Anexo III HIDROLOGIA PROYECT.pdf

ESTUDIO A DISEÑO FINAL “MEJORAMIENTO SISTEMA DE RIEGO SALADILLO “ SUBPREFECTURA DE LA PROVINCIA AVILES ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

BALANCE HIDRICO

El Balance Hídrico tiene básicamente por objeto determinar y estimar la cantidad de agua que se requiere para los diferentes cultivos de la comunidad de Saladillo. Consideraremos el mayor Plan Agrícola, esto significa que efectuaremos el análisis de demanda hídrica para el sistema de Riego, para el área que se pretenda regar. A este dato se añadirá la demanda de agua para los animales de los beneficiarios.

Ciclo del agua.-

Las aguas naturales están sujetas a una circulación permanente, así como a cambios continuos en su estado físico. Del agua que se precipita sobre el suelo, una parte se evapora, otra escurre sobre el terreno incrementando las corrientes superficiales y otra se infiltra, constituyendo las aguas subterráneas. Del agua infiltrada una parte queda en la superficie y se evapora directamente, otra es aprovechada por las raíces de las plantas regresando a la atmósfera por el proceso de transpiración y, la parte restante incrementa el caudal de las aguas subterráneas.

Para conocer el requerimiento de agua es necesario realizar un balance hídrico de acuerdo al tipo de cultivo y a los siguientes parámetros:

- Textura del suelo - Porosidad del suelo - Permeabilidad - Capacidad de campo - Punto de marchitamiento. - Plan agrícola - Clima - Precipitaciones

Plan de cultivo.-

Como se ha explicado anteriormente, el Proyecto: “Estudio a Diseño Final Mejoramiento Sistema de Riego Saladillo”, plantea la construcción de 1 Obras de Toma de 2,0 mts de altura, para la conducción del agua para riego, consideramos favorable efectuar el análisis para el sistema de riego a través de canales de hormigón.

El Plan de cultivos actual de la comunidad, con el que efectuaremos el cálculo es el siguiente:


PLAN DE CULTIVOS SIN PROYECTO

CULTIVO ÁREA [Has.] [%]

VID 14,00 18,42

PAPA 20,00 26,32 MAIZ 20,00 26,32

DURAZNO 8,00 10,53 ARBEJA 8,00 10,53

MANI 6,00 7,89

TOTAL= 76,00 100,00

Dur.

Días ENE

FEB

MA

R

AB

R

MA

Y

JUN

JUL

AG

O

SEP

OC

T

NO

V

DIC

1 240 1 1 1 1 1 1 1 12 150 1 1 1 1 13 120 1 1 1 14 180 1 1 1 1 1 15 120 1 1 1 16 210 1 1 1 1 1 1 1

Nº CULTIVOAÑO CALENDARIO = 12 MESES

ARBEJAMANI

VIDPAPAMAIZDURAZNO

C

SS

SS

SS

CC

CC

C

PLAN DE CULTIVOS CON PROYECTO

CULTIVO ÁREA [Has.] [%]

VID 64,00 15,76 PAPA (intermedia) 82,00 20,20

MAIZ (choclo) 69,00 17,00 DURAZNO 24,00 5,91

ARBEJA (verde) 40,00 9,85 MANI(tardia) 46,00 11,33

FRUTILLA 47,00 11,58 ALFALFA 34,00 8,37

Total (Has) = 406,00 100,00 Total Area Incremental (Has) = 330,00 -


Dur.

Días ENE

FEB

MA

R

AB

R

MA

Y

JUN

JUL

AG

O

SEP

OC

T

NO

V

DIC

1 240 1 1 1 1 1 1 1 12 150 1 1 1 1 13 120 1 1 1 14 180 1 1 1 1 1 15 120 1 1 1 16 210 1 1 1 1 1 1 17 270 1 1 1 1 1 1 1 1 18 360 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Nº CULTIVOAÑO CALENDARIO = 12 MESES

ALFALFA

VIDPAPA (intermedia)MAIZ (choclo)

FRUTILLA

DURAZNOARBEJA (verde)MANI(tardia)

CS

SCC

SS

SS

SS

CC

CC

C

Fuente: Elaboración propia

Climatología.-

Las variaciones de temperatura y precipitaciones medias mensuales son datos fundamentales para determinar la climatología de la zona. Estos datos deben tener un registro de por lo menos 10 años. Como la comunidad de Chocloca cuenta con pluviografia y las demás comunidades pertenecientes al estudio no cuentan con estación climatológica en el lugar, se ha considerado alguna de las estaciones pluviométricas que cuentan con datos confiables y que estén en funcionamiento en la actualidad, esta información es proporcionada por el Servicio Departamental de Hidrológica y Meteorología Regional Tarija(SENAHMI), dichas estaciones tienen una similitud de altura, latitud a las condiciones de la comunidad de Saladillo. Para esto consideraremos los datos promedios de las estaciones pluviométricas cercanas a la zona del proyecto, como la estación de Ce.Na.Vid, Chocloca, Juntas y San Jacinto, que son detalladas en los respectivos anexos. Los datos de esta estación han sido extraídos del SENAMHI - Regional Tarija con un período de análisis de 17 años (1990 – 2006). En la parte de anexos se hará conocer toda la descripción explícita de los datos mencionados, sin embargo los datos que consideraremos para el presente cálculo son los siguientes:

RESUMEN DE TEMPERATURAS

Indice Unidad ENE. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL. AGO. SEP. OCT. NOV. DIC. MEDIA

Temp. Max. Media °C 27,50 27,07 26,82 26,41 25,40 25,30 24,54 26,32 26,34 27,30 26,95 27,67 26,47Temp. Min. Media °C 14,28 13,04 11,58 8,65 5,09 2,92 3,36 6,39 8,68 12,11 11,96 10,88 9,08Temp. Media °C 20,89 20,06 19,20 17,53 15,25 14,11 13,95 16,36 17,51 19,70 19,46 19,28 17,77Temp.Max.Extr. °C 35,8 35,7 35,6 35,6 33,9 35,0 33,0 35,0 35,0 36,7 39,0 36,2 39,0Temp.Min.Extr. °C 3,3 3,5 2,0 0,0 -6,5 -9,5 -10,0 -10,0 -5,6 -2,0 1,0 3,5 -10,0



Evapotranspiración Metodo de Blaney Criddle.-

Representa la cantidad de agua que se pierde por efecto de la evaporación, su valor esta en función de la temperatura, la posición geográfica de la zona respecto a su latitud por la intensidad de iluminación solar. La expresión utilizada para determinar la evaporación potencial en el siguiente:

t*,,*KETP 4570128 Donde:

K = Coeficiente empírico mensual en mm., según el tipo de cultivo y su estado

de desarrollo. t = Temperatura media mensual, en ºC. P = Porcentaje de Iluminación mensual con respecto a la anual.

Latitud E F M A M J J A S O N D20 9,24 8,09 8,57 7,94 7,85 7,43 7,76 8,03 8,13 8,76 8,87 9,33

21,88 9,31 8,13 8,58 7,91 7,79 7,35 7,69 7,99 8,12 8,79 8,93 9,4225 9,46 8,21 8,6 7,84 7,66 7,2 7,54 7,9 8,11 8,86 9,04 9,58

El valor de P corresponde a la insolación, está en función de la ubicación geográfica (latitud), se tiene un valor definido para cada mes del año. Los valores para el proyecto han sido obtenidos de: “Hidrología Agrícola Aplicada” de J. A. Luque, para una latitud aproximada de 21º En la siguiente tabla mostramos los valores de P (extraídos de la tabla de referencia e interpolados. Kt, F, y ETP (valores calculados con las expresiones anteriormente señaladas).

INTERPOLACION

LATITUD SUR

20= 20 9,24 8,09 8,57 7,94 7,85 7,43 7,76 8,03 8,13 8,76 8,87 9,3321º53'.. 21,883= 21,7025 9,315 8,131 8,580 7,906 7,785 7,352 7,685 7,986 8,123 8,794 8,928 9,415

25= 25 9,46 8,21 8,6 7,84 7,66 7,2 7,54 7,9 8,11 8,86 9,04 9,58

20,89 20,06 19,2 17,531 15,25 14,11 13,95 16,36 17,51 19,7 19,46 19,28TEMPERATURA

EVAPOTRANSPIRACION POTENCIAL


90,73 82,28 0,00 120,12 0,00 0,00 116,83 131,64 108,61

76,60 42,16 0,00 161,63 46,38 0,00 84,33 91,36 115,25

0,00 0,00 0,00 86,97 107,27 0,00 0,00 0,00 97,12

0,00 0,00 0,00 0,00 146,67 0,00 0,00 0,00 90,55

72,20 0,00 0,00 0,00 111,59 0,00 0,00 0,00 128,03

0,00 0,00 0,00 0,00 93,18 48,20 0,00 53,55 121,03

0,00 35,65 0,00 0,00 83,55 89,12 0,00 72,41 77,98

16,82 74,72 41,10 0,00 0,00 143,21 51,06 99,63 141,97

0,00 91,66 96,90 0,00 0,00 133,57 95,59 111,31 150,59

0,00 105,41 173,17 0,00 0,00 0,00 134,02 143,06 99,39

2,10 106,32 144,29 0,00 0,00 0,00 159,47 136,69 126,06

0,00 103,61 119,54 51,01 0,00 0,00 130,70 138,67 170,55DICIEMBRE 0,00 ETPNOVIEMBRE 0,00 ETP

EVAPOTRANSPIRACION POTENCIAL

OCTUBRE 127,54 ETPSEPTIEMBRE 0,00 ETP

AGOSTO 0,00 ETPJULIO 144,96 ETPJUNIO 0,00 ETPMAYO 0,00 ETPABRIL 140,55 ETP

MARZO 0,00 ETPFEBRERO 0,00 ETP

ENERO 164,55 ETP

AR

BEJ

A (v

erde

)

MA

NI(t

ardi

a)

FRU

TILL

A

ALF

ALF

A

VID

PAPA

(in

term

edia

)

MA

IZ (c

hocl

o)

DU

RA

ZNO

MES Pef(mm) f(mm)f=(0,457*t+8,12)*P

CA

RA

C.


EVAPOTRANSPIRACION

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

140,00

160,00

180,00

200,00

ENER

O

FEBR

ERO

MAR

ZO

ABR

IL

MAY

O

JUN

IO

JULI

O

AGO

STO

SEPT

IEM

BRE

OC

TUBR

E

NO

VIEM

BRE

DIC

IEM

BRE

PERIODO

ETP

(mm

/mes

)

VID PAPA MAIZ DURAZNO ARBEJA MANI FRUTILLA ALFALFA


DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO Coeficiente de Escurrimiento Anual:

Se utilizará para determinar los escurimientos probables en forma apróximada. Depende fundamentalmente de tres factores:

1. Presipitación

2. Tipo de Suelo 3. Pendiente Media de la cuenca que nó se considerará

Presipitación.- Se hará intervenir la presipitación anual,en milímetros, para el cálculo del coeficiente de escurrimiento anual. Tipo de Suelo C .- Los suelos corresponde a suelos casi impermeables, tales como arenas o lo es delgados sobre una capa impermeable, como en este caso que es roca. Tabla-Valores de k :

A B C

0,07 0,16 0,240,12 0,22 0,260,17 0,26 0,280,22 0,28 0,3

Fuente: Estraido del documento del PRONAR

Cubierto del 50 al 75%Cubierto del 25 al 50%

Uso (cobertura del suelo ) Tipo de Suelo

Cubierto menos del 25%

Bosque. Cubierto mas del 75%

Para k>0.15, se usará la formula:

k= 0,3 P= 610,19 Precipitación anual media en mm

Ce =k*(P - 250)/2000+(k-0.15)/1.5

Ce = 0,22

ESCURRIMIENTO: a) Determinación de los escurrimientos Mensuales.


Cuando no se conocen los valores de las presipitaciones mensuales en la cuenca, hay necesidad de deducirlas, mediante el auxilio de la "Estación Base". Las aportaciones mensuales (o Volúmenen escurrido) de la cuenca se calcula por la la siguiente relación.

A =Ce* Ar *P /1000

Donde : Ce - Coef. De escurrimiento

A - área de la Cuenca en km2 P - precipitación deducida para la cuenca (P=p* kc), donde p - presipitación de la "Estación Base" en mm, y

kc - coef. De corrección de la precipitación de la "Estación Base",para deducir la correspondiente en la cuenca, en este caso adoptaremos kc=0.8 porque la "Estación Base", es muy proxima a la cuenca

b) Probabilidad de ocurrencia.

El porcentaje establecidopara la presipitación esperada durante cualquier año debe

ser le 75% de probabilidad del periodo de regitro. Sin embargo, el PRONAR acepta

que este valor sea el 75% de la precipitación promedia anual (100%).

PRESIPITACION

MES Presipitación promedia Pres. esperada duranteanual (100%) mm. cualquier año (75%)mm.

ENERO 120,98 90,733FEBRERO 102,14 76,604MARZO 96,26 72,196ABRIL 22,42 16,818MAYO 2,79 2,096JUNIO 1,10 0,825JULIO 0,73 0,548AGOSTO 3,33 2,494SEPTIEMBRE 9,84 7,381OCTUBRE 44,68 33,507NOVIEMBRE 74,66 55,996DICIEMBRE 110,87 83,150MEDIA 589,797 442,348



Requerimiento Neto (mm).-

Es la cantidad de agua que se requiere para un determinado cultivo o plan de cultivo, dotando la cantidad de agua necesaria para mantener el crecimiento vegetativo de cada cultivo en condiciones normales. Para el cálculo empleamos la siguiente expresión:

10** AreaRriegoRneto

Donde:

Rriego = Requerimiento de riego (mm). Area = Has Rneto = Requerimiento neto (m3).

El requerimiento total se calcula con la sumatoria total de requerimiento neto de todos los cultivos que se desarrollan en la zona y se representa con la siguiente expresión:

RiRnetoTotal

Donde:

Ri = Requerimiento de riego para cada cultivo

PRESIPITACIÓN ESPERADA DURANTE CUALQUIER AÑO (75%) mm.

MES TIEMPO PRECIP. Ce AREA APORTE Q(m3/s) Q( l/s)(seg.) (mm.) (km2) (m3)

ENERO 2678400 90,73 0,25 6,056 137369,8 0,051288 51,288FEBRERO 2419200 76,60 0,25 6,056 115978,2 0,047941 47,941MARZO 2678400 72,20 0,25 6,056 109304,4 0,040810 40,810ABRIL 2592000 16,82 0,25 6,056 25461,9 0,009823 9,823MAYO 2678400 2,10 0,25 6,056 3173,7 0,001185 1,185JUNIO 2592000 0,83 0,25 6,056 1249,1 0,000482 0,482JULIO 2678400 0,55 0,25 6,056 829,4 0,000310 0,310AGOSTO 2678400 2,49 0,25 6,056 3776,6 0,001410 1,410SEPTIEMBRE 2592000 7,38 0,25 6,056 11174,7 0,004311 4,311OCTUBRE 2678400 33,51 0,25 6,056 50729,1 0,018940 18,940NOVIEMBRE 2592000 56,00 0,25 6,056 84778,0 0,032708 32,708DICIEMBRE 2678400 83,15 0,25 6,056 125889,4 0,047002 47,002

COMUNIDAD DE SALADILLO

TOMA Nº1



CALCULO DE LLUVIA EFICAZ:

f=(0,457*t+8,12)*P

Donde:

K = Coeficiente empírico mensual en mm., según el tipo de cultivo y su estado de desarrollo.

t = Temperatura media mansual, en ºC. P = Porcentaje de Iluminación mensual con respecto a la anual.

Los resultados se obtienen del análisis de evapotraspiración obtenidos anteriormente por el metodo Blaney Gridle.

90,73 9,31 20,8976,60 8,13 20,0672,20 8,58 19,2016,82 7,91 17,532,10 7,79 15,250,83 7,35 14,110,55 7,69 13,952,49 7,99 16,367,38 8,12 17,51

33,51 8,79 19,7056,00 8,93 19,4683,15 9,42 19,28

NOVIEMBRE 151,88DICIEMBRE 159,39

SEPTIEMBRE 130,95OCTUBRE 150,59

JULIO 111,40AGOSTO 124,53

MAYO 117,46JUNIO 107,11

MARZO 144,96ABRIL 127,54

ENERO 164,55FEBRERO 140,55

CALCULO DE LLUVIA EFICAZ

MES Pef(mm) P T f(mm)

f=(,457*t+8,12)*P

Para obtener el requerimiento total de agua se determina el plan de Cultivos, que se detalla a continuación:

Dur.

1 240,00 0,50 0,30 0,32 0,60 0,70 0,70 0,70 0,652 0,33 0,74 1,15 0,95 0,753 120 0,73 1,15 0,60 0,324 180 0,33 0,74 1,15 0,95 0,87 0,755 120 0,45 0,80 1,15 1,026 210 0,71 0,60 0,41 0,73 0,89 1,05 0,827 270 0,80 0,65 0,50 0,65 0,80 0,85 0,95 0,90 0,878 360 0,66 0,82 0,67 0,71 1,09 1,13 0,70 1,14 1,15 0,66 0,83 1,07

MANI(tardia)FRUTILLAALFALFA

PAPA (intermedia)MAIZ (choclo)DURAZNOARBEJA (verde)

OC

T

NO

V

DIC

VID

JUN

JUL

AG

O

SEP

COEFICIENTES DE CULTIVO

Nº CULTIVO

AÑO CALENDARIO = 12 MESES

Días ENE

FEB

MA

R

AB

R

MA

Y

S

S

C

SC

SC

CC

C SC

CS

S

El plan de cultivo se determina en función del tipo de cultivo que tiene en la comunidad y de acuerdo a lo necesario se realiza el análisis de cada variedad de producción:


Datos: Kc = De acuerdo al ames que corresponda, y de la variedad de cultivo se

determina del tabla anterior. ETP = El proceso de la Evapotraspiración es medido de acuerdo al 75% de

probabilidad de ocurrencia de la precipitación mensual. DEFICIT = Es la diferencia entre la precipitación Efectiva y ETP.


0,50 0 0,73 0 0 0,71 0,80 0,6682,28 0,00 120,12 0,00 0,00 116,83 131,64 108,618,46 90,73 -29,39 90,73 90,73 -26,10 -40,91 -17,870,30 0 1,15 0,33 0 0,60 0,65 0,8242,16 0,00 161,63 46,38 0,00 84,33 91,36 115,2534,44 76,60 -85,03 30,22 76,60 -7,73 -14,75 -38,65

0 0 0,60 0,74 0 0 0 0,670,00 0,00 86,97 107,27 0,00 0,00 0,00 97,1272,20 72,20 -14,78 -35,07 72,20 72,20 72,20 -24,92

0 0 0 1,15 0 0 0 0,710,00 0,00 0,00 146,67 0,00 0,00 0,00 90,5516,82 16,82 16,82 -129,85 16,82 16,82 16,82 -73,73

0 0 0 0,95 0 0,00 0 1,090,00 0,00 0,00 111,59 0,00 0,00 0,00 128,032,10 2,10 2,10 -109,49 2,10 2,10 2,10 -125,93

0 0 0 0,87 0,45 0 0,50 1,130,00 0,00 0,00 93,18 48,20 0,00 53,55 121,030,83 0,83 0,83 -92,36 -47,37 0,83 -52,73 -120,210,32 0 0 0,75 0,80 0 0,65 0,7035,65 0,00 0,00 83,55 89,12 0,00 72,41 77,98-35,10 0,55 0,55 -83,00 -88,57 0,55 -71,86 -77,430,60 0,33 0 0 1,15 0,41 0,80 1,1474,72 41,10 0,00 0,00 143,21 51,06 99,63 141,97-72,23 -38,60 2,49 2,49 -140,72 -48,56 -97,13 -139,470,70 0,74 0 0 1,02 0,73 0,85 1,1591,66 96,90 0,00 0,00 133,57 95,59 111,31 150,59-84,28 -89,52 7,38 7,38 -126,19 -88,21 -103,93 -143,21

0,70 1,15 0 0 0 0,89 0,95 0,66105,41 173,17 0,00 0,00 0,00 134,02 143,06 99,39-71,90 -139,67 33,51 33,51 33,51 -100,51 -109,55 -65,880,70 0,95 0 0 0 1,05 0,90 0,83

106,32 144,29 0,00 0,00 0,00 159,47 136,69 126,06-50,32 -88,29 56,00 56,00 56,00 -103,48 -80,70 -70,060,65 0,75 0,32 0 0 0,82 0,87 1,07

103,61 119,54 51,01 0,00 0,00 130,70 138,67 170,55-20,46 -36,39 32,14 83,15 83,15 -47,55 -55,52 -87,40

PLAN DE CULTIVOS

AR

BEJ

A (v

erde

)

MA

NI(t

ardi

a)

MES Pef(mm) f(mm)f=(0,457*t+8,12)*P

CA

RA

C.

ALF

ALF

A

VID

PAPA

(in

term

edia

)

ENERO 90,73 164,55Kc ETPDEFICIT

DU

RA

ZNO

FRU

TILL

A

FEBRERO 76,60 140,55Kc ETPDEFICIT

MA

IZ (c

hocl

o)

MARZO 72,20 144,96Kc ETPDEFICIT

ABRIL 16,82 127,54Kc ETPDEFICIT

MAYO 2,10 117,46Kc ETPDEFICIT

JUNIO 0,83 107,11Kc ETPDEFICIT

JULIO 0,55 111,40Kc ETPDEFICIT

AGOSTO 2,49 124,53Kc ETPDEFICIT

SEPTIEMBRE 7,38 130,95Kc ETPDEFICIT

OCTUBRE 33,51 150,59Kc ETPDEFICIT

NOVIEMBRE 56,00 151,88Kc ETPDEFICIT

DICIEMBRE 83,15 159,39Kc ETPDEFICIT

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