DIAGNSTICO DE DRENAJE AGRCOLA PREDIO GUAYABAL, VEREDA EL CARMELO - MUNICIPIO DE LA PLATA DEPARTAMENTO DEL HUILA

Presentado a: PhD. ARMANDO TORRENTE

Presentado: INGRID DARIANA CASTAO ORTIZ ELIAS CARDOZO CAICEDO ERIKA ROCIO OVALLE CAMACHO

UNIVERSIDA SURCOLOMBIANA FACULTAD DE INGENIRIERIA PROGRAMA DE INGENIERIA AGRICOLA 2012

CONTENIDO DEL INFORME FINAL INTRODUCCIN OBJETIVOS 1. GENERALIDADES 1.1. UBICACIN 1.2. CLIMA 1.3. USO DE LA TIERRA 1.4. INFRAESTRUCTURA EXISTENTE

2. METODOLOGA Y RESULTADOS 2.1. PRECIPITACIN 2.2. ESTRATIGRAFA 2.3. INFILTRACIN Y CONDUCTIVIDAD HIDRULICA 2.4. FREATIMETRIA 2.5. CALIDAD DE AGUA PARA RIEGO Y DRENAJE 2.6. SALINIDAD DEL SUELO 2.7. HIETOGRAMA E HIDROGRAMA 2.8.MAPAS FREATICOS

3. DISEO DEL SISTEMA DE DRENAJE 3.1. DRENAJE INTERNO 3.2. Recuperacin y lavado de sales 3.4. DRENAJE SUPERFICIAL 4. COSTOS 5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ANEXOS. PLANOS.

INTRODUCCIN

El drenaje se ha convertido en una tcnica clave a tener en cuenta, tanto para garantizar el xito de los sistemas productivos, as como para optimizar el manejo del agua. El conocimiento de los principios bsicos de drenaje y el reconocimiento de los problemas ocasionados por el deficiente manejo del mismo, es fundamental en la formacin del Ingeniero Agrcola. Para disear los elementos de una red de drenaje es necesario conocer el origen y la magnitud de los recargas como las escorrentas y caudales mximos. En este diagnstico se tratar del drenaje interno y superficial del suelo, se har una descripcin de los factores que generan los caudales y se presentarn procedimientos de clculo para la determinacin de creciente. Se har un anlisis sobre las obras de drenaje y sus costos, como tambin las recomendaciones para la construccin y operacin.

OBJETIVOS Realizar el diagnostico detallado de los problemas de salinidad y drenaje en el predio Guayabal, con un rea de 16 hectreas y 8216 m 2 en el Municipio de la Plata (Huila). Disear y estimar el costo del sistema de drenaje ms eficiente y adecuado para el predio Guayabal, municipio de la Plata (Huila). Recomendar los correctivos para incorporar el predio Guayabal al plan de produccin de cultivo asociativo cacao clonado - pltano.

1.

GENERALIDADES

En los estudios de salinidad y drenaje es importante entre otros, los aspectos de topografa, precipitacin-evaporacin, composicin fsico-qumica del suelo y estratigrafa, propiedades hidrodinmicas (infiltracin y conductividad hidrulica), niveles freticos a travs del tiempo y calidad del agua, con el objeto de caracterizar los problemas existentes y as, dar la solucin y recomendacin necesaria. Se presenta como informacin para el anlisis y estudio de drenaje, lo siguiente: Mapa en autocad del rea a escala 1:1000, con la ubicacin de los sitios donde se instalaron bateras piezomtricas, se tomaron muestras de suelos y aguas, las pruebas de infiltracin y conductividad hidrulica. Cuadro resumen de informacin pluviomtrica (tabla 1). Periodo de retorno para lluvia diaria (tabla 2). Estratigrafa de los suelos (tabla 3). Valores de conductividad hidrulica saturada (tabla 4). Freatimetra (tabla 5). Anlisis qumico del agua (tabla 6). Composicin qumica del suelo (tabla 7). Parmetros para las ecuaciones de Hooghoudt y Glover-Dumm (figura 1 y 2). 1.1 UBICACIN El municipio de La Plata est situado al sur occidente del Departamento del Huila, en la regin natural de los valles interandinos y la subregin natural del valle del alto Magdalena, limita al norte y occidente con el Departamento del Cauca, al sur con el Municipio de La Argentina, y al oriente con los Municipios de Pitalito y Paicol. Se encuentra a 150 km de la ciudad de Neiva (figura 1).

La zona estudiada corresponde a la vertiente oriental de la Cordillera Central y se encuentra en las estribaciones de la misma, en la cuenca del Ro La Plata, afluente del Magdalena. Corresponde a un paisaje fisiogrfico de colinas medias redondeadas, muy disectada debida a la accin de los factores climticos; principalmente la precipitacin es la que ha moldeado este paisaje. La regin est enmarcada dentro del concepto de economa campesina, que comprende parcelas de cultivo inferiores a 5 has, con baja tecnificacin y especializadas en la produccin de bienes de consumo directo o familiar, con pocos excedentes para el comercio. El rea de estudio corresponde a 16 hectreas y 8216 m2 denominado el predio Guayabal, ubicado en la vereda El Carmelo, Municipio de La Plata, sur del Departamento del Huila. En el plano anexo se observan los linderos y conformacin del predio objeto de estudio.

Figura 1. Ubicacin del Municipio de la Plata HuilaFuente: Microsoft Encarta

1.2 CLIMA El predio se encuentra a una altura de 1120 metros sobre el nivel de mar Piso trmico templado alto, la temperatura media es de 24C. Segn las zonas de vida de Holdrigde, corresponde al bosque muy hmedo premontano (bmh-PM). 1.3 USO DE LA TIERRA Los suelos de este predio en su mayor extensin se encuentran con pastos naturales de baja calidad, se explotan extensivamente con ganado bovino. Segn informacin suministrada por los propietarios del predio, este ha sido utilizado para la produccin de sorgo y maracuy con altos rendimientos (no se cuenta con datos de produccin); antecedi a este cultivo la implementacin de un cultivo de arroz que no arroj los resultados esperados. 1.4 INFRAESTRUCTURA EXISTENTE En el predio se han construido zanjas en tierra para evacuacin de las aguas superficiales en el mismo sentido de la pendiente del predio y entregan las aguas por gravedad a unos encharcamientos que se han formado naturalmente en la parte baja del lote. El agua de la cual se abastece el predio proviene de la quebrada El Zapatero. 2. METODOLOGA Por medio del anlisis de las caractersticas climatolgicas y del suelo en la zona se proyecta implementar Cacao asociado a pltano, para lo cual se realiza el diagnostico de drenaje con el objetivo de formular las condiciones adecuadas para lograr los mejores rendimientos del cultivo y la conservacin del recurso suelo del predio.

2.1 PRECIPITACIN La precipitacin media anual es de 1450.1 mm (tabla 1). La ETP es de 1174.2 anual (156.8 mm mensual) Tabla 1. Precipitacin en el periodo 1991 -2000AO 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 ENE 91 69 53 49 6 38 34 28 17 43 79 16 43 8 14 56 47 62 91 41 FEB 62 76 81 71 20 29 12 39 63 87 98 81 96 98 76 19 6 85 98 3 MAR ABR MAY JUN JUL 192 99 70 80 62 92 160 66 89 117 195 110 45 87 65 98 25 61 12 191 256 165 265 286 297 81 289 250 287 262 299 223 281 100 92 225 138 265 281 288 203 90 188 125 276 199 235 282 196 99 148 42 291 101 231 179 68 191 241 151 35 26 90 69 41 82 41 81 60 14 75 14 75 50 64 24 46 38 60 55 25 60 12 36 30 22 71 79 8 12 6 62 70 98 61 13 9 19 81 56 AGO SEP 52 85 22 66 19 44 46 20 99 50 9 12 43 18 96 63 29 61 38 60 48 80 54 71 99 79 51 58 53 65 71 36 15 32 20 13 19 56 61 97 OCT NOV 363 288 383 249 320 212 346 169 268 388 98 377 298 280 252 345 369 296 330 341 268 271 118 126 236 223 182 107 242 292 212 179 79 225 89 298 195 134 165 305 DIC 168 198 169 186 161 184 63 171 78 192 223 98 123 120 130 105 112 196 191 168 AO 1763 1507 1505 1414 1567 1285 1530 1350 1460 1621 1513 1250 1459 1217 1190 1438 1063 1464 1649 1756 1450,1

En la tabla 2 se presenta el listado ordenado de mayor a menor de las lluvias mximas ocurridas en el predio el Guayabal en los ltimos 20 aos de registro. El periodo de retorno (Tr) en aos se calcul con la probabilidad terica de Weibull.

Tabla 2. Periodos de retorno para las lluvias mximas ocurridas en un da. m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 AO 1999 2010 1991 2009 1995 2003 1992 2008 1994 2007 1993 2005 2006 1996 2000 1998 2002 1997 2001 2004 P (mm) 126 121 114 105 101 98 96 92 87 82 80 72 68 65 61 56 51 50 46 45 Tr= (N + 1)/m 21,00 10,50 7,00 5,25 4,20 3,50 3,00 2,63 2,33 2,10 1,91 1,75 1,62 1,50 1,40 1,31 1,24 1,17 1,11 1,05

2.2 ESTRATIGRAFA Se realizaron observaciones en 16 puntos del predio, la profundidad alcanzada con el barreno holands de extensin fue de 3 m. En cada sitio de observacin se estudiaron las siguientes caractersticas: Espesor, textura y color de cada estrato (tabla 3).

Tabla 3. Estratigrafa del sueloPerfil suelo Horizonte (m) 0 0.25 0.25 1.10 1.10 1.50 1.50 1.75 1.75 - 3.0 0 0.5 0.5 1.5 1.5 3.0 0 0.75 0.75 1.0 1.0 1.5 1.5 3.0 0 0.25 0.25 0.60 0.60 3.0 0 1.0 1.0 1.5 1.5 2.6 2.6 3.0 0 0.5 0.5 - 1.0 1.0 - 1.5 1.5 2.3 2.3 3.0 0 0.5 0.5 1.1 1.1 1.7 1.7 2.6 2.6 3.0 0 0.5 0.5 -1.5 1.5 -2.5 2.5 -3.0 0 0.5 0.5 1.1 1.1 2.0 2.0 2.5 2.5 3.0 0 0.5 0.5 1.0 1.0 1.4 1.4 2.1 2.1 2.5 2.5 3.0 0 1.6 1.6 2.5 2.5 3.0 Textura FAr ArL FA ArL caliche Ar FA Ar Ar ArL A ArL FAr A ArL Ar A ArL A FAr Ar FL Ar A FAr A ArL FL A FAr Ar FL A F Ar ArL FL A Ar ArL A Ar A ArL Ar ArL caliche Color 5Y2.5/1 5Y2.5/2 10YR5/8 10YR5/6 5Y2.5/1 5YR2.5/2 5YR5/8 10YR2/1 10YR5/6 10YR3/4 7.5YR2/0 7.5YR3/2 10YR3/1 7.5YR2/0 10YR3/1 5YR2.5/1 5YR4/2 10YR3/4 5Y2.5/1 5Y4/1 10YR5/6 10YR2/1 10YR3/1 10YR3/2 10YR2/2 2.5Y7/6 10YR5/6 10YR3/1 7.5YR3/2 7.5YR3/0 5Y2.5/2 10YR4/2 7.5YR3/2 10YR4/1 10YR5/4 10YR5/6 10YR3/1 7.5YR3/2 5YR4/1 10YR3/2 7.5YR3/1 10YR3/2 10YR5/4 7.5YR3/2 10YR3/2 -

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

0 0.75 0.75 1.1 1.1 3.0 0 0.6 0.6 1.1 1.1 1.5 1.50 1.75 1.75 2.50 2.50 3.0 0 0.8 0.8 1.4 1.4 2.1 2.1 3.0 0 0.8 0.8 2.0 2.0 3.0 0 0.8 0.8 1.8 1.8 3.0

Ar ArL A FAr Ar ArL Ar ArL A Ar FL Ar A Ar FL ArL Ar FL A

7.5YR3/2 10YR3/1 7,5YR6/8 7.5YR3/2 10YR2/1 10YR5/4 10YR2/1 10YR5/4 10YR3/2 5YR3/1 7.5RY2/0 10YR7/2 10YR3/2 5YR3/3 2.5YR2.5/0 2.5Y4/2 7.5YR3/2 10YR3/1 7,5YR6/8

Los estratos muestran texturas pesadas en el perfil, con pequeas variaciones, conservando esta caracterstica a travs de todo el perfil, lo cual puede indicar la restriccin del movimiento del agua en el suelo y la penetracin en el mismo. En general, la mayora de los suelos descritos presentan estratos arcillosos interrumpidos en ocasiones por texturas arenosas. Por lo general los estratos presentan colores que indican deficiente drenaje del suelo, se encontraron tambin horizontes gleizados en los estratos ms profundos. El problema de drenaje es tanto interno como superficial por el dficit de aireacin evidenciando procesos qumicos de oxido-reduccin, adems de la presencia de carbonatos en las muestras de suelos. 2.3 INFILTRACION Y CONDUCTIVIDAD HIDRULICA Segn los resultados de las pruebas de infiltracin realizadas en diversos puntos del campo con juego de anillos se determin que los suelos se caracterizan por poseer tasa de infiltracin en los rangos de lenta a muy lenta.

La conductividad hidrulica es fundamental en el proceso de diseo del drenaje agrcola, ya que esta permite conocer la capacidad del suelo para el flujo de agua a travs de su perfil. Se realizaron 16 pruebas de conductividad utilizando el mtodo del pozo barrenado; los sitios de las pruebas estn demarcados en el plano anexo. En la tabla 4 se observa variabilidad en los valores de la conductividad hidrulica, de lenta a moderadamente rpida en gran parte del terreno; lo anterior muestra una distribucin hidrodinmica heterognea.Tabla 4. Conductividad hidrulica saturada del sueloPozo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 K (m/da) 0.11 0.70 2.2 0.12 2.0 1.1 2.3 0.14 1.09 0.68 0.31 2.6 0.32 0.52 0.18 0.50 Clasificacin lenta moderada moderadamente rapida moderadamente lenta moderadamente rapida moderada moderadamente rapida moderadamente lenta moderada moderada moderadamente lenta moderadamente rpida moderadamente lenta moderada moderadamente lenta moderada

2.4 FREATIMETRIA Se determin la topografa (altimetra) de cada punto seleccionado sobre el terreno y se midi la profundidad del nivel fretico durante el periodo comprendido de marzo a octubre de 2010. Igualmente se determin la cota del nivel fretico para cada punto de los 16 pozos establecidos sobre el predio Guayabal (tabla 5).

Tabla 5. Cotas del terreno y profundidad del nivel fretico en el predio GuayabalMARZO 15/2010 Cota cota superficie Prof nivel. terreno agua agua 1 2 1124,4 1124,1 1123,75 1123,65 1123,31 1123,0 1122,95 1122,67 1122,75 1122,25 1121,55 1121,85 1120,65 1121,42 1120,55 1120,60 1 1,2 1,2 0,8 1,2 1,2 1,1 1 1,2 1,2 1,2 1,3 0,4 1,2 1,3 1,3 1123,4 1122,9 1122,55 1122,85 1122,11 1121,8 1121,85 1121,67 1121,55 1121,05 1120,35 1120,55 1120,25 1120,22 1119,25 1119,3 ABRIL 14/2010 cota Prof nivel agua agua 1 2 1,8 1,6 1,6 1,65 1,7 1,75 1,6 1,57 2,1 1,77 1,7 1,85 0,8 1,5 1,82 1,90 1122,6 1122,5 1122,15 1122,0 1121,61 1121,25 1121,35 1121,1 1120,65 1120,48 1119,85 1120 1119,85 1119,92 1118,73 1118,7 MAYO 20/2010 cota Prof nivel agua agua 1 2 0,9 1,2 0,75 0,5 1123,5 1122,9 1123 1123.15 JUNIO 15/2010 cota Prof nivel agua agua 1 2 1,3 1,2 0,7 1,65 1123,1 1122,9 1123,05 1122 JULIO 10/2010 cota Prof nivel agua agua 1 2 0,7 0,5 0,9 1,2 1123,7 1123,6 1122,85 1122,45 AGOSTO 20/2010 cota Prof nivel agua agua 1 2 1,2 1,0 1,3 1123,2 1123,1 1122,45 SEPTIEMBRE 18/2010 cota Prof nivel agua agua 1 2 1,1 1,0 1,3 1,45 1,2 1,45 1,15 1,22 1,67 1,25 1 1,35 0,65 1,25 1,88 1,72 1123,3 1123.1 1122,45 1122,25 1122,11 1121,55 1121,8 1121,45 1121,08 1121,0 1120,55 1120,5 1120 1120,17 1118,67 1118,88 OCTUBRE 20/2010 cota Prof nivel agua agua 1 2 0,6 0.9 1,25 1,4 1,4 1,44 0,75 0.61 0,3 1,3 1,25 1 0,45 0,93 1,85 0,81 1123,8 1123.2 1122,5 1122,25 1121,91 1121,56 1122,2 1122.14 1122,45 1120,95 1120,3 1120,85 1120,2 1120,49 1118,7 1119,79

Pozo observ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

1,76 1121,89 1,6 1121,71

1,48 1121,83 1,57 1121,43 1,47 1121,48 1,47 1121,2

1,47 1121,84 1,46 1121,54 1,34 1121,61 1,27 0,65 1,5 1,0 0,55 0,6 1,0 1,6 1121,4 1122,1 1120,75 1120,55 1121,3 1120,05 1120,42 1118,95

1,25 1122,06 1,13 1121,87 0,6 1 0,55 1,2 0,9 1 0,4 0,42 0.35 1122,35 1121,67 1122.2 1121,05 1120,65 1120,85 1120,25 1121,0 1120.2

1,65 1121,35 1,5 1,47 0,75 1,65 1,3 1,1 0,7 1 1121,45 1121,2 1122 1120,6 1120,55 1120,75 1119,95 1120,42

2,04 1120,71 1,65 1,55 0.85 1120,6 1120,0 1121,0

0,73 1119,92 0,42 1121,0

1,68 1118,87 1,68 1118,92

1,77 1118,78 1,62 1118,98

0,62 1119,98

0,72 1119,88

( 1 ) Profundidad del nivel fretico medido desde la superficie del terreno (metros). ( 2 ) Altura del agua. Cota del terreno menos profundidad del agua (metros).

2.5 CALIDAD DEL AGUA DE RIEGO Y DRENAJE Se toman muestras de agua para anlisis de calidad en la Quebrada El Zapatero, aguas arriba del predio Guayabal y en la descarga hacia la misma quebrada en el punto bajo del predio (tabla 6). Tabla 6. Anlisis de aguas para riego y drenajeMUESTRA AGUA RIEGO DRENAJE CE dS/m 410 930 RAS 0,74 1,13 CSR me/l 0,23 0,05 CLORO me/l 0,05 0,02 BORO ppm 0,002 0,001

Laboratorio de Aguas Universidad Surcolombiana. 2010.

Segn la tabla anterior se determina la calidad del agua de riego y drenaje es bueno, debido al cumplimiento de los siguientes parmetros. RAS