INNOVACION TECNOLOGICA PARA EL DESARROLLO DE LA INNOVACION TECNOLOGICA PARA EL DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD FORESTAL Y CONSERVACION DE SUELOS ACTIVIDAD FORESTAL Y CONSERVACION DE SUELOS

DISEÑO DE ZANJAS DE DISEÑO DE ZANJAS DE INFILTRACION EN AREA DE PASTOSINFILTRACION EN AREA DE PASTOS

CICLO HIDROLOGICOCICLO HIDROLOGICO

Condensación

Evapotraspiracion

PrecipitaciónI i I i I i I

EvaporaciónEscorrentia

Infiltracion Infiltracion

InfiltracionCorriente de aguas

RiachueloLaguna

Escorrentia

Mar

ZANJAS DE INFILTRACION EN AREA DE PASTOSZANJAS DE INFILTRACION EN AREA DE PASTOS

Las zanjas de infiltración, son canales largos angostos sin desnivel, de sección trapezoidal, construidas transversalmente en terrenos con pendientes o laderas, tienen el objetivo de almacenar ell agua de lluvia, disminuyendo la escorrentía superficial y así aumentar la infiltración en el suelo, en consecuencia, incrementa los flujos hídricos de los manantiales, la productividad de áreas de pastos nativos y silvopastoriles

METODOLOGIA DE DISEÑO DE INFILTRACION EN AREA METODOLOGIA DE DISEÑO DE INFILTRACION EN AREA DE PASTOSDE PASTOS

El diseño de las zanjas de infiltración, requiere previamente determinar dos requisitos importantes: la intensidad de precipitación y la velocidad de infiltración de los suelos; de esta manera diseñar zanjas que favorecen la infiltración de agua de lluvias, inclusive en condiciones desfavorables

1) ANALISIS DE PRECIPITACIONES.Magnitud de precipitación o lluvia (P) Intensidad de precipitación (I) Periodo de retorno (T),

Coeficiente de duración (Cd),

Frecuencia de precipitación (F)

Coeficiente de escorrentía (C)

CALCULOS HIDRAULICOS DE ZANJAS DE INFILTRACIONCALCULOS HIDRAULICOS DE ZANJAS DE INFILTRACION Registro de precipitación máxima 24 horas, de Estación Yauri-Espinar. Fuente: SENAMHI Cusco 2007.

Nº DE ORDEN AÑO PRECIPITACION MAXIMA EN

24 HORAS (mm.)

01 1997 37.20

02 1998 42.70

03 1999 40.40

04 2000 27.30

05 2001 30.80

06 2002 31.00

07 3003 32.50

08 2004 50.30

09 2005 35.60

10 2006 43.40

TOTAL 3711.20

PROMEDIO 37.12

Sn 7.09096

CALCULOS HIDRAULICOS DE ZANJAS DE INFILTRACIONCALCULOS HIDRAULICOS DE ZANJAS DE INFILTRACION

(n-1)

Años

Yn Sn (n-1)

Años

Yn Sn

2 0.4043 0.4984 14 0.5100 1.0095

3 0.4286 0.6435 15 0.5128 1.0206

4 0.4458 0.7315 16 0.5157 1.0316

5 0.4588 0.7928 17 0.5181 1.0411

6 0.469 0.8388 18 0.5202 1.0493

7 0.4774 0.8749 19 0.5220 1.0566

8 0.4843 0.9043 20 0.5236 1.0628

9 0.4902 0.9288 21 0.5252 1.0696

10 0.4952 0.9497 22 0.5368 1.0754

11 0.4996 0.9676 23 0.5283 1.0811

12 0.5035 0.9833 24 0.5296 1.0864

13 0.5070 0.9972 25 0.5309 1.0915

Cuadro N° 02. Tabla de valores del cálculo de parámetros alfa y beta

de la función de Gumbel.

Los valores de esta tabla siguen vigentes y se utilizan a nivel del mundo.

CALCULOS HIDRAULICOS DE ZANJAS DE INFILTRACIONCALCULOS HIDRAULICOS DE ZANJAS DE INFILTRACIONCuadro N° 03, Coeficiente de escorrentía adoptado para la zona Alto andina.

Fuente: Benitez et,al. 1980, Chapingo México.

CALCULOS CALCULOS HIDRAULICOSHIDRAULICOS DE ZANJAS DE INFILTRACION DE ZANJAS DE INFILTRACIONNumero de datos (n-1) 9,0Promedio aritmético (x) 37,12Desviación estándar (s) 7,09096Sn (tabla Gumbel) 0,9288Yn (tabla Gumbel) 0,4902Calculo de precipitación máxima en 24 horasCalculo de valores de alfaAlfa = Sn/s 0,130983675Calculo de valores de betaBeta = x-Yn/alfa 33,37754889Calculo de precipitación Max en 24 horasValor de lnln/T/T-1) 2,25036Pma,24hr = beta+1/alfa*lnln(T/T-1) 7,63453919

17,18046161Pmax, 24 hr. 50,5580105Ajuste de precipitación por altitud(3940-4150) m 210Cada 50 m, se incrementa 3,2 mm 13,44Pmax 24 hr (mm.) 63,9980105

CALCULOS HIDRAULICOS DE ZANJAS DE INFILTRACIONCALCULOS HIDRAULICOS DE ZANJAS DE INFILTRACION

2)Calculo de precipitación máxima en 01 hora.(Intensidad de precipitación)Pmax,01hr = K*Pmax,24hr(10años)*Cd(1año)(01hr)

coeficiente de lluvia caida en 24 hr enpequeña Mic.(K) 1,2

Coeficiente de duracion lluvia en minutos con 1200 mm. 0,161

Pmax,01 hr, (mm.) 12,36441563Intensidad de precipitacion en m 0,012364416

3)Calculo de caudal máximo (Q)Coeficiente de escorrentía para pastos en ladras ( C) 0,55

Área 01 hectárea 10000

Q = C*I*A*K 81,60514315Calculo de margen de seguridad del 10% 8,160514315

Q = (corregido) mm/hora 89,76565747Calculo de precipitacion efectiva (Pe)

Pe = C*I*K 0,008160514

Pe = (corregido con 10%) 0,008976566

CALCULOS DISEÑO DE ZANJAS DE INFILTRACIONCALCULOS DISEÑO DE ZANJAS DE INFILTRACION

II)CALCULO DE DISEÑO DE ZANJA DE INFILTRACIONArea o seccion transversal Base mayor (m) 0,77Base menor (m) 0,30Altura (m) 0,30As = B+b/2*l (m2) 0,1605Calculo del volumen de la zanjaVz = As * LLongitud de la zanja de 5 metros (l) 5,00Vz = 0,802500

III)CALCULO DEL NUMERO DE ZANJAS POR HECTAREANº Zanjas por hectarea = Q/Vz 111,8575171Numero de zanjas/ha, 112

IV)CALCULO DE DISTANCIAMIENTO ENTRE ZANJAS (d)d = Vz/I * Pe 17,87988909

V)CALCULO DE DISTANCIAMIENTO ENTRE ZANJAS CON TABIQUE(D) Longitud de espacio libre de acceso (lt) 5,00d = (l*d)/(l+lt) 8,939944547distanciamiento entre zanjas (m) 9,00

CALCULO DE DIMENSION SUPERFICIAL DEL ANCHO DE LA ZANJACALCULO DE DIMENSION SUPERFICIAL DEL ANCHO DE LA ZANJA

Ancho superficial: 15-35-38 = 88 cm.Altura zanja = 35 cm. Altura del camellón = 10 cm,(cote superior)

Ancho superficial15-35-46 = 97 cm,Altura zanja.= 37 cmAltura camellón= 12 cm.

Ancho superficial15-36-55=106 cmAltura zanja= 39 cm.Altura delCamellón = 15 cm Ancho superficial

6-37-64=64 cm.Altura prof.=40 cm.Altura camel= 18 cm.

AREA O LUGAR DE TRATAMIENTOAREA O LUGAR DE TRATAMIENTO

• Potreros de pastosPotreros de pastos

• Clausura de canchas,Clausura de canchas,

• Protección de cabecera Protección de cabecera de microcuencas,de microcuencas,

• Protección de manantesProtección de manantes

• Otros.Otros.

DISTRIBUCION ESPACIAL DE SISTEMA DE ZANJASDISTRIBUCION ESPACIAL DE SISTEMA DE ZANJAS (Zanjas en sistema imbricadas) (Zanjas en sistema imbricadas)

ALGUNAS INNOVACIONES ALGUNAS INNOVACIONES EN EL DISEÑO DE ZANJASEN EL DISEÑO DE ZANJAS