Diseño de Sistemas de Riego Utilizados en Lixiviación de Minerales

Abstract

Este trabajo muestra el diseño de sistemas de riego, utilizados tanto en el riego agrícola como en la lixiviación de minerales, basado en el método de volumen de control utilizando el procedimiento de paso hacia atrás. El método numérico propuesto consiste en delimitar un volumen elemental del lateral, que incluya un emisor, llamado “volumen de control”, en el cual las ecuaciones de conservación de la fuidodinámica son aplicadas. El método de volumen de control es un método iterativo para calcular la velocidad y presión paso a paso a través de un sistema de riego, teniendo como dato la presión al final de la línea.

Un programa computacional es utilizado para realizar lo cálculos, con una convergencia muy rápida. Sin embargo, el programa es útil una vez que se conoce la tasa de riego promedio por unidad de área, es decir, conocidos los resultados de los diseños agronómicos ó metalúrgicos.

El diseño consiste en la exploración tanto económica como eficiente de un sistema de riego que sea capaz de entregar uniformemente la tasa de riego a todos los emisores. Este programa permite el diseño de un complejo sistema de riego que incluya miles de emisores rápidamente. Dos subrutinas del programa permiten calcular la velocidad y la presión a lo largo de una tubería lateral y de una submatriz, entregando como resultado final la presión que se requiere a la entrada de dicha submatriz. El método de volumen de control ha sido probado en diseño de tuberías laterales, de lo cual resultó la validación con otros métodos como el método de elementos finitos, por lo tanto, es posible determinar el diseño óptimo para cada sistema de riego.

Finalmente, una vez desarrollado y validado el software de diseño, este se utilizó para comparar el desempeño de diferentes arreglos de cañerías en las mismas condiciones geográficas. El resultado de esta comparación entrega una propuesta de diseño valida sólo para las condiciones del problema y este no puede ser extendido universalmente. Esto le da al sistema desarrollado la flexibilidad necesaria para ser utilizado para cualquier sistema de riego.