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juan-carlos-rodriguez
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7/30/2019 32680728 Tesis Final Setiembre 15
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-- CONTENIDO Pgina
- II.RESUMEN............................................................................................9
- III.INTRODUCCION.............................................................................10
- 2.1.1.-Justificacin Tcnica....................................................................11
- 2.1.2.-Justificacin Econmica...............................................................12
- 2.1.3.-Justificacin Social.......................................................................12
- 2.1.4.-Objetivo General..........................................................................13
- 2.1.5.-Objetivos Especficos...................................................................13
- IV.REVISION BIBLIOGRAFICA.........................................................13
- 2.1.6.-Sistema de Riego..........................................................................14
- 2.1.7.-Riego por Aspersin.....................................................................14
- 2.1.8.-Modulo de riego por aspersin.....................................................15
- 2.1.9.-Equipo mvil de riego por aspersin............................................15
- 2.1.10.-Diseo de un modulo de riego por aspersin ............................15
- 2.1.11.-Operacin de un mdulo de riego por aspersin........................15
- 2.1.12.-Mantenimiento de un sistema de riego por aspersin................16
- 2.1.13.-Ventajas e Limitaciones del riego por Aspersin.......................16
- 2.1.14.-Topografa .................................................................................18
- 2.1.15.-Levantamiento topogrfico Planimtrico...................................19
-
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-- 2.1.16.-Levantamiento topogrfico altimtrico......................................19
- 2.1.17.-Bsqueda y Anlisis de Datos Meteorolgicos..........................20
- 2.1.18.-Completacion y extensin de Datos hidrolgicos......................20
- 2.1.19.-Anlisis regional de Precipitacin..............................................21
- 2.1.20.-Modelo Determinstico y Estocstico de LUTZ SCHOLZ ......24
- 2.1.21.-Conceptos Bsicos empleados en el modelo por LUTZ SCHOLZ25
- V.Ecuaciones del Balance Hdrico ........................................................25
- VI.Coeficiente de Escurrimiento............................................................25
- VII.Precipitacin Efectiva......................................................................27
- VIII.Retencin de la cuenca...................................................................29
- 2.1.22.-Variables influyentes en la Retencin de la cuenca...................29
- IX.Relacin entre descargas y retencin................................................29
- X.Coeficiente de Agotamiento...............................................................30
- XI.Almacenamiento Hdrico...................................................................31
- XII.Gasto de la Retencin.......................................................................32
- XIII.Restitucin......................................................................................33
- XIV.Abastecimiento de la Retencin ....................................................34
- 2.1.23.-Generacin de Caudales segn el modelo, test y Restricciones.34
- XV.Caudal mensual para un ao promedio ...........................................34
-
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-- XVI.Generacin de caudales para periodos extendidos.........................35
- XVII.TEST Estadsticos.........................................................................36
- XVIII.Restricciones del Modelo ............................................................36
- 2.1.24.-Componentes de los Mdulos de Aspersin .............................37
- XIX.Captacin .......................................................................................37
- XX.Reservorios o Cmaras de Carga.....................................................37
- XXI.Red de Distribucin........................................................................38
- XXII.Hidrantes.......................................................................................38
- XXIII.Mangueras....................................................................................38
- XXIV.Elevadores....................................................................................38
- XXV.Aspersores.....................................................................................38
- XXVI.Accesorios mltiples....................................................................41
- 2.1.25.-Relacin Suelo-Agua-Planta......................................................41
- XXVII.Caractersticas Fsicas del suelo que afectan a la Retencin del
Agua 41
- XXVIII.Eficiencia de riego (Er) ...........................................................43
- XXIX.Movimiento del Agua en el Suelo...............................................44
- XXX.Estados de agua en el suelo o Contenido de Humedad del suelo. 46
- XXXI.Evapotranspiracin .....................................................................49
- XXXII.Demanda de agua y requerimiento de riego...............................51
-
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-- 2.1.26.-Hidrulica en Tuberas ..............................................................53
- XXXIII.Energa Disponible en la tuberas.............................................54
- XXXIV.Medicin de la Energa.............................................................55
- XXXV.Esttica de fluido: Agua de Reposo...........................................55
- XXXVI.Dinmica de fluido: Agua en movimiento................................55
- XXXVII.Sistema de tuberas..................................................................55
- XXXVIII.Criterios de Diseo.................................................................58
- XXXIX.Perdida de Carga en Tuberas de Salidas Mltiples ................62
- XL.Otras Perdidas de Carga ..................................................................63
- XLI.Prueba Hidrulica............................................................................67
- 2.1.27.-Distancia y superposicin de Aspersores (Revisin de Traslapes)
67
- 2.1.28.-Perdida de carga en la lnea de mvil regante...........................68
- 2.1.29.-Identificacin de los Impactos Ambientales relevantes ............70
- 2.1.30.-Marco Legal Aplicable...............................................................70
- 2.1.31.-Proceso de Evaluacin de Impacto Ambiental (EIA)................75
- XLII.MATERIALES Y METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION
77
- 2.1.32.-Aspectos Generales....................................................................77
- 2.1.33.-Vas de Comunicacin y Acceso................................................79
-
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-- 2.1.34.-Relieve Topogrfico...................................................................79
- 2.1.35.-Recursos Hdricos fuentes de agua, demanda y uso...................80
- 2.1.36.-Recursos humanos empleados en el trazo de mdulos de riego
por Aspersin...............................................................................................................85
- 2.1.37.-Materiales Utilizados en levantamiento Topogrficos
Planimetra 85
- 2.1.38.-Materiales Utilizados en levantamiento Topogrficos Altimetria 86
- 2.1.39.-Materiales e instrumentos Utilizados en las pruebas de
Infiltracin 86
- 2.1.40.-Materiales e instrumentos utilizados en la evaluacin de modulo
de riego pos Aspersin.................................................................................................87
- 2.1.41.-Materiales e instrumentos utilizados en Aforos ........................87
- 2.1.42.-Materiales e Instrumentos utilizados para el procesamiento de
datos 87
- 2.1.43.-Metodologa y Procedimiento aplicada respecto a la Topografa
87
- 2.1.44.-Metodologa y procedimiento aplicada en Hidrolgia...............89
- 2.1.45.-Metodologa aplicada en Agrologa...........................................89
- 2.1.46.-Metodologa Aplicada en la Evaluacin bsica a Proyectos
Instalados 90
- XLIII.Evaluacin Preliminar del rea evaluado.....................................92
-
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-- XLIV.Evaluacin Caso Irrigacin CACHICATA (Proyecto que Fracaso)
92
- XLV.Evaluacin Caso Irrigacin Limatambo (Proyecto Operativo) ... .93
- XLVI.Determinacin de la Uniformidad de distribucin del agua a nivel
de parcela 93
- XLVII.Determinacin de la Eficiencia de Riego ..................................96
- 2.1.48.-Metodologa aplicada Para la propuesta de diseo y operacin demdulos de riego .......................................................................................................100
- XLVIII.Datos Bsicos..........................................................................101
- XLIX.Diseo Agronmico...................................................................102
- L.Metodologa en el Diseo Hidrulico y seleccin del aspersores.....110
- LI.Resultados Asumidos para la operacin .........................................116
- LII.Planteamiento Hidrulico - Diseo Hidrulico de la red de Tuberas
117
- 2.1.49.-Metodologa Aplicada en la Evaluacin de Impacto Ambiental
126
- LXIV.RESULTADOS Y DISCUCION...............................................129
- 2.1.50.-Respecto al Proyecto Irrigacin Cachicata ( Proyecto que
Fracaso) 129
- 2.1.51.-Respecto la Proyecto Irrigacin Limatambo ( Proyecto Exitoso)
133
- 2.1.52.-Caractersticas de la Cuenca y el rea de Riego .....................133
-
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-- 2.1.53.-De la Precipitacin Pluvial.......................................................134
- 2.1.54.-Respecto al Balance Hdrico ...................................................145
- ..............................................................................................................172
- 2.1.55.-Operacin de las Cmaras de Carga .......................................173
- 2.1.56.-Operacin de las Vlvulas de Control......................................173
- 2.1.57.-Operacin de las Vlvulas de Purga.........................................173
- 2.1.58.-Operacin de los Hidrantes......................................................173
- 2.1.59.-Operacin del Equipo mvil del Aspersor...............................174
- 2.1.60.-Diagnostico Ambiental ...........................................................174
- 2.1.61.-Identificacin de Impactos Ambientales..................................176
- 2.1.62.-Impactos Ambientales (+/-) y Medidas de Control Ambiental184
- LXV.CONCLUSIONES.......................................................................185
- LXVI.RECOMENDACIONES............................................................187
- LXVII.Recomendacin Ambiental.......................................................188
- LXIX.Recomendacin Para Realizar Futuros Diseo y proyectos de
Riego por Aspersin.....................................................................................................188
- LXX.REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS........................................190
- LXXI.ANEXOS....................................................................................194
I .
-
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-- ANEXOS
-
- ANEXOS 1 Diseo Operacin de los Mdulos de Riego II y III.
- ANEXOS 2 Evaluacin Bsica de Mdulos de Aspersin en Operacin
- ANEXOS 3 Planos y Laminas del Proyecto
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-I I . RESUMEN
- Los diferentes planteamientos en riego por aspersin realizados en la Regin Cusco,
nos han permitido analizar el xito y fracaso de los proyectos de riego. Es as que se ha
considerado en esta parte de la tesis el porque de los fracasos en algunos proyectos y en
funcin a estas deficiencias se plantea un diseo y operacin respectiva de los mdulos
de riego por aspersin.
- El presente trabajo de investigacin lleva como titulo Propuesta de Diseo y
Operacin de los Mdulos de Riego por Aspersin en la irrigacin Manzanares-
Pomacanchi, el cual se sita en el Distrito de Pomacanchi, Provincia de Acomayo enla regin Cusco, debido a la escasez del recurso hdrico en las comunidades de
Mancura-Pomacanchi se ha visto la necesidad de incorporar las tierras en descanso a
tierras con riego permanente en un total de 40 ha., formando as 03 mdulos de riego
por aspersin de: 11.05 ha, 14.00 ha y 15.25 ha respectivamente con un modulo
promedio de riego de 0.69 l/s/ha y un caudal demandado de 25 a 30 l/s, el diseo de
cada modulo permiti de forma independiente realizar los clculos de los parmetros
de Diseo y Operacin, dependiendo de los factores de cada modulo.- Para cumplir con los objetivos trazados se ha seguido dos etapas: la de campo y la de
gabinete. En el primer punto se realizado evaluaciones en campo de la eficiencia de
aplicacin y distribucin de mdulos de riego por aspersin de sistemas operativos
instalados por el Plan Meriss en la provincia de Anta entre otros. Las pruebas de campo
que mayor importancia tienen con el diseo de los sistemas de riego por aspersin
(Caractersticas fsicas de los suelos, pruebas de infiltracin, clasificacin de los suelos
segn su aptitud, contenido de humedad del suelo, etc.)
- En una segunda etapa, el procesamiento y anlisis respectivos de los muestreos de
campo correspondientes, los cuales ayudaran a obtener resultados ms precisos para
tomarlos en cuenta el diseo de los mdulos de riego por aspersin.
- Con los datos de campo procesados y analizados se dio inicio al diseo de los mdulos
de riego, realizando los clculos de los datos bsicos como es la oferta hdrica en
Hidrolgia, seguido del diseo agronmico, la seleccin del aspersor y el
dimensionamiento de las tuberas principal y lateral. Y finalmente se ha considerado la
evaluacin del proyecto desde el punto de vista ambiental. En este ltimo punto es
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-
-necesario considerar el caudal ecolgico en el balance hdrico respectivo para no
producir el desequilibrio ecolgico y garantizar la demanda hdrica de los cultivos.
-
-
-
III. INTRODUCCION
1.1.- Formulacin del Problema
- En los andes peruanos, no todos los proyectos o sistemas de riego por aspersin han
logrado alcanzar los objetivos trazados. Los problemas que con mayor frecuencia se
presentan y que muchas veces no son superados; son de aspecto climtico, tcnico y
social. Englobando el problema del deficiente uso racional del recurso hdrico
aplicando el riego por aspersin en los terrenos de cultivo de nuestro agricultor. Las
causas que frecuentemente se observa son: el mal diseo hidrulico sin considerar los
parmetros de diseo en funcin a la poca de riego planteados en la etapa de
preinversin, el planteamiento deficiente y desinteresado para la operacin de mdulosen la etapa de preinversin y el bajo nivel tecnolgico utilizado en la produccin
agrcola por la insuficiente capacitacin y asistencia tcnica en el manejo de recursos
aguasuelo planta. El lugar en estudio esta ubicado en el distrito de Pomacanchi
Provincia de Acomayo en la regin Cusco
- Los problemas planteados nos inducen a formular las siguientes interrogantes, las
mismas que nos proponemos responderlas durante el desarrollo del presente trabajo de
investigacin.- En funcin a que se plantea realizar una propuesta de diseo y operacin de los
mdulos de riego por aspersin para la irrigacin Manzanares-Pomacanchi?
- Qu parmetros de Diseo y Operacin se debe tener en cuenta para brindar una
buena propuesta en la instalacin de riego por aspersin?
- Existe alguna tcnica de medicin de las ventajas o desventajas desde el punto de
vista ambiental?
1.2.- Antecedentes del Problema
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-- La escasez de recurso hdrico en la sierra peruana es cada ve mas notoria al mismo
tiempo en el se observa que las fuentes hdricas en el transcurrir de los aos han ido
disminuyendo sus caudales, produciendo la demanda hdrica insatisfecha en cultivos,
por tal motivo y/o problema la tecnologa y la globalizacin han trado a nuestros
pueblos alto andinos sistemas de riego que distribuyen el agua a los cultivos de una
manera eficiente y uniforme, logrando satisfacer las necesidades hdricas de los
cultivos de una determinada cedula de cultivos.
- El Plan MERISS Inka, proyecto Especial Plan de Mejoramiento de Riego en Sierra y
Selva; Institucin dependiente del Gobierno Regional Cusco, cuya misin es la
elaboracin, ejecucin y gestin de proyectos de irrigacin. Aprovechando la
intervencin del equipo de estudios de la Unidad Operativa Anta en la provincia de
Acomayo, se ha visto por conveniente ser participe en el mencionado estudio. Los
gastos realizados durante la elaboracin del proyecto sern asumidos por el Plan
MERISS en convenio con la municipalidad distrital de Pomacanchi.
- La zona en estudio cuenta con dos tipos de riego aplicados: sistema de riego por
aspersin y gravedad, el primero de ellos fue instalado por el PRONAMACHS en el
ao 2000 en la comunidad de Mancura para una extensin de 5 ha que actualmente
operan. El sistema de riego por gravedad predomina en el riego parcelario en
aproximadamente 300 ha. Aledaos al rea de proyecto utilizando canales de riego de
concreto y en tierra, sistemas de regulacin como el reservorio de Mancura entre otros.
- De la fuente principal riachuelo Huata aguas abajo deriva las aguas el canal revestido
Manzanares-Chosecani el cual conduce un caudal de 100 l/s para irrigar los sectores
mencionados aplicando el riego por gravedad por condiciones topogrficas.
1.3.- Justificacin del Problema
- Los problemas planteados nos inducen justificar por las siguientes:
2.1.1.- Justificacin Tcnica
- El presente trabajo de investigacin es presentado a la escuela profesional de Ing.
Agrcola de la facultad de ing. Agrcola con la finalidad de servir como bibliografa
para el Diseo y Operacin de sistemas de Riego por Aspersin planteados en las zonas
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-alto andinas tomando en consideracin las experiencias de ejecucin en los proyectos
de irrigacin Mollepata y Limatambo ambos ubicados en la provincia de Anta. Los
criterios y experiencias con las que se diseara servirn de complemento prctico a lo
impartido en la teora dictada en las aulas universitarias y de referencia para posteriores
diseos que se pretenda realizar.
2.1.2.- Justificacin Econmica
- Los costos para elaborar un proyecto de irrigacin requieren montos significativos,
montos que el tesista y/o investigador no puede asumirlas, razn por la cual se inmersa
dentro de estudios realizados por instituciones privadas o publicas encargadas de
dichas actividades, la falta de material logstico, tcnico, la falta de experiencia, la falta
de criterios de planteamiento y construccin de obras de arte es una razn mas para
relacionarse con instituciones que realizan los trabajos fundamentales en el
planteamiento de un proyecto de irrigacin.
-
-
2.1.3.- Justificacin Social
- Muchos de los sistemas instalados fracasan debido al desinters de los propios
beneficiados razn por el cual se ha visto por conveniente considerar a los futuros
beneficiarios en el planteamiento y trazo de los mdulos de riego por aspersin, de esta
manera se considera al beneficiario ser participe directo en el planteamiento de una
propuesta de operacin y diseo de los mdulos de riego por aspersin para el proyecto
irrigacin Manzanares-Pomacanchi
- Las comunidades de Mancura y Pomacanchi a travs de la municipalidad distrital de
Pomacanchi, solicitaron en enero del 2004 la intervencin del equipo de estudios de la
Unidad Operativa Anta del Plan Meriss. Logrndose as un perfil de proyecto que fue
elaborado en abril del 2004 el cual fue aprobado por el SNIP-Cusco. La gestin de las
autoridades locales permiti la continuacin en la elaboracin de estudios a mayor
detalle.
-
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-1.4.- Objetivos de la Investigacin
2.1.4.- Objetivo General
- Proponer un adecuado diseo y Operacin ptimos para la implementacin de riego
por aspersin en la irrigacin Manzanares-Pomacanchi, en funcin sistemas de riego
instalados en proyectos ya ejecutados.
-
2.1.5.- Objetivos Especficos
- 1) Realizar una evaluacin bsica a los proyectos ejecutados por el Plan MERISS y
actualmente en funcionamiento, para as proponer diseos adecuados para la irrigacin
Manzanares-Pomacanchi.
- 2) Determinar las caractersticas y parmetros de diseo agronmico, hidrulico, social
para el diseo y operacin de los mdulos de aspersin en la irrigacin Manzanares-
Pomacanchi.
- 3) Identificar y analizar los posibles impactos, positivos y negativos, directos e
indirectos, que se puedan derivar de las actividades de ingeniera previstas en el
proceso de construccin del los mdulos de riego propuestos.
-
-
-
-
IV. REVISION BIBLIOGRAFICA
1.5.- Definicin de Conceptos Bsicos en sistema de riego por aspersin. Aspectos
Generales
- OLARTE H.W (2003) En la sierra, la mayor parte de los suelos con fines agrcolas
estn ubicados en laderas de limitada extensin, con medianas pendientes y ubicadas
en las inmediaciones al piso de valle. Generalmente en las laderas existe la escasez de
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-recurso hdrico. Los suelos estn en pleno proceso de erosin, por efecto del mal
manejo del riego complementario por gravedad y por efecto de la lluvia.
- En sistemas de riego tradicional se emplean elevados caudales, generando en forma
acelerada perdidas de suelo. Por consiguiente, el riego presurizado por aspersin, sobre
todo en suelos de ladera, es una buena alternativa de riego cuando exista escasez o
abundancia de agua, pues aprovecha los caudales de agua, de canales existentes,
manantes disponibles, reservorios nocturnos, etc. A continuacin mencionamos
algunos conceptos bsicos con los que frecuentaremos durante el desarrollo de la tesis.
2.1.6.- Sistema de Riego
- BROEKS V.B Caldern F.L. (1996) Un sistema de riego es un conjunto en el que
interactan diferentes componentes tcnicos, sociales y econmicos-productivos.
- La infraestructura para la captacin, conduccin y aplicacin del agua al cultivo es el
componente tcnico, la organizacin y administracin para la distribucin del agua, el
registro de usuarios, el mantenimiento de la infraestructura y la solucin de conflictos
constituyen el componente social.
- La produccin agrcola y/o pecuaria realizada en el rea con riego, su rentabilidad y
sostenibilidad son los componentes econmicos productivos.
2.1.7.- Riego por Aspersin
- BROEKS V.B Caldern F.L. (1996) El riego por aspersin es un mtodo de riego en
el cual el agua es aplicada a los cultivos en forma de lluvia.
-
- BENITES C.C (2000) El planteamiento de un sistema de riego por aspersin consiste
en la seleccin de una red de tuberas, para transmitir el agua a los rociadores, a una
presin adecuada, con la finalidad de esparcir agua al suelo, en pequeas gotas,
simulando la lluvia.
-
- CASTAON G. (2000) La aspersin es un mtodo de riego que distribuye el agua en
forma de lluvia sobre el terreno, el agua se transporta moderadamente mediante
tuberas de baja presin aprovechando la pendiente del terreno. Sino que van en
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-conduccin forzada hasta el aspersor y desde este por el aire cae en forma de lluvia
sobre la parcela, infiltrndose sin desplazarse sobre el suelo. Para poder ser distribuida
de forma eficiente es necesario instalar material de riego en parcela, as como que el
agua alcance una cierta presin, llamada presin de trabajo del aspersor.
2.1.8.- Modulo de riego por aspersin
- BROEKS V.B Caldern F.L. (1996) El concepto de modulo de riego por aspersin
concierne a un componente de la infraestructura del sistema de riego. Generalmente se
refiere a la infraestructura a partir de una toma lateral en un canal abierto: cmara de
carga, filtros, red de tuberas enterradas, tuberas mviles, aspersores. El trmino ha
surgido al introducir riego por aspersin en sistemas de riego con canales abiertos y
donde existe el riego mixto.
2.1.9.- Equipo mvil de riego por aspersin
- BROEKS V.B Caldern F.L. (1996) El concepto de equipo mvil de riego por
aspersin se refiere al conjunto de tubos, vlvulas, filtros, aspersores etc. Que elregante instala en su terreno, conectando con una toma de agua, para regar una
superficie en determinado tiempo. El equipo mvil es una parte de un modulo de riego
por aspersin.
2.1.10.- Diseo de un modulo de riego por aspersin
- BROEKS V.B Caldern F.L. (1996) El diseo del sistema de riego debe ser creativo
y flexible. Creativo en compatibilizar el componente tcnico con el componente social.Flexible en el sentido de permitir la futura ampliacin del sistema hacia mas usuarios y
la introduccin de nuevos tipo de aspersores, sin que eso ocasione grandes problemas
tcnicos, econmicos y sociales.
- La capacidad de un diseador no se muestra en la complejidad tcnica de las obras y
los aspersores, sino en la sencillez del diseo tcnico y la facilidad organizativa con los
usuarios.
2.1.11.- Operacin de un mdulo de riego por aspersin
-
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-- BROEKS V.B Caldern F.L. (1996)La operacin consiste en efectuar labores desde
la fuente de presin, hasta el funcionamiento de los aspersores. O sea hasta la
aplicacin del riego en parcela: distanciamiento entre aspersores y laterales, % de
traslape, tiempo de riego, traslado de posicin y evaluacin de la eficiencia de riego.
- La operacin inicia con la prueba hidrulica, para posteriormente hacer algunos
reajustes si existiera alguna deficiencia.
2.1.12.- Mantenimiento de un sistema de riego por aspersin.
- BROEKS V.B Caldern F.L. (1996) Para garantizar el funcionamiento adecuado del
sistema, el mantenimiento debe ser permanente, desde la captacin hasta las boquillas
de los aspersores.
- Limpieza de la captacin, limpieza de las cmaras de carga, lubricacin de las vlvulas,
etc.
2.1.13.- Ventajas e Limitaciones del riego por Aspersin
- CASTAON G. (2000) La aspersin presenta evidentes ventajas en algunos casos ascomo inconvenientes en otros, siendo necesario conocer todos ellos para poder disear
y manejar este mtodo de riego en las mejores condiciones, con el fin de obtener el
mximo rendimiento en el uso del agua, a continuacin mencionamos algunos de ellos:
-
- VENTAJAS
- Se adecua mejor a cualquier tipo de suelo, cultivo y topografa del suelo.
- Se consigue mayor eficiencia del riego, es decir con poco caudal se riega mayor rea.
- En terrenos de ladera protege la erosin del suelo y no requiere movimiento de tierra.
- Es uno de los mtodos de riego que protege a los cultivos de la helada (permite lucha
anti-heladas), con mayor facilidad, por operacin rpida del equipo.
- Es de fcil manejo, se capacita en forma rpida a los operadores.
- Los acueductos cerrados evitan la contaminacin del agua.
- En los sistemas fijos y semi-fijos de riego por aspersin, existe completo dominio en la
operacin con poco trabajo.
-
-
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-
-- LIMITACIONES.
- En todo tratado sobre riego por aspersin, siempre se menciona que la instalacin de
riego por aspersin es costoso, y es cierto en la prctica por dos razones fundamentales:
- -Por utilizar bombas para elevar el agua y obtener presin de operacin.
- -El empleo de tubera de PVC, aluminio y sus accesorios tambin es costoso.
-
- ALTERNATIVAS
- Aprovechando la topografa de nuestras laderas de los andes, existen diferencias de
nivel que por gravedad generan presin, sin costo alguno.
- En varios casos de cisternas de riego por aspersin, se estn utilizando materiales
menos costosos en la red de conduccin y distribucin. Se emplean tubos y accesorios
de PVC-SAP, de la clase 7.5. En el subsistema de distribucin, desde los hidrantes se
esta utilizando tuberas flexibles de polietileno o mangueras de plsticos reforzadas.
Los componentes de aplicacin, aspersores, ms utilizados son de baja y mediana
presin de PVC y de costo permisible, puesto que en la sierra predominan reas
pequeas de explotacin agropecuaria y, en general se disponen de caudales pequeos
de riego.
- Con poca frecuencia se utilizan, aspersores de alta presin, como el tipo can, ms
que todo en el piso de valle con topografa plana y mayor superficie de las parcelas de
riego (Valle Sagrado de los Inkas).
- Se menciona limitaciones en la aplicacin de riego como: Prdidas de agua por
evaporacin, Prdidas de agua por mala distribucin por corrientes de viento, Lavado
de insecticidas y fungicidas, Existe riesgo de cada de flores y frutos tiernos, sensibles,
como los de tomate, con el impacto de alta pluviomtrica y gotas.-
- ALTERNATIVAS PARA DISIPAR DESVENTAJAS
- Los riegos deben aplicarse de preferencia en horas de la tarde, noches y maanas.
- Para mantener la uniformidad de distribucin, es necesario acortar la distancia e
instalar los aspersores (postura), transversal a la corriente de viento.
- Aplicar el riego antes del control fitosanitario.
- Se debe disminuir la pluviomtrica y tamao de las gotas para evitar la cada de floresy frutos sensibles, mediante una seleccin adecuada del aspersor
-
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- 18
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-1.6.- Aspectos Topogrficos en el trazo de mdulos de riego por aspersin
2.1.14.- Topografa
- OLARTE H. W (2003) La topografa del suelo, es una de las consideraciones mas
trascendentales a tomar en cuenta para decidir sobre la realizacin de un proyecto de
aspersin. Cuando la pendiente es suave, se puede implementar cualquier mtodo de
riego ya sea por gravedad, por aspersin, microaspersion o goteo. Sin embargo, cuando
la pendiente se incrementa a niveles mayores del 15 %, la mejor alternativa es el riego
por aspersin, micro aspersin o goteo, porque estos no estas supeditados a la
topografa del terreno.
- Cuando las pendientes son fuertes, el riego por gravedad resulta prohibitivo, puesto que
el riego en pendientes pronunciadas generalmente causa erosin altamente perjudicial a
los suelos, salvo de que se implementen obras previas, tales como la construccin de
terrazas, andenes, etc.
- En el caso de la tierras andinas ubicadas en la zona andina, la topografa accidentada y
la ubicacin de las fuentes, se convierten en un potencial favorable, debido a que los
desniveles naturales entre la fuentes de agua y las tierras regables conectadas por redes
entubadas, producen la presin necesaria para el funcionamiento de los sistemas de
riego presurizado, este factor clave permite disear y construir sistemas de aspersin en
laderas a bajo costo.
-
- McCORMAC J.(2004)La topografa es la ciencia que determina las dimensiones y el
contorno de la superficie de la tierra a travs de la medicin de distancias, direcciones y
elevaciones, define tambin las lneas y niveles que se necesitan para la construccin
de caminos puentes, canales, presas, y otras estructuras.
- Con los datos tomados en campo sobre el terreno y por medio de elementales
procedimientos matemticos, se calculan distancias, ngulos, direcciones,
coordenadas, elevaciones, reas o volmenes, segn lo requerido en cada caso. Cabe
mencionar que la topografa considera la superficie de la tierra como plana,
despreciando realmente la curvatura terrestre, motivo por el cual es aplicable a
extensiones pequeas en un rea mxima aproximada de 625 Km o sea 25Km. Delongitud por lado.
-
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--
- BALLESTEROS (1990) Muchos de los autores definen la topografa en dos grades
secciones una que es la planimetra y otra que viene ha ser la altimtria, cada una de
estas requiere una buena y sencilla descripcin.
- la Planimetra. Solo toma en cuenta la proyeccin del terreno sobre un plano
horizontal imaginario que, se supone, es la superficie media de la tierra.
- La Altimetra. Tiene en cuenta las diferencias de nivel existentes entre los distintos
puntos del terreno.
2.1.15.- Levantamiento topogrfico Planimtrico
- McCORMAC J.(2004) Planimetra: Trata de los mtodos para representar, en
proyeccin horizontal, los accidentes del terreno sobre un plano o mapa, a una
determinada escala, El levantamiento Planimtrico se puede realizar con diferentes
instrumentos topogrficos, tales como Planchetas, Teodolitos mecnicos, Distanci
metros, Teodolitos Electrnicos o Con Estaciones Totales.
2.1.16.- Levantamiento topogrfico altimtrico
- TORRES N. VILLATE B (2004) Altimtrica es la parte de la topografa que tiene por
objeto determinar y estimar las elevaciones de puntos respecto a una superficie de
nivel.
- La Altimetra considera las diferencias de nivel existentes entre puntos de un terreno o de
cualquier construccin de Ingeniera, operacin que se denomina Nivelacin.
- Entonces se define la nivelacin, como el arte de medir las diferencias de altura entre
dos o ms puntos, as mismo la exactitud de estas mediciones depende del objetivo que
se persigue y de los medios disponible.
1.7.- Estudio Hidrolgico de la Cuenca Oferta Hdrica
- MONSALVE S,G (1999)La hidrologa versa sobre el agua de la tierra, su existencia y
distribucin, sus propiedades fsicas y qumicas, y su influencia sobre el medio
ambiente, incluyendo su relacin con los seres vivos. El dominio de la hidrologa
abarca la historia completa de las aguas sobre la tierra.
-
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- 20
-
-- RAMOS T,C (2000) La cuenca de una corriente o sistema interconectado de cauces, es
el rea que contribuye al escurrimiento, tal que todo el escurrimiento originado en el es
descargado a travs de una nica salida.
2.1.17.- Bsqueda y Anlisis de Datos Meteorolgicos
- RAMOS T, Cayo (2000) La inconsistencia y no homogeneidad en secuencias
hidrolgicas o series hidrolgicas, representa uno de los temas ms importantes del
estudio hidrolgico contemporneo, particularmente relacionada a la conservacin, el
desarrollo y control de los recursos hidrulicos, ya que, cuando no se ajustan a las
condiciones de adecuadas, la inconsistencia y no homogeneidad de la muestra
ocasionan errores significativos en los resultados que se infiere en los anlisis que se
efectan a las series hidrolgicas.
- Esta inconsistencia y no homogeneidad se observa con la presencia de saltos y/o
tendencias en la serie hidrolgica afectando sus caractersticas estadsticas como la
desviacin estndar.
- Generalmente en los anlisis climatolgicos se utiliza el trmino homogeneidad de la
serie y en los anlisis hidrolgicos se emplea el trmino de consistencia, siendo ambos
sinnimos.
- Por otra parte, la homogeneidad comnmente se analiza a travs de pruebas estadsticas
y en cambio la consistencia en general se detecta con la tcnica de la curva de doble
masa y se analiza con las pruebas estadsticas.
2.1.18.- Completacion y extensin de Datos hidrolgicos
- VILLON V, Mximo (2002) La Extensin de Informacin, es el proceso de
transferencia de informacin desde una estacin con largo registro histrico a otra
con corto registro.
- La completacin de datos, es el proceso por el cual, se llenan huecosque existen en
un registro de datos. La completacin es un caso particular de la extensin.
- La Extensin de datos, es ms importante que la completacin, por cuanto modifican
sustancialmente a los estimadores de los parmetros poblacionales, por ejemplo, la
media de una muestra corta, ser diferente a la media de una muestra extendida.
-
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- 21
-
-- La completacin y extensin de la informacin Hidrometeorolgica faltante, se efecta
para tener en lo posible series completas, mas confiable y de un periodo uniforme.
- Tcnicas:
- Villn V, Mximo (2002) las tcnicas que se utilizan para la completacin, en orden de
prioridad son:
- Regresin Lineal Simple, entre stas:
- Correlacin Cruzada entre dos o ms estaciones.
- Auto correlacin
- Relleno con criterios prcticos.
- Para la extensin se usa modelos de:
- Regresin lineal simple
- Regresin lineal mltiple.
- En forma general, el modelo matemtico mas usado para transferir informacin
hidrolgica, entre estaciones medidas es el modelo de regresin lineal simple.
2.1.19.- Anlisis regional de Precipitacin
- Correlacin
- Villn V, Mximo (2002) La correlacin, se define como la asociacin entre dos o ms
variables aleatorias, que explica slo parcialmente la variacin total de una variable
aleatoria, por la variacin de otras variables aleatorias involucradas en la ecuacin de
asociacin
- La parte de la variacin total que queda sin explicar, o sea, la variacin no explicada, se
debe a errores o a otras variables aleatorias, que no han sido tomadas en cuenta en la
correlacin.
-
- Medidas de Correlacin
- Se necesita un estadstico para medir el grado de asociacin correlativa entre las
variables bajo consideracin. Los estadsticos ms utilizados son los coeficientes de
correlacin y determinacin y la desviacin tpica de los residuos.
-
- Anlisis de Correlacin
-
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- 22
-
-- Consiste en el clculo de una medida del grado de correlacin y la realizacin de
pruebas, para determinar si es aceptable el grado de asociacin correlativa.
- El anlisis de correlacin esta estrechamente relacionado con el anlisis de regresin,
puesto que la frmula utilizada en el clculo de la medida de correlacin, depende del
modelo de regresin adoptado. Por ejemplo, cuando se selecciona un modelo lineal
simple, se habla de correlacin lineal simple.
-
- 5.- Coeficiente de Correlacin
- El coeficiente de correlacin, es el estadstico que permite medir el grado de asociacin
de dos variables linealmente relacionadas.
- Para el caso de una poblacin y muestra se define como:
-( )( ) ( )( )
=
2222 yynxxn
yxxynr
- Valores de r entre -1 Y 1 describen los varios grados de asociacin. Si X e Y son
independientes: ( ) 0, == yxCOVSxy , luego r = 0.
-- 6. Coeficiente de Determinacin
- Es la proporcin o porcentaje, de la variacin total de la variable dependiente y, que es
explicada por la variable independiente x, por lo cual, es un criterio para explicar la
importancia de la variable independiente dentro del modelo
- Por ejemplo, si para la ecuacin:
- bxay +=
- Se tiene 85.02
=r , esto quiere decir que el 85% de la variacin de y, es explicada
por x y el 15% restante es debido a los errores y a otras variables no consideradas.
-
- 7. Anlisis de Regresin
- Es una distancia determinstica, que permite determinar la naturaleza de la relacin
funcional entre dos o ms variables, permite predecir los valores de ( )xfy = con un
cierto grado de aproximacin.
-
- 8.- Regresin lineal Simple
-
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-
-- En hidrologa el modelo ms simple y comn, esta basado en la suposicin de que dos
variables se relacionan en forma lineal.
- Como ejemplo se puede mencionar:
- Caudales y precipitacin de una misma cuenca
- Precipitacin de una estacin, con precipitacin de otra estacin
- Caudal de una estacin con caudal de otra estacin
- Precipitacin con la altitud de una cuenca
- Este hecho, permite correlacionar estas variables para completar datos o extender un
registro.
-
- 9.- Ecuacin de regresin
- La ecuacin general de la ecuacin de regresin lineal es:
- bxay +=
- Donde:
- x = variable independiente, variable conocida (la altitud)
- y = variable dependiente, variable que se trata de predecir (La precipitacin)
- a = intercepto, punto donde la lnea de regresin cruza el eje y, es decir valor de Y
cuando x = 0
- b = pendiente de la lnea o coeficiente de regresin, es decir, es la cantidad de cambio
de y
- Asociada a un cambio unitario de x.
-
- 10.-Estimacin de parmetros
- Dada la ecuacin de regresin lineal:- bxay +=
- Donde a y b son los parmetros de la ecuacin.
- El mtodo ms utilizado para la estimacin de los parmetros a y b, es el de mnimos
cuadrados.
-n
xbya
ii = )(
-
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-
- 24
-
-
-
( )
=
22
1 ii
iiii
xxN
yxyxnb
2.1.20.- Modelo Determinstico y Estocstico de LUTZ SCHOLZ
- Generalidades del modelo
- Lutz Scholt (1980) Este modelo hidrolgico, es combinado por que cuenta con una
estructura determnistica para el clculo de los caudales mensuales para el ao
promedio (Balance Hdrico - Modelo determinstico); y una estructura estocstica para
la generacin de series extendidas de caudal (Proceso markoviano - ModeloEstocstico). Fu desarrollado por el experto Lutz Scholz para cuencas de la sierra
peruana, entre los aos 1979-1980, en el marco de Cooperacin Tcnica de la
Repblica de Alemania a travs del Plan Meris II.
- Determinado el hecho de la ausencia de registros de caudal en la sierra peruana, el
modelo se desarroll tomando en consideracin parmetros fsicos y meteorolgicos de
las cuencas, que puedan ser obtenidos a travs de mediciones cartogrficas y de campo.
Los parmetros ms importantes del modelo son los coeficientes para la determinacinde la Precipitacin Efectiva, dficit de escurrimiento, retencin y agotamiento de las
cuencas. Los procedimientos que se han seguido en la implementacin del modelo son:
- Clculo de los parmetros necesarios para la descripcin de los fenmenos de
escorrenta promedio.
- Establecimiento de un conjunto de modelos parciales de los parmetros para el
clculo de caudales en cuencas sin informacin hidromtrica. En base a lo anterior se
realiza el clculo de los caudales necesarios.
- Calibracin del modelo y generacin de caudales extendidos por un proceso
markoviano combinado de precipitacin efectiva del mes con el caudal del mes
anterior.
- Este modelo fu implementado con fines de pronosticar caudales a escala mensual,
teniendo una utilizacin inicial en estudios de proyectos de riego y posteriormente
extendindose el uso del mismo a estudios hidrolgicos con prcticamente cualquier
finalidad (abastecimiento de agua, hidroelectricidad etc). Los resultados de la
-
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- 25
-
-aplicacin del modelo a las cuencas de la sierra peruana, han producido una
correspondencia satisfactoria respecto a los valores medidos.
2.1.21.- Conceptos Bsicos empleados en el modelo por LUTZ SCHOLZ
V. Ecuaciones del Balance Hdrico
- La ecuacin fundamental que describe el balance hdrico mensual en mm/mes es la
siguiente: [Fischer]
- (1)Ai-GiDi-PiCMi +=
- Donde:
- CMi = Caudal mensual (mm/mes)
- Pi = Precipitacin mensual sobre la cuenca (mm/mes)
- Di = Dficit de escurrimiento (mm/mes)
- Gi = Gasto de la retencin de la cuenca (mm/mes)
- Ai = Abastecimiento de la retencin (mm/mes)
- Asumiendo:
- Que para perodos largos (en este caso 1 ao) el Gasto y Abastecimiento de laretencin tienen el mismo valor es decir Gi = Ai, y
- Que para el ao promedio una parte de la precipitacin retorna a la atmsfera por
evaporacin.
- Reemplazando (P-D) por (C*P), y tomando en cuenta la transformacin de unidades
(mm/mes a m3/seg) la ecuacin (1) se convierte en:
- (2)AR*P*c'*CQ =
- Que es la expresin bsica del mtodo racional.- donde:
- Q = Caudal (m3/s)
- c' = coeficiente de conversin del tiempo (mes/seg)
- C = coeficiente de escurrimiento
- P = Precipitacin total mensual (mm/mes)
- AR = Area de la cuenca (m2)
VI . Coeficiente de Escurrimiento
-
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- 26
-
-- Se ha considerado el uso de la frmula propuesta por L. Turc:
- )3(PDP
C
=
- Donde:
- C = Coeficiente de escurrimiento (mm/ao)
- P = Precipitacin Total anual (mm/ao)
- D = Dficit de escurrimiento (mm/ao)
-
- Para la determinacin de D se utiliza la expresin:
-
+
=2
1
2
2
9.0
1
L
P
PD
(4)
- 3)(05.0)(25300 TTL ++= (4a)
- Siendo:
- L = Coeficiente de Temperatura
- T = Temperatura media anual (C)
-- Dado que no se ha podido obtener una ecuacin general del coeficiente de escorrenta
para la toda la sierra, se ha desarrollado la frmula siguiente, que es vlida para la
regin sur:
- ( )( )686.3571..01216.3 = EPPEC 96.0= (5)
- ( ) ( )EPPD 032.1872.01380 ++= 96.0= (6)
- donde:
- C = Coeficiente de escurrimiento- D = Dficit de escurrimiento (mm/ao)
- P = Precipitacin total anual (mm/ao)
- EP = Evapotranspiracin anual segn Hargreaves (mm/ao)
- r = Coeficiente de correlacin
- La evapotranspiracin potencial, se ha determinado por la frmula de Hargreaves:
- ( )( )( )FATFRSMEP 0075.0= (7)
- Donde:
-
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-
- 27
-
-
- ( )
=N
nRARSM 075.0
- ( )ALFA 06.01+=
- RSM = Radiacin solar media
- TF = Componente de temperatura
- FA = Coeficiente de correccin por elevacin
- TF = Temperatura media anual (F)
- RA = Radiacin extraterrestre (mm H2O / ao)
- (n/N) = Relacin entre insolacin actual y posible (%)
- 50 % (estimacin en base a los registros)
- AL = Elevacin media de la cuenca (Km)
- Para determinar la tempeatura anual se toma en cuenta el valor de los registros de las
estaciones y el gradiente de temperatura de -5.3 C 1/ 1000 m, determinado para la
sierra.
VI I. Precipitacin Efectiva.
- Para el clculo de la Precipitacin Efectiva, se supone que los caudales promedio
observados en la cuenca pertenecen a un estado de equilibrio entre gasto y
abastecimiento de la retencin. La precipitacin efectiva se calcul para el coeficiente
de escurrimiento promedio, de tal forma que la relacin entre precipitacin efectiva y
precipitacin total resulta igual al coeficiente de escorrenta.
- Para fines hidrolgicos se toma como precipitacin efectiva la parte de la precipitacin
total mensual, que corresponde al dficit segn el mtodo del USBR (precipitacin
efectiva hidrolgica es el anttesis de la precipitacin efectiva para los cultivos).
-
- A fin de facilitar el clculo de la precipitacin efectiva se ha determinado el polinomio
de quinto grado:
- 554
4
3
3
2
210 PaPaPaPaPaaPE +++++= (8)
- Donde:
- PE = Precipitacin efectiva (mm/mes)
- P = Precipitacin total mensual (mm/mes)
-
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-
- 28
-
-- ai = Coeficiente del polinomio
-
- El cuadro 2.1 muestra los valores lmite de la precipitacin efectiva y el cuadro 2.2
muestra los tres juegos de coeficientes, ai, que permiten alcanzar por interpolacin
valores de C, comprendidos entre 0.15 y 0.45.
-
CUADRO N 2.1 : Mtodo de la United States Bureau of reclamation (USBR)
Precipitacin total mensual Porcentaje del aumento Precipitacin efectiva
(Rango) (Rango) acumulada (Rango)
mm % mm
0 - 25.4 90 - 100 22.9 - 25.4
25.4 - 50.8 85 - 95 44.5 - 49.5
50.8 - 76.2 75 - 90 63.5 - 72.4
76.2 - 101.6 50 - 80 76.2 - 92.7
101.6 - 127.0 30 - 70 83.8 - 102.9
127.0 - 152.4 Oct-40 86.4 - 118.1
> 152.4 0 - 10 86.4 - 120.6
FUENTE: PLAN MERISS II - Generacion de caudales mensuales para la sierra del Peru-LUTZ SCHOLZ
-
- Lmite superior para la Precipitacin Efectiva:
- Curva I : mm/mes177.8Ppara120.6-PPE >=
- Curva II : mm/mes152.4Ppara86.4-PPE >=
- Curva III: mm/mes127.0Ppara59.7-PPE >=
-
CUADRO N 2.2 - Coeficiente para el calculo de la Precipitacin Efectiva
ai CURVA I CURVA II CURVA III
a0 (-0.018) (-0.021) (-0.028)
a1 -0.0185 0.1358 0.2756
a2 0.001105 -0.002296 -0.004103
a3 -1.20E-05 4.35E-08 5.53E-05
a4 1.44E-07 -8.90E-08 1.24E-07
a5 -2.85E-10 -8.79E-11 -1.42E-09
FUENTE: PLAN MERISS II - Generacion de caudales mensuales para la sierra del Peru-LUTZ SCHOLZ
COEFICIENTE PARA EL CALCULO DE PE SEGN CURVA
- De esta forma es posible llegar a la relacin entre la precipitacin efectiva y
precipitacin total:
- =
==12
1i
i
P
PE
P
QC (9)
- Donde:
-
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-
- 29
-
-- C = Coeficiente de escurrimiento
- Q = Caudal anual
- =
=12
1i
PEi Suma de la precipitacion efectiva mensual
- P = Precipitacin Total anual
VI II . Retencin de la cuenca
- Bajo la suposicin de que exista un equilibrio entre el gasto y el abastecimiento de la
reserva de la cuenca y adems que el caudal total sea igual a la precipitacin efectiva
anual, la contribucin de la reserva hdrica al caudal se puede calcular segn las
frmulas:
- iii PCMR = (10.1)
- IIII AGPECM += (10.2)
- Donde:
- CMi = Caudal mensual (mm/mes)
- PEi = Precipitacin Efectiva Mensual (mm/mes)
- Ri = Retencin de la cuenca (mm/mes)
- Gi = Gasto de la retencin (mm/mes)
- Ai = Abastecimiento de la retencin (mm/mes)
- Ri = Gi para valores mayores que cero (mm/mes)
- Ri = Ai para valores menores que cero (mm/mes)
- Sumando los valores de G o A respectivamente, se halla la retencin total de la cuenca
para el ao promedio, que para el caso de las cuencas de la sierra vara de 43 a 188
(mm/ao).
2.1.22.- Variables influyentes en la Retencin de la cuenca
IX. Relacin entre descargas y retencin
- Durante la estacin seca, el gasto de la retencin alimenta los ros, constituyendo el
caudal o descarga bsica. La reserva o retencin de la cuenca se agota al final de la
estacin seca; durante esta estacin la descarga se puede calcular en base a la ecuacin:
-
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-
- 30
-
-- )(0
ta
l eQQ= (11)
- Donde:- Qt = descarga en el tiempo t
- Qo = descarga inicial
- a = Coeficiente de agotamiento
- t = tiempo
-
- Al principio de la estacin lluviosa, el proceso de agotamiento de la reserva termina,
comenzando a su vez el abastecimiento de los almacenes hdricos. Este proceso est
descrito por un dficit entre la precipitacin efectiva y el caudal real. En base a los
hidrogramas se ha determinado que el abastecimiento es ms fuerte al principio de la
estacion lluviosa continuando de forma progresiva pero menos pronunciada, hasta el
final de dicha estacin.
X. Coeficiente de Agotamiento
- Mediante la frmula (11) se puede calcular el coeficiente de agotamiento "a", en base a
datos hidromtricos. Este coeficiente no es constante durante toda la estacin seca, ya
que va disminuyendo gradualmente.
-
- Con fines prcticos se puede despreciar la variacion del coeficiente "a" durante la
estacin seca empleando un valor promedio.
-
- El coeficiente de agotamiento de la cuenca tiene una dependencia logartmica del rea
de la cuenca.
- ( )LnARfa = (12)
- ( ) ( ) ( ) ( ) 429.1369.3336.1901144671249.3 = RTEPAREa (12.a)
- 86.0=r
- El anlisis de las observaciones disponibles muestran, adems cierta influencia del
clima, la geologa y la cobertura vegetal. Se ha desarrollado una ecuacin emprica
para la sierra peruana:
-
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-
- 31
-
-- En principio, es posible determinar el coeficiente de agotamiento real mediante aforos
sucesivos en el ro durante la estacin seca; sin embargo cuando no sea posible ello, se
puede recurrir a las ecuaciones desarrolladas para la determinacin del coeficiente "a"
para cuatro clases de cuencas:
-
- Cuencas con agotamiento muy rpido. Debido a temperaturas elevadas (>10C) y
retencin que va de reducida (50 mm/ao) a mediana (80 mm/ao):
- ( ) 034.000252.0 += LnARa (12.1)
-
- Cuencas con agotamiento rpido. Retencin entre 50 y 80 mm/ao y vegetacin poco
desarrollada (puna):
- ( ) 030.000252.0 += LnARa (12.2)
-
- Cuencas con agotamiento mediano. Retencin mediana (80 mm/ao) y vegetacin
mezclada (pastos, bosques y terrenos cultivados):
- ( ) 026.000252.0 += LnARa (12.3)
-
- Cuencas con agotamiento reducido. Debido a la alta retencin (> 100 mm/ao) y
vegetacin mezclada:
- ( ) 023.000252.0 += LnARa (12.4)
-
- Donde:
- a = coeficiente de agotamiento por da
- AR = rea de la cuenca (km2)
- EP = evapotranspiracin potencial anual (mm/ao)
- T = duracin de la temporada seca (das)
- R = retencin total de la cuenca (mm/ao)
XI . Almacenamiento Hdrico
- Tres tipos de almacenes hdricos naturales que inciden en la retencin de la cuenca son
considerados:
-
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-
- 32
-
-- Acuferos
- Lagunas y pantanos
- Nevados
- La determinacin de la lmina "L" que almacena cada tipo de estos almacenes est
dado por:
- Acuferos:
- 315)(750 += lLA (mm/ao) (13.1)
- Siendo:
- LA = lmina especfica de acuferos
- I = pendiente de desage : I
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-
- 33
-
-
- RbbGm
i
iii
=
=1
/ (2.52)
- Donde:
- ib = relacin entre el caudal del mes actual y anterior (coeficiente del gasto de la
retencin).
- =
m
i
ib1
= sumatoria de la relacin entre el caudal del mes i y el caudal inicial.
(Coeficiente del gasto de la retencin).
- iG = gasto mensual de la retencin (mm/mes).
- R = retencin de la cuenca (mm/mes).
-
- Pero el coeficiente del gasto de la retencin se calcula de la siguiente expresin:
- tai eb.=
- Donde:
- ib = relacin entre el caudal del mes actual y anterior (coeficiente del gasto de la
retencin).- a = Coeficiente de agotamiento.
- t = nmero de das del mes, es acumulativo para los meses siguientes.
XIII . Restitucin
- Se utiliza comom referncia los valores del cuadro n 2.5 para estimar la cuota del
almacenamineto mensual en la zona de interes.
- ados para este caso, estando los mismos incluidos en las ecuaciones de la precipitacinefectiva.
- Se utiliza como referencia los valores del cuadro N 2.5 para estimar la cuota del
almacenamiento mensual en la zona de inters.
- = ArrR iii ./(
- 100/rri =
- Donde:
- iR = Proporcin del agua de lluvia que entra en el almacn hdrico para el mes (i).
-
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-
-- A = Almacenamiento hdrico.
- r = almacenamiento hdrico (mm/ao).
- ir = almacenamiento hdrico durante la poca de lluvia para el mes (i).
- La extensin de cada tipo de la cuenca se mide con precisin suficiente en mapas de
1:100.000. Adems, se toma como referencia aerofotos en caso que estn disponibles.
XIV. Abastecimiento de la Retencin
- El abastecimiento durante la estacin lluviosa es uniforme para cuencas ubicadas en la
misma regin climtica. En la regin del Cusco el abastecimiento comienza en el mesde noviembre con 5%, alcanzando hasta enero el valor del 80 % del volumen final. Las
precipitaciones altas del mes de febrero completan el 20 % restante, y las
precipitaciones efectivas del mes de marzo escurren directamente sin contribuir a la
retencin. Los coeficientes mensuales expresados en porcentaje del almacenamiento
total anual se muestran en el cuadro - 2.3.
-
CUADRO N2.3 : Almacenamiento Hdrico Durante la poca de lluvias.
(Valores - a 1%)
REGION Oct Nov Dic Ene Feb Mar Total
Cusco 0 5 35 40 20 0 100
Huancavelica 10 0 35 30 20 5 100
Junin 10 0 25 30 30 5 100
Cajamarca 25 -5 0 20 25 35 100
- La lmina de agua Ai que entra en la reserva de la cuenca se muestra en forma de
dficit mensual de la Precipitacin Efectiva PEi . Se calcula mediante la ecuacin:
-
=100
RaA ll (14)
- Siendo:
- Ai = abastecimiento mensual dficit de la precipitacin efectiva (mm/mes)
- ai = coeficiente de abastecimiento (%)
- R = retencin de la cuenca (mm/ao)
2.1.23.- Generacin de Caudales segn el modelo, test y Restricciones
XV . Caudal mensual para un ao promedio
-
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-
-- Est basado en la ecuacin fundamental que describe el balance hdrico mensual a
partir de los componentes descritos anteriormente:
- iiii AGPECM += (15)
- donde:
- CMi = Caudal del mes i (mm/mes)
- PEi = Precipitacin efectiva del mes i (mm/mes)
- Gi = Gasto de la retencin del mes i (mm/mes)
- Ai = abastecimiento del mes i (mm/mes)
XV I. Generacin de caudales para periodos extendidos
- A fin de generar una serie sinttica de caudales para perodos extendidos, se ha
implementado un modelo estocstico que consiste en una combinacin de un proceso
markoviano de primer orden, segun la ecuacin (16) con una variable de impulso, que
en este caso es la precipitacin efectiva en la ecuacin (17):
- ( )1= tt QfQ (16)
- ( )tPEgQ = (17)- Con la finalidad de aumentar el rango de valores generados y obtener una ptima
aproximacin a la realidad, se utiliza adems una variable aleatoria.
- ( )21)( rSzZ = (18)
- La ecuacin integral para la generacin de caudales mensuales es:
- ( ) ( ) ( ) 21 1321 rSzPEBQBBQ ttt +++= (19)
- donde:
- Qt = Caudal del mes t
- Q t-1 = Caudal del mes anterior
- PE t = Precipitacin efectiva del mes
- B1 = Factor constante o caudal bsico.
-
- Se calcula los parmetros B1, B2, B3, r y S sobre la base de los resultados del modelo
para el ao promedio por un clculo de regresin con Qt como valor dependiente y Qt-1
y PEt, como valores independientes. Para el clculo se recomienda el uso de software
-
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-comercial (hojas electrnicas) o de uso especfico (programas elaborados tales como el
SIH).
- El proceso de generacin requiere de un valor inicial, el cual puede ser obtenido en una
de las siguientes formas:
-
- empezar el clculo en el mes para el cual se dispone de un aforo
- tomar como valor inicial el caudal promedio de cualquier mes,.
- empezar con un caudal cero, calcular un ao y tomar el ltimo valor como valor Qo sin
considerar estos valores en el clculo de los parmetros estadsticos del perodo
generado.
XVI I. TEST Estadsticos
- Para determinar la calidad de la coincidencia de los caudales generados con los
observados, se desarrolla la comparacin de los promedios y desviaciones tipo de los
valores histricos y los generados.
- Para probar si los promedios salen de la misma poblacin, se utiliza el test de Student
(Prueba "t"). Esta prueba debe ser desarrollada para cada mes.
- Se compara el valor de t con el valor lmite tp,n que indica el lmite superior que, con
una probabilidad de error del P%, permite decir que ambos promedios pertenecen a la
misma poblacin.
- La comparacin estadstica de promedios se realiza mediante el test de Fischer (Prueba
"F"). que se compara con el valor lmite Fp/2 (%) , (n1,n2)
XVII I. Restricciones del Modelo
- El modelo presenta ciertas restricciones de uso o aplicacin tales como:
- El uso de los modelos parciales, nicamente dentro del rango de calibracin
establecido.
- Su uso es nicamente para el clculo de caudales mensuales promedio.
- Los registros generados en el perodo de secas presentan una mayor confiabilidad que
los valores generados para la poca lluviosa.
-
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-- La aplicacin del modelo se restringe a las cuencas en las que se ha calibrado sus
parmetros (sierra peruana: Cusco, Huancavelica, Junin, Cajamarca)
- Es importante tener en cuenta las mencionadas restricciones a fin de garantizar una
buena performance del modelo.
-
-
1.8.- Sistema de Riego por Aspersin
- Olarte H., W (2003) La zona andina del pas, presenta una enorme diversidad en los
aspectos de: suelos, agua, cultivo, clima, organizacin social y costo de las obras; esto
define la gran variabilidad de proyectos de riego por aspersin, que siempre sern
diferentes unos de otros. Por tanto, los elementos que aqu se nombran no son nicos
por lo que las caractersticas particulares de cada sistema pueden incorporar algunos
elementos que no estn considerados en la presente descripcin.
2.1.24.- Componentes de los Mdulos de Aspersin
XIX. Captacin
- Es una obra de arte que se ubica en la fuente de agua, sea este un manantial, un canal o
una quebrada. Para el caso del riego en laderas, generalmente se utilizan manantiales de
pequeo caudal que varan de 0.1 a 10l/s algo ms.
- La infraestructura que se puede utilizar como captaciones son aquellas obras tpicas
empleadas para captar agua para consumo domstico
XX . Reservorios o Cmaras de Carga
- BROEKS V.B Caldern F.L. (1996) Esta estructura permite captar y distribuir el
caudal en forma proporcional, de acuerdo a las superficies del rea a regar del modulo,
es decir, nos permite regular el caudal de ingreso de agua a las lneas principales e
iniciar la carga al sistema de aspersin, tiene como finalidad mantener la tubera a flujo
lleno mediante un nivel de carga hidrulica. Su dimensionamiento se hace de acuerdo
-
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-al tiempo de llenado y descarga en la cmara de acuerdo al nmero de aspersores
operando. Ver Hoja de Diseo y Plano N 08 Anexos
XXI. Red de Distribucin
- BROEKS V.B Caldern F.L. (1996) Es el medio por el cual, se conduce y distribuye
el agua de riego hacia los hidrantes y generalmente esta enterrado a una profundidad
aproximada de 0,80 m debajo del nivel del suelo. Este elemento tendr puntos de salida
a la superficie por intermedio de los hidrantes.
- Su instalacin es fija y enterrada, siendo la tubera utilizada las de PVC Unin Flexible,
o Espiga campana de 6m de longitud, de serie 20 y 13.3, dependiendo de la presin
nominal de funcionamiento.
XXII. Hidrantes
- BROEKS V.B Caldern F.L. (1996) Son pequeas estructuras de toma de agua
presurizada, ubicados en la periferia de las parcelas a regar y que conecta a la red de
distribucin con el equipo de riego de lnea mvil, y esta se conecta mediante unaccesorio denominado enlace simple. Esta estructura se instalar en las tuberas
principales y/o laterales, segn el diseo preestablecido en cada modulo.
XXIII. Mangueras
- BROEKS V.B Caldern F.L. (1996) Se utilizan en las unidades mviles de riego o
lneas regantes, generalmente se utilizan de polietileno o plstico reforzado, es en stas
donde se conectan los elevadores a travs de soportes o trpodes y donde se conectan alos aspersores.
XXIV. Elevadores
- Son accesorios que permiten colocar el aspersor por encima de la altura de las plantas.
Usualmente, se utiliza tubera de FG o simplemente es la misma manguera, en cuyo
extremo se conecta al aspersor.
XXV. Aspersores
-
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-- Olarte H., W (2003) Son dispositivos mecnico-hidrulico, encargado de aportar el
agua sobre el suelo en forma de lluvia continua con un grado de uniformidad y
precipitacin adecuada, sin producirse escorrenta.
- Es el efecto final del sistema de riego encargado de emitir un chorro de agua a presin
por medio de la boquilla, el cual choca en una cuchara o cua, la que al girar comprime
un resorte perdindose el empuje inicial por accin del giro. El resorte al expandirse
determina el retorno del martillo, que golpea sobre el cuerpo del aspersor, este impacto
del martillo permite el movimiento del cuerpo del aspersor.
- Los tipos de aspersores existentes en venta en los mercados son de fabricacin VYR,
con tipo de rotacin circular, presin media y emisin de una y dos boquillas, todas las
propiedades y caractersticas de los aspersores son proporcionados por el fabricante.
- Los datos bsicos y caractersticas de algunos de los aspersores utilizados en la sierra
peruana se muestran acontinuacion en los cuadros de resumen:
-
-
ANALISIS DE POSICIONES DE LOS ASPERSORES "VYR-802"
CARACTERISTICAS Simbolo Formula Resultado Unidad
Aspersor seleccionado VYR - 802
Tipo Circular
Conexin Macho
1/2" pulg
N de Boquillas 1 und
Boquilla 01 4 mm
Boquilla 02
Presion 1.5 bares
Tipo de Presion Media
Caudal del aspersor Qasp 730 l/hora
Qasp 0.20 l /seg.
Diametro Mojado 22 m
Area Regada por cada Aspersor Asp x(/2)2
380.13 m2
Marco de aspers ion (segn disposicion de los aspersores) Cuadrado
Distanc ia entre aspersores a 1.4*(/2) 15.4 m
Distancia entre lineas b 1.4* (/2) 15.4 m
Area o superficie regada por el marco de aspersion S axb 237 m2
Intencidad de precipitacion del aspersor Pasp Qasp/S 3.08 mm/hora
-
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-
ANALISIS DEPOSICIONES DELOSASPERSORES "VYR- 50"
CARACTERISTICA Simbolo Formula Resultado Unidad
Aspersor seleccionado VYR-50
Tipo Circular
Conexin Macho
1/2" pulg
N de Boquillas 1 und
Boquilla 01 4 mm
Boquilla 02
Presion 2.5 bares
Tipo de Presion Media
Caudal del aspersor Qasp 950 l/hora
Qasp 0.26 l/seg.
Diametro Mojado 24.00 m
Area Regada por cada Aspersor Asp x(/2)2 452.39 m
2
Marco de aspersion (segn disposicion de los aspersores) Cuadrado
Distancia entre aspersores a 1.4*(/2) 16.8 m
Distancia entre lineas b 1.4*(/2) 16.8 m
Area o superficie regada por el marco de aspersion S axb 282 m2
Intensidad de precipitacion del aspersor Pasp Qasp/S 3.37 mm/hora
-
-
ANALISIS DEPOSICIONES DELOS ASPERSORES "VYR- 35"
CARACTERISTICA Simbolo Formula Resultado Unidad
Aspersor seleccionado VYR - 35
Tipo Circular
Conexin Macho
1/2" pulg
N de Boquillas 2 und
Boquilla 01 11/64" pulg
Boquilla 02 3/32" pulg
Presion 31.2 bares
Tipo de Presion Media
Caudal del aspersor Qasp 1690 l/hora
Qasp 0.47 l/seg.
Diametro Mojado 31.2 m
Area Regada por cada Aspersor Asp x(/2)2 764.54 m
2
Marco de aspersion (segn disposicion de los aspersores) Cuadrado
Distancia entre aspersores a 1.4*(/2) 21.84 m
Distancia entre lineas b 1.4*(/2) 21.84 m
Area o superficie regada por el marco de aspersion S axb 477 m2
Intensidad de precipitacion del aspersor Pasp Qasp/S 3.54 mm/hora
-
- Tipos de aspersores
- Existe una gran variedad de aspersores, las mismas que se pueden clasificar desde
diversos puntos de vista:
- Por su ngulo de rotacin
- Aspersores de crculo completo. El aspersor gira en circulo completo, es decir 360
alrededor de su eje cuando esta operando.
- Aspersores sectoriales. Son aspersores en los que se puede regular el ngulo de riego,
pudiendo ir de 0 a 360. Estos se utilizan en laderas con pendiente fuerte para evitar
erosionar el suelo que se encuentra en la parte superior del terreno o se utilizan en los
linderos de las parcelas.
-
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-
-- Aspersores mixtos. Existen aspersores que tienen accesorios que les permiten regar en
circulo completo o sectorialmente.
-
- Por la presin de trabajo
- Aspersores de baja presin, aquellos que operan con una presin media de
funcionamiento entre 10 a 20 mca = 1 a 2 Kg. /cm 2 o 14.22 28.44 p.s.i. Se utilizan
cuando la carga de presin es limitada. Asimismo, su dimetro de humedecimiento es
pequeo, buena uniformidad, amplio manejo de intensidades de aplicacin, se
recomienda para terrenos con mucha pendiente y con suelos muy frgiles.
- Aspersores de mediana presin son aquellos que operan con una presin media de
funcionamiento entre 20 a 40mca = 2 a 4 Kg./cm2 28.44 56.88 p.s.i. se adaptan a
todo tipo de cultivos y suelos su dimetro de humedecimiento est entre 20 40m,
amplio rango de intensidades de aplicacin. Tienen buena uniformidad. Son de amplio
uso en terrenos de ladera de la zona andina.
- Aspersores de alta presin, son los que operan entre 40 a 90 mca = 4 a 9 Kg. /cm2
56.88 128 p.s.i se caracterizan por tener un dimetro de humedecimiento superior a
los 70m, utiliza caudales altos, amplio rango de espaciamiento, intensidades de
aplicacin por encima de los 10 mm/hr. El viento afecta significativamente la
uniformidad de aplicacin. Se recomienda con reserva su uso para riego de terrenos de
fuerte pendiente
XXVI . Accesorios mltiples
- Son aquellos accesorios que son necesarios para realizar las conexiones entre las
partes y la adaptacin del sistema a la topografa del terreno, generalmente estn
conformados por: acoples, codos, tees, vlvulas, reducciones, tapones, reguladores de
presin, etc.
2.1.25.- Relacin Suelo-Agua-Planta
XXVII. Caractersticas Fsicas del suelo que afectan a la Retencin del Agua
- FUENTES Y.J (2003) El suelo es un sistema complejo compuesto por partculasslidas (minerales y orgnicas), agua con sustancias en disolucin (solucin del suelo)
-
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-y aire. El aire y la solucin del suelo ocupan los espacios o poros comprendidos en la
matriz slida,
- Las principales caractersticas fsicas del suelo que afectan a la retencin del agua son:
la Textura, estructura y Porosidad.
-
- Textura
- La porcin mineral del suelo esta formada por partculas que, segn su tamao se
clasifican en: arena (2 a 0,05 mm), limo (de 0,05 a 0,002 mm) y arcilla inferior a
0,002mm) la textura del suelo hace referencia a la proporcin relativa de la arena, limo
y arcilla que contiene. Atendiendo a us textura, los suelos se clasifican en arenosos,
limoso o arcillo, segn que predomine cada uno de los distintos componentes. El
anlisis granulomtrico, que da los porcentajes de en peso de arena, limo y arcilla,
determina las distintas clases de textura, que vienen definidas en un triangulo de
Textura.
-
- Estructura
- Se llama as a la estructura de un suelo a la posicin de sus partculas para formar otras
unidades de mayor tamao, llamados agregados, los poros se presentan entre los
agregados. Los poros se presentan entre los agregados y dentro de ello, siendo de
mayor tamao los primeros.
- Desde el punto de vista morfolgico, la estructura del suelo se ha definido como la
disposicin o arreglo de las partculas primarias: arena, arcilla y limo, para formar otras
unidades de mayor tamao llamados agregados. La estructura de un suelo se puede
modificar mas no as la textura. La estructura de un suelo puede ser: laminar,prismtica,, columnar, angular, sub-angular o granular.
- La estructura es una importante caracterstica fsica del suelo. Sin embargo no es un
factor que influya en el desarrollo de las plantas; no obstante tiene influencia sobre casi
todos los factores de crecimiento de la mismas tales como: retencin de agua,
velocidad de infiltracin, aireacin del suelo, penetracin de races, actividades
macrobiticas, resistencia a la erosin, la cuales afectan en su conjunto a la
productividad del suelo y sus facilidades de labranza. Finalmente las sales de sodiodeterioran la estructura, dispersando los agregados.
-
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-
-- Densidad Aparente
- Se llama as a la relacin que existe entre la masa de un suelo seco y su volumen en
condiciones naturales, es decir, el peso de suelo seco por unidad de volumen total
(conteniendo todos sus poros). La relacin es la siguiente:
- )/( 3cmgrVt
PssDap =
- Donde:
- Pss : Peso de suelo seco a estufa de 105 C (gr)
- Vt : Volumen total del muestreo (cm3)
-- Densidad real (Dr)
- Se refiere a la densidad de las partculas slidas, y es igual al peso de suelo seco
dividido por el volumen ocupado por partculas slidas.
- )/( 3cmgrVt
PssDr=
- Donde:
- Pss : Peso de suelo seco a estufa de 105 C (gr.)
- Vt : Volumen solo de la parte slida del suelo (cm3)
- En los suelos minerales la densidad real es casi constante y varia de 2.60 a 2.75 gr/cm3
XXV II I. Eficiencia de riego (Er)
- La eficiencia de riego, se refiere a la cantidad de agua que se coloca en el perfil del
suelo en relacin con la cantidad de agua que deriva de la fuente. La eficiencia de riego
se considera como el producto de varias eficiencias como: conduccin,almacenamiento, distribucin y parcelaria.
- Como se puede comprender, en los pequeos sistema de riego por aspersin,
prcticamente la eficiencia de riego del sistema se reduce a la eficiencia parcelaria y
por tal razn las eficiencias totales de riego por aspersin son considerablemente
mayores que los sistemas de riego por gravedad.
-
- Eficiencia Parcelaria
-
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-
-- La eficiencia parcelaria, es la relacin que existe entre la cantidad de agua colocada en
el perfil del suelo con respecto a las perdidas por evaporacin durante la aplicacin (e)
que dependen del clima que tienden a evaporar las gotas de agua que salen del aspersor
y la uniformidad con que se aplica el agua a la superficie del suelo (Cu)
-
= )
200*5.0(*)100(*100Cu
eEp
- Donde:
- Ep : Eficiencia de Aplicacin de riego por aspersin
- e : lamina de evaporada
- Cu : coeficiente de uniformidad
XXIX . Movimiento del Agua en el Suelo
- FUENTES Y.J (2003) El concepto de potencial de agua en un determinado medio
como el de: la planta, suelo y atmsfera, hace referencia a la intensidad de las fuerzas
que tienden a retener el agua en dicho medio y en consecuencia, a la magnitud del
trabajo que es preciso realizar para extraer el agua de ese medio.
- Velocidad de Infiltracin del Suelo.
- La infiltracin es la entrada vertical del agua desde la superficie hacia las capas mas
profundas del perfil del suelo. Esta informacin es muy importante porque va a
condicionar el tiempo de riego y el diseo del sistema. La velocidad de infiltracin
depende de varios factores, entre ellos los mas importantes:
- la lamina de agua aplicada
- la textura y estructura del suelo
- el contenido inicial de agua en el suelo
- la conductividad hidrulica del suelo saturado k
- el estado de la superficie del suelo
- la presencia de estratos capas endurecidas.
- La profundidad de la capa fretica.
-
- Velocidad de Infiltracin Instantnea (I)
- Llamada tambin velocidad de infiltracin parcial, es la velocidad de infiltracin quealcanza el agua en un momento dado. Este hecho indica que, la velocidad de
-
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-
-infiltracin del suelo no es un dato puntual, sino que varia con el tiempo: siendo
elevado al inicio del proceso cuando el suelo esta seco y va disminuyendo a medida
que trascurre el tiempo cuando el suelo se humedezca hasta hacerse constante en el
tiempo cuando este se satura.
- Muchos estudios se han efectuado al rededor de la infiltracin del agua en el suelo, El
ms simple y que se mantiene vigente es el efectuado por Kostiacov, Lens, y Criddle,
este mtodo fue empleado para la determinacin de la infiltracin del suelo.
- El cual manifiesta que la funcin que describe la velocidad de infiltracin en un
momento cualquiera del proceso describe una curva cuya ecuacin es de la forma
exponencial siguiente:
- obtaI *=
- Donde:
- I : Velocidad de infiltracin Instantnea (cm/s)
- a : Es un parmetro que depende de las caractersticas intrnsecas del suelo
tales como la textura, estructura, porosidad, Etc.
- b : Es un parmetro que depende de las caractersticas intrnsecas del suelo
tales como: la carga Hidrulica aplicada, la pendiente la rugosidad, etc. Este parmetro
describe la pendiente de la curva, la misma que varia entre 0 y -1 porque la velocidad
disminuye conforme pasa el tiempo. Al descender la curva de infiltracin su valor es
siempre negativo.
- to : tiempo de oportunidad que tiene el suelo de estar en contacto con el
agua (minutos)
-
- Lamina infiltrada Acumulada (Icum).
- La integracin de la velocidad de infiltracin instantnea resulta la infiltracin
acumulada. Que es la cantidad de agua que penetra en el perfil de suelo, es la
acumulada en el tiempo, determinando una lmina acumulada de agua, su clculo por
lo tanto se efectuara integrando.
- == )(*)( tftatIfIcumb
o
-
1
)1(*60
+
+
=b
otb
aIcum
-
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-
-- Velocidad de infiltracin bsica (VIb).
- Es la velocidad de infiltracin instantnea cuando la proporcin de cambio entre dos
valores continuos es igual o menor del 10%. La velocidad de infiltracin del suelo se
produce cuando el suelo tiende a saturarse y por lo tanto su valor tiende a ser constante
y la curva asinttica, pero nunca es igual a cero, su expresin matemtica fue calculada
por:
- btaVIb 0*=
- Donde:
- VIb : Velocidad de infiltracin Bsica (cm/hora)
- to : Es el tiempo de oportunidad cuando su valor es de (-10b, que es el
tiempo terico en el cual ocurrir Ibsi se expresa en minutos su valor equivale a (-
600b)
- btbaVIb 0*)*600(* =
-
- Medida de la velocidad de infiltracin.
- Varios mtodos se han desarrollado para medir la velocidad de infiltracin de los
suelos, tales como la utilizacin de cuadros elaborados en funcin a la textura, mtodo
de los cilindros infiltrometros, mtodo del surco infiltro metro, entre otros.
XXX. Estados de agua en el suelo o Contenido de Humedad del suelo
- OLARTE H.W (2003) el contenido de humedad de un suelo depende de muchos
factores y dentro de ellos bsicamente de sus propiedades fsicas tales como la
capacidad de retencin y del tipo de fuerza fsica que la retiene. De acuerdo a la
cantidad de agua presente en el suelo, este adoptara diferentes nombres y presentara
diferentes caractersticas los cuales describiremos con un mayor detalle a continuacin:
-
- Saturacin
- Un suelo esta saturado cuando todos sus poros estn ocupados por agua. (Macro poros
y micro poros), es decir el agua a desplazado todo el aire en el suelo cuando e llega a
este estado se dice que el suelo esta a 100% d contenido de humedad. Este estado de
humedad se presenta en un suelo agrcola inmediatamente despus de un riego pesado
-
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-
-de preparacin del suelo o una lluvia intensa. En este momento los excesos de agua se
van drenando por gravedad dando lugar a la precolacin. Prcticamente, el potencial
del agua en el suelo llega a 0 atmsferas y no puede ser retenido por el suelo; a este
tipo de agua se le lama agua gravitacional, superflua o agua libre. Los instrumentos que
miden adecuadamente este tipo de humedad en condiciones de campo son los
tensiometros
-
- Capacidad de campo (cc)
- (OLARTE H.W) (2003) Llamado tambin capacidad normal de campo, Fiel Capacity,
Tempero, etc. Se dice que un suelo se encuentra a capacidad de campo, cuando el suelo
retiene la mxima cantidad de agua que le permita sus micros poros y cuando se ha
recompuesto el aire en los macro poros. Es decir despus que ha cesado el drenaje libre
de agua. De esta manera, se puede afirmar que la capacidad de campo se constituye en
el estado mas favorable de humedad para el crecimiento de las plantas y adonde debe
llegarse con el riego. Este estado generalmente se presenta cuado el potencial alcanza
las 1/3 atmsferas en suelos francos, 0.5 en suelos arcillosos y 0.1 atmsferas en suelos
arenosos. El tipo de agua contenida en un suelo a capacidad de campo se llama agua
CAPILAR o agua til y se encuentra retenida por la tensin superficial de las partculas
del suelo. Los instrumentos que miden de mejor manera este tipo de humedad en
campo son los hidrmetros, de bloques de yeso.
-
- Punto de Marchitez permanente (PMP)
- OLARTE H.W (2003) Llamado tambin coeficiente de marchitez permanente o ltimo
punto de marchitez. Se dice que un suelo se encuentra en el punto de marchitezpermanente, cuando retiene una mnima cantidad de agua, pero que ya no puede ser
aprovechada por las races, lo cual ocasiona un marchitamiento irreversible de las hojas
y consecuentemente la muerte de la planta. Este estado, se presenta cuando partir de la
capacidad de campo el agua se va perdiendo por evapotranspiracin del cultivo activo
y no se repone el agua al suelo. Este estado de humedad del suelo, se presenta
generalmente cuando el suelo retiene la pequea humedad que queda en el a una
tensin de 15 atmsferas en suelos francos, 20 atmsferas en suelos arcillosos y a10atmosferas en suelos arenosos, que como se comprender son fuerzas superiores a la
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-fuerza con que la planta puede extraer esta humedad del suelo. El tipo de agua
contenida en un suelo a PMP se llama agua Higroscopica o agua intil para la planta,
se encuentra retenida por la fuerzas de absorcin de las partculas del suelo. El
instrumento que mide de mejor manera este tipo de humedad en campo es la sonda de
neutrones.
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- Determinacin de la CC y del PMP
- FUENTES Y.J (2003). La cantidad de agua retenida por un suelo en la capacidad de
campo y en el punto de marchitamiento se miden en laboratorio o en el mismo terreno.
A falta de datos de anlisis que den la humedad del suelo en estas fases, se pueden
calcular estos valores, de un modo aproximado, a partir de otros datos analticos ms
fciles de obtener, tales como la composicin de la Textura. Entre las formulas ms
utilizadas estn las siguientes:
- )__.....(..........6