Infraestrctura de Aprovechamientos Hidráulicos- cap-III a VII

"Sistemas de Irrigación" R. Eduardo Arteaga Tovar

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TEMA III. LA PLANEACION DEL USO DE LOS RECURSOS HIDRAULICOS.

Necesidades del Recurso. Necesidades para el Riego.

1. Planeación de Aprovechamientos de Recursos Hidráulicos.

Definición de Planeación.

Planeación es conocer, en calidad y cantidad, los recursos disponibles, para programar su

aprovechamiento racional, satisfaciendo necesidades actuales y futuras.

El punto de partida de toda planeación, según lo señala Pedrero ( ), es el conocer los

recursos que se tratan de aprovechar: no se podría planear sobre algo que se desconoce, por eso

se dice que toda planeación se basa en datos estadísticos, en investigaciones. Así, la planeación

del aprovechamiento de una corriente en usos múltiples (riego, generación de energía, agua

potable, defensa contra inundaciones, control de ríos y navegación, turismo, pesca, etc.), requiere

el conocimiento previo de la calidad del agua en cuanto a sales en solución, materias en

suspensión, análisis biológicos, etc.. En cuanto a cantidad se necesita conocer previamente la

programación del aprovechamiento, su régimen, sus gastos máximos, mínimos, y medios,

instantáneos, diarios, mensuales, anuales, periódicos; sus escurrimientos y muchos datos más, en

cuanto a calidad y cantidad de los recursos hidráulicos disponibles. También es necesario

conocer cualitativa y cuantitativamente todos los demás recursos disponibles que intervienen en

la planeación.

La programación del aprovechamiento de los recursos disponibles implica aplicar lo

planeado, en forma jerarquizada y calendarizada, no confundiendo con el concepto de planear.

Lo racional del aprovechamiento, uso o explotación de los recursos disponibles debe velar por su

conservación económica indefinida, si se trata de recursos renovables o una duración lo más

larga posible, si se trata de recursos no renovables, debiéndose prever la sustitución de estos por

otros posibles. La satisfacción de necesidades, en el proceso de planeación, se debe garantizar

que no nada más sean las actuales, sino que también las futuras.

Clases y alcances de la Planeación.

Las clases de planeación, de acuerdo a Pedrero( ), son: a) La planeación de la iniciativa

privada o del mercado libre, y b) La planeación del estado, planeación del desarrollo económico

o planificación del sector público.

a) La planeación del mercado libre. Esta planeación esta regida por la oferta y la demanda.

Se conoce lo que se ofrece: recursos disponibles, lo que se demanda por el mercado: tanto

consumidores actuales como futuros. El que planea o demanda la planeación, bajo este concepto,

tiene como mira el aumentar su riqueza, el mejor uso, para su bien, de sus recursos propios y el

interés regional o nacional le preocupa o le importa muy poco. Esta planeación del mercado

libre, conduce precisamente al crecimiento económico, que tontamente, o bien, mañosamente, se

trata de aparecer como desarrollo económico. Se suma la riqueza de unos pocos, o unos muchos

empresarios, en una economía liberal, y eso constituye la riqueza del país, que repartida entre la

población total del mismo (incluyendo los que se mueren de hambre o viven en la miseria total)

y se obtiene el producto nacional “per capita”, que no señala nada.

Una buena planeación de la iniciativa privada, o del mercado libre, deberá enfocar en

forma precisa y decidida a aumentar el consumo, a abrirse mercado, a aumentar el poder de

compra de sus trabajadores y los de otros sectores económicos, mejorando salarios y vendiendo

más barato pero mayor volumen. Sin embargo esta clase de planeación, solo se interesa por la

planeación industrial: industrias extractivas o de transformación, de construcción, especulativas;

la planeación urbana; fraccionamientos y la planeación agrícola, forestal, ganadera, de pesca;

todas en grande escala.


21

b) La planeación del desarrollo económico. Se puede definir como el conocimiento

cualitativo y cuantitativo de los recursos disponibles para programar su uso racional en beneficio

de la colectividad.

La planeación del sector publico o del estado, deberá seguir dos caminos opuestos: uno

hacia arriba y otro hacia abajo, es decir de la planeación nacional de gran visión hacia los

estados, la región y aún los municipios o subregiones; y la planeación detallada de la región a la

nación. La primera fija directrices y normas y la segunda presenta programas por desarrollar.

Este tipo de planeación enfoca su acción a todos los sectores especializados como

planeación económica, social, industrial, agrícola, rural, urbana, física; es decir, al estado le

interesa la planeación integral, o sea, completa, total, atacando todos los aspectos de un

desarrollo económico, incluyendo la equitativa distribución de bienes y servicios.

Aunque a veces se pide una planeación regional, tratándose del desarrollo económico en

cuestión del sector agrícola de riego, no deberán atacarse sistemas aislados o individuales, sino

que deberán preocuparse que las obras del plan elaborado formen un todo armónico de obras

interdependientes es decir, en toda planeación puede lograrse o por lo menos tenderse a la

planeación de conjunto. La planeación de conjunto debe ser a largo plazo y no confundirse con

un programa de gobierno, como muchas veces se pretende.

Los alcances de la planeación pueden ser: mundial, continental, nacional, regional o local.

La planeación tiene alcance mundial, cualquiera de las planeaciones de la organización de

las Naciones Unidas(ONU), como la UNESCO o la FAO, por ejemplo.

La planeación tiene alcance continental como las campañas de la Organización de los

Estados Americanos (OEA), o del Banco Interamericano de Desarrollo (BID).

La planeación tiene alcance nacional como la que desarrolló en su momento la Comisión

del Plan Nacional Hidráulico (CPNH), o la que realiza la planeación de la Política de riego en

México, a través de la Comisión Nacional del Agua y el Instituto Mexicano de Tecnología del

Agua.

La planeación tiene alcance regional como la que desarrolló en su momento, la Comisión

del Papaloapan en la planeación de las obras de desarrollo integral de la cuenca de este río, o las

acciones que ejercieron las Comisiones Regionales, como las del Balsas, El Fuerte o el Lerma-

Chapala, o la que realiza actualmente la Comisión de Aguas del Valle de México.

Crecimiento y Desarrollo.

Aunque en español, crecimiento y desarrollo se consideran como sinónimos, pues crecer

se define como tomar o recibir aumento por añadirle nueva materia y desarrollar como acrecentar

o dar incremento a una cosa, por lo cual se estima que se debe desechar esta confusión

lingüística. Casi todos los tratados de economía, de desarrollo económico, de crecimiento

económico, y demás ciencias técnicas sociales, usan indistintamente los dos vocablos para

designar el mismo concepto o conceptos enteramente distintos en su contenido, los que deben

perfectamente diferenciarse uno del otro.

El crecimiento económico, es el aumento de cualquier sector o de todos los sectores de la

economía de un país. Es el aumento de la agricultura, de la ganadería, las industrias, la

infraestructura, etc., de una región, de una zona, de un estado, de un país o del mundo mismo,

para beneficio de un sector minoritario de la población. Tal es el caso de cualquier país

subdesarrollado del área capitalista.


22

El crecimiento económico, se preocupa por la inversión, por acrecentarla, por acaparar

empresas subsidiarias o proveedoras; se preocupa por obtener menores costos de producción a

costa de menores salarios, principalmente, o bien a base de mecanización, automatización o

desempleo tecnológico. El crecimiento económico, son las grandes empresas cerveceras,

tabacaleras o productoras de licores y aguardientes; comercialmente, son las joyerías, las

cantinas, los cabarets, las plazas de toros, los espectáculos boxísticos; es el latifundio en todos

sus aspectos y disfraces, es la gran empresa agrícola o ganadera, que con un margen unitario

pequeño de utilidad, logra grandes ganancias para el gran empresario, no así para el pequeño; en

síntesis es unilateral totalmente, es la explotación del hombre por el hombre.

El desarrollo económico es el logro de un porciento del incremento del producto nacional,

mayor que el porciento del incremento de población. Alcanzado mediante el aprovechamiento

racional de los recursos disponibles en beneficio de la colectividad.

Lograr el aprovechamiento racional de los recursos naturales, del capital, del trabajo, de la

organización y obtener un incremento de bienes y servicios que den mayor bienestar de toda la

población de un país, es lo que se llama desarrollo económico.

Procedimiento a seguir para una planeación eficaz.

a) Señalar claramente los objetivos

b) Seleccionar los criterios

c) Recopilar información

d) Examinar soluciones

e) Elegir el mejor plan.

Objetivos

El objetivo que persigue la planeación de los recursos hidráulicos disponibles es el de

lograr el uso más eficiente de dichos recursos para cubrir todas las necesidades de la nación,

previsibles a corto y largo plazo (PLANAHI).

La planeación nacional se orienta al análisis de los sectores usuarios y del sistema

hidrológico en su conjunto, con la definición de escenarios a corto, mediano y largo plazos, a fin

de prever los cambios estructurales necesarios para atacar las causas de los problemas que se

identifiquen, y diseñar estrategias que retroalimenten a las instancias regional, estatal y federal

(Programa Hidráulico 1995-2000).

2. Necesidades de agua para todos los usos.

a) Distribución de la población en México.

Más del 70% de la Población Mexicana esta concentrada arriba de la altitud de 500 m.s.n.m.

Aproximadamente el 50% de la Población de México esta concentrada arriba de los 1500

m.s.n.m.

Aproximadamente el 30% de la Población de México esta concentrada arriba de los 2000

m.s.n.m.

Aproximadamente el 30% de la Población de México esta radicada abajo de los 500 m.s.n.m.


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b) Relación de la población urbana y rural.

Fig. No. III.1. Distribución de la Población Total, Urbana y Rural en la República Mexicana

c) Número de localidades según su tamaño en México para 1995.

Tamaño de localidad No. de localidades Población (mill. hab)

Rural

1 - 999

1000- 2,499

149,152

4,661

17.9

8.3

Subtotal: 153,603 26.2

Urbano

2,500-4,999

5,000-49,999

50,000-79,999

80,000 o más

1,509

1,135

43

103

5.3

15.1

2.9

42.1

Subtotal: 2,790 65.4

Total: 156,603 91.6

c) Población Urbana y Rural para el año 1995 y estimadas para los años 2000,2010,

2020 y 2030.

Población

Años

1995 2000 2010 2020 2030

TOTAL: 91.6 99.9 113 126 137

Urbana (en mill. de hab.)

Porcentaje

65.4

71.4 %

73.4

73.5%

85.3

75.5%

97.3

77.2%

107.8

78.7%

Rural (en mill. de hab.)

Porcentaje

26.2

28.6 %

26.5

26.5%

27.7

24.5%

28.7

22.8%

29.2

21.3%

0

20

40

60

80

100

120

140

160

1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030

Año

Nú

me

ro d

e H

ab

ita

nte

s(e

n M

ill.)

Población Total Población Urbana Población Rural


24

Fuente: Consejo Nacional de Población- 1995- para la población Total. La población urbana y

rural del 2000 al 2030, son estimaciones del autor.

d) Necesidades de agua por persona

Bajo condiciones primitivas: ----------------------------------------------20 l/día

Algunos países desarrollados:----------------------------------------- > 600 l/día

Otros países subdesarrollados: ----------------------------------------- < 40 l/día

En un clima templado:

Para satisfacer sus necesidades domésticas, municipales, comerciales e industriales, se

requieren un promedio de 600 l/día 220 m3/año.

Con fines de planeación nacional o regional a largo plazo, para un clima semejante al de

la república mexicana, una persona requiere de 2,000 m3/año, que incluye el agua necesaria para

usos domésticos, públicos, agropecuarios, recreativos, industriales, generación de energía, etc..

e) Disponibilidades anuales

Recursos hidráulicos disponibles (por escurrimiento): 357,535 millones de m3

Recursos hidráulicos estimados con posibilidades de aprovecharse (con obras de

infraestructura): ------------------------------------------- 268,151 millones de m3.

Tabla III.1. Disponibilidades de agua por habitante hasta el año 2030

AÑO AGUA DISPONIBLE

(m3/hab/año)

AGUA CON POSIBILIDADES DE

APROVECHAMIENTO

(m3/hab/año)

1995

2000

2010

2020

2030

3903

3580

3164

2838

2610

2927

2684

2373

2128

1957

En relación a lo anterior, a nivel mundial se establece que: a) Sí en un país se tiene 1,700

m3 de agua por habitante, entonces se tienen problemas de agua ocasionales; b) Cuando se tiene

menos de esta cantidad, se encuentra estresado hidráulicamente; c) Cuando se tiene menos de

1,000 m3/hab se sufre de escasez crónica, y d) Sí se tiene menos de 500 m

3/hab, se establece

como escasez absoluta. En México en buena parte de su territorio se encuentra en este punto.

Los usos del agua se dividen en consuntivos y no consuntivos. Los no consuntivos,

fundamentalmente se centran en los recursos hidráulicos destinados a la generación de energía

hidroeléctrica, que para el año 1995 el 60% de la extracción total se destino para este uso, y el

restante para los usos consuntivos, entre los que se encuentran el uso en Irrigación, el uso

urbano, el uso industrial y el uso en acuacultura.

g) Demandas de agua estimadas en localidades urbanas y rurales para el periodo 2000-

2030, para cualquier uso a que se destine (doméstico, público, comercial o industrial)

CONCEPTO A Ñ O S

2000 2010 2020 2030

POBLACION TOTAL (1) 99.9 113 126 137

CONSUMO ANUAL (2) 9,780 12,022 14,882 18,361

Población Urbana (1)

Consumo Anual (2) 71.2

9,420 85.3

11,618 97.3

14,357 107.8

17,721

Población Rural (1)

Consumo Anual (2) 26.5

360 27.7

404 28.7

525 29.2

640


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(1) En Millones de habitantes

(2) En Millones de m3

3. Factores que afectan la Planeación de Aprovechamientos Hidráulicos

a) Técnicos: geológicos , hidrológicos.

b) Económicos: Restricciones y/o limitaciones presupuestales.

c) Sociales: Lograr garantizar la alimentación al pueblo, así como reducir las

importaciones de granos básicos, con el consecuente ahorro de divisas.

4. Necesidades de información y datos.

Análisis de planos: topográficos, geológicos, agrológicos.

Datos de tipo climatológicos: lluvias, temperatura.

5. Estudios técnicos.

a) Estudios preliminares

Detectar condiciones físicas para la construcción de una presa, una zona de riego, así

como de suelos de adecuadas características. Captar información del interés de futuros usuarios,

en torno a la posible obra.

b) Estudios definitivos.

Satisfechos los anteriores estudios se procede a los definitivos, que consistirán: estudios

fotogramétricos, topográficos, geológicos, hidrológicos, agrológicos, climáticos, ingeniería; los

que serán detallados posteriormente.

6. Estudios sociales y económicos.

Captar información de niveles culturales, educativos, tenencia de la tierra, niveles de

ingreso, comercialización de productos agrícolas, etc., para promover la utilización adecuada de

la obra en proyecto y distribución de los beneficios a los usuarios futuros.

7. Viabilidad del proyecto

Obtener una serie de indicadores que muestren la bondad de la obra, así como su

justificación técnica y económica. Tales como Costo/ha, Costo/millar de m3 almacenados,

derivados o bombeados.

8. Demandas de agua de acuerdo a los usos en la república mexicana, para el periodo

2000-2030 (en millones de m3)

USOS DEL AGUA A Ñ O S

2000 2010 2020 2030

TOTAL 84,315 97,740 113,605 129,302

I. Domésticos, Públicos,

Comerciales e Industriales --------

II. Industrial ----------------------------

III. Riego ---------------------------------

IV. Desarrollo de la Fauna y la Flora

Acuáticas ----------------------------

9,780

2,870

70,150

1,515

12,022

4,690

78,288

2,740

14,882

6,703

87,930

4,090

18,361

8,921

96,330

5,690

Porcentaje del Total respecto a los

Recursos Hidráulicos en Posibilidades de

Aprovecharse. --------------------------------

31.4 %

36.4 %

42.4 %

48.2 %


26

Porcentajes de las Demandas Especificas del Sector respecto al Total Anual

USOS DEL AGUA A Ñ O S

2000 2010 2020 2030

TOTAL 100 % 100 % 100 % 100 %

I. Domésticos, Públicos,

Comerciales e Industriales --------

II. Industrial ----------------------------

III. Riego ---------------------------------

IV. Desarrollo de la Fauna y la Flora

Acuáticas ----------------------------

11.6

3.4

83.2

1.8

12.3

4.8

80.1

2.8

13.1

5.9

77.4

3.6

14.2

6.9

74.5

4.4

9. Aprovechamiento actual del agua superficial escurrida.

El agua superficial escurrida estimada en 357,565 millones de m3, actualmente se

aprovecha, con alrededor de 2,200 presas de almacenamiento con capacidad global de 140,000

millones de m3 distribuida de la siguiente manera:

Hidrogeneración ------------------------------------------------------------- 37 %

Riego -------------------------------------------------------------------------- 33 %

Control de avenidas --------------------------------------------------------- 15 %

Capacidad de azolves ------------------------------------------------------- 14 %

Abastecimiento doméstico ------------------------------------------------- 1%

Además existen > 14,000 millones de m3 en lagos, lagunas y un numero indeterminado de pozos.

TEMA IV. LA PLANEACION DE LOS SISTEMAS DE RIEGO, agronomía e ingeniería.

Las fases agrícola e hidrológica. Factores que afectan el desarrollo de las plantas cultivadas.

1. Información necesaria en la planeación de sistemas de riego:

a) Clima

b) Suelo (salinidad y drenaje)

c) Topografía

d) Agua

e) Otros datos necesarios.

2. Planes de desarrollo

a) Planeación física

a.1. Desarrollo agrícola

a.2. Desarrollo hidráulico.

b) Planeación de los factores complementarios

c) Evaluación económica.

3. Aspectos agrícolas e hidrológicos

a) Agroclimatología

b) Edafología

c) Consideraciones hidrológicas

4. Factores que deben tenerse en cuenta en la planeación de sistemas de riego.

a) Cantidades de agua que se van a aceptar

b) Capacidad agrícola de los terrenos que se van a regar

c) Sistema de distribución adecuado

d) Posibilidades de drenaje

e) Costo de las obras complementarias, incluyendo regaderas y sus estructuras.


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f) Problemas legales (indemnizaciones diversas, derechos de paso, otros).

g) Aspectos económicos y sociales.

5. Viabilidad económica del proyecto

6. El agua y sus efectos

a) Escasez: hambre solución: Irrigación

b) Exceso: inundación solución: drenaje.

En México, de la superficie bajo riego con infraestructura, se tienen los siguientes problemas:

Superficie con problemas de salinidad: -------------------------------------------------- 521,000 ha

Superficie con problemas de drenaje por mantos friáticos elevados: --------------- 616,000 ha

Total con problemas de salinidad y drenaje: -----------1’137,000 ha

La que representa alrededor de un 20 % de la superficie con infraestructura de riego.

TEMA V. FUENTES Y DISTRIBUCION DEL AGUA. Recursos de agua para fines

agrícolas. Razones por las que se requiere agua para riego. Recursos primarios: la precipitación.

1. Orígenes del agua

Dependiendo del origen que se tenga del agua, según el FOGAFAGA( ), esta puede ser

clasificada como: a) Agua meteórica, b) Agua juvenil, c) Agua rejuvenecida y d) Agua connata.

a) Agua meteórica. Esta agua se deriva de la atmósfera, se precipita en la superficie y puede

penetrar en las reservas del subsuelo y regresar de nuevo a la atmósfera.

b) Agua juvenil. Esta es agua nueva, que de acuerdo a cual es su origen a su vez se

subclasifica en: magmática, volcánica y cósmica. El agua juvenil magmática, es el agua

desalojada del magma durante su cristalización; el agua juvenil volcánica, es el agua que

proporciona los escurrimentos de lava; y el agua juvenil cósmica es el agua que proviene del

espacio con los meteoritos.

c) Agua rejuvenecida, es el agua que regresa o se une de nuevo al agua terrestre por

procesos geológicos de compactación y metamorfismo. La compactación reduce la porosidad de

sedimentos arcillosos desde un 50% en material depositado recientemente hasta 3 o 4% en

lutitas. Este tipo de agua rejuvenecida se puede denominar aguas de compactación.

d) Agua connata. Esta agua es aquella que se presenta como bolsas de agua estancada,

especialmente en estructuras que contienen aceite y gas.

Las principales reservas naturales del agua, son: la atmósfera, la cual abastece a todas las

demás reservas; la superficie del suelo sobre la cual se encuentra el agua en corrientes, lagos,

océanos y agua sólida como nieve y hielo; la zona del suelo, la cual actúa como reserva de

humedad del suelo útil a la vida vegetal y la reserva de aguas subterráneas.

El agua es un constituyente variable de la atmósfera cuya cantidad varía con la

temperatura del aire. Grandes cantidades de vapor de agua están presentes en el aire caliente

saturado de los trópicos. El agua esta limitada en la atmósfera en la zona de convección os ea el

estrato basal de la atmósfera como de once kilómetros de espesor. La lluvia es la fuente de toda

el agua superficial y subterránea y por lo tanto debe ser medida y analizada.

El agua superficial consta de dos cuerpos distintos de agua en la naturaleza: a) el agua

oceánica, la cual se encuentra altamente mineralizada por sales. El cuerpo de agua oceánica

contiene agua para cubrir todo el globo terráqueo; es la principal fuente de humedad atmosférica

y, por ende, de los demás cuerpos de agua y b) Los cuerpos superficiales de agua dulce, que


28

cubren pequeñas porciones de la superficie terrestre. El agua dulce se haya en ríos, depósitos y

lagos; es almacenada durante el invierno como nieve o hielo.

Aun en regiones caracterizadas por abundantes cuerpos de agua superficial, la mayoría de

las plantas, y por lo tanto, el hombre, no vivirían si el agua almacenada del suelo no fuera útil

para la conservación de las plantas. Tomando como promedio 1.5 m de espesor de la zona que

penetran las raíces, la humedad contenida en el suelo es equivalente a poco menos de 30 cm de

agua. El agua almacenada en el suelo esta adherida a las partículas del mismo y es removida en

gran parte por la transpiración de las plantas. Este déficit o pérdida debe ser repuesto antes de

que el agua se pueda mover hacia abajo, hasta el espejo del agua a través de la zona vacía del

suelo. Por consiguiente, la filtración del agua de lluvia no puede ser una fuente importante del

agua en regiones áridas.

2. Agua para fines agrícolas.

El agua para fines agrícolas, en forma natural, se tiene en la precipitación, la cual para

satisfacer las exigencias que la planta exige, se debe contar en la zona un temporal eficiente, el

que si no se tiene, en mayor o menor grado se requiere recurrir a fuentes secundarias de agua, ya

sea de agua superficial o de agua subterránea.

En México, como se señalo anteriormente, se tiene una precipitación promedio de 780

mm, haciendo un total de 1,530 Km3, con una distribución de 2/3 partes en el sur y 1/3 parte en

el norte. El escurrimiento superficial se estima del orden del 27% de la precipitación, haciendo

un total de 410,000 millones de m3 como escurrimiento virgen, y 357,565 millones de m

3 como

escurrimiento disponible para aprovecharse, con una distribución un tanto cuanto similar a como

se presenta la precipitación.

Por su naturaleza, la cuantificación del agua subterránea, permite identificar: 31,000

millones de m3 de agua subterránea renovable anualmente y 110,000 millones de m

3 de agua

subterránea no renovable.

3. Ciclo del agua

Las principales fuentes de energía para la circulación del agua en la naturaleza son: el sol y la

gravedad.


29

a) Evaporación. La evaporación según su definición hidrológica, es la tasa neta de

transporte de vapor hacia la atmósfera.

La tasa de evaporación varia según la naturaleza de la superficie evaporante y de diversos

factores meteorológicos. En la primera, están todas las superficies expuestas a la precipitación

tales como vegetales, edificios, calles pavimentadas, que vienen a representar superficies

potenciales de evaporación; entre los segundos se tiene como principal factor a la radiación y en

forma secundaria, a la velocidad del viento y la presión de vapor de la capa de aire

inmediatamente superior.

b) Precipitación. Es el agua que llega a la superficie terrestre proveniente de la atmósfera.

Esta es una componente fundamental del ciclo hidrológico.

Las formas de precipitación, se tienen dependiendo de las condiciones meteorológicas

existentes, pudiendo ser: a) Llovizna: gotas de agua con diámetro menor de 0.5 mm y su

intensidad es generalmente de 1.0mm/h por lo cual semejan estar flotando en el aire y por ello

siguen con facilidad el curso del viento; b) Lluvia: son gotas de agua que caen de las nubes con

un diámetro superior a 0.5 mm y a velocidades que varían de acuerdo a su intensidad y puede a

su vez dividirse en lluvia ligera (2.5 mm), mediana o moderada (2.5 a 7.5 mm) o intensa o fuerte

(diámetros de 7.5 mm), si la lluvia y llovizna se presentan cuando la temperatura ambiente es

menor a 0C entonces se forma una capa de hielo en las superficie en que caen; c) Granizo: esta

constituido por bolas o pedriscos de hielo de 5 a 50 mm que son producto de la condensación de

gotas de lluvia formando granos de hielo duro, poco transparente y de forma globular, que caen

separados o en grupos irregulares; d) Nieve: la constituyen cristales de hielo de color blanco,

traslucido ramificado, generalmente en forma de estrellas hexagonales (vistos al microscopio).

Atendiendo a su intensidad, esta puede ser ligera, moderada y fuerte y la nieve puede observarse

sola o acompañada de algún otro fenómeno que disminuya la visibilidad. e) Rocío: es el vapor de

agua que se condensa sobre la superficie a causa de que el aire ambiente sufre un descenso de

temperatura, este descenso nunca es inferior a 0C; F) Escarcha: es debida a un fenómeno

llamado de sublimación, por el cual los cristales de hielo son formados directamente sobre las

superficies, en virtud de que el aire se ha enfriado a menos de 0C.

La precipitación puede ser: convectiva, ciclónica u orográfica.

La precipitación convectiva se origina por el calentamiento del suelo, que provoca

corrientes ascendentes de aire húmedo. La precipitación asociada a este tipo de fenómeno afecta

áreas reducidas, del orden de 25 a 50 Km2, y su intensidad varia entre lloviznas ligeras y

aguaceros, dependiendo de las condiciones de temperatura y humedad.

La precipitación ciclónica, esta asociada al paso de ciclones, resulta del levantamiento de

aire por convergencia de la masa de aire en una zona de baja presión. En general afecta zonas

extensas. Se divide en dos tipos: frontal y por convergencia.

La precipitación ciclónica frontal puede ser de frente caliente o de frene frío, siendo

originada por el levantamiento de aire caliente sobre el frío, y puede ocurrir cuando el aire

caliente se mueve hacia el frío (frente caliente) o viceversa (frente frío). La precipitación

provocada por un frente caliente se distribuye sobre un área bastante grande y varia entre

intensidades ligeras y moderadas. La precipitación de frente frío es de intensidades fuertes y de

corta duración.

La precipitación ciclónica por convergencia es causada por la tendencia del aire húmedo

a converger hacia el centro del ciclón. El aire al no poder concentrarse en un área menor, tiende a

elevarse, por lo cual se enfría provocando la precipitación.


30

La precipitación orográfica es consecuencia del ascenso del aire producido por las

barreras montañosas; su distribución en el espacio esta relacionada con las pendientes del

terreno. En terrenos demasiado abruptos, la influencia orográfica es muy señalada, por lo que la

distribución espacial de las lluvias tiende a parecerse de una tormenta a otra. Cuando no esta

relacionada con acciones ciclónicas o convectivas, resulta ser de baja intensidad. Todo lo

anterior tal como se muestra en la figura siguiente.

FIG. V.2. Esquemas de Tipos de precipitación

c. Distribución de la precipitación c.1 Infiltración. Es el movimiento vertical del agua, a través de las capas superficiales

del suelo, producido por la acción de las fuerzas gravitacionales y capilares.

Esta es la porción más considerable de las pérdidas de la precipitación. Existen diferentes

métodos para calcular la infiltración, entre las que se pueden citar la de Horton y la de

Kostiakov.

c.2. Evaporación. Existe otra porción de la precipitación que se pierde cuando va

cayendo y esta es la evaporación que se tiene cuando caen las gotas de agua.

c.3. Transpiración. Es el agua que se despide en forma de vapor de las hojas de las

plantas. Esta agua es tomada por las plantas en forma natural del suelo.

c.4. Almacenamiento temporal. En las depresiones del terreno, se presenta una

retención por determinado tiempo de cierta cantidad de agua, la que después parte se infiltra y

parte se evapora.


31

c.5. Escurrimiento. Es el agua proveniente de la precipitación que circula sobre o bajo la

capa superficial del suelo o en estratos más profundos y que llega a una corriente para finalmente

ser drenada hasta la salida de una cuenca. Existen tres tipos de escurrimiento: superficial,

subsuperficial y subterráneo.

La relación entre el volumen escurrido y el volumen precipitado en una determinada

cuenca es lo que origina el concepto de coeficiente de escurrimiento (Ce), fundamental para

determinar el primero conociendo el segundo, variando entre valores que van de 0.1 a 0.25.

4. Fenómenos del ciclo hidrológico que afectan al país.

a) La sequía, la cual es debido a una poca o nula precipitación

b) Inundaciones, debido al desbordamiento de ríos, ocasionados por el exceso de

precipitación.

c) Granizo, lo cual es una forma de precipitación.

d) Heladas, se originan por una disminución de la temperatura, en parte ocasionada por

la baja humedad relativa del ambiente.

e) Ciclones, originados por precipitaciones de diversas intensidades.

TEMA VI. RECURSOS SECUNDARIOS. Los torrentes y los factores que los afectan.

Consideraciones sobre el almacenamiento de agua y sus posibilidades.

1. Principal recurso de agua para fines agrícolas.

2. Difícil de aprovechar en forma directa, salvo en la parte más baja de la cuenca.

3. Preferible provocar algún almacenamiento.

4. Creación de embalses artificiales.

5. El almacenamiento de agua depende:

a) Area y forma de la cuenca.

b) Precipitación en la cuenca (registros necesarios Estación termopluviométrica)

c) Escurrimientos superficiales (registros necesarios Estaciones hidrométricas)

d) Carácter geológico del sitio.

6. Tipos de almacenamiento

a) Vasos en forma de lagos naturales (caso: Zacapu y Chapala- subirrigación-)

b) Vasos en cuencas de drenaje natural (presas de almacenamiento)

c) Depresiones topográficas a las que debe conducirse el agua (importación de otra cuenca)

d) Almacenamiento puramente artificiales (bordos, jagüeyes)

7. Selección del sitio

a) Proximidad

b) Abastecimiento

c) Topografía

d) Geología

8. Precauciones especiales

a) Evitar depósitos de yeso

b) Grietas o cavidades en regiones volcánicas

c) Atención a areniscas de grano grueso

d) Depresiones con relleno de acarreo

e) Rellenos de grava y arena

f) Investigación completa para:

f.1. Evaluar abastecimiento

f.2. Determinar fugas posibles


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f.3. Evitar desbordamientos

g) Estudio de los suelos superficiales y subsuelo del vaso y la cuenca (azolve).

h) Probar alternativas de obras de excedencias.

i) Protección de la cuenca tributaria, con manejo adecuado evitando y previniendo la

deforestación.

TEMA VII. ESTUDIOS PARA EL APROVECHAMIENTO DE AGUAS

SUPERFICIALES CON FINES DE IRRIGACION. Distintos tipos de estudios. Profundidad

de la investigación para definir la viabilidad del proyecto.

1. Tipos de estudios y su alcance.

Los tipos de estudios que se pueden tener para la realización de obras de aprovechamientos

de aguas superficiales, son: a) Estudios preliminares y b) Estudios definitivos

a) Estudios preliminares

Los estudios preliminares, en cualquier caso deben ser lo suficientemente completos,

como para indicar de un modo efectivo si se justifica el costo para llevar a efecto los

estudios definitivos, incluyendo el diseño detallado del sistema. Cada fase de los estudios

debe llevarse tan lejos como sea necesario para obtener conclusiones acerca d ela

viabilidad del proyecto. Estos de clasifican en:

a.1. Visitas de inspección

a.2. Estudios preliminares técnicos

a.2.1. Topográficos

a.2.1.1. Para cuenca

a.2.1.2. En el vaso

a.2.1.3. En la boquilla

a.2.1.4. En la zona de riego

a.2.2. Geológicos

a.2.2.1. en el vaso

a.2.2.2. En la boquilla

a.2.3. Agrológicos

a.2.3.1. De gran visión para zonas de riego

a.2.4.Hidrológicos

a.3. Estudios preliminares socioeconómicos

b) Estudios Definitivos

Estos estudios deben realizarse exhaustivamente e incluir planos detallados de las obras y

las estimaciones de cantidades de los diferentes materiales y conceptos, que permitan

establecer el costo del proyecto, sobre el cual debe emprenderse el financiamiento y la

construcción. Estos estudios se clasifican en:

b.1. Estudios definitivos socioeconómicos

b.2. Estudios definitivos técnicos

b.2.1. Topográficos

b.2.1.1. De cuenca de captación

b.2.1.2. De vasos de almacenamiento

b.2.1.3. De boquilla

b.2.1.4. De zona de riego

b.2.2. Geológicos

b.2.2.1. De Boquilla


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b.2.2.2. De vaso

b.2.3. Agrológicos

b.2.3.1. De Reconocimiento

b.2.3.2. Semidetallado

b.2.3.3. Detallado

b.2.3.4. Especial.

b.2.4.Hidrológicos

b.2.5. Mecánica de suelos

2. Necesidad de los estudios y su planeación

En particular, ningún proyecto de riego, sin importar su tamaño, cuyo fracaso pueda

significar un serio peligro de pérdidas materiales o de vidas, debe emprenderse sin que se

tomen en cuenta los siguientes factores:

a) Cantidades de agua que se van a almacenar, bombear o derivar;

b) Capacidad agrícola de los terrenos que se van a poner bajo riego

c) Diseño adecuado del sistema de distribución

d) Posibilidades de drenaje

e) Aspectos económicos de las obras que conforman el proyecto

3. Análisis de información y viabilidad del proyecto

La primera intención para estudiar cualquier proyecto hidráulico propuesto, requiere que se

determinen sus características de viabilidad. Esto abarca los estudios necesarios del proyecto que

permitan un análisis razonable y una conclusión con respecto a consideraciones especificas de

ingeniería y economía para determinar la viabilidad de un proyecto. Dichas consideraciones

primordialmente son:

a) Que el proyecto se justifique de acuerdo con su finalidad

b) Que el proyecto responda a una necesidad económica o social.

c) Que el servicio que se prestará a funcionar el proyecto lo haga justificable.

Infraestrctura de Aprovechamientos Hidráulicos- cap-III a VII

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