Demanda de Agua

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA

FACULTAD DE INGENIERA

ESCUELA ACADMICA PROFESIONAL DE INGENIERA CIVIL

Los recursos hdricos representa el elemento vital para la supervivencia del hombre, ms

aun cuando este lo utiliza para los distintos usos, entre los de mayor importancia estn los

de abastecimiento para uso poblacional, agrcola, pecuario, minero, energtico, etc. por

lo tanto es necesario saber aprovechar nuestros recursos hdricos.

El presente Proyecto de (RIEGO AGRCOLA DEL DISTRITO DE LIRCAY MEDIANTE LA

EXPLOTACIN DE RECURSOS HDRICO), tiene por objetivo presentar todo el anlisis

de irrigacin: rea proyectada para usos agrarios, determinacin de los cultivos a

producir, clculo de las demandas de agua para cada cultivo. Y estudiar las alternativas

de los recursos hdricos que satisfagan las exigencias del rea a irrigar (cuencas alternas),

de acuerdos a estos datos se realizara los estudios hidrolgicos, y finalmente las

estructuras hidrulicas para su captacin, conduccin, y el mtodo de riego que ms

beneficie econmicamente y sea eficiente.




OBJETIVOS:

Identificacin de Proyectos de Irrigaciones posibles en la provincia de Lircay para el

diseo de un sistema de riego que abarcar cierta extensin de reas agrcolas, para

poder garantizar una produccin constante en el distrito de Lircay.

Garantizar la disponibilidad de recursos hdricos de forma permanente en la poca

de sequa.

Mejorar la cantidad y calidad de produccin agrcola y los recursos econmicos de

los pobladores del distrito de Lircay.

EL PROYECTO DE IRRIGACIN EN EL PER

En el proyecto de irrigacin participan una serie de profesionales e ingenieros de

diferentes especialidades. Se puede mencionar lo siguiente: ingeniero civil (hidrulico),

ingeniero Agrnomo, Ingeniero Agrcola.

En el Per por las caractersticas de su territorio el Proyecto de Irrigacin se inician en

zonas altas de la cordillera mediante la construccin de represamiento con la finalidad

de almacenar los excedentes de agua en pocas de crecidas de los ros de la costa.

En la mayora de proyectos es posible incluso construir almacenamiento en la vertiente

oriental de los andes y luego trasvasar las aguas hacia las cuencas del pacifico mediante

canales de tneles.

El afianzamiento hdrico de una cuenca significa el estudio de derivaciones y represas.

Con el objeto de regularizar las aguas necesarias para el proyecto.

Luego es necesario regularizar las aguas necesarias para el proyecto de la siguiente

manera

a) Localizar un eje para ubicar una presa derivadora (bocatoma) que permita captar las

aguas del rio y derivarlas al canal llamado canal de derivacin, el cual recorre las

pendientes apropiadas en el tramo que separa la toma con los terrenos de cultivo hasta

llegar a un punto de elevacin de las reas de regar. En algunos casos puede ser




necesario eliminar las partculas solidas en suspensin en el cual se construyen los

desarenadores.

b) Una vez que el canal de derivacin llega las reas de riego el canal comienza a

distribuir las agua mediante un canal principal (canal madre), canal de menor capacidad

(canales laterales), todo en bloque son llamados tomas de lote.

c) Con el objeto de disminuir el hidromorfismo hacer descender una napa fretica alta

es necesario proyectar drenes con la finalidad de aprovechar estas reas que puedan

tener adicionalmente problemas de salinidad.

d) Existen distintos tipos de riego en las cuales se pueden mencionar

Riego por aspersin el agua generalmente se conduce mediante tuberas de presin,

en las cuales se instalan los aspersores para regar mediante una lluvia artificial las reas

de cultivo. La presin del agua en las tuberas se consigue mediante pozas de cargas de

bombas.

Riego tecnificado de micro aspersin para reas reducidas, que pueden ser

empleados en huertos familiares o en reas de cultivos sumamente rentables como los

cultivos de flores y plantas medicinales y para perfumes.

Para el riego por goteo se conduce las aguas se conduce las aguas generalmente

hasta las reas de riego mediante tubera en las cuales se instalaran canulas de jebe

prximas a las races de las plantas con el objeto de disminuir las perdidas de aguas y

reducir las dotaciones de riego, su instalacin es costosa igualmente se viene empleando

el riego por Exudacin, y el Hidropnico.




1.1 riego por aspersin

1.2 riego tecnificado

1.3 riego por goteo

1.4 proyecto de irrigacin




PROYECTO DE RIEGO AGRCOLA DEL DISTRITO DE LIRCAY

MEDIANTE LA EXPLOTACIN DE RECURSOS HDRICO

1. DATOS GENERALES

1.1. UBICACIN POLTICA DISTRITAL:

Est ubicado en el extremo este de la Provincia de Huancavelica. Su capital, se levanta a

escasos 15 kilmetros de la ciudad de Huancavelica, exactamente, en la confluencia

del ro Ichu y su tributario, el ro Mashuaraccra. Geogrficamente, est situado en la franja

oriental de la provincia de Huancavelica y en la zona central de la Regin homnima.

DEPARTAMENTO : HUANCAVELICA

PROVINCIA : ANGARAES

DISTRITO : LIRCAY

UBICACIN GEOGRFICA:

El distrito de Yauli tiene un relieve tan discrepante, debido a la agreste geografa de la

regin y los altos contrafuertes de la Cordillera de los Andes. En medio de esta intrincada

geografa dequebradas, valles interandinos, estribaciones andinas (cadena de montaas)

y frgidas mesetas; Yauli esta modelado y atravesado por el ro Ichu y sus afluentes



ESCUELA ACADMICA PROFESIONAL DE INGENIERA CIVIL LATITUD : 125903

LONGITUD : 744313

SUPERFICIE : 818.84 Km2

1.2. ALTITUD

El distrito de Lircay se encuentra en plena Regin Quechua. Por lo tanto; la capital del

distrito, se ubica a 3 385 metros sobre el nivel del mar. Presenta un variado biotopo y una

gran diversidad de pisos ecolgicos; con altitudes que varan entre los 3100 y 4700

m.s.n.m.

2. POSIBLES ALTERNATIVAS DE UBICACIN DE REA DE CULTIVO.

De acuerdo a la zona designada para proponer el proyecto DISTRITO LIRCAY, se ha

elegido como zona del proyecto dos distintas zonas del distrito. Para la ubicacin de las

posibles alternativas de las reas de cultivo utilizamos el programa GLOBAL MAPERR y

el programa GOOGLE EAR, as como su respectiva visita al campo.




CAPITULO II: DEMANDA DE CULTIVO

CLCULO DE LA EVAPOTRANSPIRACIN POTENCIAL

Para el clculo de la evapotranspiracin se emplear la estacin hidrometeoro lgica

de Lircay, ya que son los datos disponibles y similares para la zona del proyecto.

La evapotranspiracin potencial ETP, se determinar mediante el procedimiento del Dr.

Hargreaves, en este mtodo se analizan dos casos: En base a la Temperatura y a la Radiacin.

En Base a la Temperatura.- La ecuacin es la siguiente:

CECHTMFMFETP ***

Donde:

ETP : Evapotranspiracin Potencial (mm/mes).

MF : Factor mensual de Latitud (Tabla N1)

TMF : Temperatura Media Mensual ( F )

CH : Factor de Correccin para la Humedad Relativa

CE : Factor de Correccin para la altura o elevacin del lugar.

2000*04.01

ECE

Donde:

E = Altura o elevacin del lugar (msnm)

En Base a la Radiacin.- Cuya frmula es la siguiente:

TMFRMETP **075.0

Donde:

ETP : Evapotranspiracin Potencial (mm/mes).

TMF : Temperatura Media Mensual ( F).

RSM : Radiacin Solar Equivalente en mm de evaporacin mensual (mm/mes).




CALCULO Kc

Kc inicial

Kc de desarrollo y madurez




Determinamos el periodo vegetativo y la duracin de cada etapa de desarrollo del

cultivo.

A continuacin calculamos la variacin de Kc para los cultivos propuestos en la zona del

proyecto:

Cuadro: duracin de los cultivos

CULTIV

O

INICIO DE SIEMBRA - PERIODO

VEGETATIVO DURACIN DE ETAPAS (Das)

E F M A M J J A S O N D INICIA

L

DESARROLL

O

MADURACI

N

COSECH

A

PAPA 30 35 50 30

MAIZ 30 40 50 30

TRIGO 20 30 65 40

QUINUA 31 44 46 30

PASTO PERENNE

FUENTE ELABORACION PROPIA

Cuadro: duracin de los cultivos

CULTIVO

DURACIN DE ETAPAS (Das)

INICIAL DESARROLLO MADURACIN COSECHA

PAPA 35 35 50 30

MAIZ 30 50 60 40

TRIGO 20 30 65 40

QUINUA 31 44 46 30

PASTO PERENNE

FUENTE ELABORACION PROPIA




Tenemos los siguientes datos:

a.- INTERPOLACION DE DATOS EN FUNCION A LA LATITUD

LATITUDES

12 12.86 13

2.625 2.64822 2.652

2.292 2.30318 2.305

2.35 2.3457 2.345

2.002 1.98394 1.981

1.799 1.77148 1.767

1.608 1.57704 1.572

1.719 1.6889 1.684

1.95 1.92592 1.922

2.169 2.15868 2.157

2.477 2.48302 2.484

2.52 2.53978 2.543

2.643 2.67052 2.675

"MF"

MES MF

ENERO 2.64822

FEBRERO 2.30318

MARZO 2.3457

ABRIL 1.98394

MAYO 1.77148

JUNIO 1.57704

JULIO 1.6889

AGOSTO 1.92592

SEPTIEMBRE 2.15868

OCTUBRE 2.48302

NOVIEMBRE 2.53978

DICIEMBRE 2.67052




Segn la tabla:

B.- VARIABLES CLIMATOLOGICAS

MES T .MEDIA C T.MEDIA EN

F

H.R.MEDIA %

ENERO 11.36 52.45 68.5

FEBRERO 11.05 51.89 73.5

MARZO 11.23 52.21 74.8

ABRIL 12.45 54.41 68.8

MAYO 10.25 50.45 63.9

JUNIO 10.54 50.97 59.5

JULIO 10.12 50.22 57.4

AGOSTO 12.37 54.27 57.2

SEPTIEMBRE 12.05 53.69 60.1

OCTUBRE 12.13 53.83 60.9

NOVIEMBRE 12.09 53.76 58.5

DICIEMBRE 11.59 52.86 64.2




C.- CALCULO DE LOS FACTORES DE CORECCION

C.1. CH

H.R.MEDIA % CH

68.5 0.932

73.5 0.855

74.8 0.833

68.8 0.927

63.9 1.000

59.5 1.000

57.4 1.000

57.2 1.000

60.1 1.000

60.9 1.000

58.5 1.000

64.2 0.993

C.2. CE

Es muy importate el calculo del CE que depende de la altura de la zona

= 0.04/(2000) + 1

ALTITUD 3280

CE 1.0656

D.- CALCULO DE LOS FACTORES DE LA EVOTRANSPIRACION

CALCULO DE LA EVAPOTRANSPIRACION DE REFERENCIA (Eto)

CECHTMFMFETo ***




CALCULO DE LA EVAPOTRANSPIRACION DE REFERENCIA (Eto)

MES MF TMF CH CE Eto Eto

(mm)/mes (mm)/dia

ENERO 2.648 52.44800 0.932 1.066 137.89 4.44815

FEBRERO 2.303 51.89000 0.855 1.066 108.83 3.88668

MARZO 2.346 52.21400 0.833 1.066 108.76 3.50833

ABRIL 1.984 54.41000 0.927 1.066 106.66 3.55521

MAYO 1.771 50.45000 1.000 1.066 95.234 3.07206

JUNIO 1.577 50.97200 1.000 1.066 85.658 2.85527

JULIO 1.689 50.21600 1.000 1.066 90.373 2.91527

AGOSTO 1.926 54.26600 1.000 1.066 111.37 3.59252

SEPTIEMBRE 2.159 53.69000 1.000 1.066 123.5 4.11675

OCTUBRE 2.483 53.83400 1.000 1.066 142.44 4.59483

NOVIEMBRE 2.540 53.76200 1.000 1.066 145.5 4.85003

DICIEMBRE 2.671 52.86200 0.993 1.066 150.43 4.85257

FUENTE PROPIA

A. CULTIVO DE LA PAPA

1 Teniendo los valores de Eto

(mm)/dia 4.448 3.887 3.50833 3.555 3.07 2.855 2.92 3.593 4.117 4.595 4.85 4.853

2 Determinamos el valor de Kc para la etapa inicial de cada cultivo.

Periodo de siembra : Octubre

Periodo vegetativo : 150 das

Duracin de la fase de desarrollo de la papa (das):

cultivo/periodo 1 2 3 4

Papa 35 35 50 30




:

Eto = 4.59(mm)/dia

:

70%

= 0.67

Kc=0.47



ESCUELA ACADMICA PROFESIONAL DE INGENIERA CIVIL Kc de maduracin = 1.15

Kc de cosecha = 0.75

Cuadro: Kc mensual de la papa

MES DIAS Kc

Octubre 31 0.47

Noviembre 61 1.13

Diciembre 92 1.18

Enero 123 1.15

Febrero 145 0.75

F U E N T E P R O P I A

REQUERIMIENTO DE AGUA DE LA PAPA

Cuadro: Etc mensual de la papa

C ETAPA Eto Kc Etc

Octubre INICIO 142.44 0.47 66.9468

Noviembre DESARROLLO 145.5 1.13 164.415

Diciembre DESARROLLO 150.43 1.18 177.5074

Enero MADURES 137.89 1.15 158.5735

Febrero COSECHA 108.83 0.75 81.6225

0.47

1.15

0.2

0

0.25

0.5

0.75

1

1.25

-30 0 30 60 90 120 150 180CO

EF

ICIE

NT

E D

E C

UL

TIV

O (

Kc)

SET OCT NOV DIC ENE FEB

CURVA Kc DEL PAPA




B.- CULTIVO DE LA MAIZ


(mm)/dia 4.448 3.887 3.50833 3.555 3.07 2.855 2.92 3.593 4.117 4.595 4.85 4.853


Fecha de siembra: mes de OCTUBRE

Periodo vegetativo: 150 das

Duracin de las fases del trigo:

PROCESO DE MADURACION

ETAPA MES DIAS

INICIAL OCTUBRE 30

DESARROLLO NOVIEMBRE 40

MADUREZ DICIEMBRE

ENERO

50

COSECHA FEBRERO 30

= 4.75 ()/

Kc inicial del maz: 0.48




3 Determinamos el valor de Kc para las etapas de maduracin y cosecha en base a la

informacin publicada en la serie de riego y drenaje de la FAO No 24, tomando en cuenta los

siguientes datos:

VELOCIDAD

DE VIENTO

0.67 m/s

RH min

< 70%

CULTIVO Kc

INI MAD COS

MAIZ 0.48 1.15 0.6

FUENTE: ELABORACION PROPIA

4 Construimos la curva Kc de los cultivos:


ETAPA DIAS Kc

INICIAL 30 0.48

DESARROLLO 40 1.15

MADUREZ 50 1.15

COSECHA 30 0.6

0.46

1.15

0.6

0

0.25

0.5

0.75

1

1.25

-30 0 30 60 90 120 150 180CO

EF

ICIE

NT

E D

E C

UL

TIV

O (

Kc)

SET OCT NOV DIC ENE FEB MAR

CURVA Kc DEL MAIZ




MAIZ

MES DIAS Kc

OCTUBRE 30 0.5

NOVIEMBRE 60 1.04

DICIEMBRE 90 1.23

ENERO 120 1.15

FEBRERO 150 0.6

5 Calculamos Etc

VARIABLES ETAPA Eto KC ETC

UND. mm/mes mm

JULIO 90.3733254 - -

AGOSTO 111.36796 - -

SETIEMBRE 123.502538 - -

OCTUBRE INICIO 142.43971 0.48 71.21985482

NOVIEMBRE DESARROLLO 145.500916 1.03 151.3209526

DICIEMBRE DESARROLLO 150.429716 1.15 185.0285513

ENERO MADUREZ 137.892476 1.15 158.5763474

FEBRERO COSECHA 108.827033 0.60 65.29621968

MARZO 108.758198 - -

ABRIL 106.656384 - -

MAYO 95.2339145 - -

JUNIO 85.6581 - -




C.- CULTIVO DE EL TRIGO


(mm)/dia 4.448 3.887 3.50833 3.555 3.07 2.855 2.92 3.593 4.117 4.595 4.85 4.853


Fecha de siembra: mes de diciembre

Periodo vegetativo: 155 das

Duracin de las fases del trigo:


ETAPA MES DIAS

INICIAL DICIEMBRE 20

DESARROLLO ENERO 30

MADUREZ FEBRERO,

MARZO

65

COSECHA ABRIL 40

= 4.853 ()/

Kc inicial del trigo: 0.46




0.46

1.15

0.6

0

0.25

0.5

0.75

1

1.25

-30 0 30 60 90 120 150 180

CO

EF

ICIE

NT

E D

E C

UL

TIV

O (

Kc)

NOV DIC ENE FEB MAR ABRI MAY

CURVA Kc DEL TRIGO

3 Determinamos el valor de Kc para las etapas de maduracin y cosecha en base a la

informacin publicada en la serie de riego y drenaje de la FAO No 24, tomando en cuenta los

siguientes datos:

VELOCIDAD

DE VIENTO

0.67 m/s

RH min

< 70%

CULTIVO Kc

INI MAD COS

TRIGO 0.46 1.15 0.6

FUENTE: ELABORACION PROPIA

4 Construimos la curva Kc de los cultivos:


ETAPA DIAS Kc

INICIAL 20 0.46

DESARROLLO 30 1.15

MADUREZ 65 1.15

COSECHA 40 0.6




MAIZ

MES DIAS Kc

DICIEMBRE 30 0.75

ENERO 60 1.2

FEBRERO 90 1.21

MARZO 120 1.11

ABRIL 150 0.65

5 Calculamos Etc

VARIABLES ETAPA Eto KC ETC

UND. mm/mes mm

JULIO 90.3733254 - -

AGOSTO 111.36796 - -

SETIEMBRE 123.502538 - -

OCTUBRE 142.43971 - -

NOVIEMBRE 145.500916 - -

DICIEMBRE INICIO 150.429716 0.75 112.82

ENERO DESARROLLO 137.892476 1.2 165.47

FEBRERO DESARROLLO 108.827033 1.21 131.68

MARZO MADURES 108.758198 1.11 120.72

ABRIL COSECHA 106.656384 0.65 69.326

MAYO 95.2339145 - -

JUNIO 85.6581 - -




D.- CULTIVO DE LA MAIZ

:

Fecha de siembra : Agosto

Periodo vegetativo : 150

Duracin de la fase de desarrollo de la quinua (das):

cultivo/periodo 1 2 3 4

Quinua 30 44 46 30

:

Eto = 3.59(mm)/dia

Kc=0.52




:

70%

= 0.67

Cuadro: Kc mensual de la Quinua:

MES DIAS Kc

Agosto 31 0.52

Setiembre 61 1

Octubre 92 1.13

Noviembre 122 0.11

Diciembre 150 0.2

Kc de maduracin = 1.15

Kc de cosecha = 0.20

0.52

1.15

0.2

0

0.25

0.5

0.75

1

1.25

-30 0 30 60 90 120 150 180CO

EF

ICIE

NT

E D

E C

UL

TIV

O (

Kc)

JUL AGO SET OCT NOV DIC

CURVA Kc DEL QUINUA




REQUERIMIENTO DE AGUA DE LA QUINUA

Cuadro: Etc mensual de la Quinua

MES ETAPA Kc Etp Etc

Agosto INICIO 0.52 111.37 57.9124

Setiembre DESARROLLO 1 123.5 123.5

Octubre DESARROLLO 1.13 142.44 160.9572

Noviembre MADURES 0.11 145.5 16.005

Diciembre COSECHA 0.2 150.43 30.086

E.- CULTIVO DE LA PASTO

:

Fecha de siembra : Enero - Diciembre

Periodo vegetativo : Permanente

Duracin de la fase de desarrollo del (das): Permanente

MES

ETAPA Kc Kc Etc

Agosto INICIO 0.52 0.52 111.37

Setiembre DESARROLLO 1 1 123.5

Octubre DESARROLLO 1.13 1.13 142.44

Noviembre MADURES 0.11 0.11 145.5

Diciembre COSECHA 0.2 0.2 150.43




:

70%

= 0.67

Kc de maduracin = 1.

Kc de cosecha = 1




Cuadro: Kc mensual del Pasto




REQUERIMIENTO DE AGUA DE LA PASTO

Cuadro: Etc mensual del Pasto

MES Kc Eto Etc

Enero 0.5 137.89 68.945

Febrero 0.53 108.83 57.6799

Marzo 0.75 108.76 81.57

Abril 1 106.66 106.66

Mayo 1.03 95.234 98.09102

Junio 1 85.658 85.658

Julio 1 90.373 90.373

Agosto 1 111.37 111.37

Septiembre 1 123.5 123.5

Octubre 1 142.44 142.44

Noviembre 1 145.5 145.5

Diciembre 1 150.43 150.43

1.5. Demanda de agua del proyecto de riego 1 Calculamos la precipitacin efectiva de acuerdo al mtodo de Water Power Resources Service (WPRS).




Cuadro : precipitacin media mensual

Cuadro : distribucin de la lluvia segn WPRS

INC. DE LA PREC. (mm) % DE LA PREC. EFECT. (PE)

5 0 0

30 95 0.95

55 90 0.9

80 82 0.82

105 65 0.65

130 45 0.45

155 25 0.25

mas de 155 5 0.05

FUENTE: WPRS

Cuadro 1.31: Clculo de PE

PRECIPITACIN EFECTIVA (PE) (mm)

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC

100.32 99.977 88.634 45.42 17.76 11.69 9.291 15.33 24.84 51.75 46.85 78.518

FUENTE: ELABORACIN PROPIA

De acuerdo a los resultados anteriores, calculamos finalmente la demanda de agua del proyecto,

considerando una eficiencia de riego (Ep) igual a 60% (riego por aspersin elegido por ser la mejor

opcin identificada para la zona del proyecto); de acuerdo a la siguiente frmula:




Cuadro: Demanda de agua del proyecto




CONCLUSIONES

Se analizo 5 cultivos determinando as la evapotranspiracin de maz, quinua, papa, trigo y pasto

determinando los gastos.

Se identific dos proyectos de irrigacin en el Distrito de Lircay del cual se eligi el primer

proyecto de irrigacin ya que cuenta con mayor rea a aprovechar para desarrollo agrcola y

adems la topografa es adecuada para transporte del recurso hdrico as como la seguridad en

cuanto a riesgos de inundacin u otros posibles.

Se identific la cuenca de donde se proceder a disear una presa para poder as proceder la

conduccin del recurso hdrico atreves de los elementos hidrulicos que ms adelante se

proceder a disear.

Se determin tambin los cultivos que ms se producen en la zona del cual se determin la

demanda y oferta del recurso hdrico.

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Demanda de Agua