Download - Sesion 1- Introduccion Irrigación y Drenaje
Ms. RICARDO NARVAEZ ARANDACURSO: SISTEMAS DE IRRIGACION
Capítulo 1
INTRODUCCION
1.1 COCEPTOS BASICOS 1.1.1 IRRIGACION
- Es la aplicación artificial del agua en el suelo con el propósito de suplir a ésta
de la humedad esencial para el crecimiento de las plantas (O.W. Israelsen).
- Se considera como el aporte a los terrenos de cultivo de un volumen controlado
y oportuno de agua, descontando de dicho volumen, la masa aprovechable de
las lluvias para lograr el desarrollo de los cultivos hasta la maduración de los
frutos.
- Es toda acción, efecto o técnica para regar y desarrollar la agricultura.
- La realización de un proyecto de irrigación significa que el ingeniero debe
asegurase de que el área disponga de una cantidad suficiente con calidades
físicas y químicas satisfactorias para la CEDULA DE CULTIVO (relación de
cultivos en el área de irrigación escogida en el proyecto)
1.1.2 DRENAJEEs la técnica mediante la cual se deprime la napa freática elevada en terrenos
húmedos con el objeto de eliminar dificultades que imposibilitan el riego y crecimiento
de las plantas (posibilitar la agricultura).
1.2 PROYECTOS DE IRRIGACION EN EL PERU 1.2.1 Obras hidráulicas
- Canal colector de aguas pluviales de Cumbe Mayo, que permitió el trasvase de
las aguas del río Jequetepeque al río Cajamarca, por la cultura Chavín
- Explotación de aguas subterráneas: Galerías filtrantes de nazca, que en
numero de 28 han sido descubiertas y continúan para el uso de riego. Nazca
- La invención del andén, plataforma o terraza de cultivo, cambio revolucionario
para el Perú.
- Canales en la costa: Raca Rumí y Cucureque en el valle de Chancay. Por los
Incas.
- República: obras de irrigación en la costa
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- Pionero en la hidráulica en el Perú: Ingeniero Charles W. Sutton (Gobierno de
Leguía) y Santiago Antúnez de Máyalo: Irrigaciones del valle de Cañete y
1924 obras de irrigación en el valle de Lambayeque regar 25 mil he.
Generación hidráulica en el río Mantaro.
- Gobierno General Odría:
Desviación del río Quiroz al Piura
Irrigación de Siguas.
Derivación de las aguas del Cholocana a Ica
- Otros gobiernos: Proyectos especiales
Irrigaciones de Chira Piura
Majes (Gobierno de Belaunde, proyecto no rentable), Jequetepeque,
Chavimochic y Chinecas (río Santa)
- Principales proyectos hidráulica al 2001
- Irrigación Tumbes
- Chira Piura
- Olmos Tinajones
- Jequetepeque zaña
- Chavimochic
- Chinecas
- Tambo Caracocha
- Majes – Siguas
- Pasto grande
- Tacna
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Figura 1.1 Proyectos Hidráulicos de la Costa
Figura 1.2 Proyecto Especial Jequetepeque-Zaña
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1.3 DISTRIBUCION Y USOS DEL AGUA1.3.1 Distribución del agua de precipitaciónEl agua por precipitación se distribuye aproximadamente de la siguiente manera: 40%
se escurre, 10% se infiltra y 50% se evapora (regresa a la atmósfera) y del total de
agua en el planeta, el hombre utiliza menos del 6%.
1.3.2 Clasificación de los usos del aguaUso Consuntivo: cuando una parte de su masa se pierde como consecuencia del
uso.
Uso No consuntivos: Cuando no hay pérdida apreciable por el uso.
Uso Degradante: cuando el agua pierde calidad debido a su uso.
Uso no degradante: Cuando en el uso del agua, el agua no pierde su calidad
1.3.3 Técnicas de uso de agua- Abastecimiento de agua y alcantarillado: uso degradante y consuntivo.
- Hidroelectricidad (no incluye en planas térmicas): uso no es degradante, ni
consuntivo.
- Navegación fluvial.
- Industrial: mineros, refrigeración plantas térmicas y nucleares, para
enfriamiento del agua, transporte de productos, lavado y soluciones.
- Uso consuntivo y degradante. Control de sedimentos y Erosión hídrica
(estructuras para evitar socavación)
- Control de intrusión salina y de ascenso de sales (evitar la salinización)
- Irrigación: se incluye todo tipo de riego y drenaje.
- Propósito Múltiple: el proyecto de CHAVIMOCHIC es un proyecto de
propósito múltiple, porque utiliza el agua no únicamente para Irrigación,
además generación de energía, uso industrial y abastecimiento de agua al
Distrito de Trujillo y alrededores.
1.4 METODOS DE RIEGO1.4.1. Riego superficialSe aplica directamente sobre el terreno un volumen de agua, considerando el tipo de
cultivo a sembrar. La mayoría del agua se pierde.
Técnica empleada:
- Bombeo de agua: Cuando en el terreno agrícola se necesita captar aguas
subterráneas.
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- Por gravedad: el agua se distribuye a los suelos mediante acequias, canales
y conductos .Donde el agua fluye por acción del desnivel o pendiente de los
trazos. Riego de surcos y surcos alternos.
- Riego por anegamiento o Inundación (arroz).
- Riego por infiltración: cuando un canal puede humedecer en toda su
longitud una profundidad de terreno para permitir el humedecimiento de las
raíces de las plantas.
1.4.2 Riego sub-superficialManteniendo el nivel freático lo suficientemente alto como para posibilitar que por
ascensión capilar (capilaridad) el agua llega a las raíces por las platas.
Técnica: drenaje, lavaje de suelos salinos
1.4.3 Riego tecnificadoPor aspersión: Consiste en aplicar agua a los terrenos agrícolas en forma de lluvia,
como medio de obtención de elevadas cosechas y con el objeto de disminuir la masa
de agua empleada para el riego.
Por goteo: Permite aplicar el agua artificialmente a un cultivo, gota a gota, siendo
conducida el agua por medio de conductos cerrados usualmente flexibles hasta los
dispositivos emisores que se conocen como goteo
Cantidad de agua que necesita la planta
- Límite mínimo: coeficiente de marchites
- Límite máximo: capacidad de campo (es la máxima cantidad que el suelo
puede retener agua)
Se debe buscar un término medio entre el coeficiente de marchites y capacidad de
campo. Se debe descontar el volumen de las lluvias a fin de lograr el desarrollo de los
cultivos hasta la maduración de las plantas
1.5 ELABORACION DE UN PROYECTO DE IRRIGACION1.5.1 Proyecto de IrrigaciónUn proyecto de irrigación es el planteamiento de un conjunto de obras civiles, que
debe cumplir con el objetivo de suministrar agua a los cultivos, en cantidades
adecuadas para que las plantas sobrevivan y produzcan. Estas obras permitirán al
productor controlar este suministro y el flujo de agua en la tierra.
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En casos de escasez, el productor debe suministrar agua por medio de sistemas de
riego, mientras que en casos de exceso de agua, debe instalarse sistemas de
drenaje.
Los cultivos necesitan agua en cantidades adecuadas para poder sobrevivir y producir;
la planta solo puede aprovechar el agua del suelo cuando tiene a disposición
suficiente cantidad de aire, es decir: la cantidad de agua y de aire en el suelo debe
estar en un cierto equilibrio para obtener un alto rendimiento de los cultivos. Por esta
razón el productor debe controlar el suministro y el flujo de agua en la tierra.
Para plantear y efectuar el control de agua, el productor debe conocer cuánta agua
requiere el cultivo y como la absorbe (demanda de agua). Además debe saber los
periodos críticos en la demanda de agua por parte de la planta. El tipo de suelo
determina en principio la disponibilidad de agua para la planta, pero la cantidad de
agua en el suelo cambia continuamente.
El agua disponible en la zona de las raíces puede aumentar o disminuir por factores
tales como la precipitación, la infiltración del agua de lluvia, escurrimiento, evaporación
del suelo, transpiración de la planta, etc. Considerando estos factores el productor
debe decidir sobre las necesidades de riego y drenaje para efectuar un adecuado
suministro artificial de agua, así como el debido drenaje de sus tierras.
1.5.2 Cuestiones básicas de un proyecto Sabemos que un proyecto de irrigación es el planteamiento de un conjunto de obras
que permitirán el suministro y control de agua para los cultivos. Por este concepto el
proyectista para elaborar un proyecto de irrigación en una determinada zona de
cultivo, deberá plantearse las siguientes preguntas:
- Cuál es el área de influencia del proyecto.
- Qué tipo de cultivos es adecuado para su siembra en la zona.
- Cuánta agua necesitan los cultivos en producción y en que periodo del año.
- Qué cantidad de agua llega por precipitación. En cuales meses es mayor.
- De donde se podrá extraer el agua complementaria. Por gravedad o por
bombeo.
- Como conducir el agua desde la fuente de abastecimiento hasta la zona de
riego.
- Que obras se necesitan para la conducción del agua a los campos de cultivo.
- De qué manera se distribuirá el agua en el campo.
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- Qué tipo de drenaje se necesita para eliminar el exceso de agua y sales.
- Como operar los sistemas de riego y drenaje para obtener mejores
resultados.
- Cuánto costará la infraestructura, costo de mantenimiento y de operación.
- Que beneficios sociales se obtendrán.
Debemos tener en cuenta que el aumento de la población y la ampliación creciente de
las exigencias de la vida moderna, nos obliga a la optimización en la utilización del
Recurso Agua, de modo que inherentemente a la satisfacción del riego.
1.5.3 Etapas para la elaboración de un proyecto de irrigaciónEl proyecto de una obra de irrigación, se desarrollan en etapas que en general se
denominan:
- Etapa de Pre – inversión
- Etapa de Ejecución
- Etapa de Operación.
Etapa de Pre inversión En la etapa de Pre-inversión se realizan los siguientes estudios:
Identificación de Proyecto o Reconocimiento.
En esta fase se realiza los viajes a las probables fuentes de agua y zonas a
beneficiarse con el proyecto. Se define en forma preliminar las posibles rutas de
los canales de derivación procurando que estos dominen las mayores
extensiones de tierra posible y se realizan las evaluaciones iníciales
correspondientes a la hidrología, geología y topografía regionales, con la
finalidad de tener un perfil inicial del proyecto. Como conclusión del trabajo se
contará con una fecha del posible proyecto y una somera memoria descriptiva.
Estudio de Pre-factibilidad La información que se puede recopilar en esta fase del estudio, debe asegurar la
existencia de al menos una alternativa factible. A este punto del estudio se podrá
descartar proyectos de inversión sin necesidad de llegar a estudios más
detallados que involucran un alto costo el de realizarlos.
Así mismo en esta fase se detectan los aspectos específicos que se deberán
estudiar posteriormente con mayor énfasis, si se decide realizar los estudios
definitivos para determinar la factibilidad del proyecto.
Estudios de FactibilidadEn esta fase se deberán contar con los elementos de juicio necesarios para
decidir la ejecución del proyecto, su rechazo o postergación. Deberá así mismo
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incluir un anteproyecto de la alternativa seleccionada, que permita examinar y
definir los aspectos básicos de la INGENIERÍA DEL PROYECTO,
dimensionamiento, programa de ejecución, costos de inversión y operación.
El estudio de factibilidad debe posibilitar el financiamiento del proyecto, debido a
que es un requisito indispensable, porque, las instituciones financieras lo solicitan
para tener un documento de evaluación y por el cual puedan decidir su
financiamiento.
Estudios Definitivos a nivel Constructivo Es el conjunto de diseños que tiene que llevarse a cabo cualquiera que sea su
naturaleza, cuando la ejecución del proyecto ya está decidida. Se puede
distinguir dos fases:
Los diseños, especificaciones y documentos a nivel de licitación.
Los diseños ejecutivos que amplían, complementan, detallan y eventualmente
modifican a los primeros, de acuerdo a las características físicas. Como por
ejemplo en los pesos, dimensiones de los materiales y equipos cuya adquisición
ha sido ya contratada.
Contenido de un proyecto de factibilidadEl contenido de un proyecto de factibilidad se puede determinar en forma general de la
siguiente manera:
1. Justificación del Proyecto de Irrigación
2. Conclusiones y Recomendaciones
3. Características del proyecto de Irrigación
3.1. Ubicación
3.1.1. Geográfica
3.1.1. Geopolítica
3.2. Fisiográfica y Climatológica
3.3. Características propias del Proyecto
4. Estudio Socio - económico
5. Agrología
6 .Agro-economía
7. Descripción Geológica
8. Hidrología
9. Ingeniería del Proyecto
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9.1. Embalses o represamientos de regulación
9.2. Obras de Captación
9.3. Obras de Decantación
9.4. Obras de derivación y Conducción
9.5. Obras hidráulicas y control de aguas de regadío
9.6. Obras de Drenaje
10. Costos y Presupuesto
11. Evaluación Económica
1.6 ESTRUCTURAS HIDRAULICAS DE UN PROYECTO DE IRRIGACIONEn el Perú, por las características de su territorio, los proyectos de irrigación se inician
por lo general en las zonas altas de las cordilleras, mediante la construcción de
represas con la finalidad de almacenar los excedentes de agua en épocas de crecidas
de los ríos.
En la mayoría de los proyectos es posible incluso construir almacenamientos en la
vertiente oriental o Amazónica de los Andes y luego trasvasar las aguas hacia la
cuenca del pacífico mediante canales o túneles. El almacenamiento hídrico de una
cuenca significa el estudio de derivaciones y represas con el objetivo de regularizar las
aguas necesarias para el proyecto; luego es necesario localizar un eje para ubicar una
presa derivadora (Bocatoma), que permita captar las aguas del río y derivarlas a un
canal, llamado canal de derivación, el cual recorre con pendientes adecuadas el tramo
que separa la toma con los terrenos de cultivo hasta llegar a un punto elevado de las
áreas por regar.
En algunos casos puede ser necesario eliminar partículas sólidas en suspensión para
lo cual se construyen los desarenadores. Una vez que el canal de derivación llega a
las áreas de riego el canal comienza a distribuir las aguas a través de un canal
principal o canal madre y los canales laterales o secundarios, indistintamente estos
canales son los que entregan el agua a tomas secundarias o finalmente a las tomas de
los lotes.
Con el objeto de disminuir la napa freática alta es necesario proyectar drenes, con la
finalidad de aprovechar estas áreas que pueden tener adicionalmente problemas de
salinidad. Es necesario tener en cuenta las características del terreno de acuerdo a su
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topografía para diseñar los canales y poder ubicar en zonas donde lo necesiten las
obras de arte.
Un proyecto de irrigación generalmente empieza con una bocatoma, embalse o
represa luego un canal de derivación, desarenador, canales secundarios, obras de
arte, etc. Esta estructuras pueden variar según el proyecto de irrigación y cuando el
riego se efectúa mediante bombeo de aguas superficiales o de aguas subterráneas, en
este caso el pozo será el inicio del proyecto de riego, desde el cual se conducirá el
agua a las áreas de riego utilizando tuberías o canales, para luego aplicar los diversos
sistemas de riego, dependiendo de la necesidad.
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