2. Practica n.06-Demanda de Agua

IC-441: HIDROLOGIA GENERAL PRACTICA N06: DEMANDA DE AGUA PARA OBRAS DE IRRIGACION

39 E. F. P. Ingeniera Civil UNSCH Ing. ngel Y. Urbano Martnez

PRCTICA N06:

DEMANDA DE AGUA PARA OBRAS DE IRRIGACION

6.1 OBJETIVOS:

Determinar la demanda de agua para obras de irrigaciones: Presas, canales, sistema de

riego, etc.

Determinar el balance hdrico de la cuenca.

6.2 EJERCICIOS DE APLICACIN: DEMANDA DE AGUA

6.2.1 Determinar el caudal de demanda para un Proyecto de Irrigacin de 40 has de la zona de

Huancapi, sabiendo que la precipitacin efectiva calculada en el siguiente cuadro de la estacin

de Huancapi.

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

PP 75% 106.08 139.85 125.93 28.30 3.80 0.00 0.20 3.58 8.75 27.58 32.65 90.20

Pefectiva 83.48 96.71 92.42 22.14 0.00 0.00 0.00 0.00 3.56 21.45 26.14 73.38

a) Clculo de la precipitacin efectiva con el Mtodo de USA.

DISTRIBUCIN DE PE (Mtodo U.S.A.)

VARIACION DE PRECIPITACIN

% PRECIPITACION EFECTIVA

5 0 0.00

30 95 0.95

55 90 0.90

80 82 0.82

105 65 0.65

130 45 0.45

155 25 0.25

>155 5 0.05

Ejemplo: para el mes de enero:

Pp75%=106.08mm

Prec. Efectiva = 0*5 + 0.95*25 + 0.90*25 + 0.82*25 + 0.65*25 + 0.45*1.08 = 83.48mm

b) Clculo de la Evapotranspiracin potencial ETo Mtodo de Hargreaves

Donde:

ETo = Evapotranspiracin potencial (mm/mes)

TMF =Temperatura media mensual

CH =Factor de correccin por humedad

CE =Factor de correccin por altitud o elevacin

MFCECHTMFETo ***



MF = Factor mensual de latitud

Ejemplo: La Estacin Meteorolgica de Huancapi tiene la ubicacin georeferencial

ESTACION : HUANCAPI ALTITUD : 3,120 msnm

REGION : AYACUCHO LATITUD : 134501 S

PROVINCIA : VICTOR FAJARDO LONGITUD : 740413 W

DISTRITO : HUANCAPI REGISTRO : HISTORICO

Registro de Temperatura media mensual y HR media mensual

AO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

TMED (C) 15.15 14.63 14.39 14.25 12.97 12.25 12.09 13.07 14.39 15.13 15.86 16.06

H REL (%) 76.09 81.15 81.18 77.27 71.18 67.36 67.68 68.25 68.10 68.23 66.21 72.30

Reemplazando en las propiedades

Ejemplo: para el mes de enero:

TABLA: 6.01: Factor mensual de latitud:

COEFICIENTE MENSUAL DE (MF) (FACTOR DE ALTITUD MENSUAL) LATITUD SUR

LATITUD 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 16.0 17.0

ENE 2.36 2.57 2.60 2.63 2.65 2.68 2.71 2.73 2.76

FEB 2.25 2.27 2.28 2.29 2.31 2.32 2.33 2.34 2.35

MAR 2.06 2.04 2.02 2.35 1.98 2.34 2.94 1.91 1.89

ABR 2.06 2.04 2.02 2.00 1.98 1.96 2.94 1.91 1.89

MAY 1.90 1.86 1.83 1.80 1.77 1.73 1.70 1.67 1.63

JUN 1.82 1.79 1.75 1.61 1.68 1.54 1.61 1.58 1.54

JUL 2.03 2.00 1.98 1.72 1.92 1.65 1.87 1.84 1.81

AGO 2.20 2.19 2.18 1.95 2.16 1.90 2.13 2.12 2.10

SEP 2.45 2.46 2.47 2.17 2.48 2.14 2.50 2.50 2.50

OCT 2.45 2.46 2.47 2.48 2.48 2.49 2.50 2.50 2.50

NOV 2.45 2.47 2.50 2.52 2.54 2.57 2.59 2.61 2.63

DIC 2.54 2.58 2.61 2.64 2.68 2.71 2.74 2.77 2.80 FUENTE: HARGREAVES, 1968

32)(*5

9 CTTMF

5.0)100(*166.0 HRCH

2000*04.01

ECE

27.593215.15*5

9: TMFmensualmediaaTemperatur

81.0)06.76100(*166.0: 5.0 CHrelativahumedadporcorreccindeFactor

06.12000

3120*04.01: CEelevacinporcorreccindeFactor



Entonces la estacin se encuentra en latitud: 134501 S = 13.75 dando los resultados como se

muestra en el siguiente cuadro:

Cuadro N6.01

MF

13.00 13.75 14.00

2.65 2.67 2.68 2.31 2.31 2.32 1.98 2.25 2.34 1.98 1.96 1.96 1.77 1.74 1.73 1.68 1.57 1.54 1.92 1.72 1.65 2.16 1.96 1.90 2.48 2.23 2.14 2.48 2.49 2.49 2.54 2.56 2.57 2.68 2.70 2.71

En resumen se tiene: ETo mensual en (mm/mes) y en (mm/da)

Cuadro N6.02

AO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

TMED (C) 15.15 14.63 14.39 14.25 12.97 12.25 12.09 13.07 14.39 15.13 15.86 16.06

H REL (%) 76.09 81.15 81.18 77.27 71.18 67.36 67.68 68.25 68.10 68.23 66.21 72.30

TMF (K) 59.27 58.33 57.90 57.64 55.34 54.06 53.77 55.52 57.91 59.23 60.55 60.92

CH 0.81 0.72 0.72 0.79 0.89 0.95 0.94 0.94 0.94 0.94 0.96 0.87

CE 1.06 1.06 1.06 1.06 1.06 1.06 1.06 1.06 1.06 1.06 1.06 1.06

MF 2.67 2.31 2.25 1.96 1.74 1.57 1.72 1.96 2.23 2.49 2.56 2.70

Eto (mm/mes) 136.6 103.3 99.7 95.2 91.2 85.7 92.5 108.2 128.6 146.5 158.9 152.6

Eto (mm/da) 4.38 3.69 3.22 3.17 2.94 2.86 2.98 3.49 4.29 4.73 5.30 4.92

Ejemplo: Clculo del ETo para el mes de enero:

c) Clculo de Demanda de agua del Proyecto:

Ejemplo para el mes de enero:

Coeficiente del cultivo : Kc = 0.89 (calculado aparte segn cultivo) o TABLAS

Evapotranspiracin potencial : ETo = 136.62 mm/mes

Evapotranspiracin real : ETc = Kc*ETo = 0.89*136.62 =121.59 mm/mes

Precipitacin efectiva calculada: Pef = 83.48 mm/mes

Necesidad o Demanda neta : Dn = ETc Pef = 121.59 83.48 = 38.11 mm/mes

67.2)68.265.2(*)00.1400.13(

)75.1300.13(65.2:

:

:

MFenerodemesPara

Ejemplo

ionesInterpolac

diammmesmmETo /41.4/62.13667.2*06.1*81.0*27.59



Eficiencia de riego : Er = 0.40 (canal de irrigacin)

Necesidad o Demanda bruta : Db = Dn/Er = 38.11/0.40 = 95.27 mm/mes

Db en m3/ha : Db = 95.27*10 = 952.68 m3/ha/mes

rea de riego del proyecto : Ar = 40.0 has (topografa)

Tiempo de riego : Tr = 12 horas: riego programado (1/2 dia)

Tiempo de riego : Tr = 24 horas: canal de irrigacin (01 dia)

Mdulo de riego en 01 da : Mr = 0.36 lt/seg/ha

Demanda de agua : Qd = Mr.A = 0.36 lt/seg/ha*40has = 14.40 lt/seg

Resultado final:

Cuadro N6.03

Seleccin de caudal mximo demandado: Qd = 37.56 lt/seg

6.2.2 Cul ser el caudal de captacin de un rio con caudal de estiaje de 460 lt/seg para un

sistema de riego de 200 has netas de riego, con mdulo de 0.8 lt/seg/ha (mximo) y riego de 12

horas/da sin reservorios nocturnos.

6.2.3 Cul ser la capacidad de almacenamiento de agua de un embalse en MMC (millones de

metros cbicos) para irrigar 18,540 hectreas de terreno agrcola en la costa del Per aplicando

el mdulo de riego 0.75 lt/seg/ha (mximo del mes). Adems se pierde por evaporacin 120 mm

mensuales. Cul seria las dimensiones del canal de conduccin principal trapezoidal de la salida

del embalse.

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

31 29 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31

COEFICIENTE DE CULTIVO PONDERADO Kc Adim 0.89 0.96 0.90 0.80 0.78 0.95 1.02 0.93 0.78 0.95 0.64 0.75EVAPOTRANSPIRACION POTENCIAL Eto mm/mes 136.62 103.33 99.68 95.21 91.24 85.67 92.53 108.17 128.57 146.51 158.91 152.56COEF. CULTIVO/USO CONSUNTIVO Etc mm/mes 121.59 99.33 89.46 76.40 71.17 81.60 94.39 100.60 99.86 139.18 100.91 114.23PRECIPITACION EFECTIVA CALCULADA PE mm/mes 83.48 96.71 92.42 22.14 0.00 0.00 0.00 0.00 3.56 21.45 26.14 73.38NEC. DE REQUERIMIENTO NETO Dn mm/mes 38.11 2.62 -2.95 54.27 71.17 81.60 94.39 100.60 96.30 117.74 74.77 40.85EFICIENCIA DE RIEGO Er % 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40NEC. DE REQUERIMIENTO BRUTO Db mm/mes 95.27 6.54 -7.38 135.67 177.92 204.00 235.96 251.50 240.74 294.34 186.94 102.13NEC. DE REQUERIMIENTO BRUTO Db m3/ha 952.68 65.41 -73.83 1,356.75 1,779.21 2,039.97 2,359.63 2,515.00 2,407.43 2,943.45 1,869.36 1,021.31

AREA DE RIEGO DEL PROYECTO Ar ha 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 30.00 20.00 40.00 40.00MODULO DE RIEGO Mr Lt/seg/ha 0.356 0.03 -0.03 0.52 0.66 0.79 0.88 0.94 0.93 1.10 0.72 0.38DEMANDA DE AGUA DEL

PROYECTOQ DA Lt/seg 14.23 1.04 -1.10 20.94 26.57 31.48 35.24 37.56 27.86 21.98 28.85 15.2524

Hr

DEMANDA DE AGUA DEL PROYECTO

D E S C R I P C I N SIMB UND

ha

seglt

seg

dia

dias

mes

m

lt

mesha

mMr

/36.0

400,86

1*

31

1*

1

1000*

.68.952

3

3

%4050.0*9.0*90.0** ErEfEfEfEr aplicacinondistribuciconduccion



6.2.4 Evapotranspiracin potencial ETo por Mtodo de Penman Modificado

La ecuacin de Penman es el Mtodo Modificado por la FAO est dada por la siguiente

ecuacin:

Donde:

ETo = Evapotranspiracin del cultivo de Referencia (mm/da)

C = Factor de ajuste para Penman

W = Factor de ponderacin para Penman

Rn = Radiacin neta total (mm/da) por medicin directa

F(u) = Funcin del viento

ea = Presin de vapor de agua (mbar) a saturacin

ed = Presin de vapor de agua ambiente (mbar)

Donde:

Rn = Radiacin neta total (mm/da)

Rns = Radiacin neta de onda corta (mm/da)

Rnl = Radiacin neta de onda larga (mm/da)

Donde:

Rns = Radiacin neta de onda corta (mm/da)

= Coeficiente de reflexin del cultivo=0.25

Rs = Radiacin de onda corta.

Donde:

Rs = Radiacin de onda corta.

n = Duracin media real de las horas de insolacin (horas/da)

N = Duracin mxima posible de las horas de insolacin (horas/da)

Ra = Radiacin extraterrestre (mm/da)

n/N = Factor que representa la insolacin solar real.

Donde:

))(*)((*)1(** edeauFWRnWCETo

RnlRnsRn

RsRns *)1(

RaNnRs )/*50.025.0(

)/(*)(*)( NnfedfTfRnl



Rnl = Radiacin neta de onda larga (mm/da)

f(T) = Funcin de la temperatura

f(ed) = Funcin de la presin de vapor de agua

f(n/N) = Funcin de la relacin entre horas de insolacin reales mximas

Donde:

F(u) = Funcin del viento

U2 = Velocidad del viento diaria media, medida a 2 m de altura sobre el nivel del suelo

(km/da).

Donde:

ed = Presin de vapor de agua ambiente (mbar)

ea = Presin de saturacin (mbar)

HR = Humedad Relativa diaria media (%)

100

1*27.0)( 2U

uF

100*

HReaed

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