Ingenieria Del Proyecto

EXPEDIENTE TÉCNICO

“MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE AGUA DEL SISTEMA DE RIEGO TOMERCCOCHA EN LAS LOCALIDADES DE HUAYNURA-HABASPATA-PAMPAHUIRI Y RATKAY DISTRITO DE CURPAHUASI, PROVINCIA DE GRAU-APURIMAC”

III. INGENIERIA DEL PROYETO

1. ANTECEDENTES

Para solucionar esta problemática se realizó el Estudio del Perfil Técnico del Proyecto

“MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE AGUA DEL SISTEMA DE RIEGO

TOMERCCOCHA EN LAS LOCALIDADES DE HUAYNURA-HABASPATA-

PAMPAHUIRI Y RATKAY DISTRITO DE CURPAHUASI, PROVINCIA DE GRAU-

APURIMAC”, el cual fue aprobado con fecha 11/08/2013.

Posteriormente con Informe Técnico N° 40-2013- MPG-OPI/LACS se declara la

viabilidad con fecha 03/09/2013.

Con Carta N° 005-2014-OPI/MPG/LACS de fecha 17-01-2014 la Unidad Ejecutora a

cargo del Ministerio de Agricultura y Riego-AGRORURAL, da el visto bueno para la

elaboración del Expediente Técnico del Proyecto.

2. JUSTIFICACIÓN

El principal problema que afronta la zona del proyecto es baja disponibilidad de agua,

siendo necesario mejorar la infraestructura existente para satisfacer los requerimientos

de riego de las áreas de cultivo de la zona. El distrito de Curpahuasi no cuenta con un

conjunto de infraestructuras de conducción apropiadas por lo tanto requiere de obras

de mejoramiento para aprovechar al máximo el recurso hídrico proveniente de

quebradas. La ejecución de las obras del sistema de riego por aspersión, facilitará el

mejoramiento de riego de las áreas de cultivo en actual producción y la optimización de

la conducción, lo cual a su vez permitirá elevar el nivel socio-económico de los

beneficiarios asentados en la zona del proyecto.

3. DESCRIPCIÓN GENERAL

En base a la topografía realizada y obtenida en campo se determinó el trazo del eje o

alineamiento de la presa, canales de conducción principal, red de distribución, obras de

toma, cámaras de carga, y se realiza el estaquillado del mismo y se definen los tramos

CONSULTOR: ZOCIMO VENEGAS ESPINOZA

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involucrados en el proyecto (ver anexo topográfico). Con esta información procesada

en gabinete se desarrolla el diseño del sistema de riego hasta las zonas a irrigar.

Para el área a irrigar en estudio se captará un caudal de 30.64 l/seg con el cual se

abastecerá a las parcelas de los pobladores del anexo de Santa Rosa de Chanen; el

cual se obtuvo a partir del análisis de la demanda del proyecto en el mes de máximo

módulo de riego.

El Presente Proyecto “MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE AGUA DEL SISTEMA DE RIEGO TOMERCCOCHA EN LAS LOCALIDADES DE HUAYNURA-HABASPATA-PAMPAHUIRI Y RATKAY DISTRITO DE CURPAHUASI, PROVINCIA DE GRAU-APURIMAC” beneficiará 110 Familias y 54.52 Has de Riego, a través del

Riego por Aspersión.

El Proyecto atenderá las demandas de agua para riego con un caudal de 30.64 l/seg.

La demanda agrícola que permitirá el desarrollo de 54.52 Has.

La Principal fuente de agua para el sistema de Santa Rosa de Chanen será

provenientes de paraje Ñawincucho:

Fuente Paraje Ñawincucho 1 : Q=39.36 l/seg

El Presente Proyecto derivará el agua de los reservorios a los terrenos proyectados

para cada una de las familias beneficiarias en el anexo de Santa Rosa de Chanen,

distrito y provincia de Vilcas Huamán, departamento de Ayacucho


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ESQUEMA HIDRAULICO


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4. PLANTEANIENTO HIDRAULICALas metas del Proyecto son el resultado de una evaluación de campo y las áreas agrícolas. Estos trabajos fueron realizados junto con las autoridades y usuarios de la comunidad beneficiaria; con quienes se han sostenido reuniones permanentes y exposiciones del Proyecto. De acuerdo a estas reuniones y con criterio técnico, se han definido las estructuras a implementar.

Como resultado de los trabajos de campo y gabinete, en la evaluación del sistema de riego y considerando los objetivos del Proyecto; como metas se tiene:

CUADRO N° 01

Metas Físicas


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4.1 DESCRIPCIÓN DE LAS OBRAS A REALIZAR

Las metas del Proyecto son el resultado de una evaluación de campo y las áreas agrícolas. Estos trabajos fueron realizados junto con las autoridades y usuarios de la comunidad beneficiaria; con quienes se han sostenido reuniones permanentes y exposiciones del Proyecto. De acuerdo a estas reuniones y con criterio técnico, se han definido las estructuras a implementar.


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Como resultado de los trabajos de campo y gabinete, en la evaluación del sistema de riego y considerando los objetivos del Proyecto; como metas se tiene:

4.2 MEJORAMIENTO DE INFRAESTRUCTURA EXISTENTESe realizará mejora las bocatomas y desarenadores de Chito y Chanen, específicamente se les cambiaran las rejillas existentes.

Se realizara la mejora de las cajas de inspección existentes en Chito específicamente se cambiaran los volantes y las tapas de cada una de ellas.

Un tramo de 100ml de la línea de conducción de Chanen se encuentra dañada la cual será reemplazada.

4.3 CONSTRUCCION DE CAPTACION DE LADERAEn la línea de conducción existente de chito se le añadirá un nuevo caudal proveniente del manantial.

Para t6al sentido se deberá construir una nueva captación tipo ladera, la cámara húmeda de la captación de ladera también servirá como cámara de reunión del caudal existente y el caudal incorporado.

4.4 INSTALACION DE LINEA DE CONDUCCIÓNSe instalara una nueva línea de conducción, en Chito se contara a partir de la captación de ladera hasta los 3 reservorios (R1, R2, R3) tendiendo una longitud total de:

Se instalara una nueva línea de conducción, en Chanen se contara a partir de una transición (canal abierto ah entubado) hasta cada uno de los reservorios (R4, R5, R6) tendiendo una longitud total de:


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Teniendo el total 5 514.70ml de tubería para la línea de conducción.

4.5 CONSTRUCCION DE RESERVORIO DE CONCRETO ARMADO

Esta estructura tiene la función de almacenar el agua proveniente de las captaciones y dar la presión inicial al sistema. Será de concreto armado fc=210 kg/cm2 y garantizará la demanda de cada sector de riego.

Se realizará la construcción de 06 reservorios y tendrán una capacidad total según su ubicación:

Resv01 (Proyectado) : 187.00 m3






El reservorio será de concreto armado fc=210 kg/cm2, con un espesor de 20.00 cm, y acero de ø 3/8” distribuidos de acuerdo a lo indicado en los planos.

El reservorio tendrá un sistema de entrada, descarga, limpia y rebose, con diámetros variable, de acuerdo a lo indicado en los planos.

4.6 CAJA DE FILTRO DE MALLALos filtros se utilizan en riego localizado y en aspersión agrícola, con los que obtenemos una calidad óptima del agua, evitando la obstrucción de los goteros, micro aspersores, micro difusores, aspersores, etc.

El filtro de malla estará instalado en un caja de concreto de 175 kg/cm2, el cual tendrán las siguientes dimensiones: 1.60 x 1.50 x 1.25 m (medidas internas) con un espesor de pares de 0.15 m. Se instalará un filtro de malla a la salida de cada reservorio de 50 mesch.


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4.7 INSTALACION DE RED DE DISTRIBUCIÓNEstá constituida por una red de tuberías (Principal) que conducirá el agua de riego desde el reservorio (controlado por una válvula), siguiendo un trazo longitudinal al área beneficiada. A lo largo de esta línea de tuberías, partirá, según el diseño planteado, la red primaria y secundaria que permitirá el abastecimiento del agua para cubrir la totalidad de áreas de riego en cada una de los sectores del proyecto. Para su implementación se utilizarán tubos y accesorios de PVC (policloruro de vinilo) de diversos diámetros, de acuerdo con las pérdidas de carga calculadas. Se instalará un total de 28 030.93 ml de tubería (Ø) entre [160mm, 110mm, 90mm, 75mm, 63mm, 1 ½”– 1”] de PVC Clase 10 y 7.5 y será la encargada de conducir el caudal necesario a cada turno de riego.

La línea de tubería Principal partirá del reservorio de almacenamiento hacia el cabezal de filtrado. Luego, de acuerdo al diseño, la red principal conducirá el agua hacia la red secundarias, que posteriormente derivarán hacia las líneas de distribución y finalmente hacia las laterales de riego donde se ubicarán los emisores (aspersores).

4.8 CAMARAS ROMPE PRESIÓN Son estructuras de concreto diseñadas para disminuir la presión generada en la línea Principal y secundaria como producto del desnivel topográfico. La cámara rompe presión está diseñada para disminuir la presión necesaria para el sistema de riego, de tal manera que no afecte las condiciones de uso de los aspersores, tuberías y accesorios.

Las dimensiones de las cámaras reductoras de presión son de 1.20m de largo, 1.20m de. La altura máxima es de 1.20m (incluyendo espesores de muro y losa). Estará construida de concreto armado f’c = 1210 kg/cm2 y malla de fierro de diámetro 3/8’’ espaciados cada 0.20m. El espesor de los muros es de 15.00 cm y losa de fondo será de 15.00 cm. Estará protegida por una tapa metálica de 0.70 x 0.70 m.

Se construirán un total de 25 cámaras rompe presión.

4.9 VÁLVULAS DE CONTROL Y AIRELas válvulas de control estarán ubicadas en las líneas de distribución, de tal forma que controle el flujo de agua en los laterales, son de diámetros de 160mm, 110mm, 90mm, 75mm, 63mm.

Se construirán de concreto armado con dimensiones de 0.80 de largo x 0.80 m de ancho y 0.80 m de alto como medidas internas; con un espesor de paredes de 0.15 m Se colocará una tapa metálica con marco en la parte superior de 0.80x 0.80 m y un espesor de 1/8”, según se indique en los planos. Se instalará un total de 62 válvulas de control.

Las válvulas de aire estarán colocadas después de las válvulas de control sectorial para poder facilitar a eliminar aire de las tuberías tanto de conducción como de distribución tal como se indique en los planos. Serán de doble efecto y de 1” de diámetro. Se instalará un total de 62 válvulas de aire.


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4.10 VALVULA DE PURGASe colocarán válvulas de compuerta de 1”, 1 ½”, 2” y 2’ ½” de diámetro al finalizar la red de distribución para evitar la obstrucción de la sección de flujo por acumulaciones de sedimentos, facilitando así las labores de limpieza de la tubería.

Las cajas de válvula son las estructuras donde se conectarán las válvulas de purga. Las cajas serán de concreto simple, con dimensiones de 0.40 m de largo por 0.40 m de ancho y 0.50 de alto como medidas internas, espesor de paredes y piso de 0.10. Finalmente se colocará una tapa metálica con marco en la parte superior de 0.40 x 0.40m y un espesor de 1/8”. Se instalará un total de 100 válvulas de purga.

4.11 HIDRANTES DE DOS SALIDASSe proveerá la construcción de 291 caja de Hidrantes de riego fijo de dos salidas, cada hidrante estará constituido por dos válvulas esférica de 1” y dos válvulas de acople rápido de 1” de diámetro donde se conectará una llave tipo bayoneta con el lateral de riego y sus respectivos aspersores.

Los detalles se ubican en el plano de obras de arte.

4.12 HIDRANTES DE UNA SALIDASe proveerá la construcción de 135 caja de Hidrantes de riego fijo de una salida, cada hidrante estará constituido por una válvula esférica de 1” y una válvula de acople rápido de 1” de diámetro donde se conectará una llave tipo bayoneta con el lateral de riego y sus respectivos aspersores.

Los detalles se ubican en el plano de obras de arte.

4.13 CONSTRUCCIÓN DE PASE AÉREOSe realización la construcción de un pase aéreo para el cruce de una quebrada, el cual tendrá una longitud de 43.00 ml y se instalará tubería HDPE de 110 mm de diámetro

Tendrá una estructura de concreto de fc=210 kg/cm 2.

Sus detales se especifican en el plano.

4.14 INSTALACIÓN DE LÍNEA MÓVIL ASPERSIÓNLas líneas móvil de riego serán de HDPE 32 mm C-4 con sus respectivos accesorios como: Codo HDPE 32 mm x 1”, Tee HDPE 32 mm x 1”, elevador PVC 1.2 metros C-10. En ellas estarán insertados los emisores (aspersores VYR 60), espaciados cada 15.60 m, que serán los que finalmente realizarán la aplicación de agua hacia los cultivos. Los emisores trabajarán con la presión generada por el desnivel topográfico.

Las móviles partirán de la línea de tubería portalateral a través de una válvula de acople rápido y llave tipo bayoneta que conectara el móvil con el acople.


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4.15 CAPACITACIÓNSe realizarán capacitaciones y asistencia técnica para fortalecer a las organizaciones de usuarios y agricultores del proyecto en la capacidad técnico, administrativo y de gestión para el uso adecuado de la infraestructura de riego, manejo del agua y en las actividades agras productivas, mejorando la producción y productividad agropecuaria bajo riego. Los temas a tratar son:

a) Capacitación en organización de regantesb) Operación y mantenimiento de la Infraestructurac) Manejo de cultivosd) Aplicaciones de Técnicas de Riego

4.16 MITIGACIÓN AMBIENTALComprende la implementación de un programa para la ejecución de medidas preventivas, correctivas y/o de mitigación ambiental de los posibles impactos generados en obra por el proyecto. Al respecto este programa plantea, la ejecución de diferentes actividades por sector: social, biológico, ambiental y salud.

5. PROCEDIMIENTO DE DISEÑO

5.1 DISEÑO HIDRAULICO Datos para el cálculo de la evapotranspiración

Estos datos fueron obtenidos de la estación climatológica de Vilcahuaman.

La evapotranspiración potencial ET se ha calculado usando el método de Hargreaves, para ello se utilizó la información climatológica de la estación de Vilcvashuaman.

ETo = TMF x MF x CH x CEDónde:

ETo = Evapotranspiracion potencial, (mm/mes) CH = 0.166 ( 100 - HR )^1/2

MF = Factor mensual de latitud; se obtiene de cuadro HR = Humedad relativa media mensual (%)

TMF = Temperatura media mensual (ºF) La fórmula CH se emplea para valores de HR mayores de 64%. Para HR < 64%, CH = 1

CE = 1 + 0.04 ( E / 2000 ) E = Altitud o elevación del lugar del proyecto


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Cedula de cultivo

La superficie total en la que es posible cultivar para la zona de interés es de 173ha, en la campaña grande, en la campaña chica se llega a cultivar una superficie de 106.5ha. En la zona se cultiva mayormente la papa, maíz, zapallo, alfalfa, arveja, quinua, hortalizas

Calendario de cultivo

Los tiempos en la que se desarrollan cada una de las plantaciones se muestra en el cuadro siguiente, la misma que especifica los sembríos en la campaña chica y la campaña grande.

MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE AGUA DEL SISTEMA DE RIEGO HUALLANCUCHO-ÑAHUINCUCHO EN LOS ANEXOS DE SAN JUAN DE CHITO Y SANTA ROSA DE CHANEN, DISTRITO DE VILCAS HUAMÁN, PROVINCIA DE VILCAS HUAMÁN - AYACUCHO”CÉDULA DE CULTIVO

CULTIVOS ÁREA CULTIVOS ÁREA M o d a l i d a d d e C u l t i v oBASE Há % ROTACIÓN Há % E F M A M J J A S O N

1 Papa 30.0 17% Quinua 25.00 23% B B B R R R R R R B 2 Quinua 35.0 20% Maiz 25.00 23% B B B B R R R R R B 3 Maiz 55.0 32% Papa 21.00 20% B B R R R R R B B 4 Haba 15.0 9% Maiz 19.00 18% B B R R R R R B B 5 Hortaliza 8.0 5% Hortaliza 5.00 5% B B B R R R R R B 6 Trigo 10.0 6% Haba 11.50 11% B B B R R R R R B 7 Cebada 20.0 12% B B B B 8 9 10

Cultivado (há) 173.0 100.00% 106.5 100.00% 173.0 173.0 103.0 67.5 106.5 106.5 106.5 106.5 74.0 95.0 173.0


1 Papa 30.0 17% Quinua 25.00 23% 1.01 1.04 0.50 0.55 0.87 1.00 1.10 0.90 0.70 0.30 2 Quinua 35.0 20% Maiz 25.00 23% 1.00 1.10 0.90 0.70 0.35 0.62 0.91 1.02 0.80 0.55 3 Maiz 55.0 32% Papa 21.00 20% 1.02 0.80 0.30 0.70 1.01 1.04 0.50 0.35 0.62 4 Haba 15.0 9% Maiz 19.00 18% 1.00 0.76 0.35 0.62 0.91 1.02 0.80 0.36 0.67 5 Hortaliza 8.0 5% Hortaliza 5.00 5% 0.93 0.97 0.72 0.31 0.66 0.93 0.97 0.72 0.31

CUADRO2: CEDULA DE CULTIVO

Evapotranspiración potencial Cada cultivo tiene diferente evapotranspiración real, se ha convenido en utilizar el término de evapotranspiración de referencia ETo o ETr, que es la perdida de agua de una cubierta vegetal abundante, sin suelo desnudo, sin limitación de suministro hídrico, cuando los factores meteorológicos son los únicos que condicionan dicha evapotranspiración. Los cultivos tipificados son gramíneas (ETo) o alfalfa (ETr), aunque este último es mucho menos empleado. Anteriormente se ha utilizado la denominación de ETP, evapotranspiración potencial, determinada según el mismo método, y su valor se puede considerar equivalente a la ETo.


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ETo representa la tasa de evapotranspiración (mm/día) de una superficie cubierta de pasto verde, de 8 a 15 cm. de altura, en crecimiento activo, que sombrea completamente la superficie del terreno y que no escasea de agua. La cantidad de agua evaporada y transpirada por una cobertura de pequeñas plantas verde (generalmente pasto), en estado activo de crecimiento y con un suministro continuo y adecuado de humedad.

Factores que afectan a la evapotranspiración potencial.

Los factores que a continuación son mencionados puede incidir en la evapotranspiración solos o combinados, y su efectos no necesariamente pueden ser constantes, ya que pueden variar de un año a otro, así como de un lugar a otro.La incidencia de los factores sobre la evapotranspiración se puede clasificar de la siguiente manera:

Factores climáticos: Radiación solar, Temperatura del aire y del agua, viento, Humedad relativo, presión y otros.

Condiciones del suelo: Humedad del suelo, salinidad del suelo, Fertilidad del suelo, color del suelo, etc.

Características de la planta: Superficie foliar, número de estomas, Sistema radicular, color de las hojas.

Métodos de cálculo de la evapotranspiración potencial.

Obtención de la evapotranspiraciónCon la finalidad de obtener un valor promedio, se ha obtenido la evapotranspiración potencial (ET) para cada mes, los resultados se muestran en el cuadro siguiente.


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TF - Temperatura Media Mensual ºF 52.9 52.7 52.6 51.4 49.3 48.1 47.5 48.8 50.6 52.0 53.1 53.0

HR - Humedad Relativa % 85.4 86.2 85.5 84.5 82.0 79.2 80.4 82.2 83.0 82.4 82.6 85.3

CH - Factor de Correción Humedad 0.633 0.617 0.633 0.654 0.705 0.757 0.734 0.700 0.685 0.697 0.692 0.637

CE - Factor de Correción Altitud 1.068 1.068 1.068 1.068 1.068 1.068 1.068 1.068 1.068 1.068 1.068 1.068

MF: Factor Mensual de Evapotransp. 2.670 2.313 2.342 1.967 1.745 1.549 1.661 1.905 2.149 2.488 2.558 2.695

ETo - Evapotransp. Potencial Mensual mm 90.8 76.3 79.0 67.1 61.5 57.2 58.7 66.0 75.6 91.4 95.2 91.4

ETo - Evapotransp. Potencial Diario mm 2.9 2.7 2.5 2.2 2.0 1.9 1.9 2.1 2.5 2.9 3.2 2.9

* Método de Hargreaves, en función a Horas Sol, Radiación Extraterrestre y TemperaturaCE - Factor de Correción Altitud 1.068 1.068 1.068 1.068 1.068 1.068 1.068 1.068 1.068 1.068 1.068 1.068

RMM - Radiación E. Terrestre mm 496.000 439.600 496.000 474.000 461.900 420.000 446.400 465.000 477.000 489.800 474.000 492.900

Horas Sol promedio mensual HS 4.64 4.41 4.40 6.06 8.01 7.74 8.09 7.69 6.50 6.43 6.32 4.89

S - porcentaje de Horas Sol % 36.616 35.460 36.323 51.336 69.311 67.642 70.084 65.376 54.177 52.093 50.019 38.295

RSM - Radiación Equivalente mensual mm 225.102 196.330 224.199 254.713 288.410 259.071 280.281 281.984 263.322 265.136 251.423 228.766

ETo - Evapotransp. Potencial Mensual mm 95.5 82.9 94.4 104.9 113.9 99.9 106.5 110.3 106.8 110.4 106.8 97.1

ETo - Evapotransp. Potencial Diario mm 3.1 3.0 3.0 3.5 3.7 3.3 3.4 3.6 3.6 3.6 3.6 3.1

Radiación Extraterrestre, equivalente de evap. mensual : RMM = RMD* días del mesPorcentaje de Horas de Sol : S = 100 * ( n / N )Radiación Extraterrestre, equivalente de evap. diaria : RDM => Tabla Nº 03

Radiación Equivalente Mensual :Horas de sol máxima media diaria, según latitud : N => Tabla Nº 02Horas Diarias de Sol promedio mensual : n => Dato

Altitud (msnm) : EFactor de Correción por Altitud : CE= 1.0 + 0.04 (E/2000)Temperatura Media Mensual : ºCTemperatura ºF : TF = 1.8 * ºC + 32Factor de Correción Humedad :Factor Mensual de Evapotranspiración : MF => Tabla Nº 1Evapotranspiración Potencial (Horas Sol Radiación y T°) : ETo = TF * CH * MF * CE

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DICMES 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12DIAS 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31RDM (mm/día) 16.000 15.700 16.000 15.800 14.900 14.000 14.400 15.000 15.900 15.800 15.800 15.900N: Horas de sol máxima media diaria 12.660 12.440 12.120 11.800 11.560 11.440 11.540 11.760 12.000 12.340 12.640 12.760

RSM = 0.075* RMM * S0.5

CH= 0.166 * ( 100 - HR ) 0.5 ; Sí, HR < 64% --> CH = 1.0

CUADRO3: ETP POR METODO HARGREAVES (mm/mes)

Evapotranspiración real (ETr)La evapotranspiración real, es la que se da en condiciones reales del medio, considerando fluctuaciones que expresan niveles variable en la humedad del suelo y con una cubierta vegetal incompleta, lo que podría ser, por otra parte, lo habitual en algunos cultivos.

En la práctica los cultivos se desarrollan en condiciones de humedad muy lejanas de las óptimas. Por este motivo el manejo del riego se ha de basar en la evapotranspiración real la cual toma en consideración el agua disponible en el suelo y las condiciones ambientales en las cuales se desarrolla un cultivo determinado

Coeficiente de cultivo.Denominado también como factor del cultivo, el Kc como un factor que indica el grado de desarrollo o cobertura del suelo por el cultivo del cual se quiere evaluar su consumo de agua.


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El coeficiente de cultivo Kc, expresa la relación entre el uso consuntivo del cultivo en consideración, ETa, y la evapotranspiración del cultivo de referencia, ETo. Dichos coeficientes se determinan empíricamente comparando al uso consuntivo del cultivo, ETa, con el cultivo de referencia, ETo, bajo idénticas condiciones, de acuerdo a las características del cultivo y de las fases de su desarrollo.

Dónde:

Kc = Coeficiente del cultivo.

ETa = Evapotranspiración real, en mm/día.

ETo = Evapotranspiración del cultivo de referencia, en mm/día.

Los factores que repercuten en el valor del coeficiente del cultivo, Kc, es principalmente las características del cultivo, las fechas de plantación o siembra, el ritmo de desarrollo del cultivo del período vegetativo, las condiciones climáticas, las frecuencias de las lluvias o de riego especialmente durante la primera fase de crecimiento.

El coeficiente Kc de cada cultivo, tendrá una variación estacional en función de las fases de desarrollo del cultivo. Los valores de Kc presentados en publicaciones de diversa índole, obtenidos bajo condiciones locales específicos del cultivo y clima, puede ser útiles, a condición de que sean empleados siguiendo fielmente al método original con el que fueron estimados.

MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE AGUA DEL SISTEMA DE RIEGO HUALLANCUCHO-ÑAHUINCUCHO EN LOS ANEXOS DE SAN JUAN DE CHITO Y SANTA ROSA DE CHANEN, DISTRITO DE VILCAS HUAMÁN, PROVINCIA DE VILCAS HUAMÁN - AYACUCHO”CÉDULA DE CULTIVO


1 Papa 30.0 17% Quinua 25.00 23% B B B R R R R R R B 2 Quinua 35.0 20% Maiz 25.00 23% B B B B R R R R R B 3 Maiz 55.0 32% Papa 21.00 20% B B R R R R R B B 4 Haba 15.0 9% Maiz 19.00 18% B B R R R R R B B 5 Hortaliza 8.0 5% Hortaliza 5.00 5% B B B R R R R R B 6 Trigo 10.0 6% Haba 11.50 11% B B B R R R R R B 7 Cebada 20.0 12% B B B B 8 9 10

Cultivado (há) 173.0 100.00% 106.5 100.00% 173.0 173.0 103.0 67.5 106.5 106.5 106.5 106.5 74.0 95.0 173.0


1 Papa 30.0 17% Quinua 25.00 23% 1.01 1.04 0.50 0.55 0.87 1.00 1.10 0.90 0.70 0.30 2 Quinua 35.0 20% Maiz 25.00 23% 1.00 1.10 0.90 0.70 0.35 0.62 0.91 1.02 0.80 0.55 3 Maiz 55.0 32% Papa 21.00 20% 1.02 0.80 0.30 0.70 1.01 1.04 0.50 0.35 0.62 4 Haba 15.0 9% Maiz 19.00 18% 1.00 0.76 0.35 0.62 0.91 1.02 0.80 0.36 0.67 5 Hortaliza 8.0 5% Hortaliza 5.00 5% 0.93 0.97 0.72 0.31 0.66 0.93 0.97 0.72 0.31

CUADRO 4: COEFICIENTES DE CULTIVO “KC”


Kc=ETa (mm/día)ETo (mm/día)

EXPEDIENTE TÉCNICO


Evapotranspiración real del cultivoLa evapotranspiración real del cultivo está dado por: ETr=Kc*ETo

Dónde:

ETr: Evapotranspiración real del cultivo

Kc: coeficiente del cultivo

ETo: Evapotranspiración potencial

Precipitación Total (P)La precipitación total para el área de interés se obtuvo de la estación climatológica de

Vilcashuamán muestran el cuadro siguiente.

1995 211.8 101.0 183.2 13.2 8.0 - 3.8 4.8 29.0 54.5 86.2 1996 143.7 203.7 106.2 52.4 2.3 - - 19.6 29.6 25.8 56.5 1997 114.2 184.5 116.4 53.0 10.9 - 2.9 41.9 56.2 36.0 73.4 1998 113.8 74.5 114.9 13.4 - 12.3 - - 10.7 23.7 40.7 1999 71.5 90.6 25.7 18.7 0.2 - 6.6 - 66.1 6.1 47.3 2000 76.5 131.4 70.9 0.2 18.7 - - 1.2 19.9 41.0 44.6 2001 142.0 69.0 72.5 - 16.7 0.2 2.2 25.0 19.4 28.7 42.2 2002 81.4 252.5 157.6 40.7 16.8 - 55.0 3.9 35.7 61.0 38.5 2003 98.2 149.7 137.5 42.1 2.7 - - 14.5 S/D 40.5 27.6 2004 85.7 199.4 95.8 49.5 8.6 10.3 13.6 12.4 18.2 32.1 28.7 2005 103.8 80.2 184.9 24.4 28.7 - 1.9 20.4 47.7 42.9 45.3 2006 242.2 148.4 149.8 54.8 2.9 13.4 - 32.4 14.8 42.5 110.9 2007 126.2 99.5 158.7 39.7 4.4 - 14.1 10.0 17.2 35.4 88.9 2008 201.1 162.4 102.3 10.2 5.5 7.1 - 2.1 5.6 23.6 42.4 2009 150.4 183.7 104.3 58.0 3.5 2.0 22.8 2.1 3.4 48.5 122.5 2010 219.9 182.0 72.4 45.9 23.7 - - 25.6 10.8 39.7 26.1 2011 259.1 288.0 180.3 62.6 10.4 - 8.1 - 43.6 43.5 42.6 2012 143.2 329.7 150.0 64.3 - 5.4 2.3 3.8 35.0 18.3 28.1 2013 177.9 152.3 134.6 17.7 18.8 13.5 5.5 39.2 5.6 29.1 30.7 2014 235.6 129.7 161.8 27.8 10.8 - 25.1 2.5 60.3 55.8 33.2

Precipitación Promedio PP 162.7 149.3 115.3 40.8 15.0 8.2 7.1 15.6 24.8 39.8 60.8 Precipitación Máxima PP max 298.6 329.7 184.9 93.2 120.9 85.8 55.0 72.0 66.1 106.2 220.4 Precipitación Mínima PP Mín 63.2 41.2 9.7 - - - - - 3.0 - 6.2 Desviación Standard DESV. 65.8 71.9 48.5 25.3 22.8 17.9 11.7 17.5 18.7 22.9 45.4

PP 50% 147.1 139.9 115.7 44.0 9.5 0.1 2.6 11.2 19.4 37.2 43.6

PP 90% 79.9 72.9 47.5 12.0 0.1 - - - 5.2 17.2 26.0

PP 75% 111.3 98.5 87.5 17.1 3.4 - - 1.9 9.9 26.8 30.2

PE 75% 85.8 78.8 71.6 11.5 - - - - 4.6 20.7 23.9

PE 75% 91.5 83.0 75.3 16.7 3.3 - - 1.9 9.7 25.7 28.7

Registro de Datos de Precipitaciones Mensuales

(mm)

Precipitación al 50% de probabilidadPrecipitación al 90% de probabilidadPrecipitación al 75% de probabilidad

Precipitación Efectiva al 75% (METODO U.S.A.)

Precipitación Efectiva al 75% (METODO USDA.)

Y la precipitación efectiva (PE75) considerada es.


EXPEDIENTE TÉCNICO


CUADRO 5: PRECIPITACION EFECTIVA AL 75%mm/mes

Lamina de riegoEs un término usado en hidrología, y hace referencia al grosor H de la capa de agua con la que una superficie S, supuesta a nivel, quedaría cubierta por un volumen de agua V, entonces:

H = V / S (capa de riego = volumen de agua dividido entre superficie

La lamina de riego esta dado mediante:

Lr=(ETr-Pe)/S

Dónde:

Lr: lamina de riego

ETr: evapotranspiración potencial real

Pe: precipitación efectiva en el área de interés

S: superficie

Requerimiento Volumétrico NetoLa lámina de riego representa el requerimiento volumétrico bruto de agua por unidad de

superficie en condiciones ideales, es decir, cuando no existe perdida de agua en el proceso de

riego; para las condiciones de riego que se utilizaran en la zona de interés los factores de

eficiencia recomendados son las que se muestran seguidamente.

Y el requerimiento volumétrico neto requerido se obtiene mediante.

Rvn=Lr/Er

Dónde:

Rvn: requerimiento volumétrico neto

Lr: lamina de riego

Er: eficiencia de riego o factor de riego

Y se muestra en la siguiente tabla.


EXPEDIENTE TÉCNICO


Módulo de riegoPara obtener el módulo de riego es necesario establecer un promedio de horas de riego mensuales, dependiendo de las necesidades de los regantes (riego solamente de día) se establece el siguiente cuadro.

Luego, el módulo de riego esta dado mediante la siguiente relación:

Mr=Rnv/(hri*dm)

Donde:

Mr: es el módulo de riego

Rnv: requerimiento volumétrico neto

Hri: horas de riego

Dm: días por cada mes.

Caudal de demandaLos caudales de demanda dependerán de las extensiones de cultivo, tanto en la campaña grande y campaña chica. Para la zona de interés se cuenta con un área total de cultivo de 173ha en campaña grande y 106.5ha en campaña chica, para estas condiciones se obtiene el caudal de demanda máximo de 56.93lt/s que pertenece al mes de Julio.

Consolidado de resultadosSeguidamente se muestra la variación de la demanda y oferta finales para un periodo completo de un año, debe tenerse en cuenta lo siguientes resultados:

La demanda máxima que se genera es de 53.96 lt/s para el mes de julio.


EXPEDIENTE TÉCNICO


Area cult./ mes Has 173.00 173.00 103.00 67.50 106.50 106.50 106.50 106.50 74.00 95.00 173.00 173.00

Kc Ponderado 1.02 0.96 0.66 0.52 0.50 0.79 0.97 0.91 0.83 0.44 0.52 0.85

mm 3.08 2.96 3.04 3.50 3.68 3.33 3.44 3.56 3.56 3.56 3.56 3.13

mm/dia 3.14 2.83 2.00 1.81 1.83 2.63 3.33 3.22 2.95 1.58 1.85 2.68

Precip. Efectiva mm/mes 85.84 78.76 71.63 11.52 0.00 0.00 0.00 0.00 4.61 20.71 23.93 56.15

Lámina Neta (Ln) mm/mes 11.58 0.41 0.00 42.79 56.81 78.98 103.08 99.88 83.87 28.26 31.57 26.79

Efic. Riego % 72.00 72.00 72.00 72.00 72.00 72.00 72.00 72.00 72.00 72.00 72.00 72.00

Lámina Bruta (Lb) mm/mes 16.08 0.57 0.00 59.43 78.91 109.69 143.16 138.72 116.49 39.25 43.85 37.22

Demanda (Db) m3/Ha 160.77 5.72 0.00 594.34 789.07 1096.94 1431.64 1387.20 1164.87 392.45 438.51 372.15

Demanda Total*1000 m3 27.81 0.99 0.00 40.12 84.04 116.82 152.47 147.74 86.20 37.28 75.86 64.38

NºHoras de riego/dia Hr 24.00 24.00 24.00 24.00 24.00 24.00 24.00 24.00 24.00 24.00 24.00 24.00

l/seg. 10.38 0.41 0.00 15.48 31.38 45.07 56.93 55.16 33.26 13.92 29.27 24.04

m3/seg 0.01 0.00 0.00 0.02 0.03 0.05 0.06 0.06 0.03 0.01 0.03 0.02

m3/mes 27813.71 989.50 0.00 40118.12 84035.75 116824.26 152469.17 147736.36 86200.49 37282.97 75861.52 64382.16

0.03 0.00 0.00 0.04 0.08 0.12 0.15 0.15 0.09 0.04 0.08 0.06

Módulo de Riego. l/s/Ha 0.06 0.00 0.00 0.23 0.29 0.42 0.53 0.52 0.45 0.15 0.17 0.14

Caudal diseño l/seg. 56.93

Kc a utilizar en Riego x Aspersion 0.97 Eto a utilizar en Riego x Aspersion 3.44

ETo - Evapotransp. Potencial DiarioETr - Evapotransp. Potencial Real o U.C.

Demanda Q para 24 HorasDemanda Q para 24 HorasDemanda Q para 24 HorasDemanda Q para 24 Horas

MMC / mes

CUADRO 6 : CONSOLIDADO DE RESULTADOS

Balance


EXPEDIENTE TÉCNICO


: Este Norte Cota 0.100616289 8491920 3594.94 caudal aforado

: 6/17/2015 14.4231: Equipo Técnico

1.44Tiempo (s) Volumen (m3) MEDICIÓN DEL CAUDAL 0.12

1.57

0.0210Volumen (cte)

AGO SEP OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL13.50

14.00

14.50

15.00

15.50

16.00

Distribución del caudal mensual

meses

Caudal

(l/s)

MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE AGUA DEL SISTEMA DE RIEGO HUALLANCUCHO-ÑAHUINCUCHO EN LOS ANEXOS DE SAN JUAN DE CHITO Y SANTA ROSA DE CHANEN, DISTRITO DE VILCAS HUAMÁN, PROVINCIA DE VILCAS HUAMÁN - AYACUCHO”BALANCE OFERTA - DEMANDA

FACTORES UNID. MESESENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC

días/mes 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31

NºHoras de riego/dia Hr 24.00 24.00 24.00 24.00 24.00 24.00 24.00 24.00 24.00 24.00 24.00 24.00

l/seg. 10.38 0.41 0.00 15.48 31.38 45.07 56.93 55.16 33.26 13.92 29.27 24.04

l/seg. 57.01 57.01 57.01 57.01 57.01 57.01 57.01 57.01 57.01 57.01 57.01 57.01

Demanda Q para 24 HorasOferta Fuente (Continuo 24 Hrs):

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

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

DEMANDA - OFERTA DE AGUA DEL PROYECTO

OFERTA FUENTE Y RESERVORIO DEMANDA

MES

DEM

. y O

FER.

(l/s

)

En el grafico del balance observamos que la oferta satisface la demanda. Por tanto concluimos que el proyecto atenderá 173hectareas en campaña grande y 106.5 en campaña chica o rotación.

CONSIDERACIONES PARA LA INSTALACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO RESURIZADO DEL PROYECTO

NECESIDAD DE RIEGO DE LOS CULTIVOSLuego de haber determinado la demanda de agua de los cultivos, las necesidades de riego se calculan con el siguiente procedimiento:


EXPEDIENTE TÉCNICO


NECESIDAD DE RIEGO NETO [NRn]Es el aporte del agua a través del riego, tomando en consideración la humedad producto del aporte de las precipitaciones; en lugares donde la precipitación es escasa, prácticamente toda la demanda será satisfecha mediante el riego.

NRn : Necesidad de riego neto [mm]

ETc : Demanda de Agua del cultivo [mm]

PE : Precipitación efectiva al 75% de probabilidad de ocurrencia

NECESIDAD DE RIEGO BRUTO [NRb]Es la necesidad de riego del cultivo, teniendo en cuenta la eficiencia de riego del proyecto.

NRb : Necesidad de riego bruto o total [mm]

NRn : Necesidad de riego neto [mm]

Er : Eficiencia de riego total

DOTACION DE AGUA EN CADA RIEGOLa lámina de agua aplicada en cada riego, teniendo en cuenta las características del suelo y del cultivo, se calcula con la siguiente fórmula general:


NRn = ETc−PE

NRb = NRnEr

Ln =(CC−PMP )100

∗Da*Pr*Pa∗Am

EXPEDIENTE TÉCNICO


Ln : Lámina neta óptima

CC : Humedad a capacidad de campo [%]

PMP : Humedad a PMP [%]

Da : Densidad aparente del suelo

Pr : Profundidad efectiva de raíces

Pa : Porcentaje de agotamiento.

Am : Área humedecida [%]

Lb : Lámina bruta de riego

Ln : Lámina neta de riego

Ea : Eficiencia de aplicación

FRECUENCIA DE RIEGO [Fr]El intervalo entre riegos, considerado como el tiempo transcurrido entre un riego y el siguiente, se calcula con la siguiente relación. La Frecuencia de aplicación de agua es el número de veces que se riega en un tiempo determinado.

Fr : Frecuencia de riego [días]

Ln : Lámina neta de riego [mm]

ETc : Uso consuntivo [mm/día]

TIEMPO DE RIEGO [T]Es necesario establecer el tiempo de riego necesario para aportar las necesidades brutas de riego. Para calcular, se deben conocer las necesidades brutas de riego, el área a regar, el


Lb = LnEa

Fr = LnETc

EXPEDIENTE TÉCNICO


caudal disponible y para el caso de riegos localizados, además conocer distancia entre emisores en el lateral, distancia entre laterales y caudal de los emisores.

T [min ] = Lb [ l /m2 ]q [ l /h ]

∗60N ° emis /m2

LA RED DE RIEGOLa red de conducción y distribución está formada por las tuberías, que llevan el agua filtrada y tratada desde el cabezal, y los elementos singulares o piezas para adaptar la red de tuberías a la forma o configuración de la parcela a regar, como las juntas y otros accesorios.

Dependiendo de la categoría de la tubería en la red, esta recibe diferentes denominaciones:

Tubería Principal, parte del cabezal de riego y lleva agua hasta el área de riego.

Tuberías Secundarias, son la división o ramificación de la tubería principal para abastecer a las unidades de riego.

Tuberías Terciarias, son a su vez la división de las tuberías secundarias, son denominados también tuberías distribuidoras o manifold, son las que distribuyen el agua a los laterales de riego.

Laterales de Riego, están abastecidas por una tubería terciaria y es donde se encuentran insertados los emisores de riego presurizado.El área a regar se divide en unidades de riego según determinados criterios, superficie, cultivo, suelo, etc. La superficie regada por cada terciaria se denomina subunidad de riego.

ASPERSORES ELEGIDOS PARA EL PROYECTODe acuerdo a las características del suelo, de las presiones de trabajo, del tamaño de las parcelas y el tipo de cultivos, se han elegido para el Proyecto los siguientes tipos de aspersores:

ASPERSOR VYRSA: VYR - 60En el Proyecto se utilizaráel aspersor VYR 60 porque se acomodan muy bien a las presiones en los hidrantes Fijos y por la mayor cobertura de riego.


T = A∗LbQ

EXPEDIENTE TÉCNICO


FIG. Nº 2

ASPERSOR: VYR - 60

CUADRO Nº 1

CARACTERÍSTICAS DE TRABAJO DEL ASPERSOR VYRSA: VYR - 60


EXPEDIENTE TÉCNICO


7. CONSOLIDADO DE RESULTADOS POR CADA SECTOR DE RIEGO

a. CONFORMACIÓN DE SECTORES DE RIEGO

Con el fin de realizar la distribución óptima del recurso hídrico se ha realizado la subdivisión de las Áreas de Riego en pequeñas áreas, a los cuales se les denomina Sectores de Riego.

El “Sector de Riego”, constituye la “Unidad Básica de Demanda” a la cual, se le otorgará, con una determinada garantía, un volumen de agua total diario. El factor principal para la definición de los Sectores de Riego es la configuración y distribución física de las áreas de riego dentro de los módulos de riego. Tomando en cuenta el aspecto topográfico y geomorfológico de las áreas de riego, se ha definido como Sector de riego a un área continuo limitado por desnivel topográfico.

Se ha considerado Sectores de Riego en los cuadros siguientes se presenta el esquema de las superficies de los Sectores de Riego. Para cada uno de los Sectores de riego se ha considerado redes secundarias que servirán para el suministro localizado del recurso hídrico a sus respectivas áreas de riego.


EXPEDIENTE TÉCNICO


Características de los sectores.

En el sector 1 se instalara el riego tecnificado en un área de 17.74Ha, El aspersor elegido es el

VRY60, con características de diámetro de la boquilla 4.4x2.4mm, diámetro mojado igual a

31ml, la presión de trabajo que va entre 20m,c.a y 50mca y caudal del emisor de 1692l/h, en la

red de distribución se tendrá dos líneas secundarias con hidrantes de una salida y dos líneas

secundarias con hidrantes de dos salidas, el número de aspersores por cada hidrante varía

desde 3 a 4 aspersores en las líneas terciarias. El número de turnos por día de acuerdo a las

necesidades hídricas del cultivo será de 4 turnos con un tiempo de riego de 4 horas, un

intervalo de riego de 3 días. El funcionamiento del sistema está de acuerdo a las presiones de

trabajo que requieren estos aspersores.








intervalo de riego de 3días. El funcionamiento del sistema está de acuerdo a las presiones de











En el sector 4 se instalara el riego tecnificado en un área de 14Ha, El aspersor elegido es el







EXPEDIENTE TÉCNICO





En el sector 5 se instalara el riego tecnificado en un área de 12Ha, El aspersor elegido es el









En el sector 6 se instalara el riego tecnificado en un área de 23 Ha, El aspersor elegido es el









B. Parámetros de Operación

Para el diseño del sistema de riego tecnificado se han considerado turnos de riego que abarcarán el área total de riego.

Los turnos de riego están en función de las áreas de riego y de la disponibilidad hídrica. Cada turno de riego agrupa a un conjunto de parcelas/lotes, los cuales están gobernados por válvulas de bronce de compuerta de 63mm hasta 160mm (según diseño), las cuales tienen la función para la operación y mantenimiento del sistema de riego.

El tiempo de riego se determina según el volumen de agua aplicada diariamente a los cultivos.

Los turnos de riego se calculan en función de mantener una equivalente cantidad de áreas (has) y un similar caudal de operación en cada uno de ellos (m3/s). Tener en cuenta que a mayor cantidad de turnos se necesitará más horas de operación del sistema, por tanto se emplearán menores caudales, con lo cual los diámetros de tuberías se reducirían, pero considerando las longitudes que recorrerán las tuberías ello originaría mayores pérdidas de carga con lo cual el sistema de riego tecnificado no funcionaría.


EXPEDIENTE TÉCNICO


En el presente expediente técnico se tienen 6 sectores de riego para los cuales considerado cuatro (04) turnos de riego en cada sector, cada una de las cuales operará de manera independiente partiendo desde el reservorio respectivo.

c.- Diseño Hidráulico

De acuerdo a los estudios para conformar el aprovechamiento hídrico, se definen los puntos de aprovechamiento y su cuantificación, destinando la disponibilidad de los recursos para un uso específico.

La principal fuente de agua para el Proyecto: “Mejoramiento del Servicio de Agua del Sistema de Riego Huallancucho – Ñahuincucho en los anexos de San Juan de Chito y Santa Rosa de Chanen, Distrito de Vilcashuamán, Provincia de Vilcashuamán” será la que proviene de los 1 manantiales y las 2 bocatomas, de acuerdo al Planeamiento de Riego de los Sectores que define un caudal promedio de 56.93 litros por segundo, el cual corresponde a la demanda de agua para riego de toda la unidad de riego delimitada según las condiciones geomorfológicas de la zona.

d.- Diseño de sectores de riego

Definiciones principales utilizadas para el cálculo de riego tecnificado por aspersión:

Presión: Fuerza que actúa sobre una superficie determinada.

Altura de Agua: Es la presión en la base de una columna de agua. (1Bar = 1 Atm = 1kg/cm2 = 10.33 mca; 1 Psi = 0.70 mca.)

Cantidad de agua: se mide en unidades de volumen: m3. Litros. (1000 Lt = 1 m3).

Descarga: Volumen de líquido que fluye en la unidad de tiempo: m3/h , lt/h.

Distanciamiento entre aspersores

Es la distancia entre los aspersores a lo largo del Hidrante Fijo.

Ejm. 40 m X 40 m = dist.

Precipitación horaria

Es la cantidad de agua provista a una unidad de superficie en la unidad de tiempo (mm/h)

Pr ecipitación [mm /h )=Desc arg a del aspersor [ l /h]Dist . de espaciamiento [mxm ]

Emisores

Son los elementos de la red que producen y controlan la salida del agua desde los laterales, son los dispositivos que finalmente entregan agua al suelo. Existe una variedad de emisores tales como:


EXPEDIENTE TÉCNICO


Aspersores: emisores que distribuyen agua al aire y cubre el 100% del terreno.

Tuberías emisoras.

Las características o requisitos que debe cumplir un buen emisor son:

Alta uniformidad de fabricación

Resistencia a las condiciones de trabajo

Fácil instalación.

Buena relación calidad / precio.

Caudal uniforme (poco sensible a las variaciones de presión).

Poco sensible a las obturaciones.

Las características que debe proporcionar el fabricante son:

Presión nominal: a la que se ha diseñado el emisor y éste deberá funcionar.

Caudal nominal: es la descarga del emisor cuando funciona a presión nominal.

Coeficiente de variación de fabricación: indica la variabilidad que se produce en el proceso de fabricación de los emisores.

Pérdidas de carga en la conexión.

Sin embargo los emisores proporcionan diferente caudal a una presión distinta a la nominal, relación representada por la curva de gasto, que debe ser también proporcionada por el fabricante para conocer el caudal que aplica el emisor según la presión de trabajo.

Aspersores

Son emisores que en el riego por aspersión aplican el agua sobre la totalidad de la superficie del suelo en forma de lluvia. La red de distribución lleva agua a presión hasta los aspersores, el agua sale de ellos con gran velocidad y cae en forma de lluvia sobre el terreno, donde se infiltrará pasando desde la superficie del suelo hasta las capas cada vez más profundas, quedando así a disposición del cultivo. Una vez que el agua ha salido por el aspersor queda fuera de control y a merced de las condiciones climáticas. El viento es el elemento que tiene mayor influencia en la distorsión del chorro de agua pulverizada y es el responsable de la uniformidad de aplicación. También es afectado por la evaporación directa en zonas cálidas.

Según la manera cómo se colocan en los laterales se tienen goteros:

Interlinea o insertados: se instalan cortando la tubería y empalmando por ambos lados.

Pinchados: se colocan en un orificio previamente practicado en la tubería.

Integrados: se embuten en la tubería durante el proceso de fabricación.


EXPEDIENTE TÉCNICO


Dependiendo de la relación Presión – Caudal, los goteros se denominan:

No compensantes: el caudal cambia cuando varía la presión. A mayor presión, la descarga del emisor es mayor.

Autocompensantes: el caudal que suministra el gotero prácticamente no varía dentro de unos límites de presión que debe especificar el fabricante. El intervalo de presiones para el que el gotero compensa la presión se llama intervalo de compensación

.

e.- Diseño de la red de tubería

Esta estructura va a permitir la conducción del agua de riego desde el reservorio de almacenamiento, pasando por un cabezal de filtrado de malla, hasta la válvula de control de cada uno de los sectores asignados. La disposición de las tuberías de PVC en el plano responde a criterios hidráulicos y económicos.

La línea de tubería Principal partirá del reservorio de almacenamiento hacia el cabezal de riego. Luego, de acuerdo al diseño, la línea Principal conducirá el agua hacia las líneas de distribución y finalmente hacia las laterales de riego donde se ubicarán los emisores (aspersores).

Se estudiaron las pérdidas de carga por fricción y los desniveles topográficos, procurando que las pérdidas totales fueran similares en todos los sectores. Se analizaron las pérdidas de carga en las cámaras de carga, que es de donde se distribuyen las líneas secundarias. (Ver anexo 2)

El diseño hidráulico es el más importante, pues en base a este se calculan los diámetros y presiones que tendrá la red de tubería y en base a estos se selecciona la tubería que llevara. No se debe olvidar que antes de iniciar el diseño hidráulico ya se deben de tener calculados los gastos requeridos para el suministro óptimo de agua.

Los pasos a seguir en un diseño hidráulico son:

1. Proponer tipo de tubería y diámetro para transportar el flujo de diseño.

2. Calcular el gasto teórico y compararlo con el gasto de diseño. Redimensionar tubería en caso de ser necesario, hasta que el gasto calculado sea mayor que el gasto de diseño.

3. Comparar la velocidad de flujo con los límites permisibles (V nuevo diámetro hasta que Q y V sean apropiados. min, Vmax). Proponer.

Tabla 1 - Velocidades Máximas para Tuberías Comerciales


EXPEDIENTE TÉCNICO


Para el cálculo del diámetro de la tubería se utiliza la fórmula de Hazen y Williams

Dónde:

Q = Caudal de Diseño (m3/s)

C = Coeficiente de Flujo de Hazen y Williams (C = 140)

D = Diámetro de la Tubería (m)

S = Gradiente Hidráulica, donde S = J/L

J = Pérdida de Carga en Línea (m)

L = Longitud de la Tubería (m)

Las características básicas para clasificar las tuberías de plástico para riego son:

Presión: presión máxima de trabajo a 50°C.

Presión de trabajo: es el valor de la presión máxima interior a la que la tubería está en servicio.

Diámetro: es el diámetro exterior del tubo declarado por el fabricante.

Espesor: grosor del tubo señalado por el fabricante.

La calidad de las tuberías debe estar determinada por las normas correspondientes.

El PVC es un material rígido y bastante frágil por lo que no deben ser utilizadas cuando puedan ser sometidas a presiones externas o impactos. Nunca deben colocarse sin enterrar, ya que la exposición a los rayos solares puede disminuir su vida útil o destruirlo. Suelen emplearse en tuberías con diámetros superiores a 50 mm.


EXPEDIENTE TÉCNICO


ELEMENTOS SINGULARES

Además de las tuberías, los elementos singulares constituyen una parte importante de la red de distribución de agua. Son piezas especiales diseñadas para empalmar dos tubos, cambiar el diámetro entre tuberías, cambiar la dirección de éstas, conectar más de dos entre sí, etc.

Las uniones entre tuberías de PVC suele realizarse mediante una junta elástica o tórica, para diámetros superiores a 60 mm. Por el contrario, para los diámetros menores a 60 mm, la unión se suele realizar por encolado.

f.- Requerimiento de presión del sistema

Las presiones máximas de operación deben ser menores a las que puede soportar la tubería. En caso de requerirse, se debe proponer otra tubería más resistente o construir cámara rompe de presión.

Identificar posible formación de vacíos y el potencial “aplastamiento” de la tubería.

Para determinar el diámetro de las tuberías en el sistema de riego por aspersión se tendrá en cuenta la presión estática y la presión dinámica las cuales tiene que llegar a un equilibrio.

La presión estática nos hará determinar la clase de tubería y la ubicación de cámaras rompe presión, mientras que la presión dinámica nos servirá para medir si llegan a las presiones requeridas por el aspersor. (Ver anexo 2)

El aspersor elegido trabaja entre 20 m.c.a y 50 m.c.a. obteniendo el mejor rendimiento en el área mojada con una presión de 30 m.c.a.


EXPEDIENTE TÉCNICO


8. ANEXOS


Ingenieria Del Proyecto

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