Presentació SIGOPRAM 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. 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%
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:

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
• Proyectos elaborados por diferentes ingenierías;
• Obras ejecutadas por diferentes constructoras y asistencias técnicas;
• El perímetro regable está claramente delimitado en el espacio
y en el tiempo;
• Gran cantidad de información, gráfica y alfanumérica.
• Necesidad de Integrar otras fuentes de información (ej: sistema de
facturación);
• 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;
• Pero… el tipo de riego es a demanda;

11. SIGOPRAM – Componentes Básicos
SIGOPRAM
PLATAFORMA GIS
MÓDULO DE
DIMENSIONAMIENTO
ÓPTIMO SEGÚN
CRITÉRIO ECONÓMICO
MOTOR DE SIMULACIÓN
HIDRAULICA
CONJUNTO DE
HERRAMIENTAS
DESARROLLADAS A
MEDIDA
DIOPRAM
EPANET
ArcMap
WinGenera
MÓDULO GENERADOR
DE HIDROGRAMAS DE
DEMANDA

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: 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.
WinGenera

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
•Importar Polígonos Parcelas
•Importar Polígonas Incultivables
•Informar atributos de la capa Parcelas
•IDs internos
•Area Neta
•Patron de riego
•Agrupar parcelas en explotaciones de riego
Incultivables
Arcos
Nodos
GEO.MDB Parcelas [ID_PAR]
[AREA_NETA]
[PATRON_REG]
[EXPLOTACIÓN]
Puntos Z

21. Como riega cada parcela?
Definición de patrones de riego.

23. 2º Clickar en la agrupación de destino
Click
Cada parcela con su patrón de riego

24. 1º Clickar en las parcelas que regarán
desde una misma toma.
Click
Hay parcelas que riegan en conjunto
Como se agrupan parcelas?

26. Click
2º Clickar en la agrupación de destino

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);
•Colocar Hidrante (Nodos);
•Colocar Toma de Riego (Nodos);
•Insertar/Eliminar Nodo;
•Insertar/Eliminar Tramo de tubería (Arcos);
•Mallar red (Arcos);
•Insertar Nodos especiales (EB, VRP, LEQ y RED);
•Mover puntos críticos (Puntos_Z).
Incultivables
GEO.MDB Parcelas
Nodos
[IDNODE]
[TIPUS]
[PMIN]
(…)
Puntos_Z
Arcos [NINI]
[NFIN]
[SHAPE_LENGHT]
(…)

30. Herramienta: “Extender Tubería”

31. Herramienta: “Extender Tubería”

32. Herramienta: “Colocar Hidrante”

33. SIGOPRAM determina la presión
necesaria en la toma para regar
adecuadamente la zona mas
desfavorable de la parcela (punto Z)
Herramienta “Colocar Toma”

34. Herramienta “Colocar Toma”

35. Herramienta “Colocar Toma”

36. Herramienta “Colocar Toma”

37. Herramienta “Colocar Toma”

38. Herramienta “Colocar Toma”

39. Herramienta “Colocar Toma”

40. Herramienta “Eliminar Tramo”
Ooops!, me he equivocado

41. Herramienta “Eliminar Tramo”

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. 3 - DIMENSIONAR LA RED CON DIOPRAM
•Exportar red al DIOPRAM;
•Ejecutar DIOPRAM para dimensionar tuberías;
•Importar dimensionado al GIS. Se Informan
atributos de las capas Nodos y Arcos.
Incultivables
GEO.MDB Parcelas
Nodos
[PRESION_DIN]
[PRESION_ESTAT]
(…)
Puntos_Z
Arcos
[DN]
[PN]
[MATERIAL]
[VELOCIDAD]
[CAUDAL]
(…)
El proyecto de una red de riego con SIGOPRAM

51. ?

53. 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)
El proyecto de una red de riego con SIGOPRAM

54. 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.
El proyecto de una red de riego con SIGOPRAM

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. 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.
El proyecto de una red de riego con SIGOPRAM

63. Click

65. Click

67. 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://146.66.240.240
User: SIGOPRAM
PW: sigftp87

68. 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