomba, necesarios

para el sistema de riego. (Lucio, A. et al., 2015)

➢ L = Longitud Lateral. (Nₒ primer aspersor + distancia aspersores

(Nₒ aspersores).

➢ Lf = Longitud Ficticia del Lateral =1.10 valor constante (m)

➢ Q = Caudal en la lateral (gal/min).

➢ q = Caudal de aspersores (l/s).

➢ n =Número de aspersores. (unidades)

➢ Dl = Diámetro lateral. (mm)

➢ Pca =Pérdida de carga admisible

➢ F = 0.463 (factor de Christiansen para salidas constantes)

➢ Ef = Eficiencia de aplicación estimada.(mm)

➢ Fr = Frecuencia de riego.(mm)

➢ Lra = Lámina de riego a aplicar.(mm)

➢ Dₒ = Diámetro total de humedecimiento.(m)

➢ Hft = Pérdida de carga por fricciones totales. 8m.c.a.)

➢ h =Pérdida de carga real.(m.c.a.)

➢ Hs =Pérdida de carga en elementos singulares.

➢ Hg =Desnivel geométrico.

➢ Hm =Presión de trabajo del aspersor.(psi)

➢ CDT = Cabeza dinámica total.(m.c.a.)

➢ P = Potencia de la bomba. (HP)

32

3.5. Métodos de diagnóstico del problema

3.5.1.- Unidades de análisis

Datos planimétricos y altimétricos de la cancha de football,

sistema de riego, drenaje y gramado, técnica y económicamente

apropiados a las condiciones específicas del área en estudio.

3.5.2.-Toma de datos y procesamiento

Se realizó la ubicación de la zona del trabajo utilizando un GPS

de la marca Garmin modelo eTrex 30 con el cual se tomaron las

coordenadas correspondientes a cada uno de los puntos del área de

estudio, por medio de la utilización de cinta métrica se tomaron

distancias para ubicar detalles tales como pozo profundo, poste de

energía eléctrica, dimensiones de camerinos, mesa de control, gradas,

cerramiento perimetral del área de juego, puertas de acceso a la

cancha de football, transformadores, etc.

Una vez tomados los datos y mediante la utilización de una

computadora se procedió a extraer los datos del GPS mediante el

programa MapSource, luego de esto, mediante el programa de

AutoCAD se procedió a elaborar el respectivo plano de la cancha de

football del estadio “Municipal” del Cantón Santa Lucia.

3.5.3. Descripción del área de estudio

La zona donde se sitúa el recinto deportivo es un solar

perteneciente al Municipio del Cantón Santa Lucia.

La instalación deportiva se encuentra en la localidad de Santa Lucia,

entrada principal del destacamento de la Comisión de Transito del

Ecuador.

33

Ubicación: 1° 42′ 50″ S, Latitud sur - 1° 42′ 50″ Longitud Oeste.

Altitud: 5 msnm.

Superficie total: 359 km².

Una vista general que sitúa en muestra el lugar del área

estudiada se proyecta en la siguiente imagen mediante la herramienta

que incorpora “Google Earth”.

Figura 24. Estadio Municipal del Cantón Santa Lucia

3.5.4.- Determinación de evapotranspiración del césped

Figura 25. Evapotranspiración del césped

34

Los datos utilizados en los cálculos fueron extraídos de la

Estación Meteorológica la capilla del cantón Santa Lucia (Cedege) serie

2001 - 2010 es la más cercana al área de estudio.

El (ETo) se puede calcular utilizando datos meteorológicos, el

método de FAO Penman - Monteith se recomienda como el único

método estándar para la definición y el cálculo de la evapotranspiración

de referencia.

Cuadro 1. Datos de estación meteorológica la capilla (Cedege)

En este trabajo se utilizó el programa CROPWAT 8.0 para

Windows es un software que es usado para el cálculo de los

requerimientos de agua de los cultivos y de sus requerimientos de riego

en base a datos climáticos y de cultivo ya sean existentes o nuevos.

MAYOR PRECIPITACIÓN ANUAL: 391,2mm

MES MAS LLUVIOSO: 146mm

MAYOR PRECIPITACIÓN SEMANAL: 35mm/sem

MAYOR PRECIPITACIÓN DIARIA: 5mm/día

AÑO ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE ANUAL

2001 77,5 56,0 59,5 62,0 21,5 0,0 0,5 0,0 0,0 0,0 2,0 1,0 280

2002 46,0 61,0 146,0 85,0 10,5 0,0 0,7 0,0 0,0 9,0 0,0 33,0 391,2

2003 59,0 51,0 36,2 47,2 17,0 0,0 1,8 5,5 5,5 0,0 0,0 19,3 242,5

2004 41,0 58,0 43,5 29,7 48,6 5,5 0,0 0,0 0,0 1,0 0,0 19,3 246,6

2005 65,0 40,0 69,5 126,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 24,5 325,5

2006 32,0 110,0 78,5 78,5 2,5 0,0 0.0 301,5

2007 22,0 33,4 65,0 35,7 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 14,0 170,1

2008 60,0 120,8 27,2 5,0 213

2009 75,0 45,5 35,8 8,2 0,0 164,5

2010 68,5 103,5 120,8 34,4 0,9 1.3 23.0 328,1

SUMA 546 512,9 739,8 571,7 140,9 13,7 3,9 5,5 5,5 10 3,3 111,1 2663

PROMED 54,6 51,29 73,98 57,2 14,09 1,37 0,39 0,55 0,55 1 0,33 11,11 266,3

35

Todos los procedimientos de cálculo, tal como se utilizan en

CROPWAT 8.0 se basan en las directrices de la FAO tal como se

establece en la publicación No 56 de la Serie Riego y Drenaje de la

FAO "Evapotranspiración del Cultivo.

Figura 26. Programa CROPWAT 8.0

Para efectos del cálculo se tomó el mes de marzo por ser el mes de

mayor demanda de agua.

ETo = Mes de mayor demanda de agua.

En este estudio de riego para el césped, no se pretende obtener

producciones comerciales, sino un mantenimiento vegetativo adecuado

que permita que la cancha goce de una estética aceptable y sirva para

la práctica deportiva.

3.5.5.- Evapotranspiración del cultivo (ETc)

El ETc se determina con valores de la ETo multiplicados por el

coeficiente de cultivo.

36

3.5.6.- Coeficiente de cultivo (Kc)

Describe las variaciones de la cantidad de agua que las plantas

extraen del suelo de acuerdo a la etapa fenologica. A continuación se

presente la tabla de valores de Kc, de donde se toma el respectivo valor

para la grama Rye Grass.

Tabla 1: Valor establecido del Kc para el tipo de cultivo

Atendiendo a los valores obtenidos de ETo para el mes de mayor

demanda es marzo y al coeficiente Kc para el césped de 1.0 se

obtiene el ETc.

ETc = ETo ∗ Kc

Ecuación 1: (evapotranspiración del cultivo)

De donde:

ETc = Evapotranspiración real de cultivo, expresada en mm.

ETo = Evapotranspiración potencial máxima del cultivo de referencia,

expresada en mm/día.

Kc = Coeficiente del cultivo

37

3.5.7.- Diseño agronómico.

Tabla 2: Valores del diseño agronómico de riego

3.5.7.1.- Lámina de riego neta.

Esta lámina de riego se refiere a la cantidad de agua disponible

para la planta de acuerdo a la profundidad efectiva radicular de la

especie en cultivo y viene dada por la fórmula:

𝐋𝐫 =𝐂𝐜 − 𝐏𝐦

𝟏𝟎𝟎 ∗ 𝐃𝐚 ∗ 𝐇 ∗ 𝐟

Ecuación 2: (lámina de riego neta)

De donde:

Lr = Lamina de riego neta. (mm)

H = Profundidad efectiva radicular

Da = Densidad Aparente del suelo en gr/cm³

(Cc) = Capacidad de campo, expresado en porcentaje de peso suelo

seco.

(Pm) = punto de marchitamiento, expresado en de porcentaje de peso

suelo seco.

f = Fracción de agotamiento del agua disponible (césped), Valor

adimensional.

MEMORIA DE CALCULO

DATOS UNID DE MEDIDA VALORES

Profundidad de raices (H) m 0.20

capacidad de campo (Cc) % 9

factor de agotamiento (f) adimensional 0.55

densidad aparente (Da) 1.65

eficiencia de aplicasion (Ea) % 75

evapotranspiracion de cultivo (Etc) mm/dia 5

superficie de riego (S) ha 0.84

punto de marchitez (Pm) % 3

tiempo de riego (T) hrs 10

𝐫 𝐜𝐦

38

3.5.7.2.- Dosis total de riego.

Es la cantidad total de agua que se aplica cuando se toma en

consideración la eficiencia de aplicación y viene dado por la fórmula:

𝐃𝐭 =𝐋𝐫

𝐄𝐟

Ecuación 3: (dosis total de riego)

De donde:

Dt = Dosis total expresada en m³/ha.

Lr = Lámina de riego neta en mm

Ef = Eficiencia de aplicación del sistema de riego.

3.5.7.3.- Lamina de riego a aplicar.

Lra =𝐄𝐓𝐩

𝐄𝐟

Ecuación 4: (lamina de riego a aplicar)

De donde:

Lra = Lamina de riego a aplicar mm

ETp = Evapotranspiración de cultivo mm/día

Ef = Eficiencia de aplicación del sistema

3.5.7.4.- Frecuencia de riego.-

La frecuencia de riego en un cultivo de césped fluctúa según las

variaciones climáticas en determinadas zonas.

𝐅𝐫 =𝐋𝐫

𝐋𝐫𝐚

Ecuación 5: (frecuencia de riego)

39

3.5.7.5.- Elección del Aspersor.-

Con los datos del catálogo se elige un aspersor para el marco de riego

considerando, que tenga una pluviometría inferior a la velocidad de

infiltración estabilizada.

3.5.7.6.- Diámetro total de humedecimiento o área húmeda

𝐃𝐎 = 𝛑 ∗ 𝐫𝟐 Ecuación 6: (Diámetro total de humedecimiento)

De donde:

Dₒ= Diámetro total de humedecimiento m

𝛑= 3.1416.

𝐫= Alcance o radio de humedad

3.5.7.7.- Precipitación del emisor

Cuadro 2: Velocidad de infiltración propia del tipo de terreno

Es el rango indicado de la velocidad de infiltración del suelo o

tipo de terreno.

VELOCIDAD DE INFILTRACIÓN

MUY ARENOSO 20-25 mm/h

ARENOSA 15-20 mm/h

LIMO-ARENOSO 10-15 mm/h

LIMO-ARCILLOSO 8-10 mm/h

ARCILLOSO 8 mm/h

40

3.5.8.- Diseño Hidráulico

Tabla 3: Valores del diseño hidráulico de riego

3.5.8.1.-Longitud ficticia

𝐋𝐟 = 𝟏. 𝟏𝟎 ∗ 𝑳

Ecuación 7: (Longitud ficticia)

De donde:

𝐋𝐟 =1.10 valor constante por la longitud de la lateral de riego. m

L = longitud lateral (ancho del terreno de juego) m

3.5.8.2.- Caudal en el lateral.-

Es igual al número de aspersores multiplicados por el caudal de cada

aspersor.

𝐐 = 𝐪 ∗ 𝐧

Ecuación 8: (Caudal en la lateral)

De donde:

Q= Caudal en la lateral l/h

q = caudal de aspersor l/h

n= números de aspersores

MEMORIA DE CALCULO


tipo de aspersor Pop Up 8005

boquilla 18

caudal de aspersor

Radio de humedecimiento m 20.40

presion de trabajo psi 70

espaciamiento del lateral m 19

espaciamiento del aspersor m 18.50

Precipitacion del emisor mm/hrs 21.08

precipitacion del emisor pulg/hrs 0.72

G/min

l/sl/H

20.27

1.274572

41

3.5.8.3.- Diámetro de tubería lateral: (Factor de Christiansen)

𝑫 =(𝟎. 𝟒𝟗𝟔 ∗ 𝑸𝟏.𝟕𝟓 ∗ 𝒙 ∗ 𝑭 ∗ 𝒍𝒇

𝟎. 𝟎𝟓𝟓 ∗ 𝑯)

𝟏 𝟒.𝟕𝟓

Ecuación 9: (diámetro tubería lateral)

Se adopta diámetro de tubería lateral

De donde:

𝐐𝟏.𝟖𝟓 = Caudal en la lateral l/h

F = 0.463 (factor de Cristiansen para salidas constantes)

Lf = Longitud ficticia m

Nₒ Total de aspersores en la lateral

X = Exponente de descarga del emisor, expresa la sensibilidad del

emisor a los cambios de presión

H = presión de trabajo del emisor en m.c.a.

Figura. 27. Diámetros comerciales de tuberías de riego.

3.5.8.4.- Pérdida de carga admisible

𝑷𝒄𝒂 = 𝟎. 𝟐 ∗ 𝐏𝐫𝐞𝐬𝐢𝐨𝐧 𝐝𝐞 𝐭𝐫𝐚𝐛𝐚𝐣𝐨

Ecuación 10: (Pérdida de carga máxima admisible)

42

De donde:

𝑷𝒄𝒂 =Se calcula mediante 0.2 (valor establecido) por la presión de

trabajo.

3.5.8.5.- Pérdida de carga por fricción

Tabla 4: Valores constantes para el cálculo de salidas múltiples

𝐇𝐟 =(𝟏𝟎. 𝟔𝟒 ∗ 𝑳𝒇 ∗ 𝑸𝟏.𝟖𝟓 ∗ 𝑭

𝑪𝑯𝟏.𝟖𝟓 ∗ 𝑫𝟒.𝟖𝟕)

.

Ecuación 11: (pérdida de carga por fricción)

De donde:

F = Hazzen Williams para salidas constantes.

CHw = Coeficiente de Hazzen Williams para tuberías plásticas de

150).

Lf = Longitud ficticia en m.

Q = Caudal en m³/s.

F = Factor de corrección de Hazzen Williams para salidas constantes.

CHw = Coeficiente de Hazzen Williams.

D = Diámetro de la tubería principal.

Numero de salidas Factor

1 1.000

2 0.639

3 0.535

4 0.486

5 0.457

6 0.435

7 0.425

tabla para el calculo de factor de salidas

multiple

43

Figura 28. Coeficiente utilizado pvc de plástico 150 (CHw)

Tabla 7. Valores para salidas constantes

Figura 29. Valores para salidas constantes Hazzen Williams

44

3.5.8.6.- Perdida de carga real

h= (𝟎.𝟒𝟗𝟔∗𝑸𝟏.𝟕𝟓∗𝑭∗𝑳𝒇

𝑫𝟒.𝟕𝟓)

Ecuación 12: (pérdida de carga real)

De donde:

F = Hazzen Williams para salidas constantes.

Lf = Longitud ficticia en m.

Q = Caudal en m³/s.

D = Diámetro de la tubería principal

3.5.8.7.- Presión inicial

𝐏𝐎 =Pm + 0.75h - hg/2 + Ha

Ecuación 13: (presión inicial)

De donde:

Pm = presión media (m.c.a).

0.75 = valor constante

h = pérdida de carga real

3.5.8.8.- Presión final

Pf = 𝐏𝐎 – h

Ecuación 14: (presión final)

De donde:

𝐏𝐎 = Presión inicial (m.c.a).

h = pérdida de carga real (m.c.a).

3.5.8.9.- Presión media

Pm = 𝐏𝐎+ 𝐏𝐟

𝟐

Ecuación 15: (presión media)

45

De donde:

𝐏𝐎 = Presión inicial (m.c.a).

𝐏𝐟 = Presión final (m.c.a).

3.5.8.1.1.- Sección hidráulica

𝐒𝐎 =π ∗ r² = 𝛑 ∗ 𝐃²𝟒

Ecuación 16: (Sección hidráulica)

De donde:

𝐒𝐎 = Sección hidráulica

𝐃 = Diámetro mm

3.5.8.1.2.- Velocidad en la lateral

𝐕 =𝑸

𝑺= m/s

Ecuación 17: (Velocidad en el lateral)

De donde:

𝐕 = Velocidad m/seg

𝐐 = Caudal m³/seg

𝐒 = Sección hidráulica

3.5.8.1.3.- Pérdida de carga máxima admisible en la lateral

𝐡ʹ𝐚 =𝟎.𝟏 ∗ 𝐇

𝒙 −h

Ecuación 18: (Pérdida de carga admisible en el lateral)

De donde:

𝐡ʹ𝐚 = Pérdida de carga máxima admisible en la lateral

𝐇 = Presión de trabajo del emisor

𝐡 = Pérdida de carga real (m.c.a).

46

3.5.8.1.4.- Caudal de tubería principal

𝐐𝐭𝐩 = Q lateral∗ Nº laterales

Ecuación19: (Caudal tubería principal)

De donde:

𝐐𝐭𝐩 = Caudal de tubería principal mm

𝐐𝐥 = Caudal tubería lateral

𝐍 = Número de laterales

3.5.8.1.5.- Diámetro de la tubería principal

𝐃 =√𝑸 ∗ 𝟒

. 𝟏𝟒𝟏𝟔 ∗ 𝐕

Ecuación 20: (Diámetro tubería principal)

Figura 30. Diámetro de tubería comercial de riego

De donde:

𝐃 = Diámetro mm

𝐐 =Caudal de tubería principal

𝐕 = Velocidad de tubería principal

47

3.5.8.1.6.- Pérdida de carga por fricciones totales

𝐇𝐟𝐭 = hf lateral + hf principal

Ecuación 21: (Pérdida de carga por fricciones totales)

De donde:

𝐇𝐟𝐭 = Pérdida de carga por fricciones totales

𝐡𝐟 = Pérdida de carga por fricción

3.5.8.1.7.- Pérdida de carga de accesorios

𝐇𝐦 = 𝑲 𝐕²𝟐𝒈

Ecuación 22: (Pérdida de carga por Accesorio)

De donde:

𝐕 = Velocidad de agua en m/s.

= Gravedad en el Ecuador 9,81 m/s²

𝐊 = Coeficiente de accesorio

3.5.8.1.8.- Pérdida de carga localizada

𝐇𝐦 = 𝐇𝐦𝟏 + 𝐇𝐦𝟐 + 𝐇𝐦

Ecuación 23: (Pérdida de carga localizada)

De donde:

𝐇𝐦 = Pérdida de carga localizada

3.5.8.1.9.- Pérdida de carga total

𝐇𝐭 = 𝐡𝐟 + 𝐇𝐦

Ecuación 24: (Pérdida de carga total localizada)

48

De donde:

hf = Pérdida de carga por fricción

h = Pérdida de carga localizada

3.5.8.2.1.- Cabeza dinámica total

CDT =Hf+ 𝐡 + 𝐡𝐬 + 𝐡 + 𝐇𝐦+%

Ecuación 25: (Cabeza dinámica total)

De donde:

Hf = Pérdida de carga por fricción

h = Pérdida de carga real

hs = Pérdida de elementos singulares

hg = Desnivel geométrico

Hm= Presión de trabajo del aspersor

% = Porcentaje por desgaste

3.5.8.2.2.- Potencia de la bomba

P =𝐐 (𝐦 𝐡 ) ∗𝐂𝐃𝐓

𝟐𝟕𝟎∗𝐄𝐟

Ecuación 26: (Potencia de la bomba)

De donde

P = Potencia de la bomba (Hp)

Q = Caudal total lateral m3 h

CDT = Cabeza dinámica total (m.c.a).

Ef = Eficiencia de la bomba %

3.5.8.2.3.- Potencia del motor

Hp motor = P + 30%

Ecuación 27: Potencia del motor

49

De donde:

P = Potencia de la bomba

𝐄𝐟 = Eficiencia del motor

3.5.9.- Metodología del sistema de drenaje

3.5.9.1.- Instalación de drenaje del terreno de juego

El sistema de drenaje a implantar consiste básicamente en

instalar drenes secundarios, que recoja el agua de la lluvia y la canalice

hacia los colectores laterales, y estos a la red de evacuación.

3.5.9.2.- Parámetros del sistema de drenaje

Para conseguir un buen diseño del terreno de juego se siguen

los pasos en el orden que a continuación se detallan.

1. Cajeado del terreno dotándolo de una pendiente del 2% (pendiente

recomendada) hacia las bandas.

2. Se debe permitir una velocidad mínima de 0.4 m/s para que se

provoque el auto-lavado.

3. Realizar 2 zanjas longitudinales en las bandas de unos 40 cm de

profundidad.

4. Colocación del geocompuesto en rollos de 4 metros, sobre la capa

de todo-uno (1 cm de grosor). Estas redes de drenaje de superficie

son retículas de polietileno de alta densidad entrelazadas. Los

elementos que la conforman dejan una cámara de unos 6 mm entre

el geotextil superior y la lámina impermeable inferior, por donde

circula el agua hacia los tubos.

5. Instalación de tubos colectores secundarios con una pendiente del

2% hacia el fondo más cercano al colector de desagüe de aguas

pluviales, en zanjas y rellenarlas de grava.

50

6. Proteger las zanjas con la misma lámina geotextil que lleva el

geocompuesto.

7. Los geocompuestos “envolverán “a los tubos de drenaje bajando

por la zanja.

8. Colocar una capa arenosa con características filtrantes, y otros

materiales como turba, mantillo o tierra de la propia excavación)

sobre la que se implantara el césped (30cm aprox).

3.5.9.3.- Diseño hidráulico, caudal del drenaje principal

(Fórmula racional)

Q. dren = 𝑪.𝑰.𝑨.

𝟔𝟎

Ecuación 28: (Caudal de drenaje, colector principal)

Dónde:

C = Coeficiente de drenaje

I = Intensidad máxima de lluvia (mm/h)

A = Área a drenar (Has)

Cuadro 3. Precipitación máxima mm

3.5.9.4.- Cálculo de diámetro de tubería colector principal

Ecuación de la continuidad:

S= Q/v

Ecuación 29: (Fórmula sección hidráulica para deducir el diámetro de la tubería colector principal)

51

Dónde:

Q = Caudal colector principal (m³/seg)

S = Sección hidráulica (m²)

V = Velocidad (m/s)

Figura 31. Diámetros comerciales de tubería para drenaje

3.5.9.5.- Cálculo de drenes secundarios

q = 𝑸

𝑵º 𝒅𝒓𝒆𝒏

Ecuación 30: (caudal de los drenes secundarios)

Dónde:

Q = Caudal colector principal (m³/seg)

q = Caudal dren secundario (m³/seg)

Nₒ dren = Número de drenes secundarios

Formula de Manning:

Ecuación 31: (deducción del radio hidráulico)

52

Dónde:

Q: El caudal hallado mediante la ley de Darcy. m³/seg

n. 0,016. Este es el coeficiente de Manning. Este es el valor “n” de

diseño para la red de agua.

r. Radio hidráulico con el que se deduce el diámetro de la tubería

s. La pendiente a instalar será del 2%.

3.5.9.6.- Espaciamiento entre drenes

Figura 32. Espaciamiento entre drenes

Nota: asumimos en este proyecto los valores de b y d ya que son

valores establecidos llevados a la practica en campos de football.

(Garriz, C. 2012).

s²= 𝟒 𝑲 (𝒃𝟐+𝟐𝒃𝒅)

𝐪

Ecuación 32: (espaciamiento de drenes)

Dónde:

K= Conductividad hidráulica.

b²= 0.20 m

d = 0.20 m

q = coeficiente de drenaje. l\t

I = mm que hay que drenar

t= tiempo que soporta el terreno de juego sin sufrir daño alguno (s)

53

3.5.9.7.- Conductividad hidráulica

K= 𝑰

𝒅

Ecuación 33: (conductividad hidráulica)

Dónde:

I = Intensidad de lluvia

d = Diámetro del tubo mm

3.5.9.8.- Coeficiente de drenaje

q = 𝒍

𝒕 despeje de fórmula para sacar el tiempo que hay a drenar t =

𝒍

𝒒

54

IV RESULTADOS

Propiedades físicas e hidráulicas del suelo

En cuanto a las propiedades físicas e hidráulicas del terreno de

juego se determinó que este tiene una textura arenosa con una

velocidad de infiltración de 15 a 20 mm/h, la capacidad de campo es de

9%, y su punto de marchitez permanente es de 3% de acuerdo a la

tabla de valores identificados de la pág. 37.

Estudios Planimétricos

En el estudio planimétrico del estadio municipal del cantón Santa

Lucia, se determinó que éste posee una extensión total de área de

juego de 11,481 m². El cual el campo de football posee dimensiones de

110 x 70 metros, con bandas de protección de 10.50 y 8.50 metros en

los laterales y de 9.80 y 9.50 metros en las verticales.

Estudios Altimétricos

En el estudio altimétrico, se determinó que el relieve del campo

de football presenta una uniformidad óptima de su superficie,

consiguiendo un buen diseño del terreno de juego, cuya pendiente

natural está en alrededor de 1.73 ‰ y la recomendada es del 2 % hacia

las bandas de colectores de salida.

Determinación de la Evapotranspiración del césped

55

En base a los datos meteorológicos tomados de los últimos 10

años extraídos de la estación experimental, la capilla (Cedege), serie

2001 – 2010, se consideró que el mes de mayor demanda de agua es

el mes de marzo con una evapotranspiración promedio de 5 mm/día

Diseño Agronómico del sistema de riego

Considerando las necesidades diarias del cultivo, se determinó

que la lámina de riego es de 10.89 mm y una dosis total de 12.1 mm

con una eficiencia de aplicación del 70%.

Considerando el mes de marzo con una evapotranspiración

diaria de 5 mm/día, se obtiene que la frecuencia entre riego será cada

2 días.

Para elegir el tipo de aspersor se estimó que la velocidad de

infiltración del agua en el suelo es de 15 a 20 mm/h, superando a la

lluvia del emisor (18.3mm/h) para evitar encharcamientos, de acuerdo

con estos datos, se escogió el aspersor tipo Pop-Up 8005 cuyo caudal

es de 1.27 l/s con un espaciamiento de 19 m metros entre aspersores.

Con el emisor seleccionado, se determinó la duración del riego

con un lapso de 42 minutos por válvula, con turnos de dos ciclos día, lo

que resulta un riego total en todo el sistema de 9.8 horas/día en sus

siete posturas.

Diseño Hidráulico del sistema de riego

El diseño del sistema cuenta con un distanciamiento de 18.5 m

entre aspersores, con lo que se obtienen 5 aspersores por lateral. La

longitud real de la tubería lateral es de 75 metros y 82.5 metros de

longitud ficticia, con un caudal de 6.4 l/s.

56

El diámetro de la tubería lateral es de 44.51 mm lo que conlleva

a utilizar tubería de diámetro de 50 mm, considerando que las pérdidas

de carga entre el primero y el último aspersor no deben ser mayores

del 20% de la presión de trabajo.

Las pérdidas de carga totales por fricción de la tubería lateral

regadora son de 1.033 m.c.a, por lo que la perdida de presión que se

produce en el fluido de la carga real es de 6.9 m.c.a. mediante la

presión inicial 39.3 m.c.a. y la presión final 32,45 m.c.a. obtendremos

la presión media total de 35.8 m.c.a. la velocidad de conducción de la

tubería lateral es de 0,65 m/s y su pérdida de carga admisible o perdida

de presión será de 2.96 m.c.a.

Para el diseño del diámetro de la tubería principal, la velocidad

ideal en tuberías de conducción es de 0.67 m/s. Teniendo en cuenta

que el caudal total a conducir es 6.4 l/s por lo que se obtiene un

diámetro de tubería de 0.11 metros que convertido a milímetros

conlleva a usar una tubería de diámetro comercial de 110 mm.

La pérdida de carga por fricción total de la tubería principal es de

0.3065 m.c.a., sumando este valor con las pérdidas de carga por

fricción de la tubería lateral 7 m.c.a. se tiene un total de 1.033 m.c.a. de

pérdidas de carga por fricción.

Se tomó en cuenta las pérdidas de carga localizadas en las

laterales 5.9 m, y las pérdidas localizadas en la principal 0.0546 m.c.a.,

obteniéndose pérdidas de carga total de 6 m.c.a.

Se determinó que la bomba centrifuga seleccionada para el

sistema de riego es un motor eléctrico modelo KE 3 10 HP con

capacidad para mover 5 aspersores de 20.27 G.P.M, con un radio de

humedecimiento de 19 m, el equipo de bombeo en base a la carga

dinámica total es de 71 m.c.a., y su caudal es de 23 m³/h, considerando

que el requerimiento del equipo, motor – bomba es del 90 % de

57

eficiencia, se obtuvo un requerimiento de potencia de bomba de 7 Hp

y una potencia del motor de 9.1 Hp

Caudal del sistema de drenaje

Para estimar el caudal a drenar, se supone una intensidad de

precipitación dadas las condiciones de pluviosidad de la zona, 23.4

mm/h, con base en este valor y aplicando el método racional (C.I.A.),

se calcula a continuación el caudal de diseño de la principal lo que

resulto en un valor de 0.0055 m³/s

Diámetro de tubería para drenaje lateral principal.

Se determinó 2 colectores laterales de 110 mm de diámetro

comercial a ambos lados del terreno de juego para recoger el agua que

les entregan los drenes secundarios.

Diámetro de drenes secundarios

Se determinó drenes secundarios de 90 mm de diámetro

comercial, formando un modelo en espina de pescado que recogerá el

agua de lluvia, la conducirá hacia los colectores laterales y acto seguido

a la red de alcantarillado.

Espaciamiento de drenes secundarios

Se determinó el espaciamiento entre drenes secundarios, cada

7 metros, de acuerdo al caudal de drenaje calculado en 4.5 L/seg y al

tiempo que soporta el terreno de juego sin sufrir daño alguno, según lo

experimentado por Gárriz, C. (2012).

58

Selección del tipo de grama

Considerando el suelo arenoso del campo de football, se

determinó que el tipo de grama a implantar será el Bermuda Grass

porque esta variedad se ajusta a las condiciones de uso del suelo, lo

que la hace frecuentemente utilizada en campos deportivos.

59

V DISCUSION

En cuanto a las propiedades físicas e hidráulicas del terreno de

juego se determinó que este tiene una textura franco arenoso con una

velocidad de infiltración de 15 a 20 mm/h, la capacidad de campo es de

9%, y su punto de marchitez permanente es de 3% de acuerdo a la

tabla de valores identificados de la pág. 37, resultados similares se

encontró en INDER, citado por Corrales. J. et al., 2010, quien

especifica que la primera capa (suelo vegetal) debe tener la capacidad

de absorber durante 90 minutos, 10.6 mm de aguas lluvias caída y

evacuarla durante 15 minutos, lo que equivale a 1.017 m/días o

aproximadamente 124 lt/seg

Se determinó en los estudios planimétricos que el estadio

municipal del Cantón Santa Lucia éste posee una extensión total de

área de juego de 11.481 m², de los cuales el campo de football posee

dimensiones de 110 x 70 metros, con bandas de protección de 10.50

y 8.50 metros en los laterales y de 9.80 y 9.50 metros en las verticales,

resultados similares establece Indeportes Antioquia citado por

Corrales. J. et al., 2010, quien concluye que las medidas que

establece que el campo de juego es un rectángulo de medidas

máximas según la FIFA, de 110 metros de largo por 75 metros de

ancho; se aceptan unas medidas estándar de 105 metros de largo por

68 metros de ancho o 100 metros de largo por 65 metros de ancho y

unas medidas mínimas en casos extremos por falta de espacio de 90

metros de largo por 50 metros de ancho.

Se determinó que el relieve del campo de football presenta una

uniformidad óptima de su superficie, consiguiendo un buen diseño del

terreno de juego, cuya pendiente natural está en alrededor de 1.73 ‰

y la recomendada es del 2 % hacia las bandas de colectores de salida,

datos similares se obtuvieron en esta investigación Rugby, w. citado

por Lucio, A. 2010, para alcanzar una buena nivelación, la pendiente

60

máxima de 1:80 – 1:100 en el largo de la cancha y 1:40 – 1:50 a lo

ancho del campo de juego, la nivelación de la cancha depende

principalmente de la topografía del terreno, por eso es necesario

realizar una nivelación en la superficie de la cancha.

En base a los datos meteorológicos tomados de los últimos 10

años extraídos de la estación experimental, la capilla, cantón Santa

Lucía (CEDEGE), serie 2001 - 2010 se consideró que el mes de mayor

demanda de agua es el mes de marzo con una evapotranspiración

promedio de 5 mm/día, resultados similares por Pizarro, F. citado por

Corrales. J. et al., 2010, quien determinó que con el análisis de

frecuencia de las distintas precipitaciones diarias, seleccionando la

lluvia crítica aquella que es igualada o superada cinco veces en el año,

los valores de las frecuencias de lluvia para datos mayores a 10 años

con fines de drenaje, este valor se comparó con el efecto acumulado

de las precipitaciones de 2, 3, 4 y 5 días consecutivos que dieran lugar

a elevaciones de la capa freática superiores a la considerada como

crítica,

Se determinó que la lámina de riego es de 10.89 mm y una dosis

total de 12.1 mm con una eficiencia de aplicación del 70%.

Considerando el mes de marzo con una evapotranspiración diaria de 5

mm/día, se obtiene que la frecuencia entre riego será cada 2 días, hay

que considerar que este estudio se lo hizo en la estación de invierno,

similares resultados encontrados por Bayer Garden, citado por Lucio

et al., 2015, quien señala que es requiere de 25 a 35 milímetros de

agua por semana en el cultivo de césped, por eso es necesario aplicar

esta cantidad de agua en un solo riego o en dos riegos iguales con 2 o

3 días de intervalo.

El diseño del sistema cuenta con un espaciamiento de 18.5 m

entre aspersores, con lo que se obtienen 5 emisores de riego por

lateral. La longitud real de la tubería lateral es de 75 metros y 82.5

metros de longitud ficticia, con un caudal de 6.4 l/s. datos similares

61

encontramos en Lucio et al., (2015) quien señala que el diseño

espacial del sistema cuenta con distanciamientos de 15 m y se obtienen

el número de 5 aspersores por cada lateral, la longitud de la tubería

lateral es 67,5 m y 75m de longitud ficticia, con un caudal 2.3 l/s.

Para estimar el caudal a drenar, se supone una intensidad de

precipitación dadas las condiciones de pluviosidad de la zona. 23.4

mm/h, con base en este valor y aplicando el método racional (C.I.A.) se

calcula a continuación el caudal de diseño de la principal lo que nos

dará un valor de 0.0055 m³/s, similares datos nos proporciona

Corrales, J.et al., 2010 quien manifiesta que para diseñar el sistema

de drenaje en canchas de fútbol, se debe seleccionar un suelo vegetal

que cumpla con una infiltración no inferior a 10mm/h y permeabilidad

mayor que 1.07 m/día y un subsuelo permeable que permita evacuar el

agua hacia los drenes.

En base al tipo de suelo arenoso del campo de football se

determinó que el tipo de grama a implantar será el Bermuda Grass ya

que esta variedad se ajusta a las condiciones favorables de nuestros

suelos, y es recomendada para ser utilizada en campos deportivos,

resultados que coinciden con La Norma UNE 2002 Citado por

Corrales, j. 2010, quien Recomienda que el gramado natural en

canchas deportivas debe estar constituido por varias especies

compatibles (grama tipo combinado), que cuenta con un césped tipo

combinado, mezcla de Bermuda-Bahía (Cynodon dactilon - Paspalum

notatum) que permite una excelente cobertura y tupidez, de resistencia

al uso fuerte y adaptación al medio.

62

PROPUESTA

La propuesta con la que se elaboró este proyecto: estudio de

caso, titulado. Diseño de riego, drenaje y gramado, se realizó con el

objetivo de mejorar las condiciones físicas del campo deportivo del

estadio municipal del cantón Santa Lucía, mediante la implementación

de un sistema de riego automatizado, el diseño del sistema de drenaje

entubado subterráneo y sustituir el tipo de gramado, por uno que se

adapte mejor a las condiciones de temperatura y humedad del suelo,

además de ofrecer una mayor resistencia al daño mecánico, por efecto

de las actividades deportivas.

El diseño propuesto, servirá de ejemplo para los diferentes

cantones aledaños.

El monto estimado para la inversión del sistema de riego, drenaje

y gramado presupuesto asciende a 66.631,00 U.S.D, de los cuales el

48%m es decir 32.273 U.S.D, corresponden a los costos del sistema

de riego, el 28%. 18.510,20 U.S.D, constituyen al sistema de drenaje,

y finalmente, el 24%, equivalente a 15.847,20 U.S.D, pertenecen al

gramado del campo de football.

63

CÁLCULOS Y CONVERSIONES

Evapotranspiración potencial del cultivo en referencia (ETo).

Memoria de cálculo

Conversión diaria y semanal

146mm

mes *

1mes

31dia = 5 mm/día

5mm

dia *

7 dia

semana = 35 mm/semanas

AÑO ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE ANUAL

2001 77,5 56,0 59,5 62,0 21,5 0,0 0,5 0,0 0,0 0,0 2,0 1,0 280

2002 46,0 61,0 146,0 85,0 10,5 0,0 0,7 0,0 0,0 9,0 0,0 33,0 391,2

2003 59,0 51,0 36,2 47,2 17,0 0,0 1,8 5,5 5,5 0,0 0,0 19,3 242,5

2004 41,0 58,0 43,5 29,7 48,6 5,5 0,0 0,0 0,0 1,0 0,0 19,3 246,6

2005 65,0 40,0 69,5 126,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 24,5 325,5

2006 32,0 110,0 78,5 78,5 2,5 0,0 0.0 301,5

2007 22,0 33,4 65,0 35,7 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 14,0 170,1

2008 60,0 120,8 27,2 5,0 213

2009 75,0 45,5 35,8 8,2 0,0 164,5

2010 68,5 103,5 120,8 34,4 0,9 1.3 23.0 328,1

SUMA 546 512,9 739,8 571,7 140,9 13,7 3,9 5,5 5,5 10 3,3 111,1 2663

PROMED 54,6 51,29 73,98 57,2 14,09 1,37 0,39 0,55 0,55 1 0,33 11,11 266,3

MAYOR PRECIPITACIÓN MENSUAL: 391,2mm

MES MAS LLUVIOSO: 146mm

MAYOR PRECIPITACIÓN SEMANAL: 35mm/sem

MAYOR PRECIPITACIÓN DIARIA: 5mm/dia

64

CROPWAT 8.0

Mes de mayor demanda

ETo = 5 mm/día

Evapotranspiración del cultivo (ETc)

65

ETc = ETo ∗ Kc

ETc = 5mm/día ∗ 1.00

ETc= 5mm/día

Diseño Agronómico del Sistema de Riego

Lámina de riego

Lr =Cc − Pm

100 ∗ Da ∗ H ∗ f

Lr =9 − 3

100 ∗ 1.65 ∗ 200mm ∗ 0.55

𝐋𝐫 =10.89 mm

Dosis total de riego

Dt =Lr

Ef

Dt =10.89 mm

0,75

𝐃𝐭 =14.52 mm

66

Lámina de riego a aplicar

Lra =ETp

Ef

Lra =5 mm dia

0.75

𝐋𝐫𝐚 = 6.6 mm/día

Frecuencia de riego

Fr =Dt

Lra

Fr =14.52 mm

6.6 mm dia

𝐅𝐫 =2 días

67

Diseño Hidráulico del sistema de riego

Elección del Aspersor

Conversión lámina de riego neta

5mm

dia *

6 dia

sem = 30 mm/sem

Tiempo de riego por postura

Trp =Lamina de riego neta

precipitacion (max) aspersor

Trp =30 mm sem

21.08 mm h

𝐓𝐫𝐩 =1.42 h

Conversión: horas a minutos

0.42 ∗ 60 min1h

= 24 min

𝐓𝐫𝐩 = 1 h 24 min

MEMORIA DE CALCULO


tipo de aspersor Pop Up 8005

boquilla 18

caudal de aspersor

Radio de humedecimiento m 20.40

presion de trabajo psi 70

espaciamiento del lateral m 19

espaciamiento del aspersor m 18.50

Precipitacion del emisor mm/hrs 21.08

precipitacion del emisor pulg/hrs 0.72

G/min

l/sl/H

20.27

1.274572

68

Tiempo de riego total de la cancha de football

Trt = 84 m2 ciclos

=42 min/ciclo

Trt = 42 min/ciclo ∗ 7

Trt = 294 min /ciclo ∗ 2 ciclos =588 min

Conversión horas - día

588 min ∗ 1 h

60min=9.8 h

Trt =10 h/día

Diámetro total o área húmeda

Dₒ= π ∗ r2

Dₒ= 3.1416 ∗ (20.40)2

Dₒ=1307.4 𝐦𝟐

Conversión: caudal aspersor gal/min

5 mm

dia∗

1m

1000mm∗1307.4 m2

area hum∗ 1000 L

m3∗

1 gal

3.785 L∗1 dia

1.42 h ∗

1h

60 min

6537.00

322.482= 20.27 gal/min

Caudal del aspersor en la lateral: Conversión de gal/min a L/s

20.27 gal

min∗3.785 L

1 gal∗1 min

60 𝑠= 1.27 L/s

69

1.27 L/s ∗3600 s 1 H = 4572 L/h

Conversión de gal/min a 𝐦 /h

Q aspersor =20.27 gal/min a m3/h

20.27 gal

min∗3.785 L

1 gal∗

1𝑚3

1000 L ∗

60min

1h= 4.6𝐦 /h

Q aspersor =4.6m3/h∗5 aspersores

linia=23m³/h

Velocidad de infiltración propia del tipo de terreno

Precipitación del emisor

Conversión:

O.72pulg

H∗2.54cm

1pulg∗10mm

1cm=18.3 mm/H

Estamos bajo el rango indicado de la velocidad de infiltración del suelo

arenoso 15 – 20 mm/h

VELOCIDAD DE INFILTRACIÓN

MUY ARENOSO 20-25 mm/h

ARENOSA 15-20 mm/h

LIMO-ARENOSO 10-15 mm/h

LIMO-ARCILLOSO 8-10 mm/h

ARCILLOSO 8 mm/h

70

Presión de trabajo del aspersor

Conversión:

70 lb

pulg²∗

1 Kg

2.2 lb∗

1 pulg²

6.45cm²=4.93 kg/cm²

1 kg/cm² = 10 m.c.a ∗ 4.93 kg/cm²

Hm =49.3 m.c.a

Cálculo en laterales

Longitud lateral

L = dist del 1ᴱᴿ aspers + (dist aspers) ∗ (nₒde aspersores − 1)

L = 1 + (18.5 ∗ (5 − 1)

L = 1 + 74

𝐋 =75 m

Longitud ficticia

Lf = 1.10 ∗ 𝐿

Lf = 1.10 ∗ 75 m

𝐋𝐟 =82.5 m

Caudal en el lateral

Q = q ∗ n

Q = 20.27 gal min ∗ 5

𝐐 =101.35 gal/min

71

Conversión:

101 .35 gal/min ∗3.785 l

1 gal∗

1min

60s = 6.39 l/s

6.39 l/s = 1m3

1000 l = 0.0064 𝐦 /s

6.39 l/s ∗3600 S

1 H=23004 l/h

Diámetro de tubería lateral: (Factor de Christiansen.)

D =(0.496 ∗ 𝑄1.75 ∗ 𝑥 ∗ 𝐹 ∗ 𝑙𝑓

0.055 ∗ 𝐻)

1 4.75

D =(0.496 ∗ ( 23004)1.75 ∗ 0.5 ∗ 0.463 ∗ 82.5

0.055 ∗ 5)

1 4.75

D =44.51 mm

Se adopta el diámetro de tubería inmediato superior al calculado, según

tabla de la pág. # 42 que nos indica diámetros de tuberías comerciales

Pérdida de Carga Máxima Admisible

𝑃𝑐𝑎 = 0.2 ∗ presión de trabajo

𝑃𝑐𝑎 = 0.2 ∗ 49.3 m.c.a

𝑷𝒄𝒂 =9.8 m.c.a

72

Pérdida de carga por fricción

F = O.457 Hazzen Williams para salidas constantes

CHw=150 coeficiente de Hazzen Williams para tuberías plásticas

Hf =(10.643 ∗ 𝐿𝑓 ∗ 𝑄1.85 ∗ 𝐹

𝐶𝐻1.85 ∗ 𝐷4.87)

.

Hf =(10.643 ∗ 82.5 ∗ (0.0064)1.85 ∗ 0.457

(150)1.85 ∗ (0.05)4.87)

.

Hf =0.035064

0.004895

𝐇𝐟 = 𝟕 𝐦. 𝐜. 𝐚

Pérdida de carga real

h= (0.496 ∗ 𝑄1.75 ∗ 𝐹 ∗ 𝐿𝑓

𝐷4.75)

h= (0.496∗(23004)1.75∗0.457∗82.5

(50)4.75)

h=805.742

117.5158

h=6.9 m.c.a

Numero de salidas Factor

1 1.000

2 0.639

3 0.535

4 0.486

5 0.457

6 0.435

7 0.425

tabla para el calculo de factor de salidas

multiple

73

Presión inicial

PO = Pm + 0.75h - hg/2 + Ha

PO = 35 + 0.75 − 6.9 1𝑚

2 + 0.257

PO =39.3 m.c.a

Presión final

Pf = PO - h

Pf = 39.3 – 6.85

Pf = 32.45 m.c.a

Presión media

Px = PO+ Pf

2

Px = 39.3+32.45

2

Px =35.8 m.c.a

Sección hidráulica

SO =Π ∗ r² = π ∗ D²4

SO =π ∗ D²4 =

π ∗(0.05m)²4

SO =π ∗ 0.0025

4

SO =0.00196 m²

74

Velocidad en la lateral

Q =S ∗ v

V =𝑄

𝑆=m3 H

𝑚²

V =4.6 m3 H

50 𝑚𝑚

Conversión:

4.6 m³/H =1 H

3600 𝑠𝑒𝑔 =0.00128 m³/s

Sₒ =π∗ D²4

= π∗(0.05 m)²

4 =0.00196 m²

V =0.00128 m3 S

0.00196 m²

𝐕 = 0.65 m/s

Perdida de carga máxima admisible en la lateral

hʹa =0.1 ∗ H

𝑥 − h

hʹa =0.1 ∗ 49

0.5 – 6.9 m.c.a.

𝐡ʹ𝐚 = 2.96 m.c.a

75

Diseño hidráulico de tubería principal

Caudal de tubería principal

𝐐𝐭𝐩 = Q lateral∗ Nº laterales

Qtp = 6.4 l/s ∗ 1

Qtp = 6.4 l/s

Conversión: Metros cúbicos por segundos a litros por hora

6.4 l/s∗1m3

1000 l= 0.0064 m³/s

6.4 l/s∗3600 S

1 H= 23040 l/H

Diámetro de la tubería principal

𝑄 =3.1416 ∗ D2 ∗ 𝑉

4

𝑄 = 3.1416 ∗ D2 ∗ 𝑉

D =Q ∗ 4

3.1416 ∗ V

D = √0.0064 ∗ 4

3.1416 ∗ 0.67

D = √0.0256

2.1048

D = √0.01216

76

D= 0.11 m

𝐃 = 110mm

Se adopta el diámetro de tubería inmediato superior al calculado, según

tabla de la pág. # 41 que establece diámetros de tuberías comerciales.

Sección hidráulica

Sₒ =π ∗ D²

4=

π∗(110 m)²

4=

π∗(0.11)²

4

Sₒ=0.03801

4 = 0.0095 m²

Velocidad tubería principal

V=QS = 0.0064 m3 s

π ∗ D²4

= 0.0064 m3 s

0.0095 m²= 𝟎.𝟔𝟕m/s

Calculo de pérdida de carga y altura manométrica total para el

determinar el requerimiento de la bomba

Pérdida de carga por fricción.-

Cálculo de pérdidas de carga con salida

de distancias constantes

numero de salidas factor

1 1.000

2 0.639

3 0.535

4 0.486

5 0.457

tabla para el calculo de factor de salid multiples

77

F = O.425 Hazzen Williams para salidas constantes

CHw = 150 (coeficiente de Hazzen Williams para tuberías plásticas de 150)

Hf =(10.643 ∗ 𝐿𝑓 ∗ 𝑄1.85 ∗ 𝐹

𝐶𝐻1.85 ∗ 𝐷4.87)

.

Hf =(10.643 ∗ 82.4 ∗ (0.0064)1.85 ∗ 1.000

(150)1.85 ∗ (0.11)4.87)

.

Hf =0.076630.22769

=0.3365 m.c.a

Pérdida de carga por fricción total

Hft = Hf. Lateral +hf principal

Hft = (1 ∗ 1) + 0.3365 m.c.a

𝐇𝐟𝐭 =1.033 m.c.a

Pérdidas menores o localizadas

Fórmulas:

𝐇𝐦 = 𝐕²𝟐𝒈

𝐕 =𝐐 ∗ 𝟒

.𝟏𝟒𝟏𝟔 ∗ 𝑫²

Pérdida de carga en la tubería lateral que corresponden a los siguientes

accesorios: 5 T = 5 Codos

Gravedad 9.8 m/s

78

V =Q ∗ 4

3.1416 ∗𝐷¹

V =0.0064 ∗ 4

3.1416 ∗ (0.05)²=

0.0256

0.007854

𝐕 =3.26 m/s

Pérdida de carga por Accesorio T = K = 1.3

Hm = V²2𝑔

Hm₁ = 1.3 (3.26)²

2 (9.8)

Hm1 = 1.3 10.304

19.6

𝐇𝐦𝟏 = 0.70 m

Pérdida de carga por Accesorio Codos = K = 0.9

Hm = V²2𝑔

Hm₂ = 0.9 (3.26)²

2 (9.8)

Hm₂ = 0.9 10.30419.6

𝐇𝐦 = 0.48 m

79

Pérdida de carga localizada en laterales

Hm = Hm1 + Hm₂

Hm = ( 0.70 ∗ 5) + (0.48 ∗ 5)

Hm = 3.5 + 2.4

𝐇𝐦 =5.9 m

Pérdida de carga en las tubería principal corresponden a los siguiente

accesorios: 1 T = 1 Codos = 1 válvulas

Gravedad 9.8 m/s

𝐕 =𝐐 ∗ 𝟒

.𝟏𝟒𝟏𝟔 ∗ 𝑫²

V =0.0064 ∗ 4

3.1416 ∗ (0.11)²=0.0256

0.0380

𝐕 =0.673 m/s

Pérdida de carga por accesorio T = K = 1.3


Hm₁ = 1.3 (0.673)²

2 (9.8)

Hm1 = 1.3 0.452919.6

𝐇𝐦₁ = 0.030 m

Pérdida de carga por accesorio codos = K = 0.9


80

Hm₂ = 0.9 (0.673)²

2 (9.8)

Hm₂ = 0.9 0.452919.6

𝐇𝐦 = 0.020 m

Pérdida de carga por accesorio Válvulas = K = 0.2


Hm₃ = 0.2 (0.673)²

2 (9.8)

Hm₃ = 0.2 0.4529

19.6

𝐇𝐦 =0.0046 m

Pérdida de carga localizada principal

Hm = Hm₁ + Hm₂ + Hm₃

Hm = ( 0.030 ∗ 1) + (0.020 ∗ 1) + ( 0.0046 ∗ 1)

Hm = 0.03 + 0.02 + 0.0046

𝐇𝐦 =0.0546 m

Hmt = Hm lateral + Hm principal

Hmt = 2.96 + 0.0546

𝐇𝐦𝐭 =3.0146 m

81

Pérdida de carga total

Ht = Hf + Hm

Ht = 1.033 + 5.9

𝐇𝐭 = 6.93 m

Cabeza dinámica total

Calculo de la CDT para el trabajo de una sola lateral con 5 aspersores

CDT = Hft+ h + hs + hg + Hm+%

CDT = 1.033+ 6.9 + 6 + 1𝑚 + 49.3 + 10%

CDT = 64.233.∗ 1.10

CDT = 71 m c a

Potencia de la bomba

Hp bomba = Q (m3 h ) ∗ CDT

270 ∗ Ef

Hp bomba = 23 m3 h ∗ 71270 ∗ 0.90

Hp bomba =7 hp

Potencia del motor

Hp motor = Hp bomba ∗30%

Hp motor = 7 ∗ 1.30=9.1 Hp

82

Transformando a bomba eléctrica en KW

1 Hp es =a 0.736 KW

7 HP ∗ 0.736 KW =6.624 KW

83

DISEÑO DEL SISTEMA DE DRENAJE

Diseño Hidráulico.

a) Caudal de drenaje

Q. dren = C.I.A.

360= m³/seg

b) Precipitación máxima 490.8 mm/día.

Conversión a mm/h:

490.8 mm

dia∗

1 mes

28 dias∗

1 dia

0.90 h= 19.47mm/h

Q. dren = 0.10 ∗ 19.47 ∗ 0.844

360

Q. dren = 0.0045 m³/seg

c) Diámetro de tubería para drenaje lateral

Q= S∗ 𝐕

0.0045 m³/s = s ∗ v

s = 0.0045 𝑚3 𝑠

0.50 𝑚 𝑠 = 0.009 m²

d) Sección hidráulica

SO = Π ∗ r²

84

Despeje de fórmula:

0.009 = Π ∗ r²

r² = 0.009

Π =

0.009

3.1416

r² = 0.003 m²

r = (0.003)¹/²

r = 0.055m r = 55 mm

D = 2 (r)

D = 2 ∗ 55mm

D = 110 mm

e) Drenes secundarios

q = 𝑄

𝑁º 𝑑𝑟𝑒𝑛

q = 0.0045 𝑚3 𝑠

15

q = 0.0003 𝒎 𝒔

Conversión:

0.0003 m3

s∗3600 s

1 ℎ= 𝟏. 𝟎𝟖 𝒎 𝒉

85

Fórmula de Manning:

1.08 𝑚3 ℎ =1

0.016∗ R ²/³ ∗ (0.02) ¹/²

1.08 𝑚3 𝑠 =62.5 ∗ R²/³ ∗ 0.01414

R ²/³ = 1.08 m³ h

62.5 ∗ 0.1414

R²/³ = 0.122

R = (0.122)³/²

R = 0.043 m = 42 mm

D = 2 (r)

D = 2 ∗ 43mm

D = 86 mm

Se adopta Tubería de diámetro inmediato superior según tabla de la pág

# 53 que nos indica que el diámetro interno es de 94 mm y el diámetro

externo 110 mm

f) Conductividad hidráulica para el espaciamiento de drenes

K= 𝐼

𝑑

K=19.47 mm

110mm K= 0.177

86

g) Coeficiente de drenaje

q = 𝒍

𝒕

0.0021 mm/s =19.47 mm

𝑡

0.0021 mm/s ∗ 𝑡= 19.47 mm

t = 19.47 mm

0.0021mm s= 10 s

h) Espaciamiento entre drenes secundarios

s²=4 𝐾 (𝑏2+2𝑏𝑑)

q

s²=4 ∗ 0.177 (0.2² +2∗ 0.2+0.2)

0.0021

s²=0.70 (0.12)

0.0021

s²=0.0936

0.0021

s²=40

s²= (40)¹/²

s = 6.32 = 7m

87

88

PLANIMÉTRÌA DEL ÀREA DE TRABAJO

89

ALTIMÉTRIA DEL ÁREA DE TRABAJO

90

CURVAS DE DISEÑO EN BASE A CURVAS DE NIVEL

91

DISEÑO DEL SISTEMA RIEGO

92

RADIO DE HUMEDECIMIENTO

93

MÓDULOS DE RIEGO

94

TUBERÍA PRINCIPAL DE RIEGO

95

TUBERÍA SECUNDARIA DE RIEGO

96

DISEÑO DEL SISTEMA DE DRENAJE

97

TUBERÍA PRINCIPAL DE DRENAJE

98

TUBERÍA SECUNDARIA DE DRENAJE

99

IV CONCLUSIONES

Las propiedades físicas e hidráulicas del suelo, cumplen con

especificaciones y recomendaciones requeridas en las canchas de

football reglamentarias, ya que los valores de infiltración y

permeabilidad están por encima del valor de la lluvia del aspersor, lo

cual, evitará encharcamientos.

El suelo del terreno deportivo deber ser de textura arenosa,

debido a que permite la rápida infiltración y eficiente permeabilidad de

las lluvias.

El sistema de riego por aspersión posee 35 aspersores turbina

POP-UP cuyo caudal es de 1.27 l/s, lo cual permite que en un tiempo

de riego de 9.8 horas se pueda cubrir toda la superficie de la cancha,

utilizando un sistema de bombeo con una potencia nominal de 7 Hp y

una potencia de motor de 9.1 Hp, encontrándose en el mercado

bombas con potencia inmediata superior de 10 - 15 Hp.

Con el diseño de drenaje propuesto se garantizará partidos en

épocas de lluvias, generando un aumento en su tiempo de juego y

logrando acabar la suspensión de partidos al momento de una lluvia.

La semilla Bermuda Grass permite un mayor brote y poblamiento

de la grama y tolera altas condiciones de salinidad, de todas formas es

importante que durante la siembra y mantenimiento de esta especie, el

suelo tenga un buen drenaje, lo que contribuirá a mejorar su resistencia

y recuperación ante el daño mecánico.

100

VIII RECOMENDACIONES

La frecuencia de riego calculada en este proyecto, sugiere que

esta práctica debe realizarse en turnos de cada seis días.

Regar diariamente una lámina de 5 a 6 mm de agua, sea en

horas de la mañana o en horas de la tarde, cuando la temperatura no

sea demasiado alta.

Realizar el mantenimiento periódico de los sistemas de riego y

drenaje, además de elaborar un calendario de prácticas culturales

específicos para la especie sembrada.

El campo de football no debe pisotearse hasta que el gramado

este bien establecido, tres meses después de la germinación.

La primera frecuencia de poda se debe realizar cuando el

cesped alcance una altura mayor a 12 cm, de uno a dos meses después

de la germinación. Esta labor debe ejecutarse dos veces por semana

en épocas de lluvia y una vez por semana en época de seca.

101

IX.- RESUMEN

El presente trabajo de investigación, modelo estudio de caso,

titulado “Diseño de riego, drenaje y gramado” se realizó en las

instalaciones deportivas del estadio municipal, del cantón Santa Lucia,

provincia del Guayas, cuyas coordenadas geográficas son 1° 42′ 50″

latitud sur - 1° 42′ 50″ longitud Oeste una elevación de 5 msnm, parte

de su superficie pertenece, a zona de clima Tropical, Mega térmico -

Húmedo con temperaturas entre 25 y 26ºC y precipitaciones promedio

anuales entre 1000 y 1400 mm. El objetivo general consistió en diseñar

los sistemas de riego, drenaje y gramado para la cancha de football del

estadio Municipal del cantón “Santa Lucia” con el fin de garantizar en

cada jornada deportiva la funcionalidad y confort del terreno de juego.

En la ejecución del trabajo de campo, para la toma de datos, se utilizó:

cinta métrica, balizas, equipo de topografía, GPS y calculadora, cuyo

procesamiento se efectuó en computadora con los programas AutoCad

y CivilCad con la finalidad de diseñarlos planos altimétricos y

planimétricos. El diseño del sistema de riego por aspersión

automatizado, operará con una bomba eléctrica de 10 Hp que impulsa

una lateral regadora de 5 aspersores, cada uno de 20.27 G.P.M y radio

de humedecimiento de 19 m. La tubería principal propuesta es de 110

mm de diámetro y la tubería secundaria de 50 mm .El campo de football

tendrá siete posiciones de riego, con su respectiva válvula de activación

de 2”, a funcionar en intervalos de 42 minutos. La lámina de riego a

aplicar al gramado será de 6.6 mm/día. El diseño de drenaje consiste

básicamente en instalar un sistema de tuberías principales y

secundarias con diseño en espina de pescado, el colector principal

lateral tendrá un diámetro comercial de 110 mm y los drenes

secundarios, diámetros de 90 mm, que se colocarán espaciados a 7 m.

La pendiente a establecer en la red de tubería será del 2% sobre suelo

arenoso, donde la velocidad de infiltración estimada es de 20 mm/h.

El tipo de grama que se implantará será el Bermuda Grass,

tolerante al esfuerzo mecánico, corte bajo de la poda, plagas y

102

enfermedades, además de brindar un aspecto estético y decorativo a

la cancha, brindando seguridad y confort a los jugadores. La semilla del

Bermuda Grass por lo general suele sembrarse de 30 a 40 gramos por

m². El presupuesto de costos del sistema de riego, drenaje y gramado

propuesto se elaboró con base a la lista de precios, de las respectivas

casas comerciales. El costo total de la obra se estimó en un valor de $

66,631.00 distribuidos de la siguiente manera: Riego $32,273.64,

Drenaje$ 18,510.20 y gramado $15,847.20.

103

X.-SUMARY

The present research work, "Design of irrigation, drainage and lawn"

was carried out in the sports facilities of the municipal stadium, Santa Lucia

canton, Guayas province, whose geographical coordinates are 1 ° 42 '50 "

South latitude - 1 ° 42 '50 "West longitude an elevation of 5msnm, part of its

surface belongs, to Tropical climate zone, Mega thermal - Humid with

temperatures between 25 and an 26ºC and average annual rainfall between

1000 and 1400 mm. The general objective was to design the irrigation,

drainage and lawn systems for the football stadium of the municipal in order to

guarantee the functionality and comfort of the pitch every day. In the execution

of the field work, for data collection, we used: tape measure, beacons,

surveying equipment, GPS and calculator, whose processing was carried out

by computer with the programs AutoCAD and Civil Cad with the purpose of

designing altimetry and Plan metric planes. The design of the automatic

sprinkler irrigation system will operate with an electric pump of 10 Hp which

drives a lateral irrigation of 5 sprinklers, each of 20.27 G.P.M and radius of

wetting of 19 m. The proposed main pipe is 110mm in diameter and the

secondary pipe is 50mm. The football field will have seven irrigation positions,

with the corresponding activation valve of 2 ", operating at 42 minute intervals.

The irrigation sheet to be applied to the lawn will be 6.6 mm /day. The drainage

design basically consists of installing a main and secondary piping system with

fishbone design, the main lateral manifold will have a commercial diameter of

110 mm and secondary drains, diameters of 90 mm, to be spaced at 7 m . The

slope to be established in the pipe network will be 2% on sandy soil, where the

estimated infiltration rate is 20 mm/h. The type of grass to be introduced will

be Bermuda Grass, which is tolerant to mechanical stress, low cut pruning,

pests and diseases. In addition, it will providing an aesthetic and decorative

aspect to the court, provide security and comfort to the players. The Bermuda

Grass seed is usually planted at 30 to 40 grams per m². The budget of the

proposed irrigation, drainage and lawn system was elaborated based on the

price list of ARTERRIEGO and PLASTIGAMA companies. The total cost of the

work was estimated at

104

$ 66,631.00 distributed as follows: Watering $ 32,273.64, Drainage $

18,510.20 and lawn $ 15,847.20.

105

BIBLIOGRAFIA

Antúnez, M. 2001. El deporte de la tierra. Revista Española de

Educación Física y Deportes. España. 1-2pp

Cisneros, R. 2003. Apuntes de la materia de Riego y Drenaje Centro de

Investigación y Estudios de Postgrado de la Facultad de Ingeniería. San

Luis Potosí- México DF Pag.7

Corrales, J. et al., 2010. Estudio para el diseño de drenaje, riego y

gramado de la cancha de futbol del estadio “Arturo Cumplido Sierra” del

Municipio de Sincelejo - Colombia.

Fernández, R. et al., 2010. Riego por Superficie. Manual de riego para

agricultores, Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesca.

Sevilla-España.PP 10-11

GAD (Gobierno Autónomo Descentralizado) MUNICIPIO DE SANTA

LUCIA 2015. Plan de desarrollo y ordenamiento territorial. Cantón

Santa Lucia Provincia del Guayas – Ecuador.

Gallardo, A. 2009. Análisis de la satisfacción de la práctica deportiva

de los campos de césped natural y artificial de la región Murcia-

España.

Garriz, C. 2012. Riego y drenaje e instalaciones de un campo de futbol.

Tesis de grado de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros

Industriales y Telecomunicación Pamplona-España pp 38

González, P. 2007. Introducción al riego y drenaje. Instituto de

Investigaciones del Riego y Drenaje universidad de Cuba la Habana-

Cuba.

106

INHAMI, 2015. (Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología)

Datos climatológicos. Santa Lucia- Guayas- Ecuador.

Lucio et al., 2015. Diseño de cálculo y construcción de una cancha de

futbol implementada con infraestructura de riego y drenaje, facultad de

Ingeniería Agrícola, Santa Ana – Manabí - Ecuador

Morales, J. 2015. Riego automático. Obtenido del Articulo Infojardin -

San Fernando, (Cádiz).- España.

Osorio, A. 1996. Riego por goteo, conceptos y criterios de diseño,

Instituto Agropecuario de Investigaciones México.

Parracia, A. N. 2012. Césped: principales especies, manejo y métodos

de propagación usados en parques y jardines, Trabajo Final de

Ingeniería en Producción Agropecuaria. Facultad de Ciencias Agrarias.

Universidad Católica Argentina. PP 8-9

Ramos, M. et al., 2013. Diseño y construcción de un sistema de riego

por aspersión en una parcela demostrativa en el cantón Cevallos,

Escuela Superior del Politécnica del Chimborazo. Riobamba-Ecuador,

pag.14

Sánchez, R. 2012 -clasificación y selección de los sistemas de riego.

Documento de opinión publica el Bulón.com. Universidad de Sevilla –

España.

Sánchez, A. 2013. Importancia del riego en la Agricultura. Diario el

Universo documental de Opinión Publica 2013/12/17 Guayaquil-

Ecuador.

Sánchez, et al., 2010. Diseño de un Sistema de Riego por Aspersión

Subfoliar para el cultivo de Banano Tesis de Grado Facultad de

107

Ciencias Agrarias. Universidad de Guayaquil - Ecuador

Sierra, L. 1993. El cultivo del Banano, Producción y Comercio. Medellín

Colombia. PP. 203, 210.

.

Vercammen, M. 2007 Césped Natural o Artificial, I Curso de experto

universitario en gestión del césped deportivo natural y artificial.

Fundación Real Federación Española de Fútbol y Universidad de

Castilla‐La Mancha. Madrid – España.

Vergara, J. et al., 2011. Manejo de riego en condiciones de sequía,

Manual técnico, Comisión nacional de Riego, Chile.

108

109

ANEXO # 1

LECTURA LECTURA LECTURA H+I COTA

PUNTO ATRAZ INTERMEDIA ADELANTE CALCULADA

BM 1,244 11,244 10,00

A+000 1,362 11,244 9,882

A+010 1,505 11,244 9,739

A+020 1,521 11,244 9,723

A+030 1,462 11,244 9,782

A+040 1,398 11,244 9,846

A+050 1,428 11,244 9,816

A+060 1,364 11,244 9,88

A+070 1,401 11,244 9,843

A+080 1,408 11,244 9,836

A+090 1,42 11,244 9,824

A+100 1,35 11,244 9,894

A+110 1,315 11,244 9,929

B+000 1,395 11,244 9,849

B+010 1,375 11,244 9,869

B+020 1,38 11,244 9,864

B+030 1,45 11,244 9,794

B+040 1,395 11,244 9,849

B+050 1.401 11,244 9,843

B+060 1,5 11,244 9,744

B+070 1,49 11,244 9,754

B+080 1,505 11,244 9,739

B+090 1,455 11,244 9,789

B+100 1,445 11,244 9,789

B+110 1,42 11,244 9,824

C+000 1,441 11,244 9,803

C+010 1,482 11,244 9,762

C+020 1,525 11,244 9,719

C+030 1,46 11,244 9,784

C+040 1,37 11,244 9,874

C+050 1,37 11,244 9,874

C+060 1,45 11,244 9,794

C+070 1,44 11,244 9,804

C+080 1,31 11,244 9,934

C+090 1,41 11,244 9,834

C+100 1,42 11,244 9,824

C+110 1,53 11,244 9,714

D+000 1,53 11,244 9,714

D+010 1,49 11,244 9,754

D+020 1,42 11,244 9,824

D+030 1,422 11,244 9,822

D+040 1,471 11,244 9,773

LIBRETA DE CAMPO

110

111

112

ANEXO # 2

ESPECIFICACIONES DE LA BOMBA

PARA EL SISTEMA DE RIEGO

Bomba KE 3 10HP Curva de rendimiento

CARACTERISTICAS

113

ANEXO # 3

ESPECIFICACIONES DEL ASPERSOR

Aspersores Emergentes – Gran Alcance

Aspersor turbina pop-up 8005

ESPECIFICACIONES

✓ Alcance: 17,4 a 24,7 m.

✓ Presión: 3,5 a 6,9 bar.

✓ Caudal: 2,54 a 8,24 m3/h.

✓ Toma roscada hembra de 1” (26/34) BSP.

✓ Válvula antidrenaje SAM retiene hasta 3,1m de columna de agua.

✓ Toberas Rain Curtain: 04 (negra), 06 (azul claro), 08 (verde

oscuro), 10 (gris), 12(beige), 14 (verde claro), 16 (marrón oscuro),

18 (azul oscuro), 20 (rojo), 22(amarillo), 24 (naranja), 26 (blanco).

✓ ángulo de trayectoria de la tobera de 22º.

114

CARACTERÍSTICAS

Tecnología de toberas de uniformidad Rain Curtain

✓ Toberas de uniformidad para un riego eficaz en las zonas cercanas

al aspersor que se traduce una uniformidad superior.

✓ Toberas intercambiables sin utilizar una herramienta especial.

Resistencia al vandalismo y daños

✓ Protección antivandálica: el sector de riego retorna a su posición

inicial si se fuerza por vandalismo.

✓ La torreta de la tobera se puede girar libremente sin producir daños

en la turbina interna de engranajes.

Instalación y mantenimiento

✓ Ajustable de 50° a 330° en sectorial y 360° sin retorno cuando

funciona en modo círculo completo.

✓ Estator autoajustable que no necesita ningún reglaje cuando se

cambia la tobera.

Soluciones para Diseño:

✓ Diámetro superior expuesto de reducidas dimensiones que

reduce la posibilidad de daños en zonas de juego.

✓ Tapa de césped opcional que incrementa la seguridad en

aplicaciones de campos de deportes.

Durabilidad:

✓ 5 años de garantía

✓ Mecanismo de turbina lubricado por agua:

115

ANEXO # 4

Manual para el mantenimiento de riego, drenaje y gramado para el

estadio municipal de Santa Lucia

Mantenimiento del riego

✓ Se debe garantizar la disponibilidad de agua diaria para el riego del

gramado.

✓ Al momento de regar se debe conservar las posiciones y tiempos

de riego, el cual tendremos un tiempo de riego por cada válvula de

42 minutos durante dos ciclos de riego en el día.

✓ Revisar y limpiar el check de la tubería de succión, y cada uno de

los filtros de los aspersores pop-up tipo turbina.

✓ El suministro de energía eléctrica es de vital importancia para la

operación del sistema de bombeo de la red de riego, por lo tanto,

éste debe ser continuo, es decir, no debe faltar en ningún momento

✓ Se debe hacer mantenimiento de las válvulas de riego y conexiones

mecánicas con ayuda de un lubricante antioxidante en aerosol Esta

labor debe realizarse mensualmente.

✓ Se debe revisar las presiones de trabajo de la bomba durante el

tiempo de operación del riego 72 psi (49.3mca); una variación

brusca de esta presión, el operador procederá a apagar el sistema

y deberá remitirse al encargado, si se presenta problemas en el

circuito (tablero – electrobomba), acudir inmediatamente al técnico

y no tratar de manipular o accionar el sistema.

Mantenimiento del drenaje

116

✓ Se debe chequear periódicamente la tubería principal con el objeto

de verificar la salida del flujo de agua de los ramales secundarios

esta labor se debe hacer cuando se registren lluvias superiores a

las del diseño (18mm/h).

✓ Hacer limpieza periódica de las cámaras de inspección del dren

colector en los desarenadores.

✓ Limpiar periódicamente los desarenadores de las rejillas del canal

perimetral, con el objeto de evitar el paso de material granular y

virutas de la poda hacia la tubería de conducción.

Mantenimiento del gramado

✓ La utilización máxima de la campo de football en la semana: en

época de lluvia es de dos partidos por semana y en época de sequía

es de cuatro partidos por semana. Cabe destacar, que cuando el

terreno de juego esté mojado, no se permite ningún entrenamiento

ya que el pisoteo puede deteriorar el gramado.

✓ Regar durante el intervalo de dos días una lámina de 6.6 mm de

agua, ya se temprano en la mañana o bien por la tarde.

✓ La poda del gramado se realizará dos veces por semana en época

de lluvia y una vez por semana en época de sequía.

✓ El gramado debe estar libre de basuras como: fundas plásticas,

papel, piedra, frascos, y todos aquellos objetos que pueda puedan

ser causales de accidentes y deteriore el gramado.

✓ Realizar control de maleza del césped de acuerdo a la población de

las malas hierbas existentes en la cancha y fertilizar según la

coloración del pasto.

117

✓ Las labores para el control de plagas - insectos debe hacerse

periódicamente en el momento que el gramado lo requiera, acorde

a las recomendaciones de la persona encargada encargado.

118

ANEXO # 5

PRESUPUESTO DEL SISTEMA DE RIEGO

TUBERIA PVC

90 TUB u-PVC UZ 50mm X 6m 0,80MPa(116psi) 19,00 1710,00

25 TUB PVC-O BIAX 110mm X 6m 0,80MPa( 116psi) 56,60 1415,00

60 TUB PVC CONDUIT PESAD 3/4" x 3m 1,50 90,00

2 ROLLO CABLE ELECTRICO 14 AWG 45,00 90,00

10 ROLLO CABLE ELECTRICO 16 AWG 30,00 300,00

3605,00

ACCESORIOS PVC Y OTROS

7 TEE PVC reductora 110 x 63mm 39,50 276,50

1 Codo 110mm x 90 29,00 29,00

14 ADAP PVC INY M CR EC 63mm A 2" 3,00 42,00

7 Reductores PVC 63 x 50 mm 1,50 10,50

35 TEE RED PVC INY EC 50 A 32mm 2,20 77,00

35 ADAP hembra CR EC 32mm A 1" 1,10 38,50

2 TAPON PVC HEMBRA 110mm 7,00 14,00

7 TAPON PVC HEMBRA 50mm 1,20 8,40

3 POLIPEGA GALON 55,00 165,00

2 POLI-LIMPIA GALON 45,00 90,00

750,90

VARIOS 10%

121,80

872,70

BOMBA DE RIEGO

1 Bomba marca BOMBA KE3 10HP -3F - 2" X 1 1/2" NPT

1 Tablero de control para 10 HP 3F 230V, con contactor, botonera

arrancador, 2 variadores de velocidad de 15 hp 230 v,

sensores de nivel, breakers, presostato

1 Instalación hidráulica, juegos de Tuberia y accesorios para succión

y descarga de la bomba, válvulas Compuerta de bronce de 1 1/2"

válvula cheque, presostato, manómetro, switch flotador con contrapeso

1 Mano de obra e instalación, Transporte

7500,00

119

IMPORTACION

35 8005 PART/FULL CIRCLE, STAINLESS STEEL, LESS NOZZLE 112,00 3920,00

35 Tapa con césped para aspersor 8005 77,00 2695,00

35 Codo articulado 12" LONG, 1" M X M 25,80 903,00

7 Válvula eléctrica Serie 200 PGA 2" 198,00 1386,00

7 Válvula de paso manual, 2", EN VALVULAS ELECTRICAS 37,00 259,00

3 Válvula de paso manual, 3", EN LINEA PRINCIPAL 94,50 283,50

1 Válvula alivio de aire RH 1" 21,20 21,20

18 Caja de válvula Redonda de 6" 12,30 221,40

1 Sensor de humedad Rainchez 70,00 70,00

1 Controlador Modular , 8 Station 250,00 250,00

10009,10

INSTALACION

7 Válvula MANO OBRA

350,00 2450,00

7 Válvula ELECTRICO 100,00 700,00

16 Instalación Válvulas paso, bayoneta y aire 40,00 640,00

24 Volquetada arena 15,00 360,00

1150 Bocat apertura zanjas 2,50 2875,00

1150 Bocat tapada zanjas 1,50 1725,00

8750,00

SUBTOTAL EQUIPO DE RIEGO 30736,80

IMPREVISTOS 5% 1536,84

32273,64

ANEXO # 6

PRESUPUESTO DEL SISTEMA DE DRENAJE

TUBERIA PVC Y ACCESORIOS

56 tubos de 125 mm x 6 metros 0.80 Mpa (116 PSI)

30,00 1680,00

133 tubos de 75 mm x 6 metros 0.80 Mpa (116 PSI) 23,00 3,059.00

2 codo de 125 mm 45,00 90,00

2 tapón de 125 mm 15,00 30,00

1 tee de 125 mm 60,00 60,00

4919,00

VARIOS 20% 983.80

5,902.80

120

MATERIALES VARIOS

3 rollo de geocompuesto textil Geodren de 2m de ancho

1,200 3,600

970 apertura de zanja con maquinaria Bocat 2,50 2425,00

970 tapada de zanja con maquinaria Bocat 1,50 1455,00

25 Volquetada de arena 80,00 2000

12 Volquetada de piedra chispa 95,00 1140,00

8 Volquetada de piedra grava 45,00 360,00

10,980

Subtotal de sistema de drenaje 16,822.00

imprevistos 10% 1,688.20

18510.20

ANEXO # 7

PRESUPUESTO DEL GRAMADO

GRAMADO DEL CAMPO DE FOOTBALL

22 Volquetada de materia orgánica)

30,00 660

317 Volquetada de arena 14,00 4,438

4218 Césped Rye Gras 2,10 8,857

4218 Fertilización 0,12 506,00

4218 Control fitosanitarios 0,15 632,00

15,093

Imprevistos 5% 754,00

15847

121

NOM

BRE

DEL

PROY

ECTO

: DIS

EÑO

DE R

IEGO

, DRE

NAJE

Y G

RAM

ADO

DEL

ESTA

DIO

DE S

ANTA

LUC

IA

ACTIV

IDADE

S A RE

ALIZA

R

MAY

O

JU

LIO

E

NERO

FEBR

ERO

MAY

O

JU

NIO

02--0

609

--13

16 --2

023

--27

30--0

36 -

-1013

--17

20--2

4 27

--01

04--0

811

--15

18--2

225

--29

9--13

16--2

023

--273

0--03

06--1

013

--17

2--05

08--1

222

-2726

--30

Reco

pilac

ion de

infor

mació

n

Reda

ccion

del a

ntepro

yecto

Suste

ntació

n del

antep

royec

to

Elabo

ración

de pl

anos

altim

etrico

s

Elabo

racion

plan

os pl

anim

etrico

s

Diseñ

o de s

istem

a de r

iego

Diseñ

o de s

istem

a de d

renaje

Estud

io de

l tipo

de gr

amad

o

Reda

cción

de te

sis

Entre

ga de

l borr

ador

de te

sis al

tutor

Corre

cione

s de t

esis

Suste

ntació

n del

tesis

JUNI

O

AN

EX

O #

8

CR

ON

OG

RA

MA

DE

AC

TIV

IDA

DE

S

Documents

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE …repositorio.ug.edu.ec/bitstream/redug/19644/1/Mendoza Osorio Darwin... · La pendiente a establecer en la red de tubería será del 2% sobre