TESIS DISEÑO AGRONOMICO

8/12/2019 TESIS DISEO AGRONOMICO

1/94

DEDICATORIA MATHEUS F. 2011

[iii]

DISEO DE UN SISTEMA DE RIEGO POR ASPERSIN 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, Ncleo Universitario Rafael Rangel en el cumplimiento parcial

de los requisitos para optar al ttulo de Ingeniero Agrcola.

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES

NCLEO UNIVERSITARIO RAFAEL RANGEL

DEPARTAMENTO DE INGENIERA

TRUJILLO ESTADO TRUJILLO

Trujillo, Octubre 2011


2/94


[iii]

DISEO DE UN SISTEMA DE RIEGO POR ASPERSIN 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, Ncleo Universitario Rafael Rangel en el cumplimiento parcial

de los requisitos para optar al ttulo de Ingeniero Agrcola.

_______________ ________________

Msc. Jess Mejas PhD. Ricardo Trezza

Tutor Acadmico Asesor Acadmico

_________________

Prof.Aixa Nez

Asesor Acadmico

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES

NCLEO UNIVERSITARIO RAFAEL RANGEL DEPARTAMENTO DE INGENIERA

TRUJILLO ESTADO TRUJILLO

Trujillo, Octubre 2011


3/94


[iii]

DEDICATORIA

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

de mis metas trazadas, obtener el ttulo de Ingeniero Agrcola Mencin 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 Santsima Virgen, por estar siempre en m, derramando

sus dones: sabidura, inteligencia, discernimiento y ciencia, permitindome

continuar siempre con ms optimismo y no decaer para llegar a alcanzar el xito.

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 s, sin importar las circunstancias, me brindaron su

apoyo, confianza, consejos y orientacin, que da a da 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 momentosdifciles, cont siempre con su apoyo incondicional, cario y perseverancia Los

Quiero!!

A mis abuelos: Nolberto(+), Mara De La Trinidad (+), Hiplito (+) y Ana Teresa,

quienes me brindaron su amor y sabidura, guindome por el mejor camino

Gracias por sus bendiciones

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

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

este triunfo les sirva de estimulo y dedicacin para continuar Los Quiero


4/94

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

vocacin 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

formacin acadmica para obtener el ttulo de Ingeniero Agrcola.

A mi tutor y amigo MSC. Jess Mejas por compartir conmigo sus conocimientos y

ayuda incondicional en la elaboracin de este proyecto.

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

aportados.

Al Sr. Manuel Barroeta por su colaboracin prestada para culminar con xito este

trabajo.

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

proyecto en su finca.

A mis profesoras Aixa Nez e Igle Umbra por su apoyo incondicional, trasmitirme

sus conocimientos y brindarme su amistad.

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

de quienes aprend que la inteligencia no es una utopa.

A la Sra. Claret Mrquez personal administrativo del departamento de Ingeniera

por todo su apoyo, paciencia y amistad.

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


5/94

INDICE GENERAL MATHEUS F. 2011

[v]

NDICE GENERAL

Captulo Contenido Pgina

DEDICATORIA iii

AGRADECIMIENTOS iv

NDICE GENERAL v

NDICE DE FIGURAS ix

NDICE DE TABLAS x

NDICE DE APNDICES xii

NDICE DE ANEXOS xiii

LISTA DE SIMBOLOS xiv

RESUMEN xvi

I INTRODUCCI N 1

Objetivos 3

II REVISI N BIBLIOGR FICA 4

2.1 Conceptos bsicos 4

2.2. Riego por aspersin 6

2.3. Criterios de seleccin de un mtodo de riego 8

2.4 Ventajas y desventajas del riego por aspersin 11

2.4.1 Ventajas 11

2.4.2 Desventajas 12

2.5 Planeacin del sistema de riego por aspersin 13

2.6 Componentes que integran un equipo de riego poraspersin 14


6/94


[vi]

2.7 Aspectos financieros 17

III CARACTERIZACION DEL AREA DE ESTUDIO 19

3.1 Generalidades 19

3.2 Ubicacin 19

3.2.1 Poltico administrativa 19

3.2.2 Geogrfica 21

3.2.3 Hidrogrfica 21

3.2.4 Prctica 21

3.3 Topografa y superficie 21

3.3.1 Topografa 21

3.3.2 Relieve 22

3.3.3 Geologa 22

3.3.4 Litologa 23

3.4Climatologa 23

3.4.1 Precipitacin 24

3.4.2 Temperatura 25

3.4.3 Vegetacin 27

3.4.4. Suelos 27IV ESTIMACI N DE LA OFERTA Y DEMANDA DEL

RECURSO HDRICO36

4.1 Oferta del recurso hdrico 36

4.1.1 Cantidad de agua 36


7/94


[vii]

4.1.2 Calidad del agua 37

4.2 Demanda del recurso hdrico 394.2.1 Clculo de la evapotranspiracin del cultivo de

referencia (ETo).39

4.2.2. Clculo de la evapotranspiracin del cultivo (Etv) 41

4.2.3 Precipitacin efectiva 44

4.2.4. Balance hdrico 46

V DISEO DEL SISTEMA DE RIEGO 495.1 Diseo agronmico 49

5.1.1 Lmina almacenable del suelo (dt) 49

5.1.2 umbral de riego (UR) 50

5.1.3 Lmina neta (dn) 50

5.1.4 Frecuencia de riego mxima (Frmax) 51

5.1.5 Frecuencia de riego (FR) 52

5.1.6 Lmina neta de riego 52

5.1.7 Lmina bruta de riego 53

5.2 Caractersticas de operacin del sistema de riego 54

5.2.1 Trazado y caractersticas del sistema 54

5.2.2 Seleccin del aspersor 54

5.2.3 Separacin entre aspersores y laterales 55

5.2.4 Intensidad de aplicacin 56

5.2.5 Tiempo de riego 57


8/94


[viii]

5.2.6 Nmero de posiciones de laterales por da 57

5.2.7 Nmero de posiciones en los das de riego 585.2.8 Nmero de posiciones totales 59

5.3 Diseo hidrulico 60

5.3.1 Diseo hidrulico del sector 01 60

Diseo de las tuberas laterales 60

Diseo de la tubera secundaria 64

5.3.2 Diseo hidrulico del sector 02 66

5.4 Calculo de la Inversin Inicial 67

5.5 Costos de produccin para el cultivo 69

VI CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 74

6.1 CONCLUSIONES 74

6.2 RECOMENDACIONES 75BIBLIOGRAFA 76

APNDICES 78

ANEXOS


9/94

INDICE DE FIGURAS MATHEUS F. 2011

[ix]

INDICE DE FIGURAS

Figura Contenido Pgina

3.1 Ubicacin de la zona de estudio 20

3.2 Precipitacin promedio mensual 25

3.3 Temperatura media mensual 26

3.4 Infiltracin bsica 35

4.1 Curva de coeficiente de cultivo para la papa 43

4.2 Balance hdrico de la papa (Solanum tuberosum) 47


10/94

INDICE DE TABLAS MATHEUS F. 2011

[x]

INDICE DE TABLAS

Tabla Contenido Pgina

3.1 Precipitacin promedio mensual periodo 2000-2010 24

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

3.3 Resultado del anlisis de suelos 28

3.4 Escala de ph para suelos agrcolas 29

3.5 Escala de salinidad 30

4.1 Aforos en la tubera que surte la unidad de produccin 37

4.2 Resultados de los anlisis de calidad del agua 38

4.3 Valores de temperatura,Rn,G,u2, esat, eact,,y Eto 43

4.4 Valores de Kc para la papa (Solanum tuberosum) 43

4.5 Resultados de la evapotranspiracin 44

4.6 Valores de precipitacin efectiva 46

4.7 Balance Hdrico para el cultivo de papa (Solanum tuberosum) 47

5.1 Resultados del diseo agronmico 53

5.2 Caractersticas del aspersor 54

5.3 Espaciamiento de laterales 55

5.4 Caractersticas de operacin del sistema 59

5.5 Resumen del diseo del lateral ms crtico del sector 01 645.6 Resumen del diseo de la tubera secundaria 66

5.7 Resumen del diseo del lateral ms crtico del sector 02 67

5.8 Resumen del diseo de la tubera secundaria del sector 02 67


11/94

INDICE DE TABLAS MATHEUS F. 2011

[xi]

5.9 Costos de las tuberas de (PEAD). 68

5.10 Costos para los accesorios principales. 68

5.11 Costo de los accesorios del diseo del sistema de riego. 69

5.12 Resumen de los costos de materiales y precios 69

5.13 Costos de produccin de la papa(Solanum tuberosum) 70

5.14 Costos totales del proyecto. 73


12/94

INDICE DE APENDICES MATHEUS F. 2011

[xii]

INDICE DE APNDICES

Apndice Contenido Pgina

A Zona de muestreo 79

B Resultado anlisis de suelo 81

C Pruebas de infiltracin 02-03 87

D Registro de precipitacin 92

E Resultados calidad del agua 95

F Modelo del aspersor 98

G Mtodo simplificado de KC 100


13/94

INDICE DE ANEXOS MATHEUS F. 2011

[xiii]

INDICE DE ANEXOS

Anexo Contenido

I Plano general de la finca

II Plano del rea destinada para el diseo del sistema de riego

III Plano con el diseo del sistema de riego


14/94

LISTA DE SIMBOLOS MATHEUS F. 2011

[xiv]

LISTA DE SIMBOLOS

SIMBOLO DEFINICION

cm Centmetros

cm/h Centmetros por hora

Constante psicromtricaEto Evapotranspiracin potencial

Etc Evapotranspiracin real

G Flujo de calor en el suelo

C Grados centgrados

gr/cm3 Gramos por centmetro cubico

ha hectreas

h Horas

kPa Kilo pascales

km Kilmetros

km/h Kilmetros 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 Milmetros


15/94

[xv]

mm/dia Milmetros por da

mm/h Milmetros por horamin minutos

Pendiente de la curva de presin de vapor del aire

Pe Precipitacin efectiva

eact Presin actual del vapor del aire

esat Presin de vapor a saturacin

Rn Radiacin neta

T Temperatura

U2 Velocidad del viento


16/94

RESUMEN MATHEUS F. 2011

[xvi]

RESUMEN

El mtodo de riego por aspersin es el que ms se adapta a la zona de los Andes,

ya que esta se caracteriza por poseer suelos con topografas ligeramente

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

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

especfico 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 rea de estudio comprenden 5,003 ha, que por

medio del levantamiento topogrfico se determino que el rea a utilizar para el

diseo del sistema de riego es de 2,36 ha. La fuente de abastecimiento que surtela finca es la quebrada Estapape, se realizaron aforos a la tubera 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 mineralizacin ptimas para el consumo

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

5,8 (cidos), con una infiltracin bsica de 3,50 cm/h. el balance hdrico realizado

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

meses de abrilmayo y septiembreoctubre, tambin muestra dos periodos secos

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

diseo se tom en consideracin el rubro papa (Solanum tuberosum),ya que este

es el cultivo que prefiere el productor. Se realiz el diseo agronmico e hidrulico

para el riego de la parcela; el diseo hidrulico se efectu en dos sectores debido

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

La inversin inicial para la instalacin del sistema es de BsF. 125.892,7 que segn

el cambio oficial equivalen a $29.269,33., al da 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 elaboracin de los planos.

Palabras claves: diseo, aspersin, rubro, infiltracin bsica, laterales.


17/94

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

[1]

CAPITULO I

INTRODUCCION

En Latinoamrica la agricultura se manifiesta como el ms importante consumidor

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

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

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

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

humanidad disputas y confrontaciones.

Con el dominio de las tcnicas de riego se inicia la agricultura de regado al mismo

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

las tcnicas de riego impulso una nueva forma de vida ms segura y con menos

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

alimentos sin tener que desplazarse de un sitio a otro, ya no era necesario elcontinuo traslado para buscar sustento.

Existen tres mtodos de riego para cultivos, los cuales son el riego por aspersin,

el de superficie y el goteo. El riego por aspersin es un mtodo 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 presin

adecuada hasta los elementos encargados de aplicarla, los aspersores.

Para conseguir un buen riego por aspersin son necesarios: presin en el agua,

una estudiada red de tuberas adecuadas a la presin del agua, aspersores

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

distribucin y un depsito de agua que conecte a la red de tuberas.


18/94


[2]

En los sistemas de riego por aspersin la red de distribucin del agua est

formada por conducciones cerradas que llevan el agua a presin hasta losaspersores, el agua sale a travs 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 ms profundas, quedando as a disposicin del cultivo. La

cantidad de agua que se infiltra ser ms o menos homognea segn sean las

caractersticas fsicas del suelo y las propias caractersticas de funcionamiento de

los aspersores. En un sistema de riego por aspersin bien diseado no se debe

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

punto donde cae. Adems el tamao de las gotas producidas por los aspersores

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

Sin embargo, la aplicacin del agua en forma de lluvia est bastante condicionada

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

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

evaporacin). Estos sistemas son especialmente tiles para aplicar riegos

relativamente ligeros con los que se pretende aportar algo de humedad al suelo enel perodo de nascencia o para aplicar riego de socorro.

Los sistemas de riego por aspersin son el mtodo que ms se adapta a la zona

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

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

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

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

En el caso especfico 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


19/94


[3]

aspersin, 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 produccin. La superficie estimadaque se agregara para riego es de 2,4 ha. El cultivo a sembrar es Papa (Solanum

tuberosum), la cual es una planta tuberfera originaria de Amrica.

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 regin. En cada piso altitudinal se utilizan los tres mtodos de riego

mencionados anteriormente. En la Finca Estapape se usa el riego por aspersin

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

permiten la aplicacin de este ltimo u otro mtodo debido a sus altas pendientes.

Objetivo General

Disear un sistema de riego por aspersin para el cultivo de Papa ( Solanum

tuberosum) en la Finca " Estapape ", sector Estapape, parroquia La Quebrada,municipio Urdaneta, estado Trujillo.

Objetivos Especficos

Elaborar el diagnostico fsico natural del rea objeto de estudio.

Realizar el estudio de caracterizacin de las variables edafolgica e hdrica. Determinar la demanda de agua para el rubro papa (Solanum tuberosum)

en la zona de estudio.

Realizar el diseo agronmico e hidrulico del sistema de riego.

Calcular la inversin inicial.


20/94

CAPITULO II: REVISION BIBLIOGRAFICA MATHEUS F. 2011

[4]

CAPITULO II

REVISIN BIBLIOGRFICA

2.1. CONCEPTOS BASICOS

El riego segn Israelsen y Hansen (1962) definen el riego como la aplicacin

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 sequas de corta duracin.

Enfriar el suelo y la atmsfera 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 erosin por la formacin de cauces naturales de

drenaje.

Ablandar los terrones de tierra.

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

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

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

materias, al suelo y por consiguiente a la planta, con el fin de mantener opromover su crecimiento.

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

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


21/94


[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 agrcola como una prctica o practica de

produccin con la aplicacin oportuna y uniforme de agua a un perfil del suelo

para reponer en este el agua consumida por los cultivos.

Castan (2000) plantea que existen diferentes mtodos de riego entre los ms

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

Segn Israelsen (1962) los mtodos de riego pueden clasificarse en:

Mtodos superficiales.

Mtodos subsuperficiales.

Mtodos por aspersin.

En el mtodo de riego por superficie y riego por aspersin el agua penetra desde

la superficie y se repone a intervalos de tiempo, generalmente de varios das, todavez que la lmina de agua consumida alcanza un espesor adecuado para su

manejo eficiente. En el mtodo por sub-irrigacin el agua asciende por capilaridad

desde un plano fretico controlado, que se ubica prxima a la base del sistema

radical a medida que es consumida por los cultivos.

La diferencia entre los mtodos de riego por superficie y aspersin 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 pequeas gotas de agua,

que penetran en el suelo al tiempo que se aplica.


22/94


[6]

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

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

aspersin no incluye un acondicionamiento del terreno. El suministro del agua nodepende de la gravedad, pues su aplicacin se realiza en forma de lluvia por

presin hidrulica. La instalacin consta de una bomba, una o ms lneas

principales y laterales con aspersores.

2.2. RIEGO POR ASPERSION

El sistema de irrigacin por aspersin no requiere ms que la eliminacin de las

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

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

por aspersin ser hasta el 20%.

Los sistemas de aspersin suelen clasificarse segn el grado de movilidad de los

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

comprensin de su funcionamiento y adems se ofrece una mejor idea acerca de

los costos necesarios e inversiones a realizar. De esta forma general los costes deinversin se incrementan y los requerimientos de mano de obra disminuyen a

medida que aumenta el nmero de elementos fijos del sistema.

Los sistemas de aspersin 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 mviles, semifijos y fijos.

Segn el Manual de Riego Agrcola (2006) el riego por aspersin consiste en la

distribucin del agua o los cultivos en forma de lluvia, mediante la presin


23/94


[7]

hidrulica de una bomba, una o ms lneas de tuberas y un conjunto de boquillas

o aspersores que la rocan.

Segn Grassi (1996) mediante el riego por aspersin, 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

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

adems permite una adecuada tecnificacin de la prctica del riego.

Condiciones que favorecen la instalacin del mtodo:

El riego por aspersin 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 mtodo. Sin embargo,

es insustituible en las siguientes condiciones:

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

caso la conduccin del agua por tuberas resuelve los inconvenientes del trazado

de acequias en terrenos irregulares.

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

nivelacin y deben aplicarse reducidas lminas de agua en cada riego. Tambin

en los de alta velocidad de infiltracin con grandes prdidas por percolacin de

agua en la cabecera.

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

acarrear efectos perjudiciales para su conservacin.


24/94


[8]

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

un diseo econmico se logra con un equipo que permanezca en actividad

durante un elevado nmero de horas al ao.

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

subterrneas manantiales propios, o de los predios donde resulta factible

regularizar el caudal recibido mediante embalses.

Dado que este sistema cubre ntegramente el rea imaginada, se presta

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

y para cultivos hortcolas, su empleo en cultivos permanente, tales como caa de

azcar y frutales es menos factible por el patrn de humedecimiento del suelo en

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

notablemente los trabajos de movimiento de las tuberas en otras.

2.3. CRITERIOS DE SELECCIN DE UN METODO DE RIEGO

Criterios de seleccin de un mtodo de riego:La seleccin del mtodo de riego se

basa en criterios que tienen relacin con el cultivo, el suelo, la topografa, la

economa, el clima, la disponibilidad de mano de obra as, como las labores

vinculadas al desarrollo fsico, manejo del riego y administracin de la finca en

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

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

terreno.

A continuacin se mencionan varios de los criterios de seleccin de mtodos de

riego:


25/94


[9]

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

cultivo prcticamente determina el mtodo de riego. Por ejemplo el arroz se riega

en la casi generalidad de los casos por melgas en contorno o por grandessecciones de inundacin.

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

solanceas, originaria de Amrica del Sur y cultivada en todo el mundo por sus

tubrculos comestibles. Domesticada en el altiplano andino por sus habitantes

hace unos 7.000 aos fue llevada a Europa por los conquistadores espaoles ms

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

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

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

Topografa: Si tenemos en cuenta la gran subdivisin al tratar los mtodos de

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

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

terrenos desde llanos hasta fuertemente ondulados.

El riego por aspersin se adapta a una amplia gama de condiciones topogrficas.

Si bien pueden emplearse exitosamente en terrenos llanos, constituyen

generalmente la nica posibilidad de riego eficiente en terrenos fuertemente

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

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

topogrficas.

Entre los mtodos por superficie, la topografa y el valor de la pendiente, permite

una mayor especificacin del mtodo de riego. As una topografa llana, con

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

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


26/94


[10]

Sin duda el criterio topogrfico est ntimamente unido a las posibilidades de

nivelacin. Aunque es este un factor que puede modificarse.

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

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

aspectos de relacin aguasuelo, vinculados al riego, tales como la capacidad de

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

este criterio puede determinar que el riego por aspersin constituye la nica

posibilidad en tales condiciones.

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

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

prcticamente determinar el Mtodo de Riego a utilizar, la disponibilidad en el

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

entregas sucesivas, seala la convivencia de un mtodo que se ajusta a tales

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

que econmicamente sea posible la construccin 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 construccin y operacin de las obras generales del sistema; (ii) costos de

desarrollo y de operacin del riego en el predio.

El costo de construccin y operacin se atiende mediante un canon de

amortizacin de obras y un canon de operacin y conservacin de las mismas. Ya

sea que estos servicios la administracin 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 seleccin del mtodo de riego

y en los trabajos a realizar para acondicionar las tierras.


27/94


28/94


[12]

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

de los cultivos, sobre todo durante la germinacin de las semillas, donde sonnecesarios riegos ligeros pero frecuentes. Esto ocurre en algunos cultivos tales

como zanahoria, remolacha, etc. Tambin es un mtodo muy til para dar riegos

de socorro y especialmente eficaz en la lucha contra heladas.

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

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

fuera del alcance de las races.

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

obstculos propios del riego por superficie. nicamente en el caso de sistemas

con tuberas en superficie durante la campaa de riegos dificultara esta

mecanizacin.

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

algunos tratamientos qumicos y permite cierto grado de automatizacin.Se adapta a la rotacin de cultivos, siempre y cuando el diseo de la red de

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

2.4.2 Desventajas

El principal inconveniente del riego por aspersin es de carcter econmico.

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

inversin inicial y/o de mantenimiento. A esto hay que aadirle el alto costo

energtico que supone el funcionamiento de la instalacin, al necesitar

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


29/94


[13]

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

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

desarrollo de enfermedades.

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

de aplicacin 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 PLANEACIN DEL SISTEMA DE RIEGO POR ASPERSIN

Un sistema de riego por aspersin requiere de una planeacin cuidadosa y

profesional hecha con base en un estudio para determinar qu sistema es el ms

apropiado de acuerdo con sus capacidades y las caractersticas de las bombas,tuberas, accesorios y boquillas.

Esta planeacin debe tomar en cuenta la relacin de hasta 60% del costo

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

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

su costo, as como el mtodo apropiado para impulsar las bombas, ya sea que se

disponga de energa elctrica o no.

Sin embargo, el nfasis de la planeacin debe estar en armona y equilibrio en la

eleccin de la bomba y su potencia, en el diseo de las tuberas principales y sus

ramales y en la seleccin de las boquillas.


30/94


[14]

La eleccin errnea del equipo, las velocidades inadecuadas de aplicacin de las

cargas a los aspersores y la equivocada seleccin de las boquillas, de su presin

de trabajo a su velocidad, traen como consecuencias un riego deficiente y unamala inversin (Manual del Riego Agrcola 2006).

2.6 COMPONENTES QUE INTEGRAN UN EQUIPO DE RIEGO POR

ASPERSIN

Segn la Sprinkler Irrigation Asociation (1969) un sistema de riego por aspersin

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

agua pulverizada sobre el terreno.

Un sistema de riego por aspersin puede abarcar todo un proyecto con tuberas

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

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

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 aspersin est integrado por:

1. El equipo motobomba.

2. Las tuberas.

3. Los aspersores o rociadores.

4. Los accesorios.

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

fuente de provisin e impulsarla a travs del sistema. Dado que para el

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


31/94


[15]

necesaria para ello, como as tambin para compensar las prdidas de energa en

las tuberas.

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

bombas turbinas. El motor puede ser elctrico o a combustin interna;

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

ser fijo o mvil.

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

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

necesaria, se debe tener en cuenta no solo el desnivel geomtrico sino tambin la

presin de ejercicio de los aspersores y las prdidas de carga en el sistema.

La motobomba mvil cambia de ubicacin en cada posicin de riego, esta se

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

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

fuerza de un tractor.

Tuberas: Las tuberas de un sistema de riego por aspersin, la integran los

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

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

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

mvil, y pueden ser mviles equipo mvil, con todas las tuberas transportables.

Las tuberas fijas son comnmente metlicas, de plstico, de asbesto, cemento o

de concreto reforzado con junta especial. Las tuberas mviles 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 mnimo esfuerzo y se integran por

tramos de 6 -9 12 m de largo y dimetro variable entre 2y 8.


32/94


[16]

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

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

adaptar la tubera a las irregularidades del terreno. Se emplean diferentessistemas de acoplamiento: unos a palanca (Sistema Europeo) y otro hidrulico

automtico (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; producindose dicha rotacin,

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

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

circular y los aspersores pueden asimismo tener una o dos tuberas 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 ms adecuado para la intensidad de precipitacin

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

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

1. Aspersores de baja presin entre 1 y 2 atm. Especialmente diseados para

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

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

aspersores tienen un limitado radio de influencia.

2. Aspersores de presin intermedia entre 2 y 4 atm. Comnmente se disean

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

Dimetro del crculo humedecido entre 21 m y 39 m.


33/94


[17]

3. Aspersores de alta presin, entre 4 y 7 atm. Aspersores gigantes

especialmente adaptados para cultivos de elevado tamao, tales como

maz y caa de azcar. El dimetro del crculo humedecido vara entre 60 y150 m.

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

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

portaregador en frutales, caa de azcar, algunas hortcolas e industriales. Para

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

que permiten regar debajo de la copa de los mismos.

Una variante del sistema clsico de riego por aspersin lo constituye la tubera

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

sucesin de perforaciones a travs de las cuales fluye el agua.

2.7 ASPECTOS FINANCIEROS

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

hay pocos proyectos que podran 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 inversin 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.


34/94


[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

trminos de rehabilitacin de un sistema de riego. Entre estos costos se pueden

considerar:

Costos anuales de operacin: personal e insumos, energa.

Costos anuales de mantenimiento

Costos anuales de reposicin

(Chile-riego) 2004


35/94

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

[19]

CAPITULO III

CARACTERIZACION DEL AREA DE ESTUDIO

3.1 GENERALIDADES

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

de vital importancia estudiar las variables fsico naturales que nos permitan

conocer las dificultades de la zona o regin, as como tambin la viabilidad de los

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

instrumentos indispensables para el establecimiento de normas destinadas a

lograr un aprovechamiento justo de los recursos del rea.

3.2 UBICACIN

3.2.1 Poltico administrativa

El rea de estudio se localiza en la Repblica Bolivariana de Venezuela, formando

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

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


36/94


[20]

Figura 3.1. Ubicacin de la zona de estudio


37/94


[21]

3.2.2 Geogrfica

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

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

Latitud: 9.145 Longitud: 70.574

Coordenadas geogrficas en grados, minutos y segundos (WGS84)

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

3.2.3 Hidrogrfica

Hidrolgicamente se encuentra ubicada en la Hoya Hidrogrfica 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 rea objeto de estudio se sita a 1,50 km de la poblacin de La Quebrada.

3.3 TOPOGRAFIA Y SUPERFICIE

3.3.1 Topografa

El rea objeto de estudio comprende aproximadamente 5 ha, para la realizacin

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

trazando poligonales cerradas.


38/94


[22]

3.3.2 Relieve

Los andes venezolanos conforman una cadena montaosa caracterizada por

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

pendientes y donde se encuentran pocas reas que presentan una topografa

plana.

Desde el punto de vista fisiogrfico, el rea est conformada por un sistema de

relieve montaoso muy abrupto, prolongacin de la Sierra de La Culata y La

Serrana de Trujillo, caracterizado por laderas pronunciadas con fuertes problemas

de erosin y muy intervenidas; alternndose con un complejo sistema deposicional

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

disectados. Las pendientes son muy fuertes y aumentan considerablemente de

Quebrada de Cuevas hasta la poblacin 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 Geologa

Geolgicamente 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 Precmbrico por las formaciones geolgicas de Sierra Nevada.

Estratigrficamente los relieves ms elevados estn constituidos por rocas que

van desde las ms antiguas en los andes venezolanos pertenecientes al

precmbrico, hasta los sedimentos ms recientes depositados durante el

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

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

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


39/94


40/94


[24]

3.4.1 Precipitacin

La precipitacin representa casi todo el aporte hdrico natural al sistema suelo-

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

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

fsicas y contenido de humedad, cobertura, pendiente, y de las caractersticas de

la lluvia: espesor, intensidad, duracin y frecuencia.

De los elementos climticos la precipitacin constituye uno de los de mayor

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

periodo 20002010. Por ser esta la estacin ms prxima a la zona de estudio;

estos registros pluviomtricos indican que la zona tiene un rgimen 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. Precipitacin promedio mensual (mm). Estacin: La Quebrada. Periodo:

2000 - 2010

MESES

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

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.


41/94


[25]

Figura 3.2Precipitacin promedio mensual

3.4.2 Temperatura

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

estacin Valera a travs del gradiente altotermico, segn la Ecuacin 4.2.

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

Estapapes.

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

Donde:

Altura ZONA: 1.677 msnm

Altura VALERA: 628 msnm

Tconocida: Temperatura mxima y mnima de Valera mensual.

0

20

40

60

80

100

120

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

PRECIPITACION

MESES

PRECIPITACION PROMEDIO MENSUAL


42/94


[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 travs del gradiente altotermico

Figura 3.3Temperatura media mensual (C)

Donde se aprecia que los meses ms fros son enero y diciembre donde se

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

ms clidos julio y agosto donde las temperaturas alcanzan 18,7C y 18,9C.

16

17

18

19

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

TemperaturaC

Meses

Temperatura media mensual


43/94


[27]

3.4.3 Vegetacin

La vegetacin existente va desde bosque seco montano bajo a bosque hmedo

montano y vegetacin de pramo en las zonas ms altas. Presenta un alto grado

de intervencin por sustitucin de especies por otras de aprovechamiento agrcola.

Las superficies con pendientes ms suaves en su mayora son destinadas a la

produccin hortcola y las zonas con mayor pendiente al cultivo de hortalizas en

terrazas y pastos para ganadera.

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

vegetacin de la zona se caracteriza principalmente por pramo moderadamente

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

deciduo fuertemente intervenido y matorral de pramo.

3.4.4. Suelos

El anlisis fsico qumico de las muestras de suelo tomadas en la finca

Estapapes se realiz en el Laboratorio de Servicio de Anlisis de Suelos de La

Universidad de Los Andes Ncleo 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 mtodo 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

Apndice A.

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

elctrica, materia orgnica, fosforo, potasio, calcio y magnesio, utilizando los

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

BrayOlsen, Bray1, Complexometrico (Acetato de Amonio), respectivamente,

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

Apndice B.


44/94


45/94


[29]

pH

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

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

El pH del suelo influye en la tasa de liberacin de nutrientes por meteorizacin, en

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

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

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

concentracin de iones (OH-); puede ser cida cuando la concentracin de (H+)

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

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

suelo y por lo tanto su ndice de fertilidad. La interpretacin de los valores de pH

se muestra en la Tabla 3.4

Tabla 3.4. Escala de pH para suelos agrcolas

Reaccin Ph

Fuertemente Acido Menor de 5

Moderadamente cido 5.16.5

Neutro 6.67.3

Moderadamente Alcalino 7.48.5

Fuertemente Alcalino (suelos sdicos) Mayor de 8.5

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

pH fuertemente cido lo cual impide la mineralizacin, con la constante

disminucin del nitrgeno en el suelo trayendo como consecuencia un descenso

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

produciendo alteraciones morfolgicas tales como races raquticas, las hojas con

un aspecto purpureo y rgido, no se desarrolla el tallo, entre otras caractersticas,

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

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


46/94


[30]

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

sin carbonato clcico. Actividad bacteriana escasa.

Conductividad Elctrica (CE)

La medida de la conductividad elctrica (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 anlisis de conductividad elctrica se realiza en los suelos para

determinar si las sales solubles se encuentran en cantidades suficientes que

puedan afectar la germinacin normal de las semillas, el crecimiento normal de lasplantas o la absorcin de agua por parte de las mismas.

Tabla 3.5 Escala de salinidadCE en dS/m a 25 C Efectos02 No salino Despreciable en su mayora24 Ligeramente salino Se restringen los rendimientos de cultivos muy

sensibles48 Moderadamente salinos Disminuyen los rendimientos de la mayora de

los cultivos.

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

816 Fuertemente salinos Slo dan rendimientos satisfactorios los cultivostolerantes.

> 16 Muy fuertemente salinos Slo dan rendimientos satisfactorios algunoscultivos muy tolerantes.

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

Los valores de Conductividad Elctrica (CE) obtenidos en las diferentes muestrastomadas en los suelos de la finca en estudio (Tabla 3.3) muestran que no se corre

ningn 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.htmhttp://mct.dgf.uchile.cl/AREAS/medio_mod1.1.htmhttp://mct.dgf.uchile.cl/AREAS/medio_mod1.1.htm


47/94


[31]

Capacidad de Campo

La capacidad de campo (CC) establece el lmite 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 lmite superior de

agua que puede estar disponible para las plantas.

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

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

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

ocurre varios das despus de aplicado el riego.

Punto de marchitez permanente

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

de las plantas muestran sntomas de marchitamiento esto debido a que las races

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

Densidad aparente

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

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

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

presencia de materia orgnica, el resultado de la relacin (peso/volumen) se

obtiene en gramos por centmetros cbicos (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 caractersticas del suelo tales como la porosidad, el grado de aireacin que

posee el suelo y la capacidad de infiltracin.


48/94


[32]

Infiltracin

Segn Grassi (1998) la infiltracin del agua en el suelo constituye un proceso de

directo inters en la ingeniera de riego y drenaje. En drenaje porque sustenta los

procedimientos para calcular la escorrenta y en riego porque constituye un

parmetro esencial en planificacin, diseo y operacin de los sistemas en la

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

superficie del terreno hacia el suelo.

De similar modo seala que el mtodo ms comn para determinar la infiltracinen 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 dimetro () y de

30 cm de altura.

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

de altura. Gancho calibrador.

Escalimetro.

Papel peridico.

Nivel de carpintero.

Listn de madera.

Mandarria.

Cronometro.

Un recipiente de 120 l de capacidad (pipa).

El mtodo se aplico de la siguiente manera: con la ayuda del plano topogrfico del

rea en estudio se procedi a seleccionar las zonas donde las caractersticas

geomorfolgicas fuesen semejantes, con el propsito de aplicar en dichas zonas


49/94


50/94


[34]

Determinacinde

Icum= A tB

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

11:44 0 0 --------- ----------- Icum= A tB

11:45 1 21 0.00 1.32 A18.97

811:46 2 27 0.30 1.43 B 0.50711:47 3 34 0.48 1.53

11:48 4 38 0.60 1.58 I = a t11:49 5 42 0.70 1.62 a 9.624

11:50 6 46 0.78 1.66 b-

0.49311:51 7 48 0.85 1.68

11:52 8 52 0.90 1.72 InfiltracinBsica

11:53 9 56 0.95 1.75 Tb (min)295.7

4

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) 3.5012:14 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 2.1512:34 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


51/94


52/94

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 decidi

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

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

fuente circula en la poca crtica del ao.

No se realiz 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 decidi hacer aforos uno (01) por semana por tres (03)

semanas consecutivas durante la finalizacin del periodo de estiaje del ao 2010,

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

los registros de precipitacin para la estacin de La Quebrada que se muestra en

el Apndice D.

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

almacenamiento que surte a la finca por el mtodo de la trayectoria los das

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

se muestran en las Tablas 5.1.


53/94


54/94


[38]

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

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

de la quebrada y se cerr hermticamente con tirro, unido a la toma de la muestratambin se realiz la medicin de la temperatura del agua la cual arrojo 17.5C a

las 08:15am del da 29/11/10.

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

resultado emanado por el Laboratorio.

Tabla 4.2. Resultados del anlisis de calidad del agua

Parmetros Mtodo Muestra Unidades Valores Mximos(M.A)Ph Potenciometrico 7.96 U/pH 69

Conductividad elctrica (C.E).Conductimetrico 60.00 S/cm 2000

Temperatura (C)Termomtrico 20.00 C -

Dureza totalTitulacin 25.00 mg/L 500

Calcio totalTitulacin 18.00 mg/L 200

Magnesio total

Titulacin 6.00 mg/L 70

Fsforo totalColormetro 0.05 mg/L 10

Nitrgeno totalKjeldahl 0.10 mg/L 20

Potasio totalColormetro 0.50 mg/L 20

ClorurosTitulacin 1.00 mg/L 300

SulfatosColorimtrico 10.00 mg/L 500

Alcalinidad totalTitulacin 14.00 mg/L 500

Slidos totales SecadoEvaporacin 60.00 mg/L 1500

Slidos suspendidosFiltracinSecado 15.00 mg/L 60

Slidos disueltosFiltracinSecado 8.00 mg/L 60


55/94


[39]

De los anlisis fisicoqumicos 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 parmetros fisicoqumicos 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 mnimo tratamiento. Son aguas de baja

mineralizacin y tienen un contenido bajo en los nutrientes Fosforo (P), Nitrgeno

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

correspondiente.

4.2 DEMANDA DEL RECURSO HIDRICO

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

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

definirse como la tasa de evapotranspiracin de una superficie extensa de

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

70 sm-1y 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 mtodo de Hargreaves y el de Penmman-Monteit.

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

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

necesitan de los datos de temperatura media, mxima y mnima del are y valores

de precipitacin. Y se fundamenta en la ecuacin 5.1


56/94


[40]

Donde:

Eto: es la evapotranspiracin del cultivo de referencia en (mm/da)

Rn: Es la radiacin neta en la superficie del cultivo en (MJ/m2*da)

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

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

esat: presin de vapor a saturacin (kPa), correspondiente a la temperatura del aire(T)

eact: presin actual del vapor del are (kPa)

: pendiente de la curva de presin de vapor Del are (kPa/C)

: constante psicrometrica (kPa/C).

Para calcular las variables presentes en la Ecuacin 4.1 se realiz mediante una

hoja de clculo 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/da y el menor valor para el mes de Diciembre con 2.33mm/da.

4.2.2 Calculo de la Evapotranspiracin del cultivo (Etv)

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

cultivo en particular (Etc) estn relacionadas con las diferencias fisiolgicas entre

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

aerodinmicas del cultivo a la evapotranspiracin. Entre las principales

caractersticas que diferencian a un cultivo dado del cultivo de referencia estn:

1. Altura del cultivo: este parmetro afecta la resistencia aerodinmica del

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


57/94


[41]

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

modifica el valor de radiacin neta, la cual es la principal fuente de energa

para el proceso evapotranspiratorio.3. Resistencia del cultivo: cada cultivo tiene un particular nmero de estomas

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

transferencia de vapor de agua hacia la atmsfera.

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

una determinada porcin de suelo con respecto a su rea total de influencia. Esto

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

superficies hmedas del suelo.

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

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

el nmero de das 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 perodo de tiempo entre la fecha de

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

cultivada.

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

cultivo cubre el 10% de rea, hasta que llega a su mximo porcentaje de

cobertura. En la prctica, para la mayora de los cultivos la mxima cobertura

coincide con los inicios de la floracin.

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

producirse el rea mxima de cobertura y finaliza al comenzar la madurez del

cultivo. Esta maduracin del cultivo es indicada por la maduracin del fruto y cada

de las hojas.


58/94


[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 determinacin del valor de Kc, se utiliz el mtodo simplificado que

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

para el cultivo a estudiar.

El cultivo a desarrollar en la unidad de produccin 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 clculo del valor de Etc est basado en la Ecuacin 5.2

Donde:

ETc: evapotranspiracin del cultivo (mm/da)

ETo: evapotranspiracin del cultivo de referencia (mm/da)

Kc: coeficiente del cultivo (adimensional).


59/94


[43]

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

Tabla 4.3 Valores de temperatura,Rn,G,u2, esat, eact,,y 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 2esat 1.18 1.20 1.23 1.27 1.29 1.30 1.30 1.33 1.29 1.30 1.22 1.20eact 0.84 0.85 0.88 0.92 0.96 0.96 0.93 0.95 0.94 0.96 0.92 0.89 0.08 0.08 0.08 0.08 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.08 0.08 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 clculo en Excel

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

Etapas Inicio Desarrollo Intermedia Final

Longitud (das) 25 30 35 30

Tiempo desde el da de

siembra

25 55 90 120

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


60/94


[44]

Figura 4.1. Curva Kc para el cultivo papa

Tabla 4.5. Resultado de la evapotranspiracin del cultivo papa en la zona deestudio. 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 Precipitacin 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 percolacin

se requiera para lixiviar las sales. Adems en determinados perodos del ciclo

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

ocurre en la maduracin.

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)


61/94


[45]

La relacin entre la lmina retenida de la zona radicular del suelo y la que totaliza la

precipitacin cada, es una medida de la eficiencia de la misma. En los clculos sobre

demanda de agua se debe tomar en consideracin la precipitacin efectiva (pe), quees igual a una fraccin de (p), que puede ser desde igual a la unidad hasta

prcticamente insignificante.

La fraccin de (p)usada es del 80%, segn el mtodo del Servicio de Conservacin

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

Este parmetro se emplea para el clculo de los requerimientos de agua del cultivo en

la zona de estudio, se clculo mediante un programa de computacin desarrollado por

la Divisin de Aguas y Tierras de la FAO, el cual lleva por nombre CROPWAT versin

4.3, a partir de los valores de precipitacin (ver Tabla 3.2), de la estacin de La

Quebrada. Los resultados se muestran en la Tabla 4.6.

4.2.4. Balance hdrico

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

la condicin hdrica de un rea determinada para un intervalo de tiempo dado. Se

realiza con fines de planificacin agrcola e hidrulica a nivel nacional, regional ozonal y tambin con fines de diseo y funcionamiento de un sistema de riego.

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

balance hdrico por medio de la hoja de clculo de Excel de un trabajo de ascenso

del profesor Trezza (2007) para el cultivo.

El periodo de dficit marca el lapso en el cual los cultivos dependern 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 indicacin de la existencia de

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

favorables para la evacuacin de los excedentes.


62/94


[46]

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

de la papa (Solanum tuberosum).

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

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

Trujillo.

Mes Precipitacin total(mm/mes)

Precipitacin efectiva(mm/mes)

Enero 23.9 19.12

Febrero 18.0 14.4

Marzo 51.3 41.04Abril 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 versin 4.3

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

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

municipio Urdaneta, estado Trujillo


63/94


[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 -36.4Alm.(mm)

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

ETreal

(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 clculo en Excel.

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100

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

Deficit

Pe,

ETc,Alm.

(mm)

Mes del Ao

Precipitacin Efectiva (mm) ETo(mm)Almacenamiento Humedad en el Suelo Deficit


64/94


[48]

Analizando los resultados obtenidos en el Balance Hdrico se puede apreciar queel rea presenta dos perodos secos durante el ao; el primer periodo que

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

mes de Diciembre. Estos perodos de dficit indican los lapsos en los cuales el

cultivo depender 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 lmina almacenable 37.3mm


65/94

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

[49]

CAPITULO V

DISEO DEL SISTEMA DE RIEGO

Concluidas las etapas precedentes que produjeron la informacin bsica para los

fines de riego, se procede a disear el sistema de riego por aspersin, el diseo se

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

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

los cultivos y maximizar su rendimiento.

El diseo del sistema de riego comprende el diseo agronmico e hidrulico,

los cuales se detallan a continuacin.

5.1 DISEO AGRONOMICO

El diseo agronmico de un sistema de riego constituye una de las partes ms

importantes, ya que determina el rgimen de riego del cultivo, en funcin de

caractersticas edficas, meteorolgicas y de la operacin del sistema de riego.

En el diseo agronmico se determina la frecuencia, lmina y tiempo de riego.

5.1.1Lmina almacenable del suelo (dt)

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

exploran las races de los cultivos. La lmina almacenable viene dada en funcin

de las caractersticas fsicas del suelo, que determinan su capacidad de

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

lmina de almacenamiento se utiliza la Ecuacin 5.1


66/94


[50]

Donde:

dt:lmina almacenable en el suelo, en cm

Wcc:capacidad de campo, en %

Wpmp:punto de marchitez permanente, en %

Da: DensidadAparenteen gr/cm3

Zr: profundidad radicular del cultivo, en cm

Los valores a utilizar en la Ecuacin 5.1 se obtienen de la Tabla 3.3.La lmina

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 estrs hdrico y

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

40%, recomendado para cultivos hortcolas.

5.1.3 Lmina neta (dn)

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

en el suelo a travs del umbral de riego y se calcula por la Ecuacin 5.2.


67/94


[51]

Donde:

dn: lmina neta, en cm

dt: lmina total almacenable, en cm

UR: umbral de riego (40% para hortalizas)

Dn=17,4048 = 174,05 mm

5.1.4 Frecuencia de riego mxima (Frmax)

Representa el mximo intervalo entre dos riegos consecutivos, considerando la

lmina neta y la demanda evapotrasnspiratoria para el periodo de mxima

demanda. Se calcula a travs de la Ecuacin 5.3.

Donde:

Frmax: frecuencia de riego mxima, en das

dn: lmina neta, en mm

ETc: evapotranspiracin real mxima, en mm/da.

Se toma la evapotranspiracin mxima que en este caso es la del mes de Junio

que es de 3.34mm da (Ver Tabla 4.5)


68/94


[52]

Frmax=5.20= 5 das

5.1.5 Frecuencia de riego (FR)

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

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

para el diseo deber ser menor o igual a la frecuencia mxima. En nuestro caso

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

Fr= 5 das

5.1.6 Lmina neta de riego

Es la lmina 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 Ecuacin 5.4.

(5.4)Donde:

Etc: lmina a aplicar en mm

Fr=frecuencia de riego en das

Etc= evapotranspiracin real del cultivo, expresada en mm/da

Para nuestro caso, tomando en cuenta la frecuencia de riego asumida de 4 das(Fr = 4 das) y con el fin de suministrar el agua necesaria para el periodo mximo

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

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

Dnr = 5 das*3,34 mm/da = 16,7mm


69/94


[53]

5.1.7 Lmina bruta de riego

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

sistema de riego. La lmina bruta de riego se calcula por la Ecuacin 5.5

Donde:

db: Lmina bruta de riego en mm

dn:Lmina neta de riego en mm

Ef:Eficiencia de la aplicacin del riego

La eficiencia de riego se obtuvo en funcin del viento, la lmina de agua a aplicar y

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

que la lmina bruta es:

db = 24.55mm

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

agronmico.

Tabla 5.1 Resultados del diseo agronmico

Lmina almacenable (mm) 43,52Umbral de riego (%) 40Lmina neta (mm) 17,40Frecuencia de riego (das) 5Evapotranspiracin mxima (mm/d) 3,34

Lmina neta de riego (mm) 16,7Eficiencia de riego (%) 68Lmina bruta (mm) 24,55


70/94


[54]

5.2 CARACTERISTICAS DE OPERACIONES DEL SISTEMA DE RIEGO

5.2.1 Trazado y caractersticas del sistema

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

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

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

todas de polietileno.

La tubera secundaria se traz en el sentido de la pendiente del terreno

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

de nivel.

5.2.2 Seleccin del aspersor

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

del rea mojada de un aspersor es funcin de la presin de trabajo del mismo, del

tipo de aspersor y del ngulo y dimetro de las boquillas.

La seleccin del aspersor se realiz en funcin de la presin 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 caractersticas del aspersor seleccionado.

Tabla 5.2 Caractersticas del aspersor

Modelo Costa RC 160Presin de operacin 28,1 mcaCaudal 1,6 m3/hDimetro de la Boquilla 4,36*2,38 mmDimetro de Mojado 27,6 m


71/94


[55]

5.2.3 Separacin entre aspersores y laterales

La separacin entre laterales y aspersores se asume en funcin de obtener una

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

adems la separacin de los aspersores no debe ser mayor que la de los

laterales. La separacin entre laterales y aspersores se puede determinar a travs

de las Ecuaciones 5.6 y 5.7.

Donde:

Sa= Separacin entre aspersores

Sl=Separacin 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 funcin del viento

promedio de la zona

Tabla 5.3 Espaciamiento de laterales

Velocidad del VientoEspaciamiento mximo

entre laterales y aspersores

Km/h m/s KL Ka08 02.2 0.65 0.50

811 2.23.0 0.65 0.401116 3.04.4 0.60 0.40 16 4.4 0.50 0.30


72/94


[56]

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

el espaciamiento mximo entre aspersores y laterales es de 65 % del dimetro de

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

De acuerdo a los resultados obtenidos se decidi asumir una separacin entre

aspersores y laterales de .12x18m

5.2.4 Intensidad de aplicacin

La intensidad de aplicacin de agua por el aspersor es un parmetro importante a

considerar en el diseo del riego por aspersin. En la prctica, la intensidad de

aplicacin del aspersor deber ser menor a la infiltracin bsica 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 aplicacin se calcula mediante la Ecuacin 5.8.

Donde:

Iap: intensidad de aplicacin, en cm/h

Qa: Caudal del aspersor, en m3/h

Sa: Separacin entre aspersores, en m

Sl:Separacin entre laterales, en m


73/94


[57]

Para este caso:

0,74 mm/hEl valor de la intensidad de aplicacin obtenida es de 0,74 mm/h, el cual es menor

a la infiltracin bsica 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 posicin, y

este se calcula mediante la Ecuacin 5.9.

Donde:

Tr: Tiempo de riego en, h

db: Lmina Bruta de riego

Iap: Intensidad de aplicacin, en mm/h

En nuestro caso:

5.2.6 Nmero de posiciones de laterales por da

Representa el nmero de posiciones que un lateral puede regar durante el da, en

funcin del t iempo de riego requerido en cada posicin y el tiempo total disponible


74/94


75/94


[59]

5.2.8 Nmero de posiciones totales

Secalcula mediante la Ecuacin 5.12.

En la Tabla 5.4 se muestra un resumen de las caractersticas de operacin del

sistema de riego.

Tabla 5.4 Caractersticas de operacin del sistema

Tipo de sistema Fijo

Separacin entre laterales (m) 18

Separacin entre aspersores (m) 12

Intensidad de aplicacin (mm/h) 0.74

Tiempo de riego (horas) 3.5

Tiempo de operacin (horas) 10Nmero de posiciones del lateral por da 2

Das de riego 4

Nmero de posiciones del lateral en los das de riego 8

Nmero de posiciones totalesSistema 1Sistema 2

158

Nmero de laterales (sistema fijo) 15

Nmero de laterales trabajando simultneamente 2

TESIS DISEÑO AGRONOMICO

Documents

Transcript of TESIS DISEÑO AGRONOMICO