Manual de Conservación, Mantenimiento y Operación de Sistemas de riego.

Transcripción

1 Universidad Nacional de Facultad de Ciencias Agrarias Escuela Académico Profesional de CATEDRA: RIEGOS Y DRENAJES Manual de Conservación, Mantenimiento y Operación de Sistemas de riego. AUTOR: ING. JESUS ANTONIO JAIME PIÑAS 2009

2 Universidad Nacional de Facultad de Ciencias Agrarias Escuela Académico Profesional de Eficiencia y uniformidad en el riego Tabla N 1 COMPUTO DE LA EFICIENCIA DE CONDUCCIÓN, EN EL TRAMO DEL RIEGO, E cr Información Requerida Volumen inicial entregado en el Reservorio Volúmenes Mensuales en m 3 Ene Feb Mar Abr Ma Jun Jul Ago Set Nct Nov Dic Total en el Año 1 Aporte de tributarios y otras fuentes Vi 2 Volumen derivado aguas arriba de la toma del Proyecto Q1 3 Volumen teórico en el río en el punto de derivación Q2 4 Volumen derivado del río Vi + Q1 - Q 2 5 Volumen remanente en el río Vc 6 Volumen actual en el punto de derivación Vr 7 8 VC+Vr Eficiencia de conducción en el tramo del río Ecr = VC + Vr Vi+Q1 ± Q2

3 Universidad Nacional de Facultad de Ciencias Agrarias Escuela Académico Profesional de Tabla Nº 2 COMPUTO DE LA EFICIENCIA DE CONDUCCIÓN, E CP y E C Información Requerida Volúmenes Mensuales en m 3 Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Set Nct Nov Dic Total en el Año 1 Volumen derivado del río Vc 2 Aporte de otras fuentes V 1 3 Volumen total en eceso no utilizado del canal o tubería principal. 4 Volumen derivado a los laterales 5 6 Volumen derivado a tributarios del principal Derivación del principal para otros fines (no riego) 7 Pérdida en el canal o tubería principal V C+V 1-(3)-(4)-(5)-(6) 8 Eficiencia de conducción del principal E cp =(4)+(5)+(6) (1)+(2) 9 Ecesos no utilizados del lateral 10 Derivación a tributarios del lateral (s) 11 Derivación a todos los tributarios V d =(5) + (10) 12 Derivaciones del lateral no con fines de riego 13 Total de entregas no con fines de riego V 2 = (6) + (12) 14 Pérdidas en el lateral (4)-(9)-(10)-(12)

4 Universidad Nacional de Facultad de Ciencias Agrarias Escuela Académico Profesional de 15 Eficiencia de conducción E c = (11)+(13) (1)+(2) Tabla N 3 COMPUTO DE LA EFICIENCIA DE DISTRIBUCION E d Información Requerida Área bruta bajo riego (ha) Volúmenes Mensuales en m 3 Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Set Nct Nov Dic Total en el Año 1 Área efectiva bajo riego (ha) 2 Volumen derivado hacia distributarios 3 Volumen derivado a campos Vd 4 Derivaciones para otros fines (no riego) V f 5 Ecesos no usados en los distributarios V3 6 Pérdidas en el sistema de distribución 7 V d - [V f +V 3 +(6)]

5 Universidad Nacional de Facultad de Ciencias Agrarias Escuela Académico Profesional de Eficiencia de distribución 8 E d = (V f + V 3 )/ V d Tabla Nº 4 COMPUTO DE LA EFICIENCIA DE APLICACIÓN DE CAMPO PARA UN CAMPO EN PARTICULAR Información Requerida Símbolo o Método Unidad 1 Nombre o número del campo 2 Área bruta ha. 3 Área cultivada neta ha. 4 Descarga a nivel de toma de campo 5 Método de medida de la descarga nombre l/seg ó (m 3 /seg1 0-3 ) 6 Método de aplicación de campo nombre Duración del turno de entrega de agua en la toma Lapso de tiempo entre dos turnos consecutivos de riego Número de turnos en el período bajo consideración minutos o horas días número 10 Período considerado días 11 Volumen total entregado al campo durante el período V f m 3 12 Cultivo en desarrollo nombre 13 Longitud del período de crecimiento días 14 Evapotranspiración del cultivo mm/día 15 Cantidad de agua evapotranspirada durante el período considerado W =(3)(10)(14)(10) m 3

6 Promedio anual en % Suma anual Multiplicado % cultivado del área total Contribución ponderada del cultivo Universidad Nacional de Facultad de Ciencias Agrarias Escuela Académico Profesional de 16 Precipitación total durante el período P mm 17 Precipitación efectiva total P e = (3)(16)10 m 3 18 Cantidad total de agua necesaria para mantener la humedad del suelo al nivel requerido por el cultivo Vh = W - P e Vh = (15)-(17) m 3 19 Eficiencia de aplicación de campo durante el período considerado E a = V h / V f * E a = (18) / (11) * Relación admisional Tabla Nº 5 COMPUTO DE LA EFICIENCIA DE APLICACIÓN EN CAMPO PARA UN AREA BAJO RIEGO Hoja Nº Nombre del Área Designación Área irrigada M 3 Uso consuntivo Mensual del Cultivo. m 3 Cultivo Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Set Oct Nov Dic Total : W Precipitación P= mm PrecipitaciónEfectiva P e = m 3 Vh = W - Pe Cultivo Aplicación mensual por cultivo al campo, m 3

7 Universidad Nacional de Facultad de Ciencias Agrarias Escuela Académico Profesional de V f Ea = Vh / Vf Promedio E a Tabla Nº 6 COMPUTO DE LA EFICIENCIA DE LA UNIDAD TERCIARIA, EFICIENCIA TOTAL O EFICIENCIA DEL PROYECTO Y EN RESUMEN DE E c, E d v E a Información Requerida Volúmenes Mensual en m 3 Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Set Nct Nov Dic Total en el Año 1 Volumen derivado del río V c 2 Aporte de otras fuentes V Volumen total en el sistema de conducción V C + V 1 Volumen entregado a distributarios V d Entrega del sistema de conducción sin fines de riego V 2 6 Volumen total entregado por el sistema de conducción V d + V 2 7 Eficiencia de conducción Volumen entregados a los 8 campos E c =(V d +V 2 )/(V c + V 1 ) V f 9 Entrega de los distributarios sin fines de riego V 3 10 Flujo total entregado por el sistema distributario Vf + V3 11 Eficiencia de distribución E d= (V f+v 3) / V d

8 Universidad Nacional de Facultad de Ciencias Agrarias Escuela Académico Profesional de 12 Uso consuntivo por todos los cultivos irrigados mm/mes 13 Precipitación efectiva mm/mes 14 Área irrigada Ha Cantidad total de agua necesaria para mantener la humedad del suelo al nivel requerido por los cultivos Eficiencia de aplicación de campo Eficiencia de la unidad terciaria V h = (12)-(13) (14)* Ea = Vh / Vf Eu= (Vh+ V3)/Vd 18 Eficiencia total o eficiencia del proyecto E p =( V h + V 2 +V 3 ) / (V c +V 1 ) * 1 mm 1ha = 10 m 3

9 Universidad Nacional de Facultad de Ciencias Agrarias Escuela Académico Profesional de CRITERIOS PARA OPERAR UN SISTEMA DE RIEGO 1) Abastecimiento de demanda: se estima 1 l /Seg/ha. 2) Abastecimiento continuo > 250 has cuando el canal lleva continuamente agua es eficiente para áreas >s a 250 has si se cuenta con las debidas estructuras de control. 3) Abastecimiento rotacional < s a 250 Has. Q Partidor = QA + QB+QC Q partidor Area de infiltración de A Q A = A A A B + A C + (Sumatoria de las áreas) Bocatoma 280 has. Partidor 250 has. 350 has.

10 Universidad Nacional de Facultad de Ciencias Agrarias Escuela Académico Profesional de Q A = = 318/Seg Q B= = 284/Seg Ltrs/seg Q C= = 398/Seg. 880 TURNO DE RIEGO Area i T = = 318/Seg. Q entrega EJEMPLO LATERAL A Partidor 80 7 Ta = = 2 días has Tb = = 1.5 días Tc = = 3.5 días. TOTAL 7.0 Días

11 Universidad Nacional de Facultad de Ciencias Agrarias Escuela Académico Profesional de PROGRAMACION DE RIEGO I INTRODUCCION El riego es la ciencia y el arte de aplicar agua al suelo a fin de complementar la precipitación natural en el aprovisionamiento del agua necesaria para el desarrollo normal de las plantas, el agua así aplicada se almacena en el suelo donde crecen las plantas actuando el suelo como un reservorio, la capacidad de este reservorio se determina según el tamaño del terreno, profundidad de la zona radicular y tetura de suelo. Dicho reservorio del suelo se llena con el riego y es utilizado por le cultivo y perdido por la evaporación; para poder saber cuanta agua aplicar y con que frecuencia regar, será necesario saber la capacidad de retención de humedad de los suelos y la velocidad con que las plantas usan el agua disponible. El objeto de la presente publicación realmente es la de hacer conocer la aplicabilidad de los resultados obtenidos en los Estudios de uso consuntivo por el método disimétrico, para determinar los programas de riego por cada cultivo, teniendo en consideración tipos de suelo, profundidad radical de cultivos y aun eficiencias de riego. II METODO Y PROCEDIMIENTOS La capacidad de retención de humedad de los suelos varían con la tetura, estructura y composición química; para fines de riego la capacidad de retención de humedad se considera como la diferencia de entre la capacidad de campo y el punto de marchitamiento. La reserva del suelo, es la profundidad aproimada de humedad aprovechable en mm retenida en el suelo por metro de profundidad, valores aproimados de la reserva del suelo son aproimadamente los siguientes: TEXTURA Suelo Arcilloso Suelos francos Suelos arenosos ALMACENAMIENTO DEL SUELO 165 a 210 mm/m 125 a 165 mm/m 85 a 125 mm/m Multiplicando la profundidad radicular por el almacenamiento del suelo y el porcentaje de agotamiento permisible nos dá la cantidad total del agua aprovechable para las plantas. Cabe mencionar que la mayoría de los cultivos dan su máima producción si se riegan cuando se ha agotado + el 50% de agua almacenada en el suelo, salvo algunos cultivos como las hortalizas de sistema radicular superficial, producen mejor si son regados cuando se agota solo el 30% del agua almacenada.

12 Universidad Nacional de Facultad de Ciencias Agrarias Escuela Académico Profesional de CUADRO 1.- Profundidad efectiva de raíces y consumo Recomendado de la cantidad de agua aprovechable antes de la aplicación de riego. Cultivo PROFUNCIDAD (m) Riego necesario cuando el siguiente porcentaje de agua ha sido agotado Papa 0.20 a % Maiz 0.40 a % Haba y Arveja 0.35 a % Granos pequeños 0.35 a % Hortalizas 0.25 a % El procedimiento para estimar el período de intervalo o frecuencia de riegos se presenta en el siguiente ejemplo: Cultivo y estado Maíz en cobertura medio (70 días) Profundidad radicular 0.50 m Porcentaje de agotamiento 50% Tetura de suelo Franco Capacidad de almacenamiento 1.65mm/cm Uso consuntivo (maíz) 2.20 mm/g a La lámina de riego será % = 41.3 mm Fr = Fr = 18.5 = 19 días Si se presenta lluvia significativa durante el período la frecuencia deberá prolongarse o la cantidad del siguiente riego deberá disminuirse. Variaciones locales climáticas causan variaciones de la evapotranspiración real, la frecuencia de riego puede modificarse si la temperatura y/o radicación son mayores o menores que el promedio utilizado, tiempo con vientos calientes y secos puede terne afecto significativos en el uso del agua, específicamente donde los campos son pequeños y están rodeados por tierras no irrigadas. CUADRO 2- Valores de Uso consuntivo obtenidos por el método Disimétrico y resumidos por etapas: Cultivo Etapas Papa Maíz

13 Universidad Nacional de Facultad de Ciencias Agrarias Escuela Académico Profesional de Haba Arveja Trigo Col Cebolla Zanahoria Lechuga Espinaca Aelga Volumen de agua a utilizarse en el riego Es la cantidad de agua que utiliza un cultivo para su desarrollo y maduración, la misma que se epresa también como lámina total de riego, que dividida entre el número de riegos (frecuencia) nos dá la lámina aplicada por cada riego, el volumen está epresado en m3/ha. CUADRO 3.- Equivalencias de láminas de Riego en cm y m3/ha Lámina de riego (cm) Volumen (m3/há) ,000 Tiempo de riego A fin de determinar el tiempo eacto de riego, es necesario conocer el gasto hidráulico (cantidad de agua que trae a aplicarse y el volumen epresado en m3/hora. Para obtener el volumen de agua en metros cúbicos por ora que produce un gasto hidráulico, epresado en litros por segundo, este se multiplica por 3,600 seg. Y se divide entre 1,000 lit/m3. BIBLIOGRAFIA D.W. James and R. K. Stutler (1982) Investigación y demostración sobre manejo de agua a nivel predial en un clima húmedo seco de región tropical: El Salvador, Centroamérica. Research Bulletin Numbr 1, Internacional Irrigación Center, UTA State University. J. Doorenbos y W. O. Pruitt (1982) Las necesidades de agua de los cultivos, organización de las Naciones Unidas para la agricultura y la Alimentación, Roma,

14 Universidad Nacional de Facultad de Ciencias Agrarias Escuela Académico Profesional de reproducido por UNA, la Molina, Departamento de Recursos de Agua y Tierra. Publicación N 69 - Lima. Quispe R. J. y Garay C. O. (1986) Evaporanspiración Potencial en el valle del Mantaro, Proyecto especial de pequeñas y medianas Irrigaciones e Instituto Nacional de Investigación y Promoción Agropecuaria, Plan Meris I-Huancayo. Quispe R. J. y Garay C. O (1986) El Uso Consuntivo en Cultivos e la Sierra del Perú Proyecto especial de pequeñas y medianas Irrigaciones e Instituto Nacional de Investigación y Promoción Agropecuaria, Plan Meris I-Huancayo.