Diseño Papa

DEDICATORIA MATHEUS F. 2011

[iii]

DISEÑO DE UN SISTEMA DE RIEGO POR ASPERSIÓN PARA EL

CULTIVO DE PAPA (Solanum tuberosum) EN UN SECTOR DE LA

FINCA "ESTAPAPE", SECTOR ESTAPAPE, PARROQUIA LA

QUEBRADA, MUNICIPIO URDANETA, ESTADO TRUJILLO.

Por:

Freddy Matheus

Trabajo de Grado presentada ante la ilustre Universidad de Los

Andes, Núcleo Universitario “Rafael Rangel” en el cumplimiento parcial

de los requisitos para optar al título de Ingeniero Agrícola.

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES

NÚCLEO UNIVERSITARIO “RAFAEL RANGEL”

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA

TRUJILLO ESTADO TRUJILLO

Trujillo, Octubre 2011


[iii]

DISEÑO DE UN SISTEMA DE RIEGO POR ASPERSIÓN PARA EL

CULTIVO DE PAPA (Solanum tuberosum) EN UN SECTOR DE LA

FINCA "ESTAPAPE", SECTOR ESTAPAPE, PARROQUIA LA

QUEBRADA, MUNICIPIO URDANETA, ESTADO TRUJILLO.

Por:

Freddy Matheus

Trabajo de Grado presentada ante la ilustre Universidad de Los

Andes, Núcleo Universitario “Rafael Rangel” en el cumplimiento parcial

de los requisitos para optar al título de Ingeniero Agrícola.

_______________ ________________

Msc. Jesús Mejías PhD. Ricardo Trezza

Tutor Académico Asesor Académico

_________________

Prof. Aixa Núñez

Asesor Académico

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES

NÚCLEO UNIVERSITARIO “RAFAEL RANGEL”

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA

TRUJILLO ESTADO TRUJILLO

Trujillo, Octubre 2011


[iii]

DEDICATORIA

La constancia, sacrificio y perseverancia que antepuse para la realización de una

de mis metas trazadas, obtener el título de Ingeniero Agrícola Mención Riego y

Drenaje, finalmente se ha hecho realidad, se lo debo a quienes de una u otra

manera estuvieron a mi lado en este largo trajinar y se lo dedico muy

especialmente a:

Dios, Todopoderoso y la Santísima Virgen, por estar siempre en mí, derramando

sus dones: sabiduría, inteligencia, discernimiento y ciencia, permitiéndome

continuar siempre con más optimismo y no decaer para llegar a alcanzar el éxito.

A mis Padres: Fredy y Magdalena, fuente inagotable de lucha, perseverancia,

honradez y amor, ejemplo infinito de vida y humildad, pilares fundamentales en mi

vida, que dando lo mejor de sí, sin importar las circunstancias, me brindaron su

apoyo, confianza, consejos y orientación, que día a día ayudaron a fortalecer mi fe

y esperanza, para el logro de mi meta. A ustedes les debo lo que soy Que Dios

Los Bendiga… Los Amo!!

A mis hermanos Fernando y Nathaly por estar siempre a mi lado en los momentos

difíciles, conté siempre con su apoyo incondicional, cariño y perseverancia… Los

Quiero!!

A mis abuelos: Nolberto(+), María De La Trinidad (+), Hipólito (+) y Ana Teresa,

quienes me brindaron su amor y sabiduría, guiándome por el mejor camino…

Gracias por sus bendiciones…

A mis Tíos y Primos, por su apoyo en todo momento, siempre colmando mi vida

de amor. Emprender un camino no es fácil, pero tampoco imposible, espero que

este triunfo les sirva de estimulo y dedicación para continuar… Los Quiero

AGRADECIMIENTOS MATHEUS F. 2011

[iv]

AGRADECIMIENTOS

Al ver culminado los estudios de pregrado, quiero expresar mi sincero

agradecimiento primeramente a Dios Todopoderoso por ser la fuente de mi

vocación y a todas aquellas personas que contribuyeron al logro de esta meta.

A la ilustre Universidad de Los Andes (ULA-NURR), por haberme brindado la

formación académica para obtener el título de Ingeniero Agrícola.

A mi tutor y amigo MSC. Jesús Mejías por compartir conmigo sus conocimientos y

ayuda incondicional en la elaboración de este proyecto.

A mi asesor PHD. Ricardo Trezza por sus orientaciones y conocimientos

aportados.

Al Sr. Manuel Barroeta por su colaboración prestada para culminar con éxito este

trabajo.

Al Sr. Francisco Vetencourt por darme la oportunidad de aplicar el diseño de este

proyecto en su finca.

A mis profesoras Aixa Núñez e Igle Umbría por su apoyo incondicional, trasmitirme

sus conocimientos y brindarme su amistad.

A mis profesores que en su mayoría supieron cultivar sus conocimientos en mi y

de quienes aprendí que la inteligencia no es una utopía.

A la Sra. Claret Márquez personal administrativo del departamento de Ingeniería

por todo su apoyo, paciencia y amistad.

A mis amigos y compañeros de estudio por su apoyo brindado.

INDICE GENERAL MATHEUS F. 2011

[v]

ÍNDICE GENERAL

Capítulo Contenido Página

DEDICATORIA

iii

AGRADECIMIENTOS

iv

ÍNDICE GENERAL

v

ÍNDICE DE FIGURAS

ix

ÍNDICE DE TABLAS

x

ÍNDICE DE APÉNDICES

xii

ÍNDICE DE ANEXOS

xiii

LISTA DE SIMBOLOS

xiv

RESUMEN

xvi

I INTRODUCCIÓN 1

Objetivos

3

II REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA

4

2.1 Conceptos básicos

4

2.2. Riego por aspersión

6

2.3. Criterios de selección de un método de riego

8

2.4 Ventajas y desventajas del riego por aspersión

11

2.4.1 Ventajas

11

2.4.2 Desventajas

12

2.5 Planeación del sistema de riego por aspersión

13

2.6 Componentes que integran un equipo de riego por aspersión

14


[vi]

2.7 Aspectos financieros

17

III CARACTERIZACION DEL AREA DE ESTUDIO

19

3.1 Generalidades

19

3.2 Ubicación

19

3.2.1 Político administrativa

19

3.2.2 Geográfica

21

3.2.3 Hidrográfica

21

3.2.4 Práctica

21

3.3 Topografía y superficie

21

3.3.1 Topografía

21

3.3.2 Relieve

22

3.3.3 Geología

22

3.3.4 Litología

23

3.4 Climatología

23

3.4.1 Precipitación

24

3.4.2 Temperatura

25

3.4.3 Vegetación

27

3.4.4. Suelos

27

IV ESTIMACIÓN DE LA OFERTA Y DEMANDA DEL

RECURSO HÍDRICO

36

4.1 Oferta del recurso hídrico

36

4.1.1 Cantidad de agua 36


[vii]

4.1.2 Calidad del agua

37

4.2 Demanda del recurso hídrico

39

4.2.1 Cálculo de la evapotranspiración del cultivo de referencia (ETo).

39

4.2.2. Cálculo de la evapotranspiración del cultivo (Etv)

41

4.2.3 Precipitación efectiva

44

4.2.4. Balance hídrico

46

V DISEÑO DEL SISTEMA DE RIEGO

49

5.1 Diseño agronómico

49

5.1.1 Lámina almacenable del suelo (dt)

49

5.1.2 umbral de riego (UR)

50

5.1.3 Lámina neta (dn)

50

5.1.4 Frecuencia de riego máxima (Frmax)

51

5.1.5 Frecuencia de riego (FR)

52

5.1.6 Lámina neta de riego

52

5.1.7 Lámina bruta de riego 53

5.2 Características de operación del sistema de riego

54

5.2.1 Trazado y características del sistema

54

5.2.2 Selección del aspersor

54

5.2.3 Separación entre aspersores y laterales

55

5.2.4 Intensidad de aplicación

56

5.2.5 Tiempo de riego 57


[viii]

5.2.6 Número de posiciones de laterales por día

57

5.2.7 Número de posiciones en los días de riego

58

5.2.8 Número de posiciones totales

59

5.3 Diseño hidráulico

60

5.3.1 Diseño hidráulico del sector 01

60

Diseño de las tuberías laterales

60

Diseño de la tubería secundaria

64


66

5.4 Calculo de la Inversión Inicial

67

5.5 Costos de producción para el cultivo 69

VI CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

74

6.1 CONCLUSIONES

74

6.2 RECOMENDACIONES

75

BIBLIOGRAFÍA 76

APÉNDICES 78

ANEXOS

INDICE DE FIGURAS MATHEUS F. 2011

[ix]

INDICE DE FIGURAS

Figura

Contenido Página

3.1

Ubicación de la zona de estudio 20

3.2

Precipitación promedio mensual 25

3.3

Temperatura media mensual 26

3.4

Infiltración básica 35

4.1

Curva de coeficiente de cultivo para la papa 43

4.2

Balance hídrico de la papa (Solanum tuberosum) 47

INDICE DE TABLAS MATHEUS F. 2011

[x]

INDICE DE TABLAS

Tabla Contenido

Página

3.1

Precipitación promedio mensual periodo 2000-2010 24

3.2

Temperatura media mensual (°C) periodo 2000-2010 26

3.3

Resultado del análisis de suelos 28

3.4

Escala de ph para suelos agrícolas 29

3.5

Escala de salinidad 30

4.1

Aforos en la tubería que surte la unidad de producción 37

4.2

Resultados de los análisis de calidad del agua 38

4.3

Valores de temperatura,Rn,G,u2, esat, eact,Δ,γy Eto 43

4.4

Valores de Kc para la papa (Solanum tuberosum) 43

4.5

Resultados de la evapotranspiración 44

4.6

Valores de precipitación efectiva 46

4.7

Balance Hídrico para el cultivo de papa (Solanum tuberosum) 47

5.1

Resultados del diseño agronómico 53

5.2

Características del aspersor 54

5.3

Espaciamiento de laterales 55

5.4

Características de operación del sistema 59

5.5

Resumen del diseño del lateral más crítico del sector 01 64

5.6

Resumen del diseño de la tubería secundaria 66

5.7

Resumen del diseño del lateral más crítico del sector 02 67

5.8

Resumen del diseño de la tubería secundaria del sector 02 67

INDICE DE TABLAS MATHEUS F. 2011

[xi]

5.9

Costos de las tuberías de (PEAD). 68

5.10

Costos para los accesorios principales. 68

5.11

Costo de los accesorios del diseño del sistema de riego. 69

5.12

Resumen de los costos de materiales y precios 69

5.13

Costos de producción de la papa(Solanum tuberosum) 70

5.14

Costos totales del proyecto. 73

INDICE DE APENDICES MATHEUS F. 2011

[xii]

INDICE DE APÉNDICES

Apéndice Contenido Página

A

Zona de muestreo

79

B

Resultado análisis de suelo 81

C

Pruebas de infiltración 02-03 87

D

Registro de precipitación 92

E

Resultados calidad del agua 95

F Modelo del aspersor 98

G Método simplificado de KC 100

INDICE DE ANEXOS MATHEUS F. 2011

[xiii]

INDICE DE ANEXOS

Anexo Contenido

I

Plano general de la finca

II

Plano del área destinada para el diseño del sistema de riego

III

Plano con el diseño del sistema de riego

LISTA DE SIMBOLOS MATHEUS F. 2011

[xiv]

LISTA DE SIMBOLOS

SIMBOLO DEFINICION

cm

Centímetros

cm/h

Centímetros por hora

Γ

Constante psicrométrica

Eto

Evapotranspiración potencial

Etc

Evapotranspiración real

G

Flujo de calor en el suelo

°C Grados centígrados gr/cm3

Gramos por centímetro cubico

ha

hectáreas

h

Horas

kPa

Kilo pascales

km

Kilómetros

km/h

Kilómetros por hora

PSI

Libras por pulgada cuadrada

l/s

Litros por segundo

m

Metro

m.c.a

Metros de columna de agua

m.s.n.m

Metros sobre el nivel del mar

mm

Milímetros

[xv]

mm/dia

Milímetros por día

mm/h

Milímetros por hora

min

minutos

Δ

Pendiente de la curva de presión de vapor del aire

Pe

Precipitación efectiva

eact

Presión actual del vapor del aire

esat

Presión de vapor a saturación

Rn

Radiación neta

T

Temperatura

U2

Velocidad del viento

RESUMEN MATHEUS F. 2011

[xvi]

RESUMEN

El método de riego por aspersión es el que más se adapta a la zona de los Andes,

ya que esta se caracteriza por poseer suelos con topografías ligeramente

accidentadas y suelos con alta velocidad de infiltración y erodabilidad. El consumo

de agua es moderado y la eficiencia de uso bastante aceptable. En el caso

específico de la Finca "Estapape" ubicada en el sector Estapape, parroquia La

Quebrada, municipio Urdaneta del estado Trujillo se pretende incorporar una

nueva superficie para riego. El área de estudio comprenden 5,003 ha, que por

medio del levantamiento topográfico se determino que el área a utilizar para el

diseño del sistema de riego es de 2,36 ha. La fuente de abastecimiento que surte

la finca es la quebrada “Estapape”, se realizaron aforos a la tubería de 6” que

surte al tanque de almacenamiento estimando un caudal promedio de 35,8 l/s, el

agua es de muy buena calidad, de baja mineralización óptimas para el consumo

humano, los suelos son de textura Franco Arenoso con un rango de pH de 4,0 –

5,8 (ácidos), con una infiltración básica de 3,50 cm/h. el balance hídrico realizado

para la zona de estudio muestra dos picos de precipitación que corresponden a los

meses de abril–mayo y septiembre–octubre, también muestra dos periodos secos

que corresponde a los meses de junio-julio y diciembre. Para la realización del

diseño se tomó en consideración el rubro papa (Solanum tuberosum), ya que este

es el cultivo que prefiere el productor. Se realizó el diseño agronómico e hidráulico

para el riego de la parcela; el diseño hidráulico se efectuó en dos sectores debido

a la longitud de la parcela y al criterio de laterales no mayores a 100 m de longitud.

La inversión inicial para la instalación del sistema es de BsF. 125.892,7 que según

el cambio oficial equivalen a $29.269,33., al día 04/10/2011. Es de mencionar que

se utilizaron varios software como lo son CROPWAT para determinar los

requerimientos de riego y AUTOCAD para la elaboración de los planos.

Palabras claves: diseño, aspersión, rubro, infiltración básica, laterales.

CAPITULO I: CARACTERIZACION DEL AREA DE ESTUDIO MATHEUS F. 2011

[1]

CAPITULO I

INTRODUCCION

En Latinoamérica la agricultura se manifiesta como el más importante consumidor

de agua, el promedio es similar al mundial con variaciones entre países y

regiones. La disponibilidad de agua para el ser humano siempre ha sido vital

porque además del sustento que obtiene en el cultivo de la tierra, creaba riquezas

y con ella conseguía poder. El dominio del agua ha originado en la historia de la

humanidad disputas y confrontaciones.

Con el dominio de las técnicas de riego se inicia la agricultura de regadío al mismo

tiempo que aparecen los primeros poblados con casas de adobe. El dominio de

las técnicas de riego impulso una nueva forma de vida más segura y con menos

riesgo que la vida errante del cazador, ya que desde ahora podría disponer de

alimentos sin tener que desplazarse de un sitio a otro, ya no era necesario el

continuo traslado para buscar sustento.

Existen tres métodos de riego para cultivos, los cuales son el riego por aspersión,

el de superficie y el goteo. El riego por aspersión es un método mediante el cual el

agua se aplica sobre la totalidad de la superficie del suelo en forma de lluvia.

Utilizando para ello una red de riego que permite conducir el agua con la presión

adecuada hasta los elementos encargados de aplicarla, los aspersores.

Para conseguir un buen riego por aspersión son necesarios: presión en el agua,

una estudiada red de tuberías adecuadas a la presión del agua, aspersores

adecuados capaces de esparcir el agua a la presión que les llega por la red de

distribución y un depósito de agua que conecte a la red de tuberías.


[2]

En los sistemas de riego por aspersión la red de distribución del agua está

formada por conducciones cerradas que llevan el agua a presión hasta los

aspersores, el agua sale a través de ellos a gran velocidad y caen en forma de

lluvia sobre el terreno donde se infiltra pasando desde la superficie del suelo hasta

capas cada vez más profundas, quedando así a disposición del cultivo. La

cantidad de agua que se infiltra será más o menos homogénea según sean las

características físicas del suelo y las propias características de funcionamiento de

los aspersores. En un sistema de riego por aspersión bien diseñado no se debe

producir escorrentía, es decir que cada gota de agua debe infiltrarse en el mismo

punto donde cae. Además el tamaño de las gotas producidas por los aspersores

debe ser tal que no provoque erosión al caer al suelo.

Sin embargo, la aplicación del agua en forma de lluvia está bastante condicionada

a las condiciones climáticas que se produzcan, en particular al viento y a la aridez

del clima (las gotas podrían desaparecer antes de tocar el suelo por la

evaporación). Estos sistemas son especialmente útiles para aplicar riegos

relativamente ligeros con los que se pretende aportar algo de humedad al suelo en

el período de nascencia o para aplicar riego de socorro.

Los sistemas de riego por aspersión son el método que más se adapta a la zona

de los Andes, ya que esta se caracteriza por poseer suelos con topografías

ligeramente accidentadas y suelos con alta velocidad de infiltración y erodabilidad,

tanto con las tradicionales redes de tuberías como con las maquinas de riego. El

consumo de agua es moderado y la eficiencia de uso bastante aceptable.

En el caso específico de la Finca "Estapape" ubicada en el sector Estapape,

parroquia La Quebrada, municipio Urdaneta del estado Trujillo se pretende

incorporar una nueva superficie para riego. El problema objeto de estudio se

deriva de la posibilidad de obtener agua suficiente para garantizar el riego por


[3]

aspersión, para ello se debe confrontar la demanda de agua de los rubros

potenciales a desarrollar contra la disponibilidad en el almacenamiento y en la

fuente o quebrada que alimenta la unidad de producción. La superficie estimada

que se agregaría para riego es de 2,4 ha. El cultivo a sembrar es Papa (Solanum

tuberosum), la cual es una planta tuberífera originaria de América.

En Venezuela, el Estado Trujillo se caracteriza por sus tres pisos altitudinales, y la

papa es uno de los rubros que se cosechan sobre todo en los pisos medios y altos

de la región. En cada piso altitudinal se utilizan los tres métodos de riego

mencionados anteriormente. En la Finca “Estapape” se usa el riego por aspersión

y goteo, sin embargo, las cotas que presentan algunas áreas de la hacienda no

permiten la aplicación de este último u otro método debido a sus altas pendientes.

Objetivo General

Diseñar un sistema de riego por aspersión para el cultivo de Papa (Solanum

tuberosum) en la Finca " Estapape ", sector Estapape, parroquia La Quebrada,

municipio Urdaneta, estado Trujillo.

Objetivos Específicos

Elaborar el diagnostico físico natural del área objeto de estudio.

Realizar el estudio de caracterización de las variables edafológica e hídrica.

Determinar la demanda de agua para el rubro papa (Solanum tuberosum)

en la zona de estudio.

Realizar el diseño agronómico e hidráulico del sistema de riego.

Calcular la inversión inicial.

CAPITULO II: REVISION BIBLIOGRAFICA MATHEUS F. 2011

[4]

CAPITULO II

REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA

2.1. CONCEPTOS BASICOS

El riego según Israelsen y Hansen (1962) definen el riego como “la aplicación

artificial de agua a la tierra, con el fin de suministrar a las especies vegetales la

humedad necesaria para su desarrollo”. De igual forma, asignan al riego los

siguientes objetivos:

Proporcionar la humedad necesaria para que los cultivos puedan

desarrollarse.

Asegurar las cosechas contra sequías de corta duración.

Enfriar el suelo y la atmósfera para, de esta forma, mejorar las condiciones

ambientales en bien del desarrollo vegetal.

Llevar o diluir sales contenidas en el suelo.

Reducir el peligro de erosión por la formación de cauces naturales de

drenaje.

Ablandar los terrones de tierra.

Nugteren (1970) amplia dicha definición al considerar que el riego comprende “las

provisiones, medidas o actividades, de naturaleza temporaria o permanente, con

el propósito de suministrar agua, en algunos casos conjuntamente con otras

materias, al suelo y por consiguiente a la planta, con el fin de mantener o

promover su crecimiento”.

En base a las definiciones que anteceden, los objetivos del riego se agrupan

siguiendo a Nugteren (1970) en las siguientes tres categorías: (a) compensar


[5]

deficiencias de humedad en el suelo; (b) mejorar las condiciones ambientales del

suelo y del cultivo; (c) aplicar nutrientes y medios protectores.

Gurovich (1985) define el riego agrícola como una práctica o practica de

producción con la aplicación oportuna y uniforme de agua a un perfil del suelo

para reponer en este el agua consumida por los cultivos.

Castañón (2000) plantea que existen diferentes métodos de riego entre los más

empleados se tienen: riego por gravedad, aspersión y localizado.

Según Israelsen (1962) los métodos de riego pueden clasificarse en:

Métodos superficiales.

Métodos subsuperficiales.

Métodos por aspersión.

En el método de riego por superficie y riego por aspersión el agua penetra desde

la superficie y se repone a intervalos de tiempo, generalmente de varios días, toda

vez que la lámina de agua consumida alcanza un espesor adecuado para su

manejo eficiente. En el método por sub-irrigación el agua asciende por capilaridad

desde un plano freático controlado, que se ubica próxima a la base del sistema

radical a medida que es consumida por los cultivos.

La diferencia entre los métodos de riego por superficie y aspersión radica en que,

en el primer caso, el agua penetra en el suelo a medida que escurre sobre el

terreno, mientras que en el segundo caso el agua se aplica asperjada, o sea

fraccionando el caudal en innumerables cantidades de pequeñas gotas de agua,

que penetran en el suelo al tiempo que se aplica.


[6]

El Manual para Educación Agropecuaria Riego y Drenaje (2006) plantea que a

diferencia de los sistemas de riego por inundación y por surcos el riego por

aspersión no incluye un acondicionamiento del terreno. El suministro del agua no

depende de la gravedad, pues su aplicación se realiza en forma de lluvia por

presión hidráulica. La instalación consta de una bomba, una o más líneas

principales y laterales con aspersores.

2.2. RIEGO POR ASPERSION

El sistema de irrigación por aspersión no requiere más que la eliminación de las

irregularidades del terreno, solo en el caso de una pendiente fuerte, se deben

establecer cultivos en terrazas. La máxima pendiente tolerable para aplicar el riego

por aspersión será hasta el 20%.

Los sistemas de aspersión suelen clasificarse según el grado de movilidad de los

diversos componentes que integran el sistema. De esta manera se facilita la

comprensión de su funcionamiento y además se ofrece una mejor idea acerca de

los costos necesarios e inversiones a realizar. De esta forma general los costes de

inversión se incrementan y los requerimientos de mano de obra disminuyen a

medida que aumenta el número de elementos fijos del sistema.

Los sistemas de aspersión se clasifican en dos grupos: sistemas estacionarios y

sistemas de desplazamiento continuo.

Los sistemas estacionarios son aquellos que permanecen fijos mientras riegan y a

su vez pueden clasificarse en móviles, semifijos y fijos.

Según el Manual de Riego Agrícola (2006) el riego por aspersión consiste en la

distribución del agua o los cultivos en forma de lluvia, mediante la presión


[7]

hidráulica de una bomba, una o más líneas de tuberías y un conjunto de boquillas

o aspersores que la rocían.

Según Grassi (1996) mediante el riego por aspersión, el agua se aplica al suelo

asperjada, o sea, fraccionando el caudal en innumerable cantidad de gotas que se

infiltran en el terreno al tiempo que alcanza la superficie del mismo.

Se trata de un sistema de riego mecanizado, que asegura un preciso control de la

lámina de agua aplicada y ajuste a las condiciones edafoclimaticas y de cultivo y

además permite una adecuada tecnificación de la práctica del riego.

Condiciones que favorecen la instalación del método:

El riego por aspersión se emplea en una gran diversidad de cultivos y condiciones

naturales; y en determinados casos compite incluso con ventaja con el riego por

superficie, en las condiciones que hacen aconsejable este método. Sin embargo,

es insustituible en las siguientes condiciones:

a) Terrenos de topografía irregular, ondulados y de pendientes fuerte, en cuyo

caso la conducción del agua por tuberías resuelve los inconvenientes del trazado

de acequias en terrenos irregulares.

b) Suelos poco profundos en las cuales no pueden realizarse trabajos de

nivelación y deben aplicarse reducidas láminas de agua en cada riego. También

en los de alta velocidad de infiltración con grandes pérdidas por percolación de

agua en la cabecera.

c) Suelos de alta erodabilidad, donde el escurrimiento de agua en superficie puede

acarrear efectos perjudiciales para su conservación.


[8]

d) Disponibilidad de agua en causales pequeños y largos horarios de riego, ya que

un diseño económico se logra con un equipo que permanezca en actividad

durante un elevado número de horas al año.

Se puede instalar en buenas condiciones, cuando la fuente de provisión de agua

subterráneas ó manantiales propios, o de los predios donde resulta factible

regularizar el caudal recibido mediante embalses.

Dado que este sistema cubre íntegramente el área imaginada, se presta

especialmente para cultivos sembrados “al voleo” tales como forrajeras y cereales,

y para cultivos hortícolas, su empleo en cultivos permanente, tales como caña de

azúcar y frutales es menos factible por el patrón de humedecimiento del suelo en

algunos casos; y por la altura y características del cultivo que dificultan

notablemente los trabajos de movimiento de las tuberías en otras.

2.3. CRITERIOS DE SELECCIÓN DE UN METODO DE RIEGO

Criterios de selección de un método de riego: La selección del método de riego se

basa en criterios que tienen relación con el cultivo, el suelo, la topografía, la

economía, el clima, la disponibilidad de mano de obra así, como las labores

vinculadas al desarrollo físico, manejo del riego y administración de la finca en

general. Seleccionar el método de riego, implica al mismo tiempo tomar decisiones

con respecto al planteamiento integral del predio y grado de sistematización del

terreno.

A continuación se mencionan varios de los criterios de selección de métodos de

riego:


[9]

Cultivos: Sin duda este es un criterio importante, ya que en algunos casos el

cultivo prácticamente determina el método de riego. Por ejemplo el arroz se riega

en la casi generalidad de los casos por melgas en contorno o por grandes

secciones de inundación.

La papa (Solanum tuberosum) es una planta perteneciente a la familia de las

solanáceas, originaria de América del Sur y cultivada en todo el mundo por sus

tubérculos comestibles. Domesticada en el altiplano andino por sus habitantes

hace unos 7.000 años fue llevada a Europa por los conquistadores españoles más

como una curiosidad botánica que como una planta alimenticia. Con el tiempo su

consumo fue creciendo y su cultivo se expandió a todo el mundo hasta

posicionarse como uno de los principales alimentos para el ser humano.

Topografía: Si tenemos en cuenta la gran subdivisión al tratar los métodos de

riego, diríamos que el riego por superficie puede realizarse con relieve plano a

ondulado; el riego sub-superficial solo en terrenos muy planos; y la aspersión en

terrenos desde llanos hasta fuertemente ondulados.

El riego por aspersión se adapta a una amplia gama de condiciones topográficas.

Si bien pueden emplearse exitosamente en terrenos llanos, constituyen

generalmente la única posibilidad de riego eficiente en terrenos fuertemente

ondulados, en cuyo caso no hay alternativas. La aspersión posibilita el riego de

tierras clasificadas incluso como no aptas para la agricultura por sus condiciones

topográficas.

Entre los métodos por superficie, la topografía y el valor de la pendiente, permite

una mayor especificación del método de riego. Así una topografía llana, con

pendiente de 0,2% en la dirección del riego y pendiente nula en dirección normal a

la del riego, es ideal a la del riego por melgas rectangulares.


[10]

Sin duda el criterio topográfico está íntimamente unido a las posibilidades de

nivelación. Aunque es este un factor que puede modificarse.

Suelo: Comprende las características internas del perfil del suelo: profundidad,

textura, drenabilidad, contenido de fragmentos gruesos y en particular los

aspectos de relación agua – suelo, vinculados al riego, tales como la capacidad de

almacenamiento de agua e igual que en el caso de una topografía muy irregular,

este criterio puede determinar que el riego por aspersión constituye la única

posibilidad en tales condiciones.

Recursos de agua: El recurso agua a disposición del predio en cuanto a caudal,

tiempo e intervalo de entregas, es sin duda un criterio de peso tal, que puede

prácticamente determinar el Método de Riego a utilizar, la disponibilidad en el

predio de un gran caudal en tiempo reducido y con grandes intervalos entre

entregas sucesivas, señala la convivencia de un método que se ajusta a tales

condiciones, como ocurre con todas las variantes de riego por inundación; salvo

que económicamente sea posible la construcción de un reservorio regulador en

cuyo caso se pueden considerar otras alternativas.

Costos: Con respecto a los costos, debemos subdividir su incidencia en: (i) costos

de construcción y operación de las obras generales del sistema; (ii) costos de

desarrollo y de operación del riego en el predio.

El costo de construcción y operación se atiende mediante un canon de

amortización de obras y un canon de operación y conservación de las mismas. Ya

sea que estos servicios la administración de riego los perciba por volumen de

agua entregado al predio, por unidad de superficie servida, o por sistema mixto, el

costo de los mismos debe incidir en los criterios de selección del método de riego

y en los trabajos a realizar para acondicionar las tierras.


[11]

Los costos de desarrollo y operación del riego a nivel predial afectan también en

forma directa la escogencia del método de riego. En general una inversión mayor

en el desarrollo físico de las tierras, se traduce posteriormente en menores costos

de operación y conservación.

Otros criterios: En determinados casos, un solo factor adicional puede tener una

importancia decisiva en la selección del método de riego. Un clima con vientos

predominantes de alta velocidad puede ser suficiente para proscribir el riego por

aspersión. Las labores mecanizadas y el empleo de determinado equipo agrícola

resulta un factor tan importante, como para cambiar ideas preconcebidas con

respecto a un determinado método. (Métodos de riego, 1984).

2.4 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL RIEGO POR ASPERSION

2.4.1 Ventajas

Las ventajas del riego por aspersión se fundamentan principalmente en dos

aspectos: uno el control del riego solo está limitado por las condiciones climáticas;

y dos, la uniformidad de aplicación del agua es independiente de las

características del suelo.

Permite regar terrenos ondulados ó poco uniformes sin necesidad de una

nivelación o preparación previa del mismo, al contrario de lo que ocurre en riego

por superficie.

Se aprovecha más la superficie de cultivo, ya que no hay que destinar parte del

suelo a canales y acequias. Además el riego por aspersión puede ser utilizado en

una gran variedad de suelos, incluso aquellos muy ligeros o de textura arenosa

que exigen riegos cortos y frecuentes.


[12]

Es un método de riego que se adapta muy bien a las primeras fases de desarrollo

de los cultivos, sobre todo durante la germinación de las semillas, donde son

necesarios riegos ligeros pero frecuentes. Esto ocurre en algunos cultivos tales

como zanahoria, remolacha, etc. También es un método muy útil para dar riegos

de socorro y especialmente eficaz en la lucha contra heladas.

Es el método de riego ideal para realizar lavado de sales, ya que tiende a

desplazarse junto con el agua hasta capas más profundas del suelo quedando

fuera del alcance de las raíces.

Hay una mayor posibilidad de mecanización de los cultivos, ya que se eliminan los

obstáculos propios del riego por superficie. Únicamente en el caso de sistemas

con tuberías en superficie durante la campaña de riegos dificultaría esta

mecanización.

Posibilita la aplicación junto con el agua de riego de sustancias fertilizantes y

algunos tratamientos químicos y permite cierto grado de automatización.

Se adapta a la rotación de cultivos, siempre y cuando el diseño de la red de

distribución se realice para el cultivo que tenga mayores necesidades de agua.

2.4.2 Desventajas

El principal inconveniente del riego por aspersión es de carácter económico.

Dependiendo del tipo de sistema que se implante podrá hacer falta una gran

inversión inicial y/o de mantenimiento. A esto hay que añadirle el alto costo

energético que supone el funcionamiento de la instalación, al necesitar

importantes sistemas de bombeo para dotar a la red de la presión adecuada.


[13]

El aporte de agua en forma de lluvia puede tener efectos negativos sobre algunos

cultivos, ya que al humedecerse la parte aérea del cultivo aumenta el riesgo de

desarrollo de enfermedades.

El viento dificulta el reparto uniforme del agua haciendo disminuir la uniformidad

de aplicación y la eficiencia del sistema de riego.

Algunos cultivos pueden sufrir quemaduras en las hojas en mayor o menor grado

dependiendo de la sensibilidad del cultivo y de la calidad del agua de riego, puesto

que al evaporarse las sales pueden quedar concentradas en exceso (CIDIAT,

2005).

2.5 PLANEACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO POR ASPERSIÓN

Un sistema de riego por aspersión requiere de una planeación cuidadosa y

profesional hecha con base en un estudio para determinar qué sistema es el más

apropiado de acuerdo con sus capacidades y las características de las bombas,

tuberías, accesorios y boquillas.

Esta planeación debe tomar en cuenta la relación de hasta 60% del costo –

beneficio entre el rendimiento de los cultivos y los gastos de instalación del

sistema, la disponibilidad de mano de obra capacitada para manejar los equipos y

su costo, así como el método apropiado para impulsar las bombas, ya sea que se

disponga de energía eléctrica o no.

Sin embargo, el énfasis de la planeación debe estar en armonía y equilibrio en la

elección de la bomba y su potencia, en el diseño de las tuberías principales y sus

ramales y en la selección de las boquillas.


[14]

La elección errónea del equipo, las velocidades inadecuadas de aplicación de las

cargas a los aspersores y la equivocada selección de las boquillas, de su presión

de trabajo a su velocidad, traen como consecuencias un riego deficiente y una

mala inversión (Manual del Riego Agrícola 2006).

2.6 COMPONENTES QUE INTEGRAN UN EQUIPO DE RIEGO POR

ASPERSIÓN

Según la Sprinkler Irrigation Asociation (1969) un sistema de riego por aspersión

es una red de tuberías con aspersores unidos al mismo y cuyo objetivo es aplicar

agua pulverizada sobre el terreno.

Un sistema de riego por aspersión puede abarcar todo un proyecto con tuberías

fijas de alta presión que conducen y distribuyen agua a cada predio ó secciones

del proyecto, de donde el agua a equipos individuales ó comunitarios, o también

equipos individuales con la fuente de agua en el mismo predio y que cubre la

totalidad a una parte del mismo.

Un equipo de riego por aspersión está integrado por:

1. El equipo motobomba.

2. Las tuberías.

3. Los aspersores o rociadores.

4. Los accesorios.

Equipo motobomba: El equipo motobomba tiene por fin aspirar el agua desde la

fuente de provisión e impulsarla a través del sistema. Dado que para el

funcionamiento de los aspersores se requieren carga la bomba crea la presión


[15]

necesaria para ello, como así también para compensar las pérdidas de energía en

las tuberías.

Se emplean para riego por aspersión bombas centrifugas de eje horizontal y

bombas turbinas. El motor puede ser eléctrico o a combustión interna;

conjuntamente con la bomba, el motor integra el equipo motobomba que puede

ser fijo o móvil.

La motobomba fija se emplea cuando se eleva agua del subsuelo o de una

estación de bombeo de un cauce superficial. En tal caso al calcular la potencia

necesaria, se debe tener en cuenta no solo el desnivel geométrico sino también la

presión de ejercicio de los aspersores y las pérdidas de carga en el sistema.

La motobomba móvil cambia de ubicación en cada posición de riego, esta se

monta sobre ruedas de hierro o neumáticas, pudiendo ser traccionada a sangre o

con tractor, se monta también sobre un trineo o acoplando la bomba a la toma de

fuerza de un tractor.

Tuberías: Las tuberías de un sistema de riego por aspersión, la integran los

conductos circulares que conducen el agua desde la bomba a los aspersores.

Dichas tuberías pueden ser todas fijas, en cuyo caso el equipo es fijo y van

enterradas; pueden ser semifijas, equipos semifijo, con parte de tubería fija y parte

móvil, y pueden ser móviles equipo móvil, con todas las tuberías transportables.

Las tuberías fijas son comúnmente metálicas, de plástico, de asbesto, cemento o

de concreto reforzado con junta especial. Las tuberías móviles en cambio, son de

aluminio o de acero zincado a fuego. Se caracterizan por reducido peso a fin de

que se puedan trasladar con facilidad y con el mínimo esfuerzo y se integran por

tramos de 6 -9 ó 12 m de largo y diámetro variable entre 2¨y 8¨.


[16]

Cada tramo se une por medio de un sistema especial de rápido acoplamiento. El

acoplamiento al ser angulable, 30º en algunos tipos y 12º en otros, permite

adaptar la tubería a las irregularidades del terreno. Se emplean diferentes

sistemas de acoplamiento: unos a palanca (Sistema Europeo) y otro hidráulico

automático (Sistema Americano).

Aspersores o regadores: Los aspersores se contribuyen de tipo estacionario y de

tipo rotario. La mayor parte de los aspersores existente en la actualidad en el

comercio para uso en la agricultura son giratorios; produciéndose dicha rotación,

ya sea por efecto del impacto, por acción del chorro de agua sobre una rueda o

por reacción. El giro puede ser total o puede ser regulable para cubrir un sector

circular y los aspersores pueden asimismo tener una o dos tuberías o boquillas.

Las casas fabricantes publican especificaciones de diferentes marcas y tipos de

aspersores, donde se detallan las condiciones de trabajo de los mismos. Ello

permite elegir el aspersor más adecuado para la intensidad de precipitación

propuesta e intervalo en el cual debe cubrirse un área determinada de terreno.

El Manual de AMES (1962) clasifica los aspersores en los tipos siguientes:

1. Aspersores de baja presión entre 1 y 2 atm. Especialmente diseñados para

riego de los árboles frutales debajo de la copa; o para cultivos anuales o

permanentes, en los casos en que se cuenta con reducida presión. Estos

aspersores tienen un limitado radio de influencia.

2. Aspersores de presión intermedia entre 2 y 4 atm. Comúnmente se diseñan

con una o dos toberas y se adaptan a todos los tipos de suelo y cultivos.

Diámetro del círculo humedecido entre 21 m y 39 m.


[17]

3. Aspersores de alta presión, entre 4 y 7 atm. Aspersores “gigantes”

especialmente adaptados para cultivos de elevado tamaño, tales como

maíz y caña de azúcar. El diámetro del círculo humedecido varía entre 60 y

150 m.

Según la altura del cultivo, los regadores pueden estar aplicados directamente en

la tubería, caso de los cultivos forrajeros y algunas hortalizas; o sobre tubo

portaregador en frutales, caña de azúcar, algunas hortícolas e industriales. Para

frutales se construyen aspersores con reducido ángulo de salida de las toberas,

que permiten regar debajo de la copa de los mismos.

Una variante del sistema clásico de riego por aspersión lo constituye la tubería

perforada. En tal caso no se instalan aspersores; sino que la tubería tiene una

sucesión de perforaciones a través de las cuales fluye el agua.

2.7 ASPECTOS FINANCIEROS

Withers y Vipond (1978) un proyecto debe atender a liquidarse por sí mismo, pero

hay pocos proyectos que podrían considerarse como viables si esta regla es

inflexible.

Los autores apuntan que es preciso responder en lo que se refiere a

financiamiento de un proyecto, si los beneficios, financieros y sociales lo pueden

justificar o no.

Gittinger, P. (1973) plantea que para el proceso de toma de decisiones con

respecto a las asignaciones de inversión sobre la pertinencia de llenar adelante el

proyecto se hace necesario evaluarlo a la luz de algunos criterios que permita

decidir lo mas racionalmente posible sobre la convivencia de aceptar el proyecto.


[18]

Dentro de estos criterios podemos mencionar el uso de algunas equivalencias

financieras como lo son: VAN, TIR, RELACION BENEFICIO-COSTO (B/C).

Costos en un sistema de riego: los costos significan un importante criterio en

términos de rehabilitación de un sistema de riego. Entre estos costos se pueden

considerar:

Costos anuales de operación: personal e insumos, energía.

Costos anuales de mantenimiento

Costos anuales de reposición

(Chile-riego) 2004

CAPITULO III: CARACTERIZACION DEL AREA DE ESTUDIO MATHEUS F. 2011

[19]

CAPITULO III

CARACTERIZACION DEL AREA DE ESTUDIO

3.1 GENERALIDADES

En la ejecución de cualquier plan para el desarrollo de un determinado sector es

de vital importancia estudiar las variables físico naturales que nos permitan

conocer las dificultades de la zona o región, así como también la viabilidad de los

recursos naturales que ahí se encuentren. Estas variables nos suministran los

instrumentos indispensables para el establecimiento de normas destinadas a

lograr un aprovechamiento justo de los recursos del área.

3.2 UBICACIÓN

3.2.1 Político administrativa

El área de estudio se localiza en la República Bolivariana de Venezuela, formando

parte de los andes venezolanos, dentro del estado Trujillo, municipio Urdaneta,

parroquia La Quebrada, sector Estapapes. (Ver Figura 3.1)


[20]

Figura 3.1. Ubicación de la zona de estudio


[21]

3.2.2 Geográfica

El sector Estapapes se encuentra localizado en la coordenada de referencia UTM:

CL21 UTM: CL21, Coordenadas geográficas en grados decimales (WGS84)

Latitud: 9.145 Longitud: 70.574

Coordenadas geográficas en grados, minutos y segundos (WGS84)

Latitud: 9 08 '43'' Longitud: 70 34 '28''

3.2.3 Hidrográfica

Hidrológicamente se encuentra ubicada en la Hoya Hidrográfica del Lago de

Maracaibo, en la margen derecha de la parte alta de la cuenca del rio Motatan,

siendo su principal afluente la quebrada “Estapapes”.

3.2.4 Practica

El área objeto de estudio se sitúa a 1,50 km de la población de La Quebrada.

3.3 TOPOGRAFIA Y SUPERFICIE

3.3.1 Topografía

El área objeto de estudio comprende aproximadamente 5 ha, para la realización

del levantamiento topográfico se utilizo un teodolito, dos miras y dos niveles

trazando poligonales cerradas.


[22]

3.3.2 Relieve

Los andes venezolanos conforman una cadena montañosa caracterizada por

laderas escarpadas, gran masividad y altitud. El relieve es irregular con fuertes

pendientes y donde se encuentran pocas áreas que presentan una topografía

plana.

Desde el punto de vista fisiográfico, el área está conformada por un sistema de

relieve montañoso muy abrupto, prolongación de la Sierra de La Culata y La

Serranía de Trujillo, caracterizado por laderas pronunciadas con fuertes problemas

de erosión y muy intervenidas; alternándose con un complejo sistema deposicional

de valles intramontanos, conformados por terrazas y conos de deyección muy

disectados. Las pendientes son muy fuertes y aumentan considerablemente de

Quebrada de Cuevas hasta la población de La Quebrada, donde caen casi

verticalmente hasta el fondo del valle, oscilando entre el 40 y 70%. (M.A.R.N.R.

ZONA 7, Estado Trujillo).

3.3.3 Geología

Geológicamente la zona de estudio presenta gran homogeneidad, debido a que en

la misma existe una sola unidad litoestratigrafica, la cual corresponde al Grupo

Iglesias del Precámbrico por las formaciones geológicas de Sierra Nevada.

Estratigráficamente los relieves más elevados están constituidos por rocas que

van desde las más antiguas en los andes venezolanos pertenecientes al

precámbrico, hasta los sedimentos más recientes depositados durante el

cuaternario reciente. En sectores donde no se presentan afloramientos, están

cubiertos por mantos de depósitos Cuaternarios del Pleistoceno o por mantos de

materiales del Cuaternario reciente. (M.A.R.N.R. Zona 7, Trujillo).


[23]

3.3.4 Litología

Litológicamente las rocas del Grupo Iglesias que se encuentran están

metamorfisadas y la componen fundamentalmente los granitos y los gneis, pocos

y muy meteorizados. Estos materiales bajo la influencia de los agentes climáticos

y antropicos, han alterado su condición general, dando origen a un paisaje de

mayor estabilidad como terrazas y pequeños valles.

El tipo de granitos y gneis pocos meteorizados corresponden a rocas duras

coherentes, expuestos débilmente a la meteorización y ocupan la parte superior

de las vertientes por sobre los 3.400 msnm. Granitos y Gneis muy meteorizados

se localizan a partir del contacto de las vertientes con el valle. Está representado

por rocas sometidas a meteorización química y se caracteriza por la profundidad

de los mantos de alteración que en algunos casos alcanzan los 10 y 20 m, estos

afloramientos son muy friables y propensos a la erosión, especialmente cuando la

pendiente es fuerte y están provistos de poca vegetación.

3.4 CLIMATOLOGIA

Según Pabon (1970) el clima constituye un factor primordial en el uso de la tierra.

Los elementos climáticos más importantes a considerar son las temperaturas y las

precipitaciones.

Dentro del estudio climatológico se hace referencia a tres variables que influyen en

las actividades propias del área siendo estas la precipitación, temperatura y la

evaporación, así como el balance hídrico que se elabora conociendo las variables

antes mencionadas.


[24]

3.4.1 Precipitación

La precipitación representa casi todo el aporte hídrico natural al sistema suelo-

planta. La cantidad de agua retenida en la capa radical con relación al total de la

lluvia depende de las características del suelo para recibir agua: condiciones

físicas y contenido de humedad, cobertura, pendiente, y de las características de

la lluvia: espesor, intensidad, duración y frecuencia.

De los elementos climáticos la precipitación constituye uno de los de mayor

importancia los registros obtenidos son de la estación de La Quebrada entre el

periodo 2000 – 2010. Por ser esta la estación más próxima a la zona de estudio;

estos registros pluviométricos indican que la zona tiene un régimen de lluviosidad

bimodal: uno principal durante los meses de marzo a mayo y otro de agosto a

octubre (Ver Tabla 3.1 y Figura 3.2).

Tabla 3.1. Precipitación promedio mensual (mm). Estación: La Quebrada. Periodo:

2000 - 2010

MESES

Ene Feb. Mar Abr. May. Jun. Jul. Ago. Sep. Oct. Nov. Dic. Total anual

23.9 18.0 51.3 81.3 89.3 45.1 47.4 88.8 88.0 102.3 68.3 20.6 724.3

Fuente: M.A.R.N.R Zona 7. Estado Trujillo.


[25]

Figura 3.2 Precipitación promedio mensual

3.4.2 Temperatura

Para obtener los datos de temperatura, estos se extrapolaron de los datos de la

estación Valera a través del gradiente altotermico, según la Ecuación 4.2.

Ver en la Tabla 3.2 los valores de temperatura extrapolados para el sector

Estapapes.

T= Tconocida - (0.65/100) x (Altura ZONA – Altura VALERA) (4.2)

Donde:

Altura ZONA: 1.677 msnm

Altura VALERA: 628 msnm

Tconocida: Temperatura máxima y mínima de Valera mensual.

0

20

40

60

80

100

120

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

PR

ECIP

ITA

CIO

N

MESES

PRECIPITACION PROMEDIO MENSUAL


[26]

Tabla 3.2. Valores de temperatura extrapolados para la zona de estudio. Finca

“Estapapes”, Parroquia La Quebrada, Municipio Urdaneta.

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

Tmedia 17.18 17.32 17.78 17.88 18.48 18.38 18.68 18.88 18.28 17.98 17.58 17.48

Fuente: Datos obtenidos a través del gradiente altotermico

Figura 3.3 Temperatura media mensual (°C)

Donde se aprecia que los meses más fríos son enero y diciembre donde se

alcanzan temperaturas de 17,2°C y 17,5 °C, respectivamente y siendo los meses

más cálidos julio y agosto donde las temperaturas alcanzan 18,7°C y 18,9°C.

16

17

18

19

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Tem

pe

ratu

ra °

C

Meses

Temperatura media mensual


[27]

3.4.3 Vegetación

La vegetación existente va desde bosque seco montano bajo a bosque húmedo

montano y vegetación de páramo en las zonas más altas. Presenta un alto grado

de intervención por sustitución de especies por otras de aprovechamiento agrícola.

Las superficies con pendientes más suaves en su mayoría son destinadas a la

producción hortícola y las zonas con mayor pendiente al cultivo de hortalizas en

terrazas y pastos para ganadería.

De acuerdo a los sistemas Ambientales Venezolanos (M.A.R.N.R., 1984) la

vegetación de la zona se caracteriza principalmente por páramo moderadamente

intervenido, pequeñas extensiones de bosques siempre verde, matorral semi-

deciduo fuertemente intervenido y matorral de páramo.

3.4.4. Suelos

El análisis físico químico de las muestras de suelo tomadas en la finca

“Estapapes” se realizó en el Laboratorio de Servicio de Análisis de Suelos de La

Universidad de Los Andes Núcleo Trujillo (ULA – NURR). Para la toma de las

muestras se tomo en cuenta las distintas pendientes con que cuenta la zona. Las

muestras fueron tomadas por medio del método del Barreno, que consiste en

tomar muestras de suelo con profundidad de 0-30 cm, tomando un kilogramo de

cada muestra. Las distintas zonas de muestreo se pueden observar en el

Apéndice A.

En el laboratorio de suelos se hicieron los análisis de textura, pH y conductividad

eléctrica, materia orgánica, fosforo, potasio, calcio y magnesio, utilizando los

métodos de Bouyoucos, Potenciometrico; conductimetrico, Walkey and Black,

Bray – Olsen, Bray – 1, Complexometrico (Acetato de Amonio), respectivamente,

los resultados obtenidos se muestran resumidos en la Tabla 3.3 y completos en el

Apéndice B.


[28]

Tabla 3.3 Resultados del Laboratorio. Finca “Estapapes”. Parroquia La Quebrada,

Municipio Urdaneta.

IDENT. DE LA

MUESTRA

PROF. DE LA MUESTRA

(cm).

CLASE

TEXTURAL

p

H

C.E Da

LOTE: N°. 1 0 – 30 F.a 4.8 0.28 1.40

LOTE N°. 2 0 – 30 F.a 4.0 0.27 1.40

LOTE N°. 3 0 – 30 F.a 5.0 0.23 1.40

LOTE N°. 4 0 – 30 F.a 5.8 0.21 1.40

Textura

La textura del suelo es un medio de describir el tamaño de las partículas presentes

en el mismo, tiene mucho que ver con el tránsito del aíre, agua y raíces a través

del suelo.

La textura obtenida y como se observa en la Tabla 3.3 es liviana franco arenoso,

por tener este tipo de textura son suelos donde su capacidad de retención de

humedad es de media a baja y baja capacidad de almacenamiento de nutrientes,

muy permeables al aíre, al agua, y a las raíces, son suelos bastantes sueltos los

que los hace susceptibles a problemas de erosión.

La textura, es un buen indicativo para la interpretación del valor, uso y manejo de

un suelo. Los suelos francos (los más importantes desde el punto de vista

agrícola) y franco arenoso se caracterizan por ser:

1. Usualmente fértiles

2. Fáciles de preparar

3. Buena aireación y capacidad de drenaje.


[29]

pH

La escala de pH se utiliza como un indicador de la concentración de los iones de

hidrógeno en el suelo, sirve para medir la acidez y la alcalinidad de un suelo.

El pH del suelo influye en la tasa de liberación de nutrientes por meteorización, en

la solubilidad de todos los materiales del suelo y en la cantidad de iones nutritivos

almacenados en los sitios de intercambio cationico. La solución del suelo puede

ser neutra a un pH de 7, donde la concentración de iones (H+) es igual a la

concentración de iones (OH-); puede ser ácida cuando la concentración de (H+)

es mayor que la concentración de (OH-) y alcalina cuando (OH-) > (H+). El pH es

uno de los mejores indicadores del nivel de saturación de bases que posee el

suelo y por lo tanto su índice de fertilidad. La interpretación de los valores de pH

se muestra en la Tabla 3.4

Tabla 3.4. Escala de pH para suelos agrícolas

Reacción Ph

Fuertemente Acido Menor de 5

Moderadamente ácido 5.1 – 6.5

Neutro 6.6 – 7.3

Moderadamente Alcalino 7.4 – 8.5

Fuertemente Alcalino (suelos sódicos) Mayor de 8.5

En los resultados obtenidos en la Tabla 3.3 se puede apreciar que predomina el

pH fuertemente ácido lo cual impide la mineralización, con la constante

disminución del nitrógeno en el suelo trayendo como consecuencia un descenso

en la fertilidad y un medio poco adecuado para el crecimiento de las plantas

produciendo alteraciones morfológicas tales como raíces raquíticas, las hojas con

un aspecto purpureo y rígido, no se desarrolla el tallo, entre otras características,

los suelos ácidos favorecen el desarrollo de las malas hierbas que pueden

tolerarlo, en cambio, no pueden soportar la competencia que brinda un cultivo bien


[30]

nutrido; también se puede apreciar la Deficiencia de: Ca, K, N, Mg, Mo, N. Suelos

sin carbonato cálcico. Actividad bacteriana escasa.

Conductividad Eléctrica (CE)

La medida de la conductividad eléctrica (CE) del los suelos y de las aguas de riego

permite apreciar de una forma cuantitativa la cantidad de sales que contiene el

suelo. El análisis de conductividad eléctrica se realiza en los suelos para

determinar si las sales solubles se encuentran en cantidades suficientes que

puedan afectar la germinación normal de las semillas, el crecimiento normal de las

plantas o la absorción de agua por parte de las mismas.

Tabla 3.5 Escala de salinidad

CE en dS/m a 25 �C Efectos 0 – 2 No salino Despreciable en su mayoría 2 – 4 Ligeramente salino Se restringen los rendimientos de cultivos muy

sensibles 4 – 8 Moderadamente salinos Disminuyen los rendimientos de la mayoría de

los cultivos.

Entre los que toleran están: alfalfa, remolacha, cereales y los sorgos para grano.

8 – 16 Fuertemente salinos Sólo dan rendimientos satisfactorios los cultivos tolerantes.

> 16 Muy fuertemente salinos Sólo dan rendimientos satisfactorios algunos cultivos muy tolerantes.

Fuente: http://mct.dgf.uchile.cl/AREAS/medio_mod1.1.htm

Los valores de Conductividad Eléctrica (CE) obtenidos en las diferentes muestras

tomadas en los suelos de la finca en estudio (Tabla 3.3) muestran que no se corre

ningún riesgo de salinidad en los suelos que pueda ser perjudicial para los cultivos

arrojando como resultado que la (CE) en dicho suelo es normal.

http://mct.dgf.uchile.cl/AREAS/medio_mod1.1.htm


[31]

Capacidad de Campo

La capacidad de campo (CC) establece el límite entre el agua capilar y

gravitacional, esta se define como la cantidad de agua que un suelo bien drenado

puede retener contra las fuerzas de la gravedad, y representa el límite superior de

agua que puede estar disponible para las plantas.

Para los fines de diseño de riego se permite como valor de equilibrio el que se

alcanza entre las 24 y 48 horas después del riego. En los suelos arenosos estas

condiciones ocurren a las 24 horas después del riego y en los suelos arcillosos

ocurre varios días después de aplicado el riego.

Punto de marchitez permanente

Cantidad de agua en el suelo con una retención de 15 atm y en el cual las hojas

de las plantas muestran síntomas de marchitamiento esto debido a que las raíces

de las plantas no pueden absorber el agua que esta retenida en el suelo.

Densidad aparente

La densidad aparente se define como la relación que hay entre el peso seco de

una muestra de suelo y el volumen que ocupó dicha muestra en el campo. Los

factores que afectan la densidad aparente son: la textura, la estructura y la

presencia de materia orgánica, el resultado de la relación (peso/volumen) se

obtiene en gramos por centímetros cúbicos (gr/cm3).

Los suelos con textura arenosa presentan una mayor densidad aparente que los

suelos con texturas finas, al igual que los suelos bien estructurados los valores de

densidad aparente son menores, la densidad aparente es un buen indicador de

las características del suelo tales como la porosidad, el grado de aireación que

posee el suelo y la capacidad de infiltración.


[32]

Infiltración

Según Grassi (1998) la infiltración del agua en el suelo constituye un proceso de

directo interés en la ingeniería de riego y drenaje. En drenaje porque sustenta los

procedimientos para calcular la escorrentía y en riego porque constituye un

parámetro esencial en planificación, diseño y operación de los sistemas en la

parcela. La infiltración es el proceso mediante el cual el agua penetra desde la

superficie del terreno hacia el suelo.

De similar modo señala que el método más común para determinar la infiltración

en el suelo es el infiltrometro estandarizado por el Departamento de Agricultura de

los Estados Unidos, el cual fue empleado en el presente estudio, los equipos

utilizados para la prueba fueron los siguientes:

Tres cilindros infiltrometros de metal, de 22 a 30 cm. De diámetro (Ø) y de

30 cm de altura.

Tres cilindros amortiguadores de metal, de 50 cm de diámetro (Ø) y 20 cm

de altura.

Gancho calibrador.

Escalimetro.

Papel periódico.

Nivel de carpintero.

Listón de madera.

Mandarria.

Cronometro.

Un recipiente de 120 l de capacidad (pipa).

El método se aplico de la siguiente manera: con la ayuda del plano topográfico del

área en estudio se procedió a seleccionar las zonas donde las características

geomorfológicas fuesen semejantes, con el propósito de aplicar en dichas zonas


[33]

las pruebas de infiltración, ya seleccionadas las zonas, se determinó el lugar

exacto para colocar los cilindros eliminando toda la maleza presente en el sitio de

instalación de los cilindros los cuales se ubicaron de forma triangular en el área de

estudio.

Luego, se procedió a enterrar los cilindros con la ayuda de la mandarria y el listón

de madera a una profundidad aproximadamente de 15 cm. Con el nivel de

carpintero se verifico su verticalidad, alrededor de estos se colocaron los cilindros

amortiguadores enterrándolos a una profundidad de 10 cm. Ya colocados y

nivelados se procedió a añadir agua al cilindro amortiguador y al infiltrometro hasta

la altura marcada, la cual representó la lectura inicial, de esta manera procedió a

infiltrarse el agua en el terreno, al principio con una velocidad mayor y un tiempo

corto, luego los intervalos de medición fueron más largos y las velocidades de

infiltración más lentas, este procedimiento se realizó varias veces, añadiendo en

cada medida agua al cilindro para reponer la lectura inicial, para la realización de

las lecturas se utilizó el gancho y el Escalimetro. Para garantizar que la infiltración

sea vertical y no se escape agua horizontalmente se mantuvo un nivel de agua

constante en el cilindro amortiguador durante toda la prueba.

En la Figura 3.4 se publican los valores de la prueba de infiltración 01, destacando

que la misma proviene de la hoja de cálculo Excel, la cual facilitó el procesamiento

de los datos y la obtención de resultados.

En el Apéndice C se muestran los resultados obtenidos en las pruebas 02 y 03.

Para efectos del diseño se tomó la mayor infiltración básica que corresponde a la

prueba 01 de una magnitud igual 3,5 cm ∕ h.


[34]

Determinación de

Icum = A t B

Hora Tiempo acum (min) Icum(mm) Log T Log Icum

11:44 0 0 --------- -----------

Icum = A t B

11:45 1 21 0.00 1.32

A

18.978

11:46 2 27 0.30 1.43

B 0.507

11:47 3 34 0.48 1.53

11:48 4 38 0.60 1.58

I = a t b

11:49 5 42 0.70 1.62

a 9.624

11:50 6 46 0.78 1.66

b -

0.493

11:51 7 48 0.85 1.68

11:52 8 52 0.90 1.72

Infiltración Básica

11:53 9 56 0.95 1.75

Tb (min)

295.74

11:54 10 60 1.00 1.78

11:59 15 72 1.18 1.86

Ib (mm/min) 0.58

12:04 20 86 1.30 1.93

12:09 25 96 1.40 1.98

Ib(cm/h) 3.50

12:14 30 105 1.48 2.02

12:19 35 112 1.54 2.05

12:24 40 126 1.60 2.10

12:29 45 140 1.65 2.15

12:34 50 151 1.70 2.18

12:39 55 161 1.740362689 2.206825876

12:44 60 168 1.77815125 2.225309282

12:54 70 178 1.84509804 2.250420002

01:04 80 186 1.903089987 2.269512944

01:14 90 192 1.954242509 2.283301229

01:24 100 194 2 2.28780173

01:34 110 198 2.041392685 2.29666519

01:49 125 207 2.096910013 2.315970345

02:04 140 218 2.146128036 2.338456494

02:19 155 220 2.190331698 2.342422681

02:34 170 226 2.243038049 2.354108439

02:49 185 232 2.255272505 2.365487985


[35]

Figura 3.4. Resultados de la prueba de infiltración 01

1

10

100

1000

1 10 100

Icu

m (

mm

)

Tiempo (min)

y = 18,978x0,5071 R² = 0,9939

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 10 20 30 40 50 60

Icu

m (m

m)

Tiempo (min)

CAPITULO IV: DEMANDA DEL RECURSO HIDRICO MATHEUS F. 2011

[36]

CAPITULO IV

ESTIMACION DE LA OFERTA Y DEMANDA DEL RECURSO HIDRICO

4.1 OFERTA DEL RECURSO HIDRICO

4.1.1 Cantidad de agua

La fuente de agua que surte a la finca es la quebrada Estapape. En conocimiento

de que en dicha fuente no se llevan registros de caudales diarios se decidió

realizar un aforo puntual en época de estiaje, en la cota donde se localiza la

captación a objeto de adquirir un valor de referencia del caudal que por dicha

fuente circula en la época crítica del año.

No se realizó el aforo de la quebrada Estapape porque en reiteradas ocasiones el

propietario hizo la solicitud al Ministerio del Ambiente y no se pudo concretar el

aforo, en vista de eso se decidió hacer aforos uno (01) por semana por tres (03)

semanas consecutivas durante la finalización del periodo de estiaje del año 2010,

el cual finalizó en el mes de Febrero para la zona en estudio; esto se puede ver en

los registros de precipitación para la estación de La Quebrada que se muestra en

el Apéndice D.

Los aforos se realizaron en la tubería de 06” pulgadas que alimenta el tanque de

almacenamiento que surte a la finca por el método de la trayectoria los días

viernes 05, 12 y 19 del mencionado mes en horas de la mañana. Los resultados

se muestran en las Tablas 5.1.


[37]

Tabla 4.1 Aforos en la tubería que surte al tanque de almacenamiento

Fuente Caudal (l/s) Fecha del aforo

Tubería 32 05/02/2010

39.5 12/02/2010

35.9 19/02/2010

Promedio 35.8

4.1.2 Calidad del agua

La calidad de agua para el riego está establecida en gran parte a la concentración

y composición de sales disueltas.

Las consecuencias nocivas de las sales sobre los cultivos principalmente se den a

la presión osmótica que provoca, la cual está estrechamente relacionada con la

concentración total de las sales.

Usualmente la concentración de las sales disueltas se determina mediante la

conductividad eléctrica (CE). El agua pura es mal conductora de electricidad,

mientras que cuando contiene sales, la conduce en proporción a la cantidad de las

mismas en solución.

El análisis de la calidad del agua de la quebrada Estapape se llevó a cabo en el

Laboratorio de Química Ambiental de la Universidad de Los Andes Núcleo

Universitario Rafael Rangel. Esta se realizó en dos etapas, la primera siguiendo

las instrucciones suministradas por el personal técnico del laboratorio.

Toma de la muestra de agua

La toma de la muestra de agua se debe realizar con el mayor cuidado y bajo

condiciones de higiene ya que un mal manejo en la toma de la muestra condiciona

los resultados del análisis y la interpretación de los resultados.


[38]

Para la toma de la muestra se utilizó una botella de agua mineral con capacidad

de almacenamiento de 1litro debidamente esterilizada, esta se lleno con el agua

de la quebrada y se cerró herméticamente con tirro, unido a la toma de la muestra

también se realizó la medición de la temperatura del agua la cual arrojo 17.5°C a

las 08:15am del día 29/11/10.

Los resultados se pueden observar en la Tabla 4.2 y en el Apéndice E copia del

resultado emanado por el Laboratorio.

Tabla 4.2. Resultados del análisis de calidad del agua

Parámetros

Método Muestra Unidades Valores Máximos (M.A)

Ph

Potenciometrico 7.96 U/pH 6 – 9

Conductividad eléctrica (C.E).

Conductimetrico 60.00 S/cm 2000

Temperatura (°C)

Termométrico 20.00 °C -

Dureza total

Titulación 25.00 mg/L 500

Calcio total


Magnesio total


Fósforo total

Colorímetro 0.05 mg/L 10

Nitrógeno total

Kjeldahl 0.10 mg/L 20

Potasio total

Colorímetro 0.50 mg/L 20

Cloruros


Sulfatos

Colorimétrico 10.00 mg/L 500

Alcalinidad total


Sólidos totales

Secado – Evaporación 60.00 mg/L 1500

Sólidos suspendidos

Filtración – Secado 15.00 mg/L 60

Sólidos disueltos

Filtración – Secado 8.00 mg/L 60


[39]

De los análisis fisicoquímicos realizados en muestra de agua de la quebrada

Estapape, ubicada en el municipio Urdaneta, parroquia La Quebrada, sector

Estapape se puede deducir lo siguiente:

Todos los valores obtenidos en los parámetros fisicoquímicos se encuentran por

debajo de los valores permitidos por el Ministerio del Ambiente, en la Gaceta

Oficial N° 37.563, para aguas del tipo 1. Es decir, que estas aguas pueden

utilizarse para consumo humano con un mínimo tratamiento. Son aguas de baja

mineralización y tienen un contenido bajo en los nutrientes Fosforo (P), Nitrógeno

(N) y Potasio (K), lo que la hacen poco recomendable para riego, sin la fert ilización

correspondiente.

4.2 DEMANDA DEL RECURSO HIDRICO

4.2.1 Calculo de la evapotranspiración del cultivo de referencia (ETo).

Allen (2006) expresa que la evapotranspiración de los cultivos de referencia puede

definirse como la tasa de evapotranspiración de una superficie extensa de

gramíneas de 12 cm de altura, con un valor fijo de resistencia de la superficie de

70 sm-1 y un albedo de 0,23. El cultivo es asumido como uniforme, en crecimiento

activo y sin limitaciones de agua.

Para calcular la ETo se utilizo el método de Hargreaves y el de Penmman-Monteit.

Se utilizaron los datos obtenidos por Penman-Monteith y tomar en consideración la

alta humedad que hay en la zona esto debido a las lluvias. De igual forma se

necesitan de los datos de temperatura media, máxima y mínima del aíre y valores

de precipitación. Y se fundamenta en la ecuación 5.1


[40]

Donde:

Eto: es la evapotranspiración del cultivo de referencia en (mm/día)

Rn: Es la radiación neta en la superficie del cultivo en (MJ/m2 *día)

G: es el flujo de calor en el suelo en (MJ/m2 *día)

T: temperatura media del aíre, medida a 2 m de altura (m/s)

esat: presión de vapor a saturación (kPa), correspondiente a la temperatura del aire (T)

eact: presión actual del vapor del aíre (kPa)

Δ: pendiente de la curva de presión de vapor Del aíre (kPa/°C)

γ: constante psicrometrica (kPa/°C).

Para calcular las variables presentes en la Ecuación 4.1 se realizó mediante una

hoja de cálculo del programa Excel elaborado por Trezza (2007). En la Tabla 4.3

se pueden apreciar los resultados obtenidos, en los cuales destaca la Eto diaria

para la zona en estudio. El mayor valor de Eto se presenta en el mes de Agosto

con un valor de 3.11mm/día y el menor valor para el mes de Diciembre con 2.33

mm/día.

4.2.2 Calculo de la Evapotranspiración del cultivo (Etv)

Allen (2006) define que las diferencias entre Eto y la evapotranspiración de un

cultivo en particular (Etc) están relacionadas con las diferencias fisiológicas entre

el cultivo de referencia y el cultivo a estudiar, así como diferencias en resistencia

aerodinámicas del cultivo a la evapotranspiración. Entre las principales

características que diferencian a un cultivo dado del cultivo de referencia están:

1. Altura del cultivo: este parámetro afecta la resistencia aerodinámica del

cultivo a la transferencia de vapor de agua a la atmosfera.


[41]

2. Albedo: el albedo afecta la cantidad de radiación que es reflejada, lo que

modifica el valor de radiación neta, la cual es la principal fuente de energía

para el proceso evapotranspiratorio.

3. Resistencia del cultivo: cada cultivo tiene un particular número de estomas

(relacionado con su área foliar) y resistencia de los mismos a la

transferencia de vapor de agua hacia la atmósfera.

Evapotranspiración del agua a partir de la superficie del suelo: cada cultivo cubre

una determinada porción de suelo con respecto a su área total de influencia. Esto

produce cambios en la cantidad de agua que es evaporada a partir de las

superficies húmedas del suelo.

La determinación de Etc a partir de Eto comprende los siguientes pasos:

1. Identificar las diferentes etapas del ciclo del cultivo a estudiar y determinar

el número de días correspondientes a cada una de ellas

Las etapas de desarrollo del cultivo consideradas en el trabajo de la FAO-56

(2006) son las siguientes:

Etapa Inicial: esta etapa comprende el período de tiempo entre la fecha de

siembra y la fecha en que el cultivo cubre aproximadamente un 10% del área

cultivada.

Etapa del desarrollo del cultivo: esta etapa comprende desde la fecha en que el

cultivo cubre el 10% de área, hasta que llega a su máximo porcentaje de

cobertura. En la práctica, para la mayoría de los cultivos la máxima cobertura

coincide con los inicios de la floración.

Etapa intermedia o de mediados de temporada: esta etapa comienza al

producirse el área máxima de cobertura y finaliza al comenzar la madurez del

cultivo. Esta maduración del cultivo es indicada por la maduración del fruto y caída

de las hojas.


[42]

Etapa final, la etapa comprendida entre el comienzo de la madurez y el final de la

cosecha o total senescencia de la planta.

2. Seleccionar el valor de Kc correspondiente a cada etapa del cultivo,

ajustando el valor de Kc inicial para condiciones de humedecimiento

frecuentes en el suelo.

Para la determinación del valor de Kc, se utilizó el método simplificado que

consiste en asumir el valor de Kc obtenido de la Tabla mostrada en el Apéndice F

para el cultivo a estudiar.

El cultivo a desarrollar en la unidad de producción es papa (Solanum tuberosum)

Los resultados del valor de Kc para cada etapa del cultivo de la papa se muestra

en la Tabla 4.4

1. Construir la curva del cultivo a partir de los valores de Kc obtenidos y la

longitud de cada etapa del cultivo. Esta curva permite obtener los valores

medios de Kc

En la Figura 4.1 se muestra la curva construida para el cultivo de papa.

2. Calcular Etc

El cálculo del valor de Etc está basado en la Ecuación 5.2

Donde:

ETc: evapotranspiración del cultivo (mm/día)

ETo: evapotranspiración del cultivo de referencia (mm/día)

Kc: coeficiente del cultivo (adimensional).


[43]

En la Tabla 4.5 se muestra los cálculos de la Etc (mm/día) para el cultivo de papa.

Tabla 4.3 Valores de temperatura,Rn,G,u2, esat, eact,Δ,γy Eto para la zona de

estudio. Finca “Estapape” parroquia La Quebrada, municipio Urdaneta Edo Trujillo.

Ene Feb. Mar Abr. May Jun. Jul. Ago. Sep. Oct. Nov. Dic.

Rn 9.06 10.25 11.10 11.21 10.85 10.77 11.12 11.38 10.98 10.02 8.79 8.45

G -0.03 0.04 0.06 0.05 0.04 0.02 0.00 0.050 -0.07 0.01 -0.12 -0.05

T 17.18 17.32 17.78 17.88 18.48 18.38 18.68 18.88 18.28 17.98 17.58 17.48

U2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

esat 1.18 1.20 1.23 1.27 1.29 1.30 1.30 1.33 1.29 1.30 1.22 1.20

eact 0.84 0.85 0.88 0.92 0.96 0.96 0.93 0.95 0.94 0.96 0.92 0.89

Δ 0.08 0.08 0.08 0.08 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.08 0.08

γ 0.047 0.047 0.047 0.047 0.047 0.047 0.047 0.047 0.047 0.047 0.047 0.047

Eto 2.49 2.77 2.96 2.98 2.89 2.91 3.03 3.11 2.98 2.74 2.41 2.33

Fuente: Hoja de cálculo en Excel

Tabla 4.4. Valores de Kc para la papa (solanum tuberosum)

Etapas Inicio Desarrollo Intermedia Final

Longitud (días) 25 30 35 30

Tiempo desde el día de

siembra

25 55 90 120

Kc 0,5 0,5 1,15 0,75


[44]

Figura 4.1. Curva Kc para el cultivo papa

Tabla 4.5. Resultado de la evapotranspiración del cultivo papa en la zona de

estudio. Finca “Estapape” parroquia La Quebrada Municipio Urdaneta Edo Trujillo.

Ene Feb. Mar Abr. May Jun. Jul. Ago. Sep. Oct. Nov. Dic.

Eto 2.49 2.77 2.96 2.98 2.89 2.91 3.03 3.11 2.98 2.74 2.41 2.33

Kc 0 0 0 0.53 1.01 1.15 0.90 0.16 0.66 0.99 1.11 0.87

ETc 0 0 0 1.57 2.91 3.34 2.72 0.49 1.96 2.71 2.67 2.02

2.2.3 Precipitación Efectiva

El contenido de humedad del suelo antes de la lluvia es de vital importancia para

determinar su efectividad, su aprovechamiento es parcial, a menos que la percolación

se requiera para lixiviar las sales. Además en determinados períodos del ciclo

vegetativo, cuando declina el consumo de agua, la lluvia no es efectiva, tal como

ocurre en la maduración.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

0 25 55 90 120

Kc

Tiempo desde el dia de siembra (Dias)

(Papa)


[45]

La relación entre la lámina retenida de la zona radicular del suelo y la que totaliza la

precipitación caída, es una medida de la eficiencia de la misma. En los cálculos sobre

demanda de agua se debe tomar en consideración la precipitación efectiva (pe), que

es igual a una fracción de (p), que puede ser desde igual a la unidad hasta

prácticamente insignificante.

La fracción de (p) usada es del 80%, según el método del Servicio de Conservación

de Suelos de Estados Unidos (2008) citado por Trezza (2008).

Este parámetro se emplea para el cálculo de los requerimientos de agua del cultivo en

la zona de estudio, se cálculo mediante un programa de computación desarrollado por

la División de Aguas y Tierras de la FAO, el cual lleva por nombre CROPWAT versión

4.3, a partir de los valores de precipitación (ver Tabla 3.2), de la estación de La

Quebrada. Los resultados se muestran en la Tabla 4.6.

4.2.4. Balance hídrico

El balance hídrico del suelo en equilibrio con el clima es una forma de cuantificar

la condición hídrica de un área determinada para un intervalo de tiempo dado. Se

realiza con fines de planificación agrícola e hidráulica a nivel nacional, regional o

zonal y también con fines de diseño y funcionamiento de un sistema de riego.

Una vez calculados los parámetros necesarios (Etc, Pe) se procede a elaborar el

balance hídrico por medio de la hoja de cálculo de Excel de un trabajo de ascenso

del profesor Trezza (2007) para el cultivo.

El periodo de déficit marca el lapso en el cual los cultivos dependerán del riego

artificial, y permite conocer la lamina de agua que representa la necesidad de

riego. El periodo de exceso, por el contrario, da una indicación de la existencia de

potenciales problemas de drenaje, si es que no existen condiciones naturales

favorables para la evacuación de los excedentes.


[46]

En la Tabla 4.7 y Figura 4.2 se muestra el balance hídrico obtenido para el cultivo

de la papa (Solanum tuberosum).

Tabla 4.6 Valores de precipitación efectiva en la zona de estudio, Finca

“Estapape”, sector Estapape, Parroquia La Quebrada, Municipio Urdaneta, Estado

Trujillo.

Mes

Precipitación total (mm/mes)

Precipitación efectiva (mm/mes)

Enero

23.9 19.12

Febrero

18.0 14.4

Marzo

51.3 41.04

Abril

81.3 65.04

Mayo

89.3 71.44

Junio

45.1 36.08

Julio

47.4 37.92

Agosto

88.8 71.04

Septiembre

88.0 70.4

Octubre

102.3 81.84

Noviembre

68.3 54.64

Diciembre

20.6 16.48

Total

724.3 579.44

Fuente: Programa CROPWAT versión 4.3

Tabla 4.7. Balance Hídrico para el cultivo de papa (Solanum tuberosum) en la

zona de estudio, finca “Estapape”, sector Estapape, parroquia La Quebrada,

municipio Urdaneta, estado Trujillo


[47]

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

(mm) 19.1 14.4 41 65 71.4 36.1 37.9 71 70.4 81.8 54.6 16.5

Etc

(mm)

0 0 0 47.1 90.2 100.2 84.3 15.2 58.8 84.4 80.1 62.5

B 19.1 33.5 70 46.9 16.9 -47.2 -46.4 55.9 42.6 35.2 9.7 -36.4

Alm. (mm)

0 2 29 35.7 16.9 0 0 31 37.3 35.2 9.7 0

ET real

(mm)

0 0 0 47.1 90.2 53 37.9 15.2 58.8 84.0 80.1 26.2

Exc (mm)

0 4.5 41 11.3 0 0 0 24.8 5.3 0 0 0

Def (mm)

0 0 0 0 0 47.2 46.4 0 0 0 0 36.4

Fuente: Hoja de cálculo en Excel.

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Defi

cit

P

e,

ET

c, A

lm. (

mm

)

Mes del Año

Precipitación Efectiva (mm) ETo(mm)

Almacenamiento Humedad en el Suelo Deficit


[48]

Analizando los resultados obtenidos en el Balance Hídrico se puede apreciar que

el área presenta dos períodos secos durante el año; el primer periodo que

comprende los meses desde Junio y Julio y el segundo período que comprende al

mes de Diciembre. Estos períodos de déficit indican los lapsos en los cuales el

cultivo dependerá del riego artificial. La demanda a satisfacer es de 47,2mm para

el mes de Junio, 46.4mm para el mes de Julio y 36.4mm para el mes de

Diciembre, siendo la lámina almacenable 37.3mm

CAPITULO V: DISEÑO DEL SISTEMA DE RIEGO MATHEUS F. 2011

[49]

CAPITULO V

DISEÑO DEL SISTEMA DE RIEGO

Concluidas las etapas precedentes que produjeron la información básica para los

fines de riego, se procede a diseñar el sistema de riego por aspersión, el diseño se

fundamenta en garantizar el suministro de agua en la parcela, para condiciones de

máxima demanda, con el objetivo principal de obtener un apropiado desarrollo de

los cultivos y maximizar su rendimiento.

El diseño del sistema de riego comprende el diseño agronómico e hidráulico,

los cuales se detallan a continuación.

5.1 DISEÑO AGRONOMICO

El diseño agronómico de un sistema de riego constituye una de las partes más

importantes, ya que determina el régimen de riego del cultivo, en función de

características edáficas, meteorológicas y de la operación del sistema de riego.

En el diseño agronómico se determina la frecuencia, lámina y tiempo de riego.

5.1.1 Lámina almacenable del suelo (dt)

Corresponde a la parte de la lámina total de agua en la capa del suelo que

exploran las raíces de los cultivos. La lámina almacenable viene dada en función

de las características físicas del suelo, que determinan su capacidad de

almacenamiento hasta la profundidad radicular de las plantas. Para el cálculo de la

lámina de almacenamiento se utiliza la Ecuación 5.1


[50]

Donde:

dt: lámina almacenable en el suelo, en cm

Wcc: capacidad de campo, en %

Wpmp: punto de marchitez permanente, en %

Da: Densidad Aparente en gr/cm3

Zr: profundidad radicular del cultivo, en cm

Los valores a utilizar en la Ecuación 5.1 se obtienen de la Tabla 3.3.La lámina

almacenable, en la profundidad considerada:

Dt0-30 = 4,3512 cm

5.1.2 umbral de riego (UR)

Es el porcentaje de agua almacenable que se permite agotar antes de aplicar el

riego. El umbral de riego depende de la sensibilidad del cultivo al estrés hídrico y

del valor económico del cultivo. En nuestro caso se utiliza un umbral de riego del

40%, recomendado para cultivos hortícolas.

5.1.3 Lámina neta (dn)

Es la lámina de agua a reponer en cada riego, considerando el manejo del agua

en el suelo a través del umbral de riego y se calcula por la Ecuación 5.2.


[51]

Donde:

dn: lámina neta, en cm

dt: lámina total almacenable, en cm

UR: umbral de riego (40% para hortalizas)

Dn= 17,4048 = 174,05 mm

5.1.4 Frecuencia de riego máxima (Frmax)

Representa el máximo intervalo entre dos riegos consecutivos, considerando la

lámina neta y la demanda evapotrasnspiratoria para el periodo de máxima

demanda. Se calcula a través de la Ecuación 5.3.

Donde:

Frmax: frecuencia de riego máxima, en días

dn: lámina neta, en mm

ETc: evapotranspiración real máxima, en mm/día.

Se toma la evapotranspiración máxima que en este caso es la del mes de Junio

que es de 3.34mm ∕ día (Ver Tabla 4.5)


[52]

Frmax=5.20= 5 días

5.1.5 Frecuencia de riego (FR)

Es el valor de frecuencia de riego que se asume dependiendo del método de riego

y la preferencia de riego de los agricultores. La frecuencia de riego que se asume

para el diseño deberá ser menor o igual a la frecuencia máxima. En nuestro caso

asumo una frecuencia de riego de 5 días, es decir:

Fr= 5 días

5.1.6 Lámina neta de riego

Es la lámina neta de agua que se va aplicar en cada riego, para satisfacer la

demanda de agua de los cultivos durante la frecuencia de riego. Se expresa

mediante la Ecuación 5.4.

(5.4)

Donde:

Etc: lámina a aplicar en mm

Fr=frecuencia de riego en días

Etc= evapotranspiración real del cultivo, expresada en mm/día

Para nuestro caso, tomando en cuenta la frecuencia de riego asumida de 4 días

(Fr = 4 días) y con el fin de suministrar el agua necesaria para el periodo máximo

de demanda, es decir el mes de Junio donde existe mayor Evapotranspiración.

(Ver Tabla 4.5) la lámina neta de riego es:

Dnr = 5 días*3,34 mm/día = 16,7mm


[53]

5.1.7 Lámina bruta de riego

Es la cantidad de agua que realmente se va aplicar considerando la eficiencia del

sistema de riego. La lámina bruta de riego se calcula por la Ecuación 5.5

Donde:

db: Lámina bruta de riego en mm

dn: Lámina neta de riego en mm

Ef: Eficiencia de la aplicación del riego

La eficiencia de riego se obtuvo en función del viento, la lámina de agua a aplicar y

el valor de evapotranspiración, obteniendo un valor de eficiencia del 68% por lo

que la lámina bruta es:

db = 24.55mm

En la Tabla 5.1 se muestra un resumen de los valores obtenidos en el diseño

agronómico.

Tabla 5.1 Resultados del diseño agronómico

Lámina almacenable (mm) 43,52

Umbral de riego (%) 40

Lámina neta (mm) 17,40

Frecuencia de riego (días) 5 Evapotranspiración máxima (mm/d) 3,34

Lámina neta de riego (mm) 16,7

Eficiencia de riego (%) 68

Lámina bruta (mm) 24,55


[54]

5.2 CARACTERISTICAS DE OPERACIONES DEL SISTEMA DE RIEGO

5.2.1 Trazado y características del sistema

El trazado del sistema se aprecia en el plano (Anexo III), el cual contiene la

aducción y el sistema de riego de la parcela seleccionada. El sistema de riego

seleccionado es del tipo fijo, con tuberías laterales, secundarias y principales

todas de polietileno.

La tubería secundaria se trazó en el sentido de la pendiente del terreno

permitiendo de esta manera localizar las tuberías laterales a lo largo de las curvas

de nivel.

5.2.2 Selección del aspersor

El aspersor es el componente del sistema que aplica el agua al suelo. El tamaño

del área mojada de un aspersor es función de la presión de trabajo del mismo, del

tipo de aspersor y del ángulo y diámetro de las boquillas.

La selección del aspersor se realizó en función de la presión de trabajo y del

espaciamiento que debe existir entre los aspersores y los laterales, comprobando

las especificaciones del fabricante.

En la Tabla 5.2 se indican las características del aspersor seleccionado.

Tabla 5.2 Características del aspersor

Modelo Costa RC 160 Presión de operación 28,1 mca

Caudal 1,6 m3/h

Diámetro de la Boquilla 4,36*2,38 mm

Diámetro de Mojado 27,6 m


[55]

5.2.3 Separación entre aspersores y laterales

La separación entre laterales y aspersores se asume en función de obtener una

uniformidad de riego adecuada. El viento modifica el comportamiento del regado,

además la separación de los aspersores no debe ser mayor que la de los

laterales. La separación entre laterales y aspersores se puede determinar a través

de las Ecuaciones 5.6 y 5.7.

Donde:

Sa= Separación entre aspersores

Sl= Separación entre laterales

Sa = 0,50*27,6 = 13,8 se asume 12 m

Sl = 0,65*27,6 = 17,94 se asume 18 m

Los valores de Ka y Kl se presentan en la Tabla 5.3, en función del viento

promedio de la zona

Tabla 5.3 Espaciamiento de laterales

Velocidad del Viento

Espaciamiento máximo

entre laterales y aspersores

Km/h m/s KL Ka

0 – 8 0 – 2.2 0.65 0.50

8 – 11 2.2 – 3.0 0.65 0.40 11 – 16 3.0 – 4.4 0.60 0.40

16 4.4 0.50 0.30


[56]

Para nuestro caso, asumiendo un viento moderado de 8 km/h aproximadamente,

el espaciamiento máximo entre aspersores y laterales es de 65 % del diámetro de

mojado del aspersor. Este se calcula mediante las Ecuaciones 5.6 y 5.7.

De acuerdo a los resultados obtenidos se decidió asumir una separación entre

aspersores y laterales de .12x18 m

5.2.4 Intensidad de aplicación

La intensidad de aplicación de agua por el aspersor es un parámetro importante a

considerar en el diseño del riego por aspersión. En la práctica, la intensidad de

aplicación del aspersor deberá ser menor a la infiltración básica del suelo, esto

con el fin de evitar el escurrimiento y/o encharcamiento del agua de riego sobre la

superficie del terreno.

La intensidad de aplicación se calcula mediante la Ecuación 5.8.

Donde:

Iap: intensidad de aplicación, en cm/h

Qa: Caudal del aspersor, en m3/h

Sa: Separación entre aspersores, en m

Sl: Separación entre laterales, en m


[57]

Para este caso:

0,74 mm/h

El valor de la intensidad de aplicación obtenida es de 0,74 mm/h, el cual es menor

a la infiltración básica que es de 35,0 mm/h.

5.2.5 Tiempo de riego

Se refiere al tiempo que debe permanecer cada lateral regando en su posición, y

este se calcula mediante la Ecuación 5.9.

Donde:

Tr: Tiempo de riego en, h

db: Lámina Bruta de riego

Iap: Intensidad de aplicación, en mm/h

En nuestro caso:

5.2.6 Número de posiciones de laterales por día

Representa el número de posiciones que un lateral puede regar durante el día, en

función del tiempo de riego requerido en cada posición y el tiempo total disponible


[58]

diariamente para la operación en el sistema de riego. Este se calcula mediante la

Ecuación 5.10.

Donde:

NPLD: Número de posiciones de laterales por día

To: Tiempo de operación del lateral, expresado en h

Tc: Tiempo de descanso, expresado en h

Tr: Tiempo de riego expresado en h

Para mi caso:

5.2.7 Número de posiciones en los días de riego

Estas posiciones se calculan mediante la Ecuación 5.11.

Donde:

NPLDR: Numero de posiciones del lateral de riego

NPLD: Numero de posiciones del lateral por día

Dr: Días de riego


[59]

5.2.8 Número de posiciones totales

Se calcula mediante la Ecuación 5.12.

En la Tabla 5.4 se muestra un resumen de las características de operación del

sistema de riego.

Tabla 5.4 Características de operación del sistema

Tipo de sistema

Fijo

Separación entre laterales (m)

18

Separación entre aspersores (m)

12

Intensidad de aplicación (mm/h)

0.74

Tiempo de riego (horas)

3.5

Tiempo de operación (horas)

10

Número de posiciones del lateral por día

2

Días de riego

4

Número de posiciones del lateral en los días de riego

8

Número de posiciones totales Sistema 1 Sistema 2

15 8

Número de laterales (sistema fijo)

15

Número de laterales trabajando simultáneamente 2


[60]

5.3 DISEÑO HIDRAULICO

El diseño del equipo de riego considera aspectos técnicos y económicos de

manera de optimizar los costos del sistema. El diseño hidráulico consiste en la

selección de diámetros de las tuberías, de los aspersores y accesorios

complementarios, todo esto en función de obtener una uniformidad de riego

adecuada. Todos los elementos de este sistema serán fijos (red de riego y

emisores). Como se puede observar en el Anexo II la parcela tiene una pendiente

muy irregular, por tanto se decidió para el diseño hidráulico dividir la misma en dos

sectores, los cuales se señalan en el Anexo III.


Diseño de las tuberías laterales

Las tuberías laterales llevan el agua a los aspersores, para que estos la apliquen

al suelo. El material seleccionado es el polietileno. El trazado de los laterales se

hizo de manera que estos vayan orientados en dirección a las curvas de nivel, de

tal manera que no existan diferencias importantes entre las cotas de los extremos

de las tuberías.

El procedimiento para el diseño de los laterales es el siguiente:

1. Número de aspersores:

Estos se calculan mediante la Ecuación 5.13:


[61]

2. Longitud real del lateral:

Este se calcula mediante la Ecuación 5.14:

Donde:

Ll: longitud del lateral, en m

Na: número de aspersores

Sa: separación entre aspersores, en m

Ll = 67 m

3. Caudal del lateral:

Este se calcula mediante la Ecuación 5.15

Donde:

ql: caudal del lateral en m3/h

qa: caudal del aspersor, en m3/h

Na: número de aspersores

Ql = 9,6 m3/h

4. Perdidas máximas permisibles

La tubería lateral se diseña como una línea de salidas múltiples, adoptando

el criterio de que la pérdida total de carga no debe exceder el 20% de la

presión de operación del aspersor.

La perdida máxima permisible se calcula por la Ecuación 5.16.


[62]

Donde:

hfm: perdidas máximas permisibles en el lateral, en m

Po: presión de operación del aspersor, en m

Δz: diferencia de nivel en el lateral mas critico, en m

En nuestro caso:

hfm = 5,62 m

5. Pérdida de carga por fricción

Para calcular las perdidas por fricción en los laterales, se utilizó la Ecuación

de Hanzen-William, expresada mediante la Ecuación 5.17.

Donde:

hf: Perdida de carga, en m

L: longitud de lateral, en m

Ql: caudal del lateral, en m

D: diámetro del lateral, en m

F: factor de salidas múltiples

C: coeficiente de material de tubería

Debido a que la tubería a utilizar es plástica el valor de C = 140. El valor de

F para un total de 6 aspersores es de 0,387 (ver Apéndice III) asumiendo

una tubería de 2” de diámetro, con un diámetro interno de 50 mm, las

pérdidas de carga por fricción son: 1,09m


[63]

Tomando en consideración un 10% adicional de perdidas menores, en los

codos, conexiones, uniones, etc., tenemos que las perdidas por fricción en

el lateral son:

Hf = 1,2m

Debido a que las pérdidas por fricción en el lateral (hf = 1,2 m) son menores

que las perdidas máximas permisibles (hfm = 5,62 m) se admite un

diámetro de 2” para las tuberías laterales.

6. Presión de entrada al lateral

Consiste en la presión que debe prevalecer en la entrada de la tubería

lateral para garantizar el correcto funcionamiento de los aspersores. Esta se

calcula mediante la Ecuación 5.18.

Donde:

Pe: Presión de entrada al lateral, expresado en m

Po: Presión de operación del aspersor expresado en m

hf: Perdidas de carga por fricción en el lateral, expresado en m.

Δz: Diferencia de nivel topográfico del lateral, expresado en m

Δelev: Altura del elevador expresado en m

En nuestro caso:


[64]

En la Tabla 5.5 se muestra un resumen del diseño de las tuberías laterales

Tabla 5.5. Resumen del diseño del lateral más crítico del sector 01

Longitud (m)

Numero Aspersores

Q (m3/h)

Diámetro Nominal (Pulgadas)

Diámetro Interno (mm)

Hfm (m)

Hf (m)

Pe (m)

67 6 9.6 2 50 5.62 1.09 30.3

Diseño de la tubería secundaria

Como se puede apreciar en el plano (Anexo III) la tubería secundaria ya

existe y está colocada enterrada en el terreno, en sentido de la máxima

pendiente, con un desnivel a favor de 11 m dentro de la parcela (Sector 01).

El material de la tubería secundaria será de Polietileno de alta densidad

(PEAD) y su diámetro de 3 pulgadas. Se hará el cálculo del diámetro del

mismo para comprobar que se puede usar la tubería ya existente.

Pérdidas de carga por fricción en la tubería secundaria:

La tubería secundaria se calcula como una tubería sin salidas múltiples,

calculándose a través de la fórmula de Hazen-Willian. Ecuación 5.19.

Donde:

hfs: Perdidas en el secundario, en m

Ql= Caudal del lateral en, m3/h

L=Longitud del secundario, en m

D: Diámetro del secundario en, mm


[65]

C: Coeficiente de material de la tubería

En vista de que para el sistema 1 funcionaran simultáneamente dos

laterales en cada turno de riego el caudal de la secundaria (Qs) es:

Qs = Ql*Nl (5.20)

Qs =1,6 m3/h * 12 = 19,2 m3/h = 0,0053 m3 /s

Para el cálculo del diámetro mínimo se realizó mediante la Ecuación (5.21)

Dmin=

Dmin = 0,058 m = 58 mm, se asume tubería de75 mm = 3 pulgadas

Las pérdidas de entrada en el secundario hfs se calculó por medio de la

Ecuación (5.22)

Hfs = 4.36m,

Asumiendo un 10 % de perdidas menores:

Hfs = 1,10 x 4,36 = 4,796 m

Hfs = 4,796 m


[66]

Presión de entrada al secundario:

La presión de entrada a la secundaria es la necesaria para garantizar la

presión de entrada al lateral en su posición más crítica, considerando las

pérdidas de carga que se producen en el mismo secundario, así como el

desnivel disponible. Inicialmente se considera que la presión mínima en el

secundario se produce al final del mismo, en este caso la presión de

entrada al secundario se calcula mediante la Ecuación (5.23)

Ps = 24,096 m

Como la presión de entrada al secundario resulta menor que la presión de

entrada al lateral entonces la posición más crítica del lateral no se

encuentra al final sino al principio del secundario. Esto es debido a que las

ganancias de energía por pendiente son mayores que las pérdidas por

fricción, en este caso la presión mínima estará a la entrada del secundario,

por lo tanto:

Si Ps < Pe Ps = Pe

Ps = 24,096 m

Tabla 5.6 Resumen del diseño de la tubería secundaria

Longitud (m)

Qs (m3/h)

Diámetro Nominal (pulgadas)


Velocidad (m/s)

Hf (m)

Desnivel (m)

Ps (m)

207 19,2 3 75 1,20 4,796 11 24,096


[67]


El sector 02 se puede observar en el Anexo III. Es de mencionar que para este

sector solo se presentan las Tablas resumen del diseño del lateral más crítico y la

tubería secundaría, debido a que el procedimiento para su cálculo es exactamente

el mismo que se empleó para el sector 01. Las Tablas 5.7 y 5.8 muestran los

resultados obtenidos en el diseño del lateral más crítico y la tubería secundaria,

respectivamente.

Tabla 5.7. Resumen del diseño del lateral más crítico del sector 02

Longitud (m)

Numero Aspersores

Q (m3/h)



Hfm (m)

Hf (m)

Pe (m)

68 6 9,6 2 50 5,62 1,09 30,3

Tabla 5.8. Resumen del diseño de la tubería secundaria del sector 02

Longitud (m)

Qs (m3/h)


Diámetro interno (mm)

Velocidad (m/s)

Hf (m)

Desnivel (m)

Ps (m)

84 16,3 3 75 1,02 3,177 9 24,477

5.4 CALCULO DE LA INVERSIÓN INICIAL PARA ESTABLECER EL DISENO

EN LA PARCELA

Para efectuar el cálculo de la inversión inicial del diseño que se va implementar en

la parcela con tuberías de Polietileno de Alta Densidad (PEAD), se realizó una

valoración de los costos de ciertos materiales, y de esta manera considerar la

opción que asegure el optimo funcionamiento del sistema, las unidades

monetarias utilizadas para estimar los costos es el Bolívar Fuerte (BsF) y el Dólar

($) al cambio oficial (1$ equivale a 4,3 BsF). Dicho presupuesto incluye el


[68]

impuesto al valor agregado (IVA) cuyo monto a la fecha de elaboración del

proyecto es del 12%.

Para posibles eventualidades que puedan surgir en la ejecución del proyecto, se

considera oportuno incrementar el costo total de la inversión en un 15% de su

valor, de igual modo se incluye el costo de producción por hectárea del rubro papa

(Solanum tuberosum). Cabe mencionar que en dichos costos no se refleja la

inversión en mano de obra para la instalación del mismo, ya que el costo de la

misma se considera al momento de su instalación en campo.

En las Tablas 5.9, 5.10, 5.11 se expresan los costos de las tuberías y accesorios

necesarios para realizar el diseño del sistema de riego.

Tabla 5.9 Costos de las tuberías de (PEAD) que se utilizaran en el diseño

Tipo Diámetro Exterior (mm)

Diámetro Exterior

(pulgadas)

Longitud (m)

Presentación (rollo de 100

m)

Precio Unitario (BsF)

Total (BsF)

Total ($)

PEAD 75 3 291 3 2.800 8.400 1.953,5

PEAD 50 2 1138 12 1.250 15.000 3.488,4

Tabla 5.10 Costos para los accesorios principales

Descripción Diámetro (pulgadas)

Cantidad Precio Unitario (BsF)

Total (BsF)

Total ($)

Aspersores Costa RC-160 ¾ 97 45 4.365 692,9

Válvula reguladora de presión 3 2 845 1.690 393,0

Válvula de paso 3 2 765 1.530 355,8

A continuación se presenta un resumen de los costos de todos los materiales

necesarios para la instalación del sistema de riego, el precio de mercado y la tasa

de cambio oficial al día 04/10/2011. Ver Tabla 5.12


[69]

Tabla 5.11 Costo de los accesorios del diseño del sistema de riego

Descripción Diámetro Exterior (pulgadas)

Cantidad Precio Unitario Total (BsF)

Total ($)

Abrazaderas 2” a ¾” 97 25 2.425 564

Abrazaderas 3” a 2” 22 35 770 179,1

Tapón 2” 22 60 1.320 307

Llave de Bola 2” 22 480 10.560 2.455,8

Llave de Bola 3” 2 1.000 2.000 465

Anillos ¾” 97 5 485 112,8

Elevadores ¾ 97 14,4 1.400 325,6

Tabla 5.12 Resumen de los costos de materiales y precios de mercado al día

04/10/2011

Descripción Sub -total (BsF) Sub-total ($)

Tuberías (PEAD) 23.400 5.441,9 Accesorios principales 7.585 1.763,9

Accesorios 18960 4.409,3

Sub-total 49.945 11.615,1

IVA (12%) 5.993,4 1.393,8

TOTAL 55.968,4 13.008,9

5.5 COSTOS DE PRODUCCION PARA EL CULTIVO Papa (Solanum

tuberosum)

Estos costos están representados por los gastos directos y mano de obra

necesarias para desarrollar una hectárea de cultivo. En la Tabla 5.13 se reflejan

los costos de producción para 01 ha de papa según información actualizada,

suministrada por el Ministerio del Poder Popular para la Agricultura y Tierras

(MPPAT) para el año 2011.


[70]

Tabla 5.13 Costos de producción para la papa

ESTADO: TRUJILLO RUBRO: PAPA

RENDIMIENTO (kg/ha): 20.000 PRECIO AL PRODUCTOR

(Bs/kg): 4000

ESTRUCTURA DE COSTOS UNITARIOS. RUBRO AGRICOLA: PAPA

CONCEPTO UNIDAD DE

MEDIDA CANTIDAD COSTO

UNITARIO COSTO

TOTAL Bs/F

SEMILLERO

Acondicionamiento del terreno

Arado

Rastra

Siembra

Fertilización orgánica

Fertilización química

Desinfección

PREPARACION DEL TERRENO

880,00

ARADO YUNTAS 8 80

640,00

SURCADO YUNTAS 3 80

240,00

NIVELACION

SIEMBRA O TRANSPLANTE

4.375,00

Adquisición de semillas kg 1.750 2,5

4.375,00

Adquisición de plantas

Adquisición de plántulas

RIEGO

Preparación de regaderas

Instalación de sistemas

Cuota de riego

INSUMOS

9.368,00

Fertilizantes:

Orgánico KG 15.000 0,30

4.500,00

Químico (detallar formulas) -

NUTRI K13-00-46 KG 300 2,00

600,00

12-24-12 KG 250 2,40

600,00

SOLUB 13-40-13 KG 50 2,30

115,00


[71]

BORAX KG 200 -

CAL AGRICOLA KG 2.500 0,56

1.400,00

Foliares (detallar) -

OMEX BIO 20 LT 4 22

88,00

MANVERT ZIN LT 1 28

28,00

MANVERT SILARGON TERRA LT 6 25

150,00

Insecticidas (detallar) -

SISTEMIN LT 4 24

96,00

SOFION 200SC LT 1 200

200,00

Fungicidas (detallar) -

KUMULUS KG 8 20,0

160,00

ALIETTE KG 16 82,0

1.312,00

ADHERENTE(UN-FILM-17) LT 2 22,0

44,00

Herbicidas (detallar)

-

KOLTAR LT 1 75

75,00

MANO DE OBRA

2.840,00

Aplicación de Cal JORNAL 10 40

400,00

Acondicionamiento del terreno(DESPEDRADO) JORNAL 8 40

320,00

Siembra JORNAL 10 40

400,00

Abonamiento Orgánico JORNAL 6 40

240,00

Riego (cantidad en el ciclo) JORNAL 4 40

160,00

Aplicación de herbicida JORNAL 1 40

40,00

Aplicación de insecticida JORNAL 4 40

160,00

Aplicación de fungicida JORNAL 4 40

160,00

Labores de cultivo (detallar) -

Otras labores (detallar)

-


[72]

Fuente: Ministerio del Poder Popular Para la Agricultura y Tierras (MPPAT) de fecha 04 de

octubre, 2011

REGAR SEMILLA JORNAL 4 40 160,00

CONTROL MANUAL DE

MALEZA JORNAL 20 40

800,00

COSECHA

800,00

Manual JORNAL 20 40

800,00

Mecanizada

OTROS MATERIALES

544,00

Sacos UNIDAD 400 1,2

480,00

Cabuyas KG 8 8

64,00

Otros (detallar)

OTROS SERVICIOS

3.062,12

Flete de insumos KG 5.101 0,12

612,12

Flete de cosecha KG 20.000 0,12

2.400,00

Otros (detallar)

ANALISIS DE SUELOS MUESTRA 1 50

50,00

TOTAL COSTOS DIRECTOS

21.869,12

COSTOS INDIRECTOS

Ciclo (días) DIAS 120

Seguro Agrícola % 0,02

437,38

Intereses financieros % 0,04

364,49

TOTAL COSTOS INDIRECTOS

801,87

TOTAL COSTOS

22.670,99


[73]

En base a la información recabada y ajustada a la superficie a incorporar se

estima una inversión inicial de 53.503,53 BsF para cubrir los costos de producción

del cultivo. Los costos totales del proyecto se pueden apreciar en la Tabla 5.14

Tabla 5.14. Costos totales del proyecto

Bolívares Fuertes (BsF)

Dólar (%)

Costo de la inversión inicial para instalar el sistema de riego

55.968,40 13.008,90

Costos de producción del cultivo 53.503,53 12.442,68

Imprevistos (15%) 16.420,78 3.817,73

TOTAL 125.892,70 29.269,33

CAPITULO VI: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES MATHEUS F. 2011

[74]

CAPITULO VI

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

6.1 CONCLUSIONES

1. Del levantamiento topográfico de la finca “Estapape” se concluye que cuenta con

una superficie total de 5,003 ha, de las cuales todas son regables, la parcela

seleccionada es de 2,36 ha, apta para plantar cultivos hortícolas de piso alto.

2. Los análisis de suelo de la finca presentan un textura media predominando suelos

Franco-Arenosos, con unas infiltraciones básicas de 0,79 cm/h, 3,18cm/h y 3,50

cm/h, seleccionando para el diseño la de 3,5 cm/h.

3. Los suelos de la zona de estudio presentan ph en un rango de 4 a 5,8, lo que

muestra que son muy ácidos.

4. El estudio de la demanda hídrica de la zona mediante el balance hídrico, se logra

apreciar que para el cultivo de la papa (Solanum tuberosum) existe déficit durante

los meses de junio, julio y diciembre, sin embargo, el riego se programará para

todo el año debido a que la precipitación es un fenómeno variable.

5. El suministro de agua de la finca proviene de la quebrada Estapape, la cual surte

sin almacenamiento, a la finca, a través de una aducción de 6”, siendo el caudal

promedio en periodo de estiaje de 35, 8 l/s, según los aforos realizados

6. El agua que abastece la finca “Estapape” es de excelente calidad, de baja

salinidad y puede ser usada en la mayoría de los suelos, garantizando una

elevada productividad de los cultivos, usando las técnicas adecuadas de riego.

7. La fuente de abastecimiento de agua, su caudal las características físicas de las

suelos, el cultivo, la topografía y la preferencia del productor, favorecieron la

selección del método de riego por aspersión.

8. Se realizó el diseño agronómico para el cultivo papa (Solanum tuberosum), y el

hidráulico se elaboró para la parcela dividida en dos sectores, acordes con la

pendiente y la amplitud de la parcela.

CAPITULO VI: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES MATHEUS F. 2011

[75]

9. El diseño agronómico se resume en el cálculo de los siguientes parámetros:

lámina almacenable 43.512 mm, umbral de riego 40%, lámina neta 17,40 mm,

lámina bruta 24,55 mm, frecuencia de riego 5 días, días de riego 4 días, tiempo de

riego 3,5 horas.

10. El diseño hidráulico se resume en el cálculo de los siguientes parámetros:

Aspersor Costa RC 160 con un diámetro de mojado de 27,6 m. Tanto para el

Sector 01 como para el sector 02 la separación entre laterales es de 18 m y entre

aspersores es de 12 m, el diámetro de las tuberías laterales es de 50 mm y el de

las tuberías secundarias es de 75 mm.

11. La tubería que surte a la secundaria en ambos sectores ya existe en el campo, el

diseño se adapto a esa condición, por tanto en ninguno de los sectores se diseño

la tubería principal.

12. La inversión inicial para instalar el sistema de riego por aspersión, sumando los

costos de producción del primer ciclo del cultivo es de BsF 125.892,7, que según

el cambio oficial vigente equivalen a $ 29.269,33.

6.2 RECOMENDACIONES

1. Aplicar cal agrícola para corregir los problemas de acidez que presentan los

suelos en el sector.

2. Aplicar apropiadamente la dosis de abono orgánico para evitar el problema de

acidez.

3. El proyecto elaborado tiene un funcionamiento hidráulico adecuado por lo cual se

recomienda su ejecución sin ningún tipo de riesgo.

4. La calidad del agua que surte a la Unidad de Producción “Estapape” es tal que el

productor podría plantearse a futuro el envasado de la misma con fines de

comercialización.

BIBLIOGRAFIA MATHEUS F. 2011

[76]

BIBLIOGRAFIA

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Venezuela.

BASTIDAS, J. 2007. Nociones de Hidrografía. Consejo de Publicaciones de la

Universidad de Los Andes. 1° Edición. Mérida, Venezuela.

CASTAÑON, G. 2000. Ingeniería del riego. Ediciones Paraninfo. Madrid, España.

DOORENBOS, J. y KASSAM, A. 1980. Efecto del agua sobre el rendimiento de

los cultivos. Estudio FAO: Riego y drenaje N° 33. Roma, Italia.

GARCIA, 2001. Contabilidad de costos. Editorial Mundial. D.F., México.

GARCIA, I. y Briones, G. 1977. Sistema de riego: por aspersión y goteo. Editorial

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GRASSI, C. 1977. Operación y conservación de sistemas de riego. Material de

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__________ 1984. Métodos de Riego. CIDIAT. Mérida, Venezuela.

__________ 1998. Fundamentos de Riego. CIDIAT. Mérida, Venezuela.

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Publications, LLC. Denver Colorado, U.S.A.

HERNANDEZ, O. 1992. Manual de riego por aspersión. UCV. Caracas,

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