SIGOPRAM: Aplicación SIG para el diseño optimizado de redes de riego - Conferencia Esri España 2012
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El documento presenta Sigopram, una aplicación SIG para el diseño optimizado de redes de riego, impulsada por Aigües del Segarra Garrigues, S.A. que busca integrar información variada y adaptarse a las particularidades del sistema Segarra-Garrigues. Se detallan sus componentes, como Diopram y Epanet, y el proceso para preparar, dimensionar y simular redes de riego, destacando la necesidad de una gestión eficiente del agua en una superficie de 68,151 ha.
![El proyecto de una red de riego con SIGOPRAM
1 - PREPARACIÓN DEL PARCELARIO
•Crear proyecto SIGOPRAM
GEO.MDB Parcelas [ID_PAR]
•Importar Polígonos Parcelas [AREA_NETA]
[PATRON_REG]
[EXPLOTACIÓN]
•Importar Polígonas Incultivables Incultivables
•Informar atributos de la capa Parcelas
•IDs internos Arcos
•Area Neta
•Patron de riego
Nodos
•Agrupar parcelas en explotaciones de riego
Puntos Z](https://image.slidesharecdn.com/sigopram-121022085408-phpapp01/85/SIGOPRAM-Aplicacion-SIG-para-el-diseno-optimizado-de-redes-de-riego-Conferencia-Esri-Espana-2012-18-320.jpg)
![El proyecto de una red de riego con SIGOPRAM
2 – EDICIÓN GRÁFICA DE RED
•Extender Tubería (Arcos);
GEO.MDB Parcelas
•Colocar Hidrante (Nodos);
•Colocar Toma de Riego (Nodos);
Incultivables
•Insertar/Eliminar Nodo;
Arcos [NINI]
•Insertar/Eliminar Tramo de tubería (Arcos); [NFIN]
[SHAPE_LENGHT]
(…)
•Mallar red (Arcos); Nodos
[IDNODE]
[TIPUS]
•Insertar Nodos especiales (EB, VRP, LEQ y RED);
[PMIN]
(…)
Puntos_Z
•Mover puntos críticos (Puntos_Z).](https://image.slidesharecdn.com/sigopram-121022085408-phpapp01/85/SIGOPRAM-Aplicacion-SIG-para-el-diseno-optimizado-de-redes-de-riego-Conferencia-Esri-Espana-2012-29-320.jpg)
![El proyecto de una red de riego con SIGOPRAM
3 - DIMENSIONAR LA RED CON DIOPRAM
GEO.MDB Parcelas
Incultivables
[DN]
[PN]
•Exportar red al DIOPRAM; [MATERIAL]
Arcos [VELOCIDAD]
[CAUDAL]
•Ejecutar DIOPRAM para dimensionar tuberías; (…)
Nodos
•Importar dimensionado al GIS. Se Informan [PRESION_DIN]
[PRESION_ESTAT]
atributos de las capas Nodos y Arcos. (…)
Puntos_Z](https://image.slidesharecdn.com/sigopram-121022085408-phpapp01/85/SIGOPRAM-Aplicacion-SIG-para-el-diseno-optimizado-de-redes-de-riego-Conferencia-Esri-Espana-2012-49-320.jpg)
SIGOPRAM: Aplicación SIG para el diseño optimizado de redes de riego - Conferencia Esri España 2012
- 1. SIGOPRAM Aplicación SIG para el diseño optimizado de redes de riego Pedro Santos Fortes, Aigües del Segarra Garrigues, SA
- 2. SIGOPRAM Aplicación SIG para el diseño optimizado de redes de riego ÍNDICE • Presentación de Aigües del Segarra Garrigues, S.A.; • El Sistema Segarra-Garrigues; • Particularidades de nuestro proyecto. La necesidad de SIGOPRAM; • Presentación de la aplicación SIGOPRAM: • Visión global. Sus componentes básicos; • En detalle. Desarrollo de un proyecto de red de riego con SIGOPRAM; • Algunas referencias.
- 3. Aigües del Segarra Garrigues, SA Quienes somos y que hacemos
- 4. Quienes somos Aigües del Segarra Garrigues, S.A. (ASG) es la empresa privada encargada de ejecutar las obras de concentración parcelaria y redactar los proyectos, ejecutar, explotar y mantener la red de distribución de regadío del Sistema Segarra-Garrigues. ASG inició su actividad en el año 2003 y forman parte de la empresa las siguientes sociedades: FCC - 24% AGBAR - 22% COPCISA - 21% COPISA - 20% BENITO ARNÓ - 5,50% CONSTRUCTORA DE CALAF - 1,375% ROMERO POLO - 1,375% M Y J GRUAS - 1,375% ARIDS ROMÀ - 1,375% AQUALIA - 1,00% SOREA - 1,00%
- 5. El Sistema Segarra Garrigues DATOS GENERALES Superficie bruta Sistema Segarra-Garrigues: 105.000 ha Superficie neta de riego: 68.151 ha Requerimientos anuales agua Sistema Segarra-Garrigues: 315 hm³ Número de municipios afectados: 71 ut Sectores de riego: 16 Sectores Número de propietarios: 16.000 prop. Número de parcelas: 70.000 parcelas
- 6. El Sistema Segarra Garrigues
- 7. El Sistema Segarra Garrigues
- 9. Particularidades de nuestros proyectos de red de riego La necesidad de SIGOPRAM
- 10. Particularidades de nuestros proyectos de red de riego • Gran cantidad de información, gráfica y alfanumérica. • Necesidad de Integrar otras fuentes de información (ej: sistema de facturación); • El perímetro regable está claramente delimitado en el espacio y en el tiempo; • Pero… el tipo de riego es a demanda; • Realidad territorial cambiante durante el proyecto, obra y explotación; • Siempre hay cambios en obra; • Las redes están optimizadas. Importante conocer su comportamiento en momentos punta; • Proyectos elaborados por diferentes ingenierías; • Obras ejecutadas por diferentes constructoras y asistencias técnicas;
- 11. SIGOPRAM – Componentes Básicos CONJUNTO DE SIGOPRAM HERRAMIENTAS DESARROLLADAS A MEDIDA PLATAFORMA GIS ArcMap MÓDULO DE DIMENSIONAMIENTO ÓPTIMO SEGÚN CRITÉRIO ECONÓMICO DIOPRAM MÓDULO GENERADOR MOTOR DE SIMULACIÓN DE HIDROGRAMAS DE HIDRAULICA DEMANDA EPANET WinGenera
- 12. SIGOPRAM – Componentes básicos • Aplicación desktop desarrollada en VB.NET y ArcObjects • Corre sobra la plataforma ArcGIS 10, ArcMap a partir de la licencia-ArcView • Para aprovechar todas sus potencialidades necesita: • Extensión Spatial Analyst (ESRI); • Software DIOPRAM (Universidad de Valencia); • Software EPANET (EPA, USA); • Software WinGenera (CIHEAM, Bari).
- 13. SIGOPRAM – Componentes básicos DIOPRAM DIOPRAM DIOPRAM es un software comercial que permite el diseño optimo de redes ramificadas según el método de Clèment. Carece de entorno gráfico.
- 14. SIGOPRAM – Componentes básicos WinGenera WinGenera WINGenera: Programa de simulación concebido para generar hidrogramas de demanda diarios, durante el período de punta, de una red de riego a presión según criterios estocásticos y determinísticos.
- 15. SIGOPRAM – Componentes básicos EPANET EPANET Programa de simulación hidráulica. Permite analizar el funcionamiento de una red de riego para un hidrograma de demanda determinado.
- 16. El proyecto de una red de riego con SIGOPRAM Preparar Parcelario •Importar parcelas y incultivables •Agrupar parcelas en explotaciones de riego •Parametrizar explotaciones (tipo de riego, dotación, etc.) Dibujar la Red •Dibujar red secundaria •Ubicar hidrantes y tomas •Asignar presiones de consigna Dimensionar la Red •Exportar a DIOPRAM •Guardar resultados •Importar al SIGOPRAM Analizar dimensionado obtenido •Diámetros •Velocidades •Presión disponible en las parcelas Simular la red con multiples escanarios de demanda •Aleatorios •Función de la probabilidad de clèment •Deterministicos según clima, suelo, cultivo y practicas agrícolas (WinGenera-Hydrogen)
- 17. El proyecto de una red de riego con SIGOPRAM Preparar Parcelario •Importar parcelas y incultivables •Agrupar parcelas en explotaciones de riego •Parametrizar explotaciones (tipo de riego, dotación, etc.) Dibujar la Red •Dibujar red secundaria •Ubicar hidrantes y tomas •Asignar presiones de consigna Dimensionar la Red •Exportar a DIOPRAM •Guardar resultados •Importar al SIGOPRAM Analizar dimensionado obtenido •Diámetros •Velocidades •Presión disponible en las parcelas Simular la red con multiples escanarios de demanda •Aleatorios •Función de la probabilidad de clèment •Deterministicos según clima, suelo, cultivo y practicas agrícolas (WinGenera-Hydrogen)
- 18. El proyecto de una red de riego con SIGOPRAM 1 - PREPARACIÓN DEL PARCELARIO •Crear proyecto SIGOPRAM GEO.MDB Parcelas [ID_PAR] •Importar Polígonos Parcelas [AREA_NETA] [PATRON_REG] [EXPLOTACIÓN] •Importar Polígonas Incultivables Incultivables •Informar atributos de la capa Parcelas •IDs internos Arcos •Area Neta •Patron de riego Nodos •Agrupar parcelas en explotaciones de riego Puntos Z
- 21. Como riega cada parcela? Definición de patrones de riego.
- 23. 2º Clickar en la agrupación de destino Cada parcela con su patrón de riego Click
- 24. Hay parcelas que riegan en conjunto Como se agrupan parcelas? 1º Clickar en las parcelas que regarán desde una misma toma. Click
- 26. 2º Clickar en la agrupación de destino Click
- 28. El proyecto de una red de riego con SIGOPRAM Preparar Parcelario •Importar parcelas y incultivables •Agrupar parcelas en explotaciones de riego •Parametrizar explotaciones (tipo de riego, dotación, etc.) Dibujar la Red •Dibujar red secundaria •Ubicar hidrantes y tomas •Asignar presiones de consigna Dimensionar la Red •Exportar a DIOPRAM •Guardar resultados •Importar al SIGOPRAM Analizar dimensionado obtenido •Diámetros •Velocidades •Presión disponible en las parcelas Simular la red con multiples escanarios de demanda •Aleatorios •Función de la probabilidad de clèment •Deterministicos según clima, suelo, cultivo y practicas agrícolas (WinGenera-Hydrogen)
- 29. El proyecto de una red de riego con SIGOPRAM 2 – EDICIÓN GRÁFICA DE RED •Extender Tubería (Arcos); GEO.MDB Parcelas •Colocar Hidrante (Nodos); •Colocar Toma de Riego (Nodos); Incultivables •Insertar/Eliminar Nodo; Arcos [NINI] •Insertar/Eliminar Tramo de tubería (Arcos); [NFIN] [SHAPE_LENGHT] (…) •Mallar red (Arcos); Nodos [IDNODE] [TIPUS] •Insertar Nodos especiales (EB, VRP, LEQ y RED); [PMIN] (…) Puntos_Z •Mover puntos críticos (Puntos_Z).
- 33. Herramienta “Colocar Toma” SIGOPRAM determina la presión necesaria en la toma para regar adecuadamente la zona mas desfavorable de la parcela (punto Z)
- 40. Herramienta “Eliminar Tramo” Ooops!, me he equivocado
- 42. Herramienta “Insertar Tramo” SIGOPRAM determina el sentido del flujo recodificando automáticamente los nudos inicial y final de cada arco
- 43. Herramienta “Insertar Estación de Bombeo” A los nodos tipo EB se vincula una altura manométrica y/o varias bombas con sus respectivas curvas Q-H
- 44. Herramienta “Insertar Válvula Reductora de Presión” A los nodos tipo VRP se vincula una presión máxima que no será superada para evitar altos timbrages aguas abajo.
- 45. Herramienta “Insertar LEQ” A los nodos tipo LEQ se vincula una perdida de carga en longitud equivalente y/o las curvas Q-PC de las válvulas
- 46. Herramienta “Mover punto crítico” SIGOPRAM recalculará la presión necesaria en la toma para regar correctamente el punto crítico
- 47. Herramienta “Mover punto crítico”
- 48. El proyecto de una red de riego con SIGOPRAM Preparar Parcelario •Importar parcelas y incultivables •Agrupar parcelas en explotaciones de riego •Parametrizar explotaciones (tipo de riego, dotación, etc.) Dibujar la Red •Dibujar red secundaria •Ubicar hidrantes y tomas •Asignar presiones de consigna Dimensionar la Red •Exportar a DIOPRAM •Guardar resultados •Importar al SIGOPRAM Analizar dimensionado obtenido •Diámetros •Velocidades •Presión disponible en las parcelas Simular la red con multiples escanarios de demanda •Aleatorios •Función de la probabilidad de clèment •Deterministicos según clima, suelo, cultivo y practicas agrícolas (WinGenera-Hydrogen)
- 49. El proyecto de una red de riego con SIGOPRAM 3 - DIMENSIONAR LA RED CON DIOPRAM GEO.MDB Parcelas Incultivables [DN] [PN] •Exportar red al DIOPRAM; [MATERIAL] Arcos [VELOCIDAD] [CAUDAL] •Ejecutar DIOPRAM para dimensionar tuberías; (…) Nodos •Importar dimensionado al GIS. Se Informan [PRESION_DIN] [PRESION_ESTAT] atributos de las capas Nodos y Arcos. (…) Puntos_Z
- 51. ?
- 53. El proyecto de una red de riego con SIGOPRAM Preparar Parcelario •Importar parcelas y incultivables •Agrupar parcelas en explotaciones de riego •Parametrizar explotaciones (tipo de riego, dotación, etc.) Dibujar la Red •Dibujar red secundaria •Ubicar hidrantes y tomas •Asignar presiones de consigna Dimensionar la Red •Exportar a DIOPRAM •Guardar resultados •Importar al SIGOPRAM Analizar dimensionado obtenido •Diámetros •Velocidades •Presión disponible en las parcelas Atacar red con baterias de escenarios de consumo •Aleatorios •Función de la probabilidad de clèment •Deterministicos según clima, suelo, cultivo y practicas agrícolas (WinGenera-Hydrogen)
- 54. El proyecto de una red de riego con SIGOPRAM 4 – ANALISAR EL DIMENSIONADO OBTENIDO Utilizar las herramientas especificas de SIGOPRAM y/o las de ArcMap para identificar problemas. SIGOPRAM dispone de temáticos predefinidos tales como: • Temático de diámetros de tuberías; • Temático de velocidades de circulación del agua; • Superficie (raster) con la distribución de las presiones disponible en interior de las parcelas (necesita la extensión Spatial Analyst); Utilizar herramienta (Información “Nodos”) para elaborar perfiles longitudinales con líneas de terreno, tubería, presión estática y presión dinámica.
- 60. El proyecto de una red de riego con SIGOPRAM Preparar Parcelario •Importar parcelas y incultivables •Agrupar parcelas en explotaciones de riego •Parametrizar explotaciones (tipo de riego, dotación, etc.) Dibujar la Red •Dibujar red secundaria •Ubicar hidrantes y tomas •Asignar presiones de consigna Dimensionar la Red •Exportar a DIOPRAM •Guardar resultados •Importar al SIGOPRAM Analizar dimensionado obtenido •Diámetros •Velocidades •Presión disponible en las parcelas Simular la red con multiples escenarios de demanda •Aleatorios •Función de la probabilidad de clèment •Deterministicos según clima, suelo, cultivo y practicas agrícolas (WinGenera-Hydrogen)
- 61. El proyecto de una red de riego con SIGOPRAM 5 – SIMULACIÓN DE LA RED SIGOPRAM crea varios escenarios de abertura de hidrantes y utiliza EPANET para analizar el funcionamiento de la red. SIGOPRAM puede crear los siguientes tipos de escenarios: • Aleatorio: Se crean N escenarios con X% de tomas abiertas; • Según Probabilidad Clèment: Permite diferenciar el % de tomas a abrir en función del Patrón de Riego; • Determínistico: Utiliza el modelo WinGenera para obtener los hidrogramas de demanda horarios para N días del período de punta.
- 63. Click
- 64. Click
- 66. Gracias por su asistencia • DIOPRAM, 2003. Diseño Óptimo de Redes Ramificadas 3.0. Manual de Usuario. Grupo Multidisciplinar de Modelación de Fluidos. Universidad Politécnica de Valencia, Valencia. • Rossman, L.A., 1997. EPANET: User Manual. Risk Reduction Engineering Laboratory Office of Research and Development. United States Environmental Protection Agency. Cincinnati, OH. • Khadra R, Lamaddalena N (2006) A simulation model to generate the demand hydrographs in large-scale irrigation systems. Biosyst Eng 93(3):335–346 • Aliod, R., Eizaguerri, A., Estrada, C., Perna, E., 1997. Dimensionado y análisis hidráulico de redes de distribución a presión en riego a la demanda: Aplicación del programa GESTAR. Riegos y Drenajes XXI 92, 22-38. • http://fluing.upv.es/diopram.html • http://www.acquanalyst.com/ • ftp://80.59.116.209 User: SIGOPRAM PW: sigftp87
- 67. Aigües del Segarra Garrigues, S.A. Av. Tarragona, nº 6 25300 Tàrrega (Lleida) Tel. 973.50.20.20 Fax. 973.31.43.22 psantos@aigues-asg.es