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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVILESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVILESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVILESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
CURSO:
IRRIGACIONES
TEMA:
CALCULO DE CAUDAL CALCULO DE CAUDAL CALCULO DE CAUDAL CALCULO DE CAUDAL
DE CAPTACIONDE CAPTACIONDE CAPTACIONDE CAPTACION
PRESENTADO POR:
� PILCOMAMANI ARIAS AMADOR � CHAMBILLA ACOSTUPE JUAN ORESTES � ARUHUANCA QUISPE CESAR AUGUSTO � QUISPE VILCA YONNY WILBER � BUSTINCIO TURPO DARIO � HUARILLOCLLA AYQUE FREDY
PUNO – PERÚ
2010
IRRIGACIONES E. P. INGENIERIA CIVIL UNA - PUNO
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DETERMINACION DEL CUDAL DE CAPTACIONPARA UN DETERMINACION DEL CUDAL DE CAPTACIONPARA UN DETERMINACION DEL CUDAL DE CAPTACIONPARA UN DETERMINACION DEL CUDAL DE CAPTACIONPARA UN SISTEMA DE RIEGOSISTEMA DE RIEGOSISTEMA DE RIEGOSISTEMA DE RIEGO
I.I.I.I.---- INTRODUCCIONINTRODUCCIONINTRODUCCIONINTRODUCCION
Dando un recuerdo de la historia, cuando el hombre ya había tenido la necesidad
de domesticar las plantas a causa de la necesidad de establecerse en un lugar
específico, tuvo la insuficiencia de abastecerse en su alimentación, por tal motivo
habilitó zonas de terreno apto para la agricultura. Los registros más antiguos
atribuyen el empleo original del riego a los egipcios a orillas del río Nilo, alrededor
del año 5000 a.c.
Centralizándonos mas al tema en cuestión afirmaremos que el elemento como es el
aguaaguaaguaagua es esencial para todo organismo vivo ya sea en la flora, fauna, etc. y más aun
es zonas donde el agua es relativamente escasa, nos referimos a las zonas de
superficie árida, donde minúsculo de agua es igual a la vida.
El proyecto de la irrigación en si es vital para abastecer las necesidades humanas,
pues la construcción de ello genera ingresos económicos, además gracias a tal
obra podemos tener y consumir todo tipo de productos para satisfacer nuestra
alimentación.
La irrigación tiene sus características primordiales para que en forma sistemática
pueda funcionar óptimamente, dichas características, a su vez, necesitan de ciertos
cálculos matemáticos las cuales están en función de parámetros como son la
hidrología, geología, agrología, meteorología, etc.
El siguiente trabajo tiene por tema específico el cálculo o la determinación del
caudal de captación para un sistema de riego, que posteriormente se detallara de
manera más simple y comprensible los pasos a seguir para tal fin
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En la actualidad se está intensificando la construcción de proyectos de irrigación
para dar solución a los problemas del cambio climático que afecta mayormente a la
flora terrestre apoyándose, por supuesto de otras obras hidráulicas 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 más
precisos como también el conocimiento y la información suficiente para que
mediante un cálculo eficaz podamos obtener resultados más exactos y así poder
garantizar la obra de riego.
II.II.II.II.---- OBJETIVOSOBJETIVOSOBJETIVOSOBJETIVOS
El presente taller de Determinación del caudal de Diseño para un Sistema de Riego, tiene los siguientes desenlaces:
� Determinar el volumen de agua que se va a requerir en una unidad de tiempo para poder satisfacer la cantidad de agua que requerirá la zona de cultivo teniendo en consideración la especie de la planta.
� Analizar las características 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 área de riego.
� Conocer los diferentes factores que influyen en el diseño de un sistema de riego para una diversidad de cultivos con áreas distintos.
� Interpretar los resultados obtenidos en el diseño.
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IIIIII.II.II.II.---- MARCO TEORICOMARCO TEORICOMARCO TEORICOMARCO TEORICO
3.1 METODOS DE IRRIGACION
Los cuatro métodos principales usados hoy en día para el riego de los campos de
cultivo son la inundación, los surcos, los aspersores, y el riego por goteo.
El riego por inundaciónEl riego por inundaciónEl riego por inundaciónEl riego por inundación se usa en cultivos como el arroz, en los que el terreno es
llano y el agua abundante. Se permite la entrada de una lámina de agua desde unos
diques y se deja en el campo durante un periodo determinado, que dependerá del
cultivo, la porosidad del suelo y su drenaje (desagüe). La inundación se usa
también en los huertos de frutales, en los que se excavan alcorques o socavas en la
base de los árboles y se llenan de agua, así como en las plantaciones forestales de
choperas y en los cultivos de cítricos.
ElElElEl regadíoregadíoregadíoregadío porporporpor surcossurcossurcossurcos se emplea en cultivos plantados en líneas, como el algodón y
las verduras. Los surcos paralelos o acanaladuras, se usan para distribuir el agua
en aquellos campos que son demasiado irregulares para inundarlos.
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ElElElEl regadíoregadíoregadíoregadío conconconcon aspersoresaspersoresaspersoresaspersores emplea menos agua y permite un control mejor. Cada
aspersor, situado a lo largo de una tubería, esparce agua pulverizada en un círculo
continuo hasta que la humedad llega al nivel de las raíces 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 método se emplea sobre todo en
cultivos como la alfalfa que, por medio del riego, permite varias recogidas anuales.
ElElElEl regadíoregadíoregadíoregadío porporporpor goteogoteogoteogoteo suministra a intervalos frecuentes pequeñas cantidades de
humedad a la raíz de cada planta por medio de delgados tubos de plástico. Este
método, utilizado con gran éxito en muchos países, garantiza una mínima pérdida
de agua por evaporación o filtración, y es válido para cultivos tanto de secano,
como las vides, como de regadío.
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3.2 CONCEPTOS GENERALES
3.2.1 3.2.1 3.2.1 3.2.1 Frecuencia del riego. Frecuencia del riego. Frecuencia del riego. Frecuencia del riego.
La frecuencia del riego se define como el intervalo de tiempo ya sea en días,
mensuales, o anules que deben pasar entre riegos sucesivos.
La condición 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 raíces 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.
Factores agrologicosFactores agrologicosFactores agrologicosFactores agrologicos
� Tipo de cultivo: Algunas plantas son afectadas más dramáticamente que
otras cando se reduce una deficiencia de humedad en el suelo.
� Estado vegetativo: Los déficit de humedad en el suelo afecta los
rendimientos especialmente cuando se suceden en periodos críticos para la
planta. Generalmente periodos de germinación, floración y fructificación
son de gran importancia siendo específicos para cada cultivo. Por otro lado,
la cantidad de follaje y área foliar expuesta varia con el ciclo del cultivo, lo
que implica que las necesidades de agua y por ende la frecuencia de riego,
también deben ser diferentes.
� Capacidad de almacenamiento de agua en el suelo: Los suelos profundos y
de textura, mas fina presenta una mayor capacidad de retención de
humedad por lo tanto los riegos en estos suelos pueden distanciarse más
que en los suelos arenosos, esqueléticos y superficiales.
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� Condiciones climáticos: Altas temperaturas, vientos secos y baja humedad
relativa del aire provoca una mayor demanda de agua por los cultivos, lo
que traduce en la realidad de disminuir los intervalos de riego.
� Disponibilidad de agua en el campo: Si la disponibilidad de agua es limitada
la frecuencia de riego estará fijada por este factor.
3.2.23.2.23.2.23.2.2 Periodo de riego.Periodo de riego.Periodo de riego.Periodo de riego.
Se refiere al tiempo que debe durar un procedimiento de riego, y está en función
directa a la disponibilidad de caudal de agua que se tiene en cada tramo a
medida que avanza el canal de distribución y el sistema de riego usado.
3.2.33.2.33.2.33.2.3 Modulo de riego.Modulo de riego.Modulo de riego.Modulo de riego.
El modulo de riego es la forma como se distribuye el agua en rotación dentro de
una parcela que está en función del caudal con que se cuente.
3.2.43.2.43.2.43.2.4 Volumen de riego. Volumen de riego. Volumen de riego. Volumen de riego.
Esta en correspondencia con las necesidades del cultivo, frente al agua
disponible del terreno. En la práctica el volumen de riego, se calcula en metros
cúbicos, aunque también puede expresarse en milímetros. Para la
determinación del volumen de riego se hace necesario conocer la capacidad útil
del terreno.
3.2.53.2.53.2.53.2.5 Eficiencia de riego. Eficiencia de riego. Eficiencia de riego. Eficiencia de riego.
La eficiencia de riego estima las pérdidas 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 parámetro 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.
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3.2.63.2.63.2.63.2.6 Aplicación de riego. Aplicación de riego. Aplicación de riego. Aplicación de riego.
La aplicación de riego, debe estar en función directa a las necesidades de las
plantas. El concepto moderno de riego busca, superando al empirismo, apoyarse
parámetros que reflejan con mayor realismo las necesidades de agua por la
planta, por lo tanto que se han planteado diversos parámetros.
3.2.6.13.2.6.13.2.6.13.2.6.1 Parámetros de aplicación. Parámetros de aplicación. Parámetros de aplicación. Parámetros de aplicación.
Trata de buscar criterios que pueden interpretar de la mejor forma el real
estado fisiológico. Base observación directa u observaciones indirectas,
mediante mediciones. He aquí algunos de ellos.
o Apariencia del cultivo: Se basa en la observación directa del estado
fisiológico del cultivo, es decir la turgencia o flacidez de las plantas. Es
quizás el parámetro más simple y empírico 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 observación, del estado nutricional de las plantas, etc.
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 éstos dos índices para aplicar en forma adecuada el riego.
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3.2.73.2.73.2.73.2.7 Uso consuntivo. Uso consuntivo. Uso consuntivo. Uso consuntivo.
El uso consuntivo estima las necesidades de riego de los cultivos asociados las
pérdidas de agua través de la planta en sus diferentes procesos fisiológicos
como la transpiración y las pérdidas directas del suelo evaporación. Todo el
concepto se resume en la evaporación. Es decir la medición de
evapotranspiración.
Existen dos clases de evapotranspiración, la potencial y la real. La primera nos
muestra lo que podría evaporarse como máximo en un periodo de tiempo
determinado y la segunda lo que realmente se pierde. Nunca la
evapotranspiración real puede ser mayor que la potencial.
La evapotranspiración está influenciada por factores como:
Climáticos:Climáticos:Climáticos:Climáticos:
• Radicación
• Temperatura
• Precipitación
• Humedad relativa, etc.
Fiscos:Fiscos:Fiscos:Fiscos:
• Relacionada a la planta
• Número de estomas
• Área foliar
• Altura de planta, etc.
Suelo:Suelo:Suelo:Suelo:
• Permeabilidad.
• Humedad, etc.
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Hidrológicos:Hidrológicos:Hidrológicos:Hidrológicos:
• Nivel freático.
• Calidad de riego, agua, etc.
Labores culturales:Labores culturales:Labores culturales:Labores culturales:
• El riego.
• Fertilización labranza y deshierbes, etc.
IVIVIVIV....---- INFORMACION PRELIMINARINFORMACION PRELIMINARINFORMACION PRELIMINARINFORMACION PRELIMINAR
4.14.14.14.1 UbicaciónUbicaciónUbicaciónUbicación
El sistema de riego se ubicara al sur de la Provincia de Puno, en el sector
Cutimbo, que cuyas coordenadas geográficas son las siguientes:
� 15º 45’ latitud sur.
� 74º48’ longitud oeste.
4.24.24.24.2 ClimaClimaClimaClima
El clima en la provincia de Puno es Templado con ligeros vientos por la tarde.
4.34.34.34.3 Datos numérico de los cultivosDatos numérico de los cultivosDatos numérico de los cultivosDatos numérico de los cultivos
CUADRO: CARACTERISTICAS DE LOS CULTIVOS EN RIEGO
CULTIVO Mes Has CULTIVO Mes Has CULTIVO Mes Has
PAPA 6 50 AVENA 3 20 ALFALFA 5 20
QUINUA 6 30 C. MENORES 5 20 CEBADA 5 35
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4.44.44.44.4 EsquemaEsquemaEsquemaEsquema de distribución de cultivosde distribución de cultivosde distribución de cultivosde distribución de cultivos
Fig. : Distribución de cultivos
PAPA QUINUA
AVENA CULTIVOS MENORES
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VVVV....---- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAPLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAPLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAPLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
En el sistema de riego Hallyhuaya ubicado al sur de puno a 15.75ºLatitud Sur y
75.8º Longitud Oeste, Se desea calcular el caudal de captación para un área de 200
Has considerando los siguientes datos:
Eficiencia de riego: 0.85
Eficiencia de conducción: 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
Desviación Estándar determinada estadísticamente de los datos de precipitación
por cada mes de análisis se muestra en la siguiente tabla:
DESCR.DESCR.DESCR.DESCR. JUNJUNJUNJUN JULJULJULJUL AGOAGOAGOAGO SETSETSETSET OCTOCTOCTOCT NOVNOVNOVNOV DICDICDICDIC ENEENEENEENE FEBFEBFEBFEB MARMARMARMAR ABRABRABRABR MAYMAYMAYMAY T (T (T (T (ººººC)C)C)C) 8.2 10.4 12.0 12.8 13.9 14.5 15.2 16.5 16 15.2 13.8 12.1 P.M.P.M.P.M.P.M. 7 9 15 20 45 110 130 115 140 80 35 5 Hrs. SOLHrs. SOLHrs. SOLHrs. SOL 168.0 152.8 142.6 132.9 130.4 128.1 118.4 112.4 102.8 122.6 140.2 150.6 DSDSDSDS 6.5 8.2 10.2 12.3 11.4 13.2 15.0 11.0 19.9 17.8 6.0 5.0
Donde:
T (ºC): Temperatura en grados centígrados.
P.M.: Precipitación Mensual.
DS: Desviación Estándar
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VI. VI. VI. VI. MEMORIA DE MEMORIA DE MEMORIA DE MEMORIA DE CÁLCULOCÁLCULOCÁLCULOCÁLCULO
Las siembras de los cultivos mencionados se dan en la siguiente manera:
CUADRO: CALENDARIO DE CULTIVO
JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY
PAPA
QUINUA
AVENA
C. MENORES
ALFALFA
CEBADA
CALENDARIO DE CUTIVO
1111º CÁLCULO DE LA TEMPERATURA MEDIA MENSUAL.CÁLCULO DE LA TEMPERATURA MEDIA MENSUAL.CÁLCULO DE LA TEMPERATURA MEDIA MENSUAL.CÁLCULO DE LA TEMPERATURA MEDIA MENSUAL.
En caso de que los datos se encuentren en otra unidad de medida de
temperatura se convertirá a grados Fahrenheit con la siguiente
fórmula:
ºK =9
5(º L) + 32
Donde utilizando una hoja de cálculo obtenemos el siguiente Tabla de
resultados:
JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY
T (ºC) 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 (ºF) 46.76 50.72 53.60 55.04 57.02 58.10 59.36 61.70 60.80 59.36 56.84 53.78
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2º CÁLCULO DE CÁLCULO DE CÁLCULO DE CÁLCULO DE NÚMERO DE HORAS DE SOL MENSUALNÚMERO DE HORAS DE SOL MENSUALNÚMERO DE HORAS DE SOL MENSUALNÚMERO DE HORAS DE SOL MENSUAL
Para los diferentes meses tenemos el número de horas de sol mensual,
ya especificados en el problema que se nos plantea, como muestra el
cuadro siguiente:
S.M. JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY
168.0 152.8 142.6 132.9 130.4 128.1 118.4 112.4 102.8 122.6 140.2 150.6
S.M: Número de horas sol mensual
3333º CÁLCULO DEL NÚMERO DE HORAS DE SOL MÁXIMA MEDIA DIARIOCÁLCULO DEL NÚMERO DE HORAS DE SOL MÁXIMA MEDIA DIARIOCÁLCULO DEL NÚMERO DE HORAS DE SOL MÁXIMA MEDIA DIARIOCÁLCULO DEL NÚMERO DE HORAS DE SOL MÁXIMA MEDIA DIARIO (DL)(DL)(DL)(DL)
TABLA 1: NUMERO DE HORAS DE SOL MAXIMA MEDIA DIARIA PROBABLE
Latitud
Sur ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
0º 12.10 12.10 12.10 12.10 12.10 12.10 12.10 12.10 12.10 12.10 12.10 12.10
5º 12.30 12.30 12.10 12.00 11.90 11.80 11.80 11.90 12.00 12.20 12.30 12.40
10º 12.60 12.40 12.10 11.80 11.60 11.50 11.60 11.80 12.00 12.30 12.60 12.70
15º 12.90 12.60 12.20 11.80 11.40 11.20 11.30 11.60 12.00 12.50 12.80 13.00
20º 13.20 12.80 12.30 11.70 11.20 10.90 11.00 11.50 12.00 12.60 13.10 13.30
25º 13.50 13.00 12.30 11.60 10.90 10.60 10.70 11.30 12.00 12.70 13.30 13.70
30º 13.90 13.20 12.40 11.50 10.60 10.20 10.40 11.10 12.00 12.90 13.60 14.00
35º 14.30 13.50 12.40 11.30 10.30 9.80 10.10 11.00 11.90 13.10 14.00 14.50
40º 14.70 13.70 12.50 11.20 10.00 9.30 9.60 10.70 11.90 13.30 14.40 15.00
Fuente: Estudio FAO Riego y Drenaje
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Si tenemos como dato del problema 15.75º como la latitud sur del problema
entonces interpolamos de la manera siguiente:
Tenemos 15.75º
Interpolando:
15.00º 11.30
15.75º X X X X
20.00º 11.00
P =(11.00 Q 11.30) ∗ (15.75 Q 15.00)
(20 Q 15)+ 11.30
Entonces tenemos para el mes de Julio 11.26 horas de sol diario.
Calculamos de igual forma para los meses restantes entonces tenemos el
resumen en el siguiente cuadro obtenido de una de las hojas de cálculo de Excel
presentados en el CD adjunto:
INTERPOLACION
Latitud
Sur ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
15.00º 12.90 12.60 12.20 11.80 11.40 11.20 11.30 11.60 12.00 12.50 12.80 13.00
15.75º 12.95 12.63 12.22 11.79 11.37 11.16 11.26 11.59 12.00 12.52 12.85 13.05
20.00º 13.20 12.80 12.30 11.70 11.20 10.90 11.00 11.50 12.00 12.60 13.10 13.30
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4444º CÁLCULO DEL NÚMERO DE DÍAS POR MES (DM)CÁLCULO DEL NÚMERO DE DÍAS POR MES (DM)CÁLCULO DEL NÚMERO DE DÍAS POR MES (DM)CÁLCULO DEL NÚMERO DE DÍAS POR MES (DM)
Presentamos el resumen en el siguiente cuadro obtenido del calendario actual
2010
CALCULO DE NUMERO DE DIAS POR MES (DM)
MES ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
Nº DIAS 31.00 30.00 31.00 30.00 31.00 30.00 31.00 31.00 30.00 31.00 30.00 31.00
NOTA: Esto es para un año no bisiesto.
5555º PORCENTAJE DE HORAS DE SOL REFERIDO AL MÁXIMO PROBABLE.PORCENTAJE DE HORAS DE SOL REFERIDO AL MÁXIMO PROBABLE.PORCENTAJE DE HORAS DE SOL REFERIDO AL MÁXIMO PROBABLE.PORCENTAJE DE HORAS DE SOL REFERIDO AL MÁXIMO PROBABLE.
Calcularemos para el mes de Julio, por tanto tenemos:
(#de días) ∗ (#de horas de sol máxima)UVWXY = 31 ∗ 11.26 = 348.91
De igual manera para los meses restantes.
Iniciamos con el cálculo del porcentaje.
100% − − − − − − 348.91
[% − − − − − − 152.8
[% =100 ∗ 152.8
348.91
[% = 43.79
En el siguiente cuadro tenemos el resumen para todos los meses:
PORCENTAJE DE HORAS REFERIDO AL MAXIMO PROBABLE
MES ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
Nº DIAS 31.00 30.00 31.00 30.00 31.00 30.00 31.00 31.00 30.00 31.00 30.00 31.00
HR. Sol mensual 401.30 378.90 378.67 353.55 352.47 334.65 348.91 359.14 360.00 387.97 385.35 404.40
% días Sol mensual 28.01 27.13 32.38 39.65 42.73 50.20 43.79 39.71 36.92 33.61 33.24 29.28
S = % días sol mensual
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6º DETERMINACION DE LA RADIACION EXTRATERRESTRE MEDIA MENSUAL DETERMINACION DE LA RADIACION EXTRATERRESTRE MEDIA MENSUAL DETERMINACION DE LA RADIACION EXTRATERRESTRE MEDIA MENSUAL DETERMINACION DE LA RADIACION EXTRATERRESTRE MEDIA MENSUAL ((((RMDRMDRMDRMD))))....
RADIACION EXTRATERRESTRE MEDIA DIARIA (RMD) Expresada en Equivalente de Evapotranspiración (mm/día) para diferentes latitudes
Latitud
Sur ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
0º 15.00 15.50 15.70 15.30 14.40 13.90 14.10 15.60 15.30 15.40 15.10 14.80
2º 15.30 15.70 15.70 15.10 14.10 13.50 13.70 14.50 15.20 15.50 15.30 15.10
4º 15.50 15.80 15.60 14.90 13.80 13.20 13.40 14.30 15.10 15.60 15.50 15.40
6º 15.80 16.00 15.60 14.70 13.40 12.80 13.10 14.00 15.00 15.70 15.80 15.70
8º 16.10 16.10 15.50 14.40 13.10 12.40 12.70 13.70 14.90 15.80 16.00 16.00
10º 16.40 16.30 15.50 14.20 12.80 12.00 12.40 13.50 14.30 15.90 16.20 16.20
12º 16.60 16.30 15.40 14.00 12.50 11.60 12.00 13.20 14.70 15.80 16.40 16.50
14º 16.70 16.40 15.30 13.70 12.10 11.20 11.60 12.90 14.50 15.80 16.50 16.50
16º 16.90 16.40 15.20 13.50 11.70 10.80 11.20 12.60 14.30 15.80 16.70 16.80
18º 17.10 16.50 15.10 13.20 11.40 10.40 10.80 12.30 14.10 15.80 16.80 17.10
20º 17.30 16.50 15.00 13.00 11.00 10.00 10.40 12.00 12.90 15.80 17.00 17.40
Fuente: Estudio FAO Riego y Drenaje
Continuando con el desarrollo de cálculos para el mes de Julio, se detalla de la siguiente
forma:
Calculando e interpolando para el mes de Julio
14.00º 11.60
15.75º X X X X
16.00º 11.20
Entonces tenemos:
P =(11.20 − 11.60) ∗ (15.75 − 14.0)
16 − 14+ 11.60
\] _̂`abc = 11.25
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El resumen de los resultados se muestra en el siguiente cuadro.
7º CALCULO DE LA RADIACIÓN MENSUAL INCIDENTE EN SU CALCULO DE LA RADIACIÓN MENSUAL INCIDENTE EN SU CALCULO DE LA RADIACIÓN MENSUAL INCIDENTE EN SU CALCULO DE LA RADIACIÓN MENSUAL INCIDENTE EN SU EQUIVALENTE (RMM).EQUIVALENTE (RMM).EQUIVALENTE (RMM).EQUIVALENTE (RMM).
La fórmula para calcular el RMM es el siguiente:
\]] = \]^ ∗ ^]
Calculemos para el mes de Julio:
\]] = 11.25 ∗ 31 = 348.75
La tabla de resumen para cada mes, calculada en hojas Excel, se presenta a como
sigue:
CALCULANDO RMM PARA CADA MES
MES ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
RMM 523.13 492.00 471.59 405.75 364.25 325.50 348.75 391.76 429.75 489.80 500.25 519.64
Calculando la radiación mensual incidente en su equivalente de transpiración
potencial.
\[] = 0.075 ∗ \]] ∗ [e/g
Calculando para el mes de septiembre.
\[]_hijk = 0.075 ∗ 348.75 ∗ 43.79e/g
\[]_hijk = 173.09
INTERPOLACION PARA CALCULAR RMD PARA CADA MES
Latitud
Sur ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
14.00º 16.70 16.40 15.30 13.70 12.10 11.20 11.60 12.90 14.50 15.80 16.50 16.50
15.75º 16.88 16.40 15.21 13.53 11.75 10.85 11.25 12.64 14.33 15.80 16.68 16.76
16.00º 16.90 16.40 15.20 13.50 11.70 10.80 11.20 12.60 14.30 15.80 16.70 16.80
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Mostramos el resumen de resultados en el siguiente cuadro.
RADIACION SOLAR MENSUAL INCIDENTE (RSM)
MES ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
RSM 207.64 192.20 201.25 191.63 178.57 172.97 173.09 185.15 195.83 212.97 216.32 210.88
8º CALCULO DE CALCULO DE CALCULO DE CALCULO DE FACTOR ALTURA (Fa)FACTOR ALTURA (Fa)FACTOR ALTURA (Fa)FACTOR ALTURA (Fa)
Este valor se calculara con la siguiente fórmula:
Kl = 1 + 0.06(lmnopq)
lmnopq ∶ st uv
Esto es general o sea para todos los meses pues la altura msnm no es variable, por tal
motivo tenemos:
Kl = 1 + 0.06(3.825)
Kl = 1.23
9º CALCULANDO LA EVAPOTRANSPIRACIÓN MENSUAL CORREGIDACALCULANDO LA EVAPOTRANSPIRACIÓN MENSUAL CORREGIDACALCULANDO LA EVAPOTRANSPIRACIÓN MENSUAL CORREGIDACALCULANDO LA EVAPOTRANSPIRACIÓN MENSUAL CORREGIDA (ETP)(ETP)(ETP)(ETP)....
La fórmula para calcular la ETP es la siguiente:
wxy_hijk = 0.0075 ∗ \[] ∗ ºK ∗ Kq
Entonces calculando para el mes de Julio:
wxy_`ijk = 0.0075 ∗ 173.09 ∗ 50.72 ∗ 1.23
wxy_hijk = 80.96 vv
El resumen de resultados se presenta en el siguiente cuadro para cada mes.
CALCULO DEL ETP CORREGIDA (ETP) - mm
MES ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
ETP 118.14 107.76 110.16 100.44 88.56 74.58 80.96 91.51 99.39 111.98 115.89 115.43
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10º CÁLCULO DEL ETR.CÁLCULO DEL ETR.CÁLCULO DEL ETR.CÁLCULO DEL ETR.
Se calculara por la siguiente formula.
wx\zhi{j|k = uz ∗ wxy
10.1 Pasos a seguir:
1ro:1ro:1ro:1ro: Se debió calcular la ETP correspondiente para cada mes: los valores
resultantes ya se calcularon
2do:2do:2do:2do: Se necesitará también el área (Ha) y la duración (en meses)de cada uno de
los cultivos: ya tenemos como dato
CULTIVO Mes Has CULTIVO Mes Has CULTIVO Mes Has
PAPA 6 50 AVENA 3 20 ALFALFA 5 20
QUINUA 6 30 C. MENORES 5 20 CEBADA 5 35
3ro:3ro:3ro:3ro: Definir los uz de los cultivos por mes.
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Iniciaremos el cálculo de este parámetro para necesitamos de la tabla.
COEFICIENTE DE CULTIVO
Porcentaje de "Kc" para Diferentes Especies y de acuerdo a los Porcentajes de
Crecimiento, para su empleo en la formula de Hargreaves.
% DE
CRECIMIENTO
GRUPO GRUPO GRUPO GRUPO GRUPO GRUPO GRUPO GRUPO
A B C D E F G H
0% 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
5% 0.20 0.15 0.12 0.08 1.00 0.60 0.55 0.90
10% 0.36 0.27 0.22 0.15 1.00 0.60 0.60 0.92
15% 0.50 0.38 0.30 0.19 1.00 0.60 0.65 0.95
20% 0.64 0.48 0.38 0.27 1.00 0.60 0.70 0.98
25% 0.75 0.56 0.45 0.33 1.00 0.60 0.75 1.00
30% 0.84 0.63 0.50 0.40 1.00 0.60 0.80 1.03
35% 0.92 0.69 0.55 0.46 1.00 0.60 0.85 1.06
40% 0.64 0.73 0.58 0.52 1.00 0.60 0.90 1.08
45% 0.66 0.74 0.60 0.58 1.00 0.60 0.95 1.10
50% 1.00 0.75 0.60 0.65 1.00 0.60 1.00 1.10
55% 1.00 0.75 0.60 0.71 1.00 0.60 1.00 1.10
60% 0.99 0.74 0.60 0.77 1.00 0.60 1.00 1.10
65% 0.96 0.72 0.58 0.82 1.00 0.60 0.95 1.10
70% 0.91 0.68 0.55 0.88 1.00 0.60 0.90 1.05
75% 0.85 0.64 0.51 0.90 1.00 0.60 0.85 1.00
80% 0.75 0.56 0.45 0.90 1.00 0.60 0.80 0.95
85% 0.60 0.45 0.36 0.80 1.00 0.60 0.75 0.90
90% 0.46 0.35 0.28 0.70 1.00 0.60 0.70 0.85
95% 0.28 0.21 0.17 0.60 1.00 0.60 0.55 0.80
100% 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Grupo A.- Frijol, maíz, algodón, papas, remolacha, tomate.
Grupo B.-
Olivo, durazno, cirolero, nogal, frutales
caducos. Grupo C.- Hortalizas, vid, almendros. Grupo D.- Espárragos, cereales. Grupo E.- Pastos, trébol, cultivos de cobertura, plátano. Grupo F.- Naranjo, limón, toronja, y otros cítricos. Grupo G.- Caña de azúcar, alfalfa. Grupo H.- Arroz.
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A CONTINUACION MOSTRAREMOS EL PREOCEDIMIENTO QUE SE SIGUE PARA EL
CALCULO DE Kc Y ETP PARA CADA TIPO DE CULTIVO:
Suponiendo Para la Papa.
Determinado los coeficientes de cultivo por mes tenemos:
Tipo de cultivo = A
100
~º �s vs�s� �s �omn���= �qm�p q �tnsp��mqp st mq nq�mq
100
6= 16.6667
Buscando en la tabla, en la columna de “GRUPO A”:
15.000 � 0.50
16.667 � uz j�e
20 .000 � 0.64
u� j�e =(16.667 − 15)(0.64 − 0.50)
20 − 15+ 0.50
u� j�e = 0.55
u�(k�{) =uz j + u� j�e
2
u�(k�{) =0 + 0.55
2
u�(k�{) = 0.275
Y así sucesivamente hasta completar los seis meses de duración del cultivo, la papa.
El ETR por mes se calcula con la siguiente fórmula:
wx\��� =∑ �(#�qz`a�b�c j)(wx\z`a�b�c j)��
j�e
∑ (#�qz`a�b�c j)�j�e
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23
A CONTINUACION EL RESUMEN DE LOS VALORES DE Kc Y ETR PARA CADA MES DE UN DETERMINADO CULTIVO:
Estos cuadros de cálculo que mostramos a continuación fueron elaborados en HOJAS DE CALCULO EXCEL que están en el CD adjunto:
PAPA
Nº MESES 6.000
1 MES 16.667
GRUPO A
OCTUBRE
INTERPOLACION Kci 0.000 ETR
15.000% 0.50 Kcf 0.547
16.667% 0.55 Kc 0.273 30.608
20.000% 0.64
NOVIEMBRE
INTERPOLACION Kci 0.273 ETR
30.000% 0.84 Kcf 0.893
33.334% 0.89 Kc 0.583 67.606
35.000% 0.92
DICIEMBRE
INTERPOLACION Kci 0.583 ETR
Kcf 1.000
50.001% 1.00 Kc 0.792 91.382
ENERO
INTERPOLACION Kci 0.792 ETR
65.000% 0.96 Kcf 0.943
66.668% 0.94 Kc 0.867 102.485
70.000% 0.91
FEBRERO
INTERPOLACION Kci 0.867 ETR
80.000% 0.75 Kcf 0.650
83.335% 0.65 Kc 0.759 81.759
85.000% 0.60
MARZO
INTERPOLACION Kci 0.759 ETR
Kcf 0.000
100.002% 0.00 Kc 0.379 41.791
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QUINUA
Nº MESES 5.000
1 MES 20.000
GRUPO D
SEPTIEMBRE
INTERPOLACION Kci 0.000 ETR
20.000% 0.27
Kcf 0.270
Kc 0.135 13.418
OCTUBRE
INTERPOLACION Kci 0.135 ETR
40.000% 0.52
Kcf 0.520
Kc 0.328 36.673
NOVIEMBRE
INTERPOLACION Kci 0.328 ETR
60.000% 0.77
Kcf 0.770
Kc 0.549 63.597
DICIEMBRE
INTERPOLACION Kci 0.549 ETR
80.000% 0.90
Kcf 0.900
Kc 0.724 83.615
ENERO
INTERPOLACION Kci 0.724 ETR
100.000% 0.00
Kcf 0.000
Kc 0.362 42.788
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AVENA
Nº MESES 3.000
1 MES 33.333
GRUPO E
JULIO
INTERPOLACION Kci 0.000 ETR
15.000% 1.00 Kcf 1.000
33.333% 1.00 Kc 0.500 40.478
20.000% 1.00
AGOSTO
INTERPOLACION Kci 0.500 ETR
30.000% 1.00 Kcf 1.000
66.666% 1.00 Kc 0.750 68.633
35.000% 1.00
SEPTIEMBRE
INTERPOLACION Kci 0.750 ETR
Kcf 1.000
100.000% 1.00 Kc 0.875 86.969
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CULT. MENORES
Nº MESES 5.000
1 MES 20.000
GRUPO C
OCTUBRE
INTERPOLACION Kci 0.000 ETR
20.000% 0.38
Kcf 0.380
Kc 0.190 21.276
NOVIEMBRE
INTERPOLACION Kci 0.190 ETR
40.000% 0.58
Kcf 0.580
Kc 0.385 44.619
DICIEMBRE
INTERPOLACION Kci 0.385 ETR
60.000% 0.60
Kcf 0.600
Kc 0.493 56.849
ENERO
INTERPOLACION Kci 0.493 ETR
80.000% 0.45
Kcf 0.450
Kc 0.471 55.673
FEBRERO
INTERPOLACION Kci 0.471 ETR
100.000% 0.00
Kcf 0.000
Kc 0.236 25.391
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27
ALFALFA
Nº MESES 5.000
1 MES 20.000
GRUPO G
SEPTIEMBRE
INTERPOLACION Kci 0.000 ETR
20.000% 0.70
Kcf 0.700
Kc 0.350 34.788
OCTUBRE
INTERPOLACION Kci 0.350 ETR
40.000% 0.90
Kcf 0.900
Kc 0.625 69.987
NOVIEMBRE
INTERPOLACION Kci 0.625 ETR
60.000% 1.00
Kcf 1.000
Kc 0.813 94.164
DICIEMBRE
INTERPOLACION Kci 0.813 ETR
80.000% 0.80
Kcf 0.800
Kc 0.806 93.065
ENERO
INTERPOLACION Kci 0.806 ETR
100.000% 0.00
Kcf 0.000
Kc 0.403 47.625
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28
CEBADA
Nº MESES 5.000
1 MES 20.000
GRUPO D
JULIO
INTERPOLACION Kci 0.000 ETR
20.000% 0.27
Kcf 0.270
Kc 0.135 10.929
AGOSTO
INTERPOLACION Kci 0.135 ETR
40.000% 0.52
Kcf 0.520
Kc 0.328 29.970
SEPTIEMBRE
INTERPOLACION Kci 0.328 ETR
60.000% 0.77
Kcf 0.770
Kc 0.549 54.542
OCTUBRE
INTERPOLACION Kci 0.549 ETR
80.000% 0.90
Kcf 0.900
Kc 0.724 81.115
NOVIEMBRE
INTERPOLACION Kci 0.724 ETR
100.000% 0.00
Kcf 0.000
Kc 0.362 41.975
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29
A CONTINUACIÓN MOSTRAMOS UN CUADRO DE RESUMEN DE LOS VALORES OBTENIDOS DE OS CUADROS ANTERIORES
RESUMEN DE ETR
CULTIVO JUL AGO SEP OCT NOV DIC ENE FEB MAR
PAPA 0.000 0.000 0.000 30.608 67.606 91.382 102.485 81.759 41.791
QUINUA 0.000 0.000 13.418 36.673 63.597 83.615 42.788 0.000 0.000
AVENA 40.478 68.633 86.969 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
C. MENORES 0.000 0.000 0.000 21.276 44.619 56.849 55.673 25.391 0.000
ALFALFA 0.000 0.000 34.788 69.987 94.164 93.065 47.625 0.000 0.000
CEBADA 10.929 29.970 54.542 81.115 41.975 0.000 0.000 0.000 0.000
Por tanto el ETR mensual se muestra en la tabla siguiente:
ETR. POR MES (mm/Ha)
MES JUL AGO SEP OCT NOV DIC ENE FEB MAR
ETR 21.674 44.029 45.206 47.064 61.503 83.965 70.615 65.654 41.791
11º CÁLCULO DE LA PRECIPITACIÓN CÁLCULO DE LA PRECIPITACIÓN CÁLCULO DE LA PRECIPITACIÓN CÁLCULO DE LA PRECIPITACIÓN CONFIABLE DEPENDIENTE.CONFIABLE DEPENDIENTE.CONFIABLE DEPENDIENTE.CONFIABLE DEPENDIENTE.
Calcularemos este valor por la siguiente formula.
y� = −0.6745 ∗ [^ + y]
Donde:
[^: Desviación estándar.
y]: Precipitación mensual (mm).
Los cuadros que mostramos a continuación son tablas elaborados virtualmente en HOJAS EXCEL adjunto en el CD.
DATOS DE PM Y DS ESPECIFICADOS EN EL PROBLEMA
DESCR. JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY
P.M. 7.00 9.00 15.00 20.00 45.00 110.00 130.00 115.00 140.00 80.00 35.00 5.00
DS 6.50 8.20 10.20 12.30 11.40 13.20 15.00 11.00 9.90 7.80 6.00 5.00
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30
CALCULO DE LA PRESIPITACION DEPENDIENTE PD AL 75%
DESCR. JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY
PD 2.62 3.47 8.12 11.70 37.31 101.10 119.88 107.58 133.32 74.74 30.95 1.63
12º CÁLCULO DECÁLCULO DECÁLCULO DECÁLCULO DEL CONSUMO TEÓRICO.L CONSUMO TEÓRICO.L CONSUMO TEÓRICO.L CONSUMO TEÓRICO.
Las formulas que se utilizan son los siguientes:
Lx = wx\ − y^
Entonces el volumen por hectárea seria:
� = Lx ∗ 10 (v� �q⁄ )
LOS RESULTADOS FINALES DE MUESTRAN EN EL CUADRO SIGUIENTE – LO QUE
PEDIA CALCULAR EL PROBLEMA
El cuadro que mostramos a continuación es la tabla elaborada virtualmente en HOJA
EXCEL adjunto en el CD.
CAUDAL - VOLUMEN
DESCR. JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY
CT No Reg 18.20 35.91 33.50 9.75 No Reg No Reg No Reg No Reg No Reg No Reg No Reg
VOLUMEN
(m3/Ha) 0.00.00.00.0 182.0182.0182.0182.0 359.1359.1359.1359.1 335.0335.0335.0335.0 97.597.597.597.5 0.00.00.00.0 0.00.00.00.0 0.00.00.00.0 0.00.00.00.0 0.00.00.00.0 0.00.00.00.0 0.00.00.00.0
IRRIGACIONES E. P. INGENIERIA CIVIL UNA - PUNO
31
VII.VII.VII.VII. CONCLUSIONESCONCLUSIONESCONCLUSIONESCONCLUSIONES
� El volumen máxima necesaria de agua para el riego será de 359.1 m3/Ha, que
corresponde al mes de agosto.
� En los meses de Junio, Noviembre, Diciembre, Enero, Febrero, Marzo, Abril,
Mayo no será necesario dotar de agua a los sembríos debido a que la
precipitación será suficiente para alcanzar lo requerido por la planta.
� La máxima precipitación se va dar en Febrero con 133.32 mm.
� El tipo de cultivo, fecha de siembra, periodo de duración influyen en el
cálculo de la cantidad de agua necesaria para el riego
� Esta cantidad de agua obtenida, es el caudal de captación con el cual se podrá
diseñar la estructura de captación nos referimos al diseño de una bocatoma.
VIII.VIII.VIII.VIII. BIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIA
• CESAR ARTURO ROSEL CALDERON, IRRIGACIONES. Libro 14. Colección del
ingeniero civil 1992-1993,consejo departamental Lima.
• EDUARDO GARCIA TRISOLINI. MANUAL DE PEQUEÑAS IRRIGACIONES,
Lima junio 2008.
• MEDINA, J.A. 1985 Riego por goteo, teoría y práctica. Ed. Mundi Prensa,
Madrid, España, 216 p.
• PIZARRO, E 1987. Riego localizados de alta frecuencia: goteo,
microaspersión, exudación. Ed. Mundi Prensa, Madrid, España, 459 p..
• Consultas en Internet:
www.construaprende.com www.daleya.com www.prisma.com www.kakaroto.com