Irrigaciones Taller 2x

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    02-Jul-2015

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<p>UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANOESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA CIVIL CURSO: IRRIGACIONES TEMA:</p> <p>CALCULO DE CAUDAL DE CAPTACIONPRESENTADO POR: PILCOMAMANI ARIAS AMADOR CHAMBILLA ACOSTUPE JUAN ORESTES ARUHUANCA QUISPE CESAR AUGUSTO QUISPE VILCA YONNY WILBER BUSTINCIO TURPO DARIO HUARILLOCLLA AYQUE FREDY PUNO PER</p> <p>2010</p> <p>IRRIGACIONES</p> <p>E. P. INGENIERIA CIVIL</p> <p>UNA - PUNO</p> <p>DETERMINACION DEL CUDAL DE CAPTACIONPARA UN SISTEMA DE RIEGO</p> <p>I.- INTRODUCCION I.Dando un recuerdo de la historia, cuando el hombre ya haba tenido la necesidad de domesticar las plantas a causa de la necesidad de establecerse en un lugar especfico, tuvo la insuficiencia de abastecerse en su alimentacin, por tal motivo habilit zonas de terreno apto para la agricultura. Los registros ms antiguos atribuyen el empleo original del riego a los egipcios a orillas del ro Nilo, alrededor del ao 5000 a.c. Centralizndonos mas al tema en cuestin afirmaremos que el elemento como es el</p> <p>agua es esencial para todo organismo vivo ya sea en la flora, fauna, etc. y ms aunes zonas donde el agua es relativamente escasa, nos referimos a las zonas de superficie rida, donde minsculo de agua es igual a la vida. El proyecto de la irrigacin en si es vital para abastecer las necesidades humanas, pues la construccin de ello genera ingresos econmicos, adems gracias a tal obra podemos tener y consumir todo tipo de productos para satisfacer nuestra alimentacin. La irrigacin tiene sus caractersticas primordiales para que en forma sistemtica pueda funcionar ptimamente, dichas caractersticas, a su vez, necesitan de ciertos clculos matemticos las cuales estn en funcin de parmetros como son la hidrologa, geologa, agrologa, meteorologa, etc. El siguiente trabajo tiene por tema especfico el clculo o la determinacin del caudal de captacin para un sistema de riego, que posteriormente se detallara de manera ms simple y comprensible los pasos a seguir para tal fin</p> <p>2</p> <p>IRRIGACIONES</p> <p>E. P. INGENIERIA CIVIL</p> <p>UNA - PUNO</p> <p>En la actualidad se est intensificando la construccin de proyectos de irrigacin para dar solucin a los problemas del cambio climtico que afecta mayormente a la flora terrestre apoyndose, por supuesto de otras obras hidrulicas como son las presas que una de sus finalidades es proporcionar agua en periodos de sequia. Concluiremos esta parte mencionando la importancia que es tener los datos ms precisos como tambin el conocimiento y la informacin suficiente para que mediante un clculo eficaz podamos obtener resultados ms exactos y as poder garantizar la obra de riego.</p> <p>II.- OBJETIVOS II.El presente taller de Determinacin del caudal de Diseo para un Sistema de Riego, tiene los siguientes desenlaces:</p> <p>Determinar el volumen de agua que se va a requerir en una unidad de tiempo para poder satisfacer la cantidad de agua que requerir la zona de cultivo teniendo en consideracin la especie de la planta. Analizar las caractersticas de los factores que intervienen en un sistema de riego que tiene parcelas de diferentes cultivos con dimensiones diferentes para luego calcular el caudal que necesitara cada rea de riego.</p> <p>Conocer los diferentes factores que influyen en el diseo de un sistema de riego para una diversidad de cultivos con reas distintos. Interpretar los resultados obtenidos en el diseo.</p> <p>3</p> <p>IRRIGACIONES</p> <p>E. P. INGENIERIA CIVIL</p> <p>UNA - PUNO</p> <p>III.- MARCO TEORICO II.3.1 METODOS DE IRRIGACION Los cuatro mtodos principales usados hoy en da para el riego de los campos de cultivo son la inundacin, los surcos, los aspersores, y el riego por goteo.</p> <p>El riego por inundacin se usa en cultivos como el arroz, en los que el terreno esllano y el agua abundante. Se permite la entrada de una lmina de agua desde unos diques y se deja en el campo durante un periodo determinado, que depender del cultivo, la porosidad del suelo y su drenaje (desage). La inundacin se usa tambin en los huertos de frutales, en los que se excavan alcorques o socavas en la base de los rboles y se llenan de agua, as como en las plantaciones forestales de choperas y en los cultivos de ctricos.</p> <p>El regado por surcos se emplea en cultivos plantados en lneas, como el algodn ylas verduras. Los surcos paralelos o acanaladuras, se usan para distribuir el agua en aquellos campos que son demasiado irregulares para inundarlos.</p> <p>4</p> <p>IRRIGACIONES</p> <p>E. P. INGENIERIA CIVIL</p> <p>UNA - PUNO</p> <p>El regado con aspersores emplea menos agua y permite un control mejor. Cadaaspersor, situado a lo largo de una tubera, esparce agua pulverizada en un crculo continuo hasta que la humedad llega al nivel de las races del cultivo. El riego de eje central emplea largas hileras de aspersores que giran en torno a un campo circular como si se tratara de la manecilla de un reloj. Este mtodo se emplea sobre todo en cultivos como la alfalfa que, por medio del riego, permite varias recogidas anuales.</p> <p>El regado por goteo suministra a intervalos frecuentes pequeas cantidades dehumedad a la raz de cada planta por medio de delgados tubos de plstico. Este mtodo, utilizado con gran xito en muchos pases, garantiza una mnima prdida de agua por evaporacin o filtracin, y es vlido para cultivos tanto de secano, como las vides, como de regado.</p> <p>5</p> <p>IRRIGACIONES 3.2 CONCEPTOS GENERALES 3.2.1 Frecuencia del riego.</p> <p>E. P. INGENIERIA CIVIL</p> <p>UNA - PUNO</p> <p>La frecuencia del riego se define como el intervalo de tiempo ya sea en das, mensuales, o anules que deben pasar entre riegos sucesivos. La condicin ideal es que el riego se ejecute cuando el contenido de agua disponible en el suelo sea lo suficiente equilibrado para el tipo de cultivo, de manera que las races de cada planta pueda absorber la cantidad de agua y nutrientes suficiente para cumplir las exigencias de la planta sin alterar la calidad y el rendimiento de lo cosechado.</p> <p>Factores agrologicos Tipo de cultivo: Algunas plantas son afectadas ms dramticamente queotras cando se reduce una deficiencia de humedad en el suelo.</p> <p>Estado vegetativo: Los dficit de humedad en el suelo afecta losrendimientos especialmente cuando se suceden en periodos crticos para la planta. Generalmente periodos de germinacin, floracin y fructificacin son de gran importancia siendo especficos para cada cultivo. Por otro lado, la cantidad de follaje y rea foliar expuesta varia con el ciclo del cultivo, lo que implica que las necesidades de agua y por ende la frecuencia de riego, tambin deben ser diferentes.</p> <p>Capacidad de almacenamiento de agua en el suelo: Los suelos profundos yde textura, mas fina presenta una mayor capacidad de retencin de humedad por lo tanto los riegos en estos suelos pueden distanciarse ms que en los suelos arenosos, esquelticos y superficiales.</p> <p>6</p> <p>IRRIGACIONES</p> <p>E. P. INGENIERIA CIVIL</p> <p>UNA - PUNO</p> <p>Condiciones climticos: Altas temperaturas, vientos secos y baja humedadrelativa del aire provoca una mayor demanda de agua por los cultivos, lo que traduce en la realidad de disminuir los intervalos de riego.</p> <p>Disponibilidad de agua en el campo: Si la disponibilidad de agua es limitadala frecuencia de riego estar fijada por este factor.</p> <p>3.2.2 Periodo de riego. Se refiere al tiempo que debe durar un procedimiento de riego, y est en funcin directa a la disponibilidad de caudal de agua que se tiene en cada tramo a medida que avanza el canal de distribucin y el sistema de riego usado.</p> <p>3.2.3 Modulo de riego. El modulo de riego es la forma como se distribuye el agua en rotacin dentro de una parcela que est en funcin del caudal con que se cuente.</p> <p>3.2.4 Volumen de riego. Esta en correspondencia con las necesidades del cultivo, frente al agua disponible del terreno. En la prctica el volumen de riego, se calcula en metros cbicos, aunque tambin puede expresarse en milmetros. Para la</p> <p>determinacin del volumen de riego se hace necesario conocer la capacidad til del terreno.</p> <p>3.2.5 Eficiencia de riego. La eficiencia de riego estima las prdidas de agua, entre los que se necesita reponer el suelo y lo que se aplica al suelo para satisfacer las necesidades de las plantas, por lo general este parmetro se expresa en porcentaje. Es de conocimiento que existen varias eficiencias de distintos factores, pero para el caso nuestro solo nos interesa lo que tenga que ver con el agua en la parcela, para poder regar.7</p> <p>IRRIGACIONES 3.2.6 Aplicacin de riego.</p> <p>E. P. INGENIERIA CIVIL</p> <p>UNA - PUNO</p> <p>La aplicacin de riego, debe estar en funcin directa a las necesidades de las plantas. El concepto moderno de riego busca, superando al empirismo, apoyarse parmetros que reflejan con mayor realismo las necesidades de agua por la planta, por lo tanto que se han planteado diversos parmetros. 3.2.6.1 Parmetros de aplicacin.</p> <p>Trata de buscar criterios que pueden interpretar de la mejor forma el real estado fisiolgico. Base observacin directa u observaciones indirectas, mediante mediciones. He aqu algunos de ellos. o Apariencia del cultivo: Se basa en la observacin directa del estado fisiolgico del cultivo, es decir la turgencia o flacidez de las plantas. Es quizs el parmetro ms simple y emprico que se utiliza. Para un adecuado resultado del riego, se requiere de mucha experiencia. En realidad, es poco confiable y bastante impreciso, pues depende mucho del cultivo, de la hora de observacin, del estado nutricional de las plantas, etc.</p> <p>o Humedad del suelo: Trata de estimar o medir el agua contenido en el suelo en un momento dado, recurriendo a algunos aparatos o equipos. Es sabido que la planta desarrolla muy bien cuando el suelo se halla en humedad de capacidad de campo, y que hay que adicionar el agua antes de que el suelo llegue a punto de marchites permanente. Entonces se hace necesario calcular stos dos ndices para aplicar en forma adecuada el riego.</p> <p>8</p> <p>IRRIGACIONES 3.2.7 Uso consuntivo.</p> <p>E. P. INGENIERIA CIVIL</p> <p>UNA - PUNO</p> <p>El uso consuntivo estima las necesidades de riego de los cultivos asociados las prdidas de agua travs de la planta en sus diferentes procesos fisiolgicos como la transpiracin y las prdidas directas del suelo evaporacin. Todo el concepto se resume en la evaporacin. Es decir la medicin de</p> <p>evapotranspiracin.</p> <p>Existen dos clases de evapotranspiracin, la potencial y la real. La primera nos muestra lo que podra evaporarse como mximo en un periodo de tiempo determinado y la segunda lo que realmente se pierde. Nunca la evapotranspiracin real puede ser mayor que la potencial.</p> <p>La evapotranspiracin est influenciada por factores como:</p> <p>Climticos: Radicacin Temperatura Precipitacin Humedad relativa, etc.</p> <p>Fiscos: Relacionada a la planta Nmero de estomas rea foliar Altura de planta, etc.</p> <p>Suelo: Permeabilidad. Humedad, etc.</p> <p>9</p> <p>IRRIGACIONES</p> <p>E. P. INGENIERIA CIVIL</p> <p>UNA - PUNO</p> <p>Hidrolgicos: Nivel fretico. Calidad de riego, agua, etc.</p> <p>Labores culturales: El riego. Fertilizacin labranza y deshierbes, etc.</p> <p>IV.- INFORMACION PRELIMINAR IV.4.1 Ubicacin El sistema de riego se ubicara al sur de la Provincia de Puno, en el sector Cutimbo, que cuyas coordenadas geogrficas son las siguientes:</p> <p>15 45 latitud sur. 7448 longitud oeste.</p> <p>4.2 Clima El clima en la provincia de Puno es Templado con ligeros vientos por la tarde.</p> <p>4.3 Datos numrico de los cultivos</p> <p>CUADRO: CARACTERISTICAS DE LOS CULTIVOS EN RIEGO CULTIVO PAPA QUINUA Mes Has 6 6 CULTIVO Mes Has 3 5 20 20 CULTIVO ALFALFA CEBADA Mes Has 5 5 20 35</p> <p>50 AVENA 30 C. MENORES</p> <p>10</p> <p>IRRIGACIONES</p> <p>E. P. INGENIERIA CIVIL</p> <p>UNA - PUNO</p> <p>4.4 Esquema de distribucin de cultivos</p> <p>Fig. : Distribucin de cultivos</p> <p>PAPA</p> <p>QUINUA</p> <p>AVENA</p> <p>CULTIVOS MENORES</p> <p>11</p> <p>IRRIGACIONES</p> <p>E. P. INGENIERIA CIVIL</p> <p>UNA - PUNO</p> <p>V.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAEn el sistema de riego Hallyhuaya ubicado al sur de puno a 15.75Latitud Sur y 75.8 Longitud Oeste, Se desea calcular el caudal de captacin para un rea de 200 Has considerando los siguientes datos: Eficiencia de riego: 0.85 Eficiencia de conduccin: 0.90 Altitud: 3825 msnm Cultivos: Papa dulce = 50 Ha Avena = 20 Ha Quinua = 30 Ha Cebada Grano = 35 Ha Alfalfa = 20 Ha Cultivos menores o de pan llevar = 20 Ha Suelo de descanso = 25 Ha Desviacin Estndar determinada estadsticamente de los datos de precipitacin por cada mes de anlisis se muestra en la siguiente tabla:DESCR. ( T (C) P.M. Hrs. SOL DS JUN8.2 7 168.0 6.5</p> <p>JUL10.4 9 152.8 8.2</p> <p>AGO12.0 15 142.6 10.2</p> <p>SET12.8 20 132.9 12.3</p> <p>OCT13.9 45 130.4 11.4</p> <p>NOV14.5 110 128.1 13.2</p> <p>DIC15.2 130 118.4 15.0</p> <p>ENE16.5 115 112.4 11.0</p> <p>FEB16 140 102.8 19.9</p> <p>MAR15.2 80 122.6 17.8</p> <p>ABR13.8 35 140.2 6.0</p> <p>MAY12.1 5 150.6 5.0</p> <p>Donde: T (C): Temperatura en grados centgrados. P.M.: Precipitacin Mensual. DS: Desviacin Estndar</p> <p>12</p> <p>IRRIGACIONES</p> <p>E. P. INGENIERIA CIVIL</p> <p>UNA - PUNO</p> <p>VI. MEMORIA DE CLCULOLas siembras de los cultivos mencionados se dan en la siguiente manera:</p> <p>CUADRO: CALENDARIO DE CULTIVO</p> <p>CALENDARIO DE CUTIVOJUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAYPAPA QUINUA AVENA C. MENORES ALFALFA CEBADA</p> <p>1 CLCULO DE LA TEMPERATURA MEDIA MENSUAL.</p> <p>En caso de que los datos se encuentren en otra unidad de medida de temperatura se frmula: = 9 ( ) + 32 5 convertir a grados Fahrenheit con la siguiente</p> <p>Donde utilizando una hoja de clculo obtenemos el siguiente Tabla de resultados:</p> <p>JUN</p> <p>JUL</p> <p>AGO SEP</p> <p>OCT</p> <p>NOV DIC</p> <p>ENE</p> <p>FEB</p> <p>MAR ABR MAY</p> <p>T (C) 8.20 10.40 12.00 12.80 13.90 14.50 15.20 16.50 16.00 15.20 13.80 12.10 T (F) 46.76 50.72 53.60 55.04 57.02 58.10 59.36 61.70 60.80 59.36 56.84 53.78</p> <p>13</p> <p>IRRIGACIONES</p> <p>E. P. INGENIERIA CIVIL</p> <p>UNA - PUNO</p> <p>2 CLCULO DE NMERO DE HORAS DE SOL MENSUAL Para los diferentes meses tenemos el nmero de horas de sol mensual, ya especificados en el problema que se nos plantea, como muestra el cuadro siguiente:</p> <p>S.M.</p> <p>JUN</p> <p>JUL</p> <p>AGO SEP</p> <p>OCT</p> <p>NOV DIC</p> <p>ENE</p> <p>FEB</p> <p>MAR ABR MAY</p> <p>168.0 152.8 142.6 132.9 130.4 128.1 118.4 112.4 102.8 122.6 140.2 150.6</p> <p>S.M: Nmero de horas sol mensual</p> <p>3 CLCULO DEL NMERO DE HORAS DE SOL MXIMA MEDIA DIARIO (DL)</p> <p>TABLA 1: NUMERO DE HORAS DE SOL MAXIMA MEDIA DIARIA PROBABLELatitud Sur</p> <p>ENE FEB MAR ABR</p> <p>MAY</p> <p>JUN</p> <p>JUL</p> <p>AGO</p> <p>SEP</p> <p>OCT12.10 12.20 12.30 12.50 12.60 12.70 12.90 13.10 13.30</p> <p>NOV12.10 12.30 12.60 12.80 13.10 13.30 13.60 14.00 14.40</p> <p>DIC12.10 12.40 12.70 13.00 13.30 13.70 14.00 14.50 15.00</p> <p>0 5 10 15 20 25 30 35 40</p> <p>12.10 12.10 12.10 12.10 12.10 12.10 12.10 12.10 12.10 12.30 12.30 12.10 12.00 11.90 11.80 11.80 11.90 12.00 12.60 12.40 12.10 11.80 11.60 11.50 11.60 11.80 12.00 12.90 12.60 12.20 11.80 11.40 11.20 11.30 11.60 12.00 13.20 12.80 12.30 11.70 11.20 10.90 11.00 11.50 12.00 13.50 13.00 12.30 11.60 10.90 10.60 10.70 11.30 12.00 13.90 13.20 12.40 11.50 10.60 10.20 10.40 11.10 12.00 14.30 13.50 12.40 11.30 10.30 14.70 13.70 12.50 11.20 10.00 9.80 9.30 10.10 11.00 11.90 9.60 10.70 11.90</p> <p>Fuente: Estudio FAO Riego y Drenaje</p> <p>14</p> <p>IRRIGACIONES</p> <p>E. P. INGENIERIA CIVIL</p> <p>UNA - PUNO</p> <p>Si tenemos como dato del problema 15...</p>