CÁLCULO DE DEMANDA DE AGUA PROYECTO DE RIEGO.pdf

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS ESCUELA DE FORMACION PROFESIONAL DE AGRONOMIA INGENIERIA DE RIEGOS (IR 342)

“CÁLCULO DE Kc, ETo, ETc, DEMANDA DE AGUA-PAMPA CANGALLO”

INTEGRANTES: -

CASTRO ROJAS, Raúl

-

LEON YAURIMUCHA, José Carlos

-

SULCA JAYO, Nilton Wilver

DOCENTE: Ing. Rubén Meneses Rojas. GRUPO DE PRACTICA: Martes 4 a 6 pm AYACUCHO – PERU 2015

I.

INTRODUCCIÓN

La evapotranspiración es la combinación de la evaporación desde la superficie del suelo y la transpiración de la vegetación. Los mismos factores que dominan la evaporación, los cuales son el suministro de energía y transporte de vapor. Además, el suministro de humedad a la superficie de evaporación es un tercer factor que se debe tener en cuenta. A medida que el suelo se seca, la tasa de evaporación cae por debajo del nivel que generalmente mantiene en un suelo bien humedecido.

De manera práctica la evaporación y la transpiración son procesos que se realizan en la naturaleza de forma simultánea, son interdependientes y es muy difícil su medición por separado. El cálculo de la evapotranspiración es fundamental para la estimación de la demanda de un riego y la estimación del escurrimiento medio anual de la cuenca.

La agricultura bajo riego en el departamento de Ayacucho, atraviesa por una etapa de postergación y atraso, que del total de la superficie agropecuaria regional, sólo el 5 %, se halla bajo riego; sumado a esta problemática, que en un alto porcentaje de dicha superficie se desarrolla una agricultura extensiva de secano, consistente en cultivos rotativos con prolongados periodos de descanso, con tecnología tradicional y bajos índices de producción y productividad por hectárea.

Problemática en la cual se halla inmersa la comunidad de Pampa Cangallo, ubicada en una zona climática de carácter semiárido, donde el desarrollo del sector agrícola y pecuario depende en mayor o menor grado del uso del riego como una práctica habitual de cultivo. Pero la escasez generalizada de agua para la agricultura generó una fuerte necesidad de crear estrategias orientadas a mejorar la eficiencia de su uso. II.

OBJETIVOS DEL ESTUDIO

 Identificar las etapas de desarrollo del cultivo, determinando la duración de cad a etapa y seleccionando los valores correspondientes de Kc.  Ajustar los valores de Kc seleccionados según la frecuencia de riego o las cond iciones climáticas durante cada etapa.  Construir la curva del coeficiente del cultivo (permite la determinación de Kc par a cualquier etapa durante su período de desarrollo).

Kc, ETo, ETc, Demanda de agua-Pampa Cangallo

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 Calcular ETc como el producto de ETo y Kc.  Conocer las metodologías que nos permite determinar el nivel óptimo de agua a aplicar.  Calcular la necesidad de riego, con los datos

obtenidos

del centro

meteorológico, como la precipitación efectiva y con los datos calculados de ETo, etc.  Conocer los métodos para estimar la evapotranspiración ETo. III.

DESCRIPCION DEL AREA DEL PROYECTO

El proyecto consiste en la dotación de agua para el riego de 36 has de la parte este de la Comunidad Pampa Cangallo, Con la dotación de un sistema de riego por gravedad de distribución y aplicación, a la cédula de cultivo. La cédula de cultivos estará compuesta por alfalfa, papa, maíz, arveja, frutales, trébol, cereales con producción para el mercado, con cultivos principales y de rotación, intensificando el uso del suelo, de esta manera se producirá más de una campaña al año. El sistema de drenaje mediante drenes superficiales construidos en tierra, de acuerdo a la topografía, para eliminar los excesos del agua de lluvia y de riego hacia las partes bajas y luego a la quebrada. IV.

UBICACIÓN GEOGRAFICA Y POLITICA

El área

de influencia del proyecto políticamente se encuentra ubicada en el

departamento Ayacucho, provincia de Cangallo, distrito de Morochucos, en la localidad de Pampa Cangallo, en una altitud que varía de 3300 a 3400 m.s.n.m.

V.

UBICACIÓN GEOGRAFICA:

Latitud

: 13°37′43″S

Longitud

: 74°08′39″W

Altitud

: 3320 m.s.n.m.

Región natural: Sierra UBICACIÓN POLITICA: Departamento

: Ayacucho

Provincia

: Cangallo

Distrito

: Los Morochucos

Localidad

: Pampa Cangallo

Kc, ETo, ETc, Demanda de agua-Pampa Cangallo

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VI.

CULTIVOS:

Cultivos que se viene manejando (Parcelas demostrativas a nivel provincial)  Maíz  Trigo  Avena  Haba  Arveja  Quinua  Papa

Cultivo de frutales:  Guinda  Palto

Kc, ETo, ETc, Demanda de agua-Pampa Cangallo

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Cultivo de pastos:  Alfalfa  Trébol  Rey grass

VII.

MERCADO (OFERTA/DEMANDA):

Por mucho tiempo los cereales fueron uno de los principales productos agrícolas de Ayacucho. Sin embargo, hoy en día se puede apreciar un declive en la producción de cereales en esta región. Esta tendencia puede apreciarse, por ejemplo, en los porcentajes de superficie cultivada en Ayacucho. Según información proporcionada por el Programa Sierra Exportadora, hoy en día el principal producto cultivado en esta región es el maíz amiláceo con 34 % de la superficie dedicada a la agricultura. En segundo lugar se encuentra la papa con el 16 %, desplazando a la cebada y al trigo, a los que se les dedica un 12 %, respectivamente, de la superficie cultivada.

Kc, ETo, ETc, Demanda de agua-Pampa Cangallo

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Para el año 2008 se calcula que de los tres productos seleccionados para este estudio, el trigo sería el más afectado, en términos de reducción de su producción, mientras que en el caso de la cebada y la avena (así como la quinua) se habría producido un ligero repunte gracias a programas especiales de promoción de estos cultivos impulsados por el Estado y por organizaciones privadas. En el caso de la provincia de Cangallo se percibe la misma tendencia. Tradicionalmente, esta provincia era conocida por su producción de cereales. En términos de su destino, la mayor parte de la producción de cereales de la provincia de Cangallo se destina al autoconsumo, o en todo caso al trueque o venta restringida en ferias locales. Sólo excepcionalmente se vende en el mercado de Huamanga. Al respecto, uno de los dueños de los molinos que hay en la ciudad de Pampa Cangallo confirma esta tendencia: “hay muchos que siembran para el consumo propio y para el mercado, y hay otros campesinos que siembran solamente para autoconsumo”. En las siguientes páginas se analiza la situación de producción y comercialización en la provincia de Cangallo y en la región Ayacucho de los tres cereales seleccionados para este estudio: el trigo, la cebada y la avena.

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VIII.

IX.

TECNOLOGIA PARA LA PRODUCCION:

CONDICIONES CLIMATOLÓGICAS

El estudio climatológico tiene por finalidad identificar, describir y evaluar las variables meteorológicas de la zona de estudio, en este caso la localidad de Pampa Cangallo, puesto que el clima es uno de los factores más importantes para la estimación de los requerimientos hídricos con fines agrícolas. Con este propósito en el presente estudio, se ha utilizado información meteorológica de la Estación Coris por su ubicación geográfica y cercanía al área de estudio.

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CUADRO N° 1 Información Meteorológica Estación Pampa Cangallo

El resumen de las principales variables meteorológicas, a nivel mensual, de la estación Pampa Cangallo correspondiente a 8 años de registro, periodo 2000 al 2008, se muestra en siguiente Cuadro N° 2 Precipitación:

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X.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS: DEMANDA DE AGUA: De acuerdo a las bases técnicas, la demanda de agua de una hectárea se determinará dividiendo la evapotranspiración potencial por la eficiencia de aplicación del agua de riego, según el método de riego que se utilice. Este concepto se conoce técnicamente como Tasa de Riego, y corresponde a la cantidad de agua que se debe proporcionar al cultivo para abastecer el déficit que se pudiese presentar durante la estación de crecimiento y en ausencia de lluvias efectivas. Se puede expresar en lt*s-1*ha-1, en m3*ha-1*mes-1, o bien en m3*ha-1*temporada-1.

EVAPOTRANSPIRACIÓN: Dentro del intercambio constante de agua entre los océanos, los continentes y la atmósfera, la evaporación es el mecanismo por el cual el agua es devuelta a la atmósfera en forma de vapor; en su sentido más amplio, involucra también la evaporación de carácter biológico que es realizada por los vegetales, conocida como transpiración y que constituye, según algunos la principal fracción de la evaporación total. Sin embargo, aunque los dos mecanismos son diferentes y se realizan independientemente no resulta fácil separarlos, pues ocurren por lo general de manera simultánea; de este hecho deriva la utilización del concepto más amplio de evapotranspiración que los engloba.

Factores que intervienen en la Evapotranspiración: Los factores que intervienen en el proceso de evapotranspiración son diversos, variables en el tiempo y en el espacio y se pueden agrupar en aquellos de orden climático, los relativos a la planta y los asociados al suelo. Esta diversidad de factores, por una parte, ha dado lugar a distintas orientaciones al abordar el complejo fenómeno y diferentes respuestas ante su estimación; ha favorecido, por otro lado, el desarrollo de una serie de conceptos tendientes a lograr una mayor precisión de ideas al referirse al fenómeno y surgen como un intento de considerar las distintas condiciones de clima, suelo y cultivo prevalecientes en el momento en que el fenómeno ocurre. Estas definiciones o conceptos, entre otros, son: uso consuntivo, evapotranspiración potencial, evapotranspiración de referencia o del cultivo de referencia, evapotranspiración real y cultivo de referencia. a. Uso consuntivo o evapotranspiración: Los primeros estudios que abordaron el tema del riego hablaron de utilización consuntiva, cantidad de agua que se expresaba en metros cúbicos por hectárea

Kc, ETo, ETc, Demanda de agua-Pampa Cangallo

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regada. Luego, en 1941, la División de Riegos del Ministerio de Agricultura de los Estados Unidos y la Oficina Planificadora de Recursos Nacionales, definieron el concepto de uso consuntivo o evapotranspiración como “la suma de los volúmenes del agua utilizada para el crecimiento vegetativo de las plantas en una superficie dada, tanto en la transpiración como en la formación de tejidos vegetales y de la evaporada por el terreno adyacente ya sea proveniente de la nieve o de las precipitaciones caídas en un tiempo dado. Más tarde, en 1952, H.F. Blaney y W.D. Criddle definieron “uso consumo o evapotranspiración en términos muy similares a los anteriores como “la suma de los volúmenes de agua usados por el crecimiento vegetativo de una cierta área por conceptos de transpiración y formación de tejidos vegetales y evaporada desde el suelo adyacente, proveniente de la nieve o precipitación interceptada en el área en cualquier tiempo dado, dividido por la superficie del área. b. Evapotranspiración potencial (ETP) Existe acuerdo entre los diversos autores al definir la ETP, concepto introducido por Charles Thornthwaite en 1948, como la máxima cantidad de agua que puede evaporarse desde un suelo completamente cubierto de vegetación, que se desarrolla en óptimas condiciones, y en el supuesto caso de no existir limitaciones en la disponibilidad de agua. Según esta definición, la magnitud de la ETP está regulada solamente por las condiciones meteorológicas o climáticas, según el caso, del momento o período para el cual se realiza la estimación. El concepto de ETP es ampliamente utilizado y desde su introducción ha tenido gran influencia en los estudios geográficos del clima mundial; de hecho su diferencia respecto de las precipitaciones (Pp-ETP) ha sido frecuentemente usada como un indicador de humedad o aridez climática. También ha influido sobre la investigación hidrológica y ha significado el mayor avance en las técnicas de estimación de la evapotranspiración. c. Evapotranspiración de referencia o evapotranspiración del cultivo de referencia (ETo) La noción de ETo ha sido establecida para reducir las ambigüedades de interpretación a que da lugar el amplio concepto de evapotranspiración y para relacionarla de forma más directa con los requerimientos de agua de los cultivos. Es similar al de ETP, ya que igualmente depende exclusivamente de las condiciones climáticas, incluso en algunos estudios son considerados

Kc, ETo, ETc, Demanda de agua-Pampa Cangallo

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equivalentes, pero se diferencian en que la ETo es aplicada a un cultivo específico, estándar o de referencia, habitualmente gramíneas o alfalfa, de 8 a 15 cm de altura uniforme, de crecimiento activo, que cubre totalmente el suelo y que no se ve sometido a déficit hídrico. Es por lo anterior que en los últimos años está reemplazando al de ETP. d. Evapotranspiración real, actual o efectiva (ETr) No obstante las mayores precisiones alcanzadas con la incorporación de algunos de los conceptos anteriores, las condiciones establecidas por ellos no siempre se dan en la realidad, y aquella evapotranspiración que ocurre en la situación real en que se encuentra el cultivo en el campo, difiere de los límites máximos o potenciales establecidos. Para referirse a la cantidad de agua que efectivamente es utilizada por la evapotranspiración se debe utilizar el concepto de evapotranspiración actual o efectiva, o bien, más adecuadamente, el de evapotranspiración real. La ETr es más difícil de calcular que la ETP o ETo, ya que además de las condiciones atmosféricas que influyen en la ETP o ETo, interviene la magnitud de las reservas de humedad del suelo y los requerimientos de los cultivos. Para determinarla se debe corregir la ETP o ETo con un factor Kc dependiente del nivel de humedad del suelo y de las características de cada cultivo. e. Coeficiente de cultivo (Kc) Como puede desprenderse del apartado anterior, un coeficiente de cultivo, Kc, es un coeficiente de ajuste que permite calcular la ETr a partir de la ETP o ETo. Estos coeficientes dependen fundamentalmente de las características propias de cada cultivo, por tanto, son específicos para cada uno de ellos y dependen de su estado de desarrollo y de sus etapas fenológicas, por ello, son variables a lo largo del tiempo. Dependen también de las características del suelo y su humedad, así como de las prácticas agrícolas y del riego. Se hace alusión a este Kc en numerosas publicaciones, puesto que permiten conocer la ETr a partir de la ETP o ETo evitando el uso de métodos más precisos, pero de más difícil aplicación. Pueden encontrarse en literatura especializada o bien derivarse de acuerdo a los lineamientos establecidos por la FAO.

Kc, ETo, ETc, Demanda de agua-Pampa Cangallo

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CANALES: Los canales de riego tienen la función de conducir el agua desde la captación hasta el campo o huerta donde será aplicado a los cultivos. Son obras de ingeniería importantes, que deben ser cuidadosamente pensadas para no provocar daños al ambiente y para que se gaste la menor cantidad de agua posible. Están estrechamente vinculados a las características del terreno, generalmente siguen aproximadamente las curvas de nivel de este, descendiendo suavemente hacia cotas más bajas (dándole una pendiente descendente, para que el agua fluya más rápidamente y se gaste menos líquido). La construcción del conjunto de los canales de riego es una de las partes más significativas en el costo de la inversión inicial del sistema de riego, por lo tanto su adecuado mantenimiento es una necesidad imperiosa. Las dimensiones de los canales de riego son muy variadas, y van desde grandes canales para transportar varias decenas de m3/s, los llamados canales principales, hasta pequeños canales con capacidad para unos pocos l/s, son los llamados canales de campo. Consideraciones en el diseño de Canales: En un proyecto de irrigación la parte que comprende el diseño de los canales y obras de arte, si bien es cierto que son de vital importancia en el costo de la obra, no es lo más importante puesto que el caudal, factor clave en el diseño y el más importante en un proyecto de riego, es un parámetro que se obtiene sobre la base del tipo de suelo, cultivo, condiciones climáticas, métodos de riego, etc., es decir mediante la conjunción de la relación agua – suelo – planta y la hidrología, de manera que cuando se trata de una planificación de canales, el diseñador tendrá una visión más amplia y será más eficiente, motivo por lo cual el ingeniero agrícola destaca y predomina en un proyecto de irrigación.

Kc, ETo, ETc, Demanda de agua-Pampa Cangallo

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METODOS PARA ESTIMAR EVAPOTRANSPIRACION POTENCIAL [ETo]  Métodos Directos Numerosos procedimientos de diversos autores se desarrollaron en torno del cálculo de la evapotranspiración, la necesidad de agua dentro de un lapso determinado o el uso consuntivo de explotaciones en áreas bajo riego. Estas determinaciones están basadas en balances hídricos del sistema suelo – planta – atmósfera, en el cual se registran cuidadosa y sistemáticamente, los cambios en el contenido de humedad, los aportes de agua al sistema y las variaciones en el crecimiento de las plantas. Los métodos directos para medir la ETo se basan en el balance hídrico, el cual se determina principalmente mediante los lisímetros o por método gravimétrico. Procedimientos experimentales para la evapotranspiración son:  

Parcelas de ensayo Método del Lisímetro e instrumentos del tipo de evapotranspirómetro.

MÉTODOS INDIRECTOS O DE FÓRMULAS EMPÍRICAS La mayoría de los métodos indirectos para estimar la ETo emplean fórmulas, las cuales reflejan los procesos físicos del clima, o fórmulas aproximadas desarrolladas por métodos de regresión sobre resultados de la experimentación.

Algunos métodos, tales como el de Blaney-Criddle o el de Hargreaves, relacionan la ETo a factores geográficos y climáticos, mientras que otros como la fórmula de Penman se basan sobre el conocimiento de los procesos físicos de la evapotranspiración. Método de fórmulas empíricas 

Método del Tanque Evaporímetro Clase “A”



Método de Blaney – Criddle



Penman – Monteith



Método de Hargreaves



Método de Radiación



Método de Crhistiansen



Método de Hensen – Haise



Método de Rejtima



Método de Ivanov



Otros

La selección del método a utilizar para estimar la esto depende de la disponibilidad de los datos del clima que cada uno de ellos requiere. A continuación se presentan cuatro de los métodos más comúnmente empleados para estimar ETo.

Kc, ETo, ETc, Demanda de agua-Pampa Cangallo

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MÉTODO DEL TANQUE EVAPORÍMETRO CLASE “A”

a.

El tanque Evaporímetro Clase “A” permite estimar los efectos integrados del clima (la radiación, la temperatura, el viento y la humedad relativa del aire), en función de la evaporación de una superficie de agua libre de dimensiones estándar.

La ETo se estima de acuerdo a la siguiente fórmula de la FAO.

ETo



ETo

=

Evapotranspiración el Cultivo de referencia [mm/día]

Etan

=

Evaporación media diaria del Tanque Evaporímetro Clase “A” [mm/día]

Ktan

=

Coeficiente del Tanque Evaporímetro Clase “A”

Etan * Ktan

METODO DE BLANEY – CRIDDLE (modif. FAO)

b.

Desarrollado en la región árida al OE de los EE UU; toma en cuenta la T° media del periodo considerado, las horas luz por día. Adecuado para las zonas áridas y semiáridas y para periodos que no sean inferiores a un mes. No se recomienda para regiones elevadas (T°mín. diarias son bajas), ni para regiones ecuatoriales (variación de la T° es reducida). Según modificación del método original por la FAO, después de calcular el factor (f) de ETo

:

Evapotranspiración potencial, promedio mensual [mm/día]

ETo  a  (b * ( f )) f  P * ((0 .46 * Tm )  8 .13) a, b

:

Coeficientes de la regresión lineal entre (f) y ETo.

(f)

:

Factor de uso consuntivo de B-C promedio mensual [mm/día]

P

:

Porcentaje de horas de luz diarias, promedio del total anual.

Kc, ETo, ETc, Demanda de agua-Pampa Cangallo

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Tm

c.

:

Temperatura media diaria, promedio mensual [°C].

METODO DE PENMAN (Modif. FAO)

La ecuación estima el uso consuntivo del cultivo de referencia (pasto grama), y predice la ETo, no solamente para regiones de regiones frías y húmedas, sino también de zonas cálidas y áridas. En zonas áridas, el factor aerodinámico o advectivo (HR, viento) predomina sobre el término energético (radiación). El método distingue la influencia del viento durante las horas del día (Udía) y durante la noche (Unoche). Toma en consideración la HR y la Radiación solar. Por lo tanto incluye el Factor de ajuste (C) basado en HRmax, Radiación solar y relación Udia/Unche. ETo  C * W * Rn   (1  W ) * f ( u ) * ( ea  ad ) 

ETo

:

Evapotranspiración del cultivo de referencia [mm/día]

C

:

Factor de ajuste de Penman, Tabla

W

:

Factor de ponderación de Penman. Tabla

Rn

:

Radiación neta total, por medición directa o fórmula

f(u)

:

Función del viento, fórmula

ea

:

Presión de vapor de agua a saturación [mbar]

ed

:

Presión de vapor de agua ambiente [mbar], fórmula

Kc, ETo, ETc, Demanda de agua-Pampa Cangallo

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d. METODO DE HARGREAVES La siguiente fórmula fue desarrollada por Hargreaves en 1991, con base en mediciones realizadas en con los lisímetros de la Universidad de California, en Davis, plantados con pasto festuca.

ETo  0.0023 * Ra * (Tm  17.8) * TD ETo Ra Tm TD

: : : :

Evapotranspiración del cultivo de referencia [mm/día] Radiación extraterrestre [mm/día], tablas Temperatura media diaria [°C] Diferencia de T° diaria promedio en el periodo considerado {°C]

Kc, ETo, ETc, Demanda de agua-Pampa Cangallo

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e.

METODO DE CROPWAT

CROPWAT (crop = cultivo; wat = agua) es un programa que utiliza el método de la FAO Penman-Monteith para determinar la evapotranspiración de los cultivos (ET). Los valores de ET son utilizados posteriormente para estimar los requerimientos de agua de los cultivos y el calendario de riego.

MES # de dias Eto (mm/dia) Eto (mm/mes)

Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto 31

28

31

30

31

30

31

31

Septiem Noviemb Diciemb Octubre bre re re 30

31

30

31

3.59 3.3 3.14 3.12 3.16 2.86 2.96 3.44 3.49 3.88 4.13 3.75 111.29 92.4 97.34 93.6 97.96 85.8 91.76 106.64 104.7 120.28 123.9 116.25

Kc, ETo, ETc, Demanda de agua-Pampa Cangallo

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(mm/mes)

EVAPOTRANSPIRACIÓN DEL CULTIVO DE REFERENCIA (ETo) 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

tanque evaporimt blaney criddle PENMAN hargreaves CROPWAT Eto elegido

Kc, ETo, ETc, Demanda de agua-Pampa Cangallo

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EVAPOTRANSPIRACIÓN DEL CULTIVO DE REFERENCIA (ETo) mm/mes

150.00

100.00

131.10 79.19

94.05

103.49 92.24

40.46

50.00 0.00 TCA

BC

PM

HG

CW

Elgd

La ETo determinado con el Tanque Clase “A” es un intermedio entre los métodos comparados, el que depende mucho de la ubicación de la Bandeja de Evaporación, en el que intervienen los diversos factores climáticos (Radiación, el viento, T° y H° relativa del aire), para simular de alguna manera la evapotranspiración del cultivo. ETo del método Penman-Monteith y el Hargreaves son los más altos de los cuatro métodos comparados y son los que mejor se adecuan a nuestras condiciones; el de Penman por utilizar el mayor número de datos meteorológicos y/o climáticos y el de Hargreaves por que utiliza fórmulas desarrolladas a base de mediciones con lisímetros y por qué maneja sus propios valores de coeficiente del cultivo. EL COEFICIENTE DEL CULTIVO (Kc) El Coeficiente de Evapotranspiración del Cultivo (Kc), expresa la relación entre el uso consuntivo de los cultivos en consideración (ETc) y la evapotranspiración del cultivo de referencia (ETo).

Kc 

ETc [mm / dia ] ETo [mm / dia ]

Kc

:

Coeficiente del cultivo

ETc

:

Evapotranspiración del Cultivo, [mm/día]

ETo

:

Evapotranspiración del cultivo de referencia [mm/día]

Dichos coeficientes se determinan empíricamente comparando al uso consuntivo del cultivo (ETc) con el del cultivo de referencia, bajo idénticas condiciones, de acuerdo a las características del cultivo y de las fases de su desarrollo.

Kc, ETo, ETc, Demanda de agua-Pampa Cangallo

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La fig. Siguiente representa los valores de Kc típico de un cultivo anual, donde dicha relación no es constante durante las fases de su desarrollo: inicialmente Kc es bajo, con el desarrollo vegetativo de las plantas Kc aumenta hasta alcanzar un máximo; posteriormente y con la senectud del cultivo, su valor disminuye.

También se puede determinar los valores de Kc, siguiendo la metodología propuesta por la FAO, para cultivos anuales, cultivos forrajeros y para los frutales, reportados en algún caos en tablas generalizadas. Para el primer caso, la FAO divide el ciclo de vida de los cultivos en cuatro etapas: 

Primera Etapa :

Etapa inicial o de establecimiento del cultivo,



Segunda Etapa :

Etapa de rápido desarrollo del cultivo,



Tercera Etapa :

Etapa de mediados de la temporada o de máximo uso

consuntivo 

Cuarta Etapa

:

Etapa de maduración y cosecha.

Este parámetro se suele calcular por meses aunque un gran inconveniente de este es que a un mismo cultivo varia su kc en función del momento de la siembra asi no es lo mismo sembrar en la época húmeda que en una época seca en la que el riego deberá ser mucho más abundante. De esta forma dividiremos la vida del cultivo en cuatro fases en el que cada fase obtendrá un diferente Kc:  Desde la siembra hasta la aparición de las primeras hojas del cultivo, el que denominaremos estado inicial.  Desarrollo foliar completo.  Floración y fructificación.  Y por último la madurez.

Kc INICIAL para cultivos anuales se calculó de un gráfico este depende del ETo de cada mes del año

Kc, ETo, ETc, Demanda de agua-Pampa Cangallo

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El modo de hallar estas constantes de los cultivo es a través de un proceso en el que se utilizan unas tablas 2-26 según la FAO para cultivo con la humedad y el viento en m/s. Solo para las fases III Y IV del cultivo.

Kc, ETo, ETc, Demanda de agua-Pampa Cangallo

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OBTENCION DE LA Kc POR EL METODO HARGREAVES Y FAO KC 0.52 0.52 1.15 1.15 0.75

# dias 30 50 70 30 180

MES

1.4

1.2

KC

fecha

enero

0.85

febrero

0.75

final 20

inic 4

marzo

1

abril

0.8

mayo

Kc

papa S O N E F

junio

0.6

julio

0.4

agosto

0.2

septiembre

0.52

octubre

0.52

noviembre

1.15

diciembre

1.15

0

S

O

N

E

F

meses

KC 0.58 0.58 1.15 1.15 0.2

# dias 30 50

MES

1.4

febrero

1.2 1

70 30 180

KC

enero

0.8 Kc

avena M A M J A

0.6

marzo

0.58

abril

0.58

mayo

1.15

junio

1.15

julio

1.15

agosto

0.4

0.2

inic 1

final 30

septiembre

0.2

octubre noviembre

0

M

A

M

J

A

diciembre

mese

KC 0.52 0.52 1.15 1.15 0.25

# dias 30 60 75 35 200

MES

1.4 1.2 1

1.15

febrero

1.15 0.8 0.25

final 15

octubre

0.52

inic 15

noviembre

0.52

diciembre

0.85

abril

0.8

KC

enero

marzo

mayo

Kc

trigo O N E F A

junio

0.6

julio

0.4

agosto septiembre

0.2 0 O

N

E

F

A

mases

KC 0.58 0.58 1.15 1.15 0.25

# dias 25 30 55 40 150

MES

1.4

KC

enero

1.2

febrero marzo

1

abril

0.8 Kc

Arveja M J J A S

0.6

mayo

0.58

junio

0.58

julio

1.15

agosto

0.4

septiembre

0.2

inic 2

0.8 0.25

final 25

octubre noviembre

0

M

J

J

A

S

diciembre

meses

Kc, ETo, ETc, Demanda de agua-Pampa Cangallo

22

KC

KC

MES

1.1

0.95 0.95 1.05 1.05 1

1.05 1

Kc

alfalfa O D M A M

0.95 0.9 0.85 0.8

O

D

M

A

M

enero

0.95

febrero

0.95

marzo

0.95

abril

0.95

mayo

0.95

junio

0.95

julio

0.95

agosto

0.95

septiembre

0.95

octubre

0.95

noviembre

0.95

diciembre

0.95

inic 2

meses

KC

1

0.4 0.4 0.8 0.8 0.7

0.9

Kc

trebol O D M A M

MES

KC

enero

0.9

febrero

0.9

0.8

marzo

0.9

0.7

abril

0.9

0.6

mayo

0.9

0.5

junio

0.9

0.4

julio

0.9

0.3

agosto

0.9

0.2

septiembre

0.9

0.1

octubre

0.9

noviembre

0.9

diciembre

0.9

0 O

D

M

A

M

inic 10

meses

KC

MES

0.45 0.45 0.75 0.75 0.55 KC

GUINDA O D E F A

KC

0.9

enero

0.75

0.8

febrero

0.75

0.7

marzo

0.6

abril

0.55

mayo

0

junio

0

0.4

julio

0

0.3

agosto

0

0.2

septiembre

0.1

octubre

0.5

0 O

D

E

F

A

0.7

0 0.45

noviembre

0.5

diciembre

0.65

meses

KC 0.9

0.4 0.4 0.75 0.75 0.7 Kc

palto O D M A M

0.8

MES

KC

0.7

enero

0.7

0.6

febrero

0.7

marzo

0.7

abril

0.7

mayo

0.7

0.3

junio

0.7

0.2

julio

0.7

0.1

agosto

0.7

septiembre

0.7

octubre

0.7

noviembre

0.7

diciembre

0.7

0.5 0.4

0

O

D

M meses

Kc, ETo, ETc, Demanda de agua-Pampa Cangallo

A

M

23

NECESIDADES DE RIEGO DE LOS CULTIVOS

Luego de haber determinado la demanda de agua de los cultivos, las necesidades de riego se calculan con el siguiente procedimiento: 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  ETc  PE 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 

NRn Er

NRb

:

Necesidad de riego bruto o total [mm]

NRn

:

Necesidad de riego neto

Er

:

Eficiencia de riego total

[mm]

Eficiencia de Riego [Er] Es un indicador de cómo estamos manejando el agua, así tenemos: Eficiencia de Conducción : De la cantidad de agua captada en la fuente, qué cantidad llega a la zona de riego. (ejm 90%). Eficiencia de Distribución : Del agua tomada del canal principal, qué cantidad llega a la parcela de riego (ejm. 90 %).

Kc, ETo, ETc, Demanda de agua-Pampa Cangallo

24

Eficiencia de Aplicación

: De la cantidad de agua aplicada al suelo, qué cantidad

queda almacenada para ser utilizado por la planta. Depende del método de riego. (ejm. 40%). Eficiencia de Riego

: Er = 0.9*0.9*0.4 = 0.32; o sea 32 %.

La necesidad de Riego de los cultivos, se puede expresar en términos de lámina de agua [mm ó cm], en términos de volumen por hectárea [m3/ha], o teniendo en cuenta el periodo de la demanda, en [l/s/ha], este último conocido como Módulo de riego; por último, conociendo la superficie a regar, se obtendrá la Demanda del Proyecto en términos de litros/seg. [L/s].

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

Ln 

(CC  PMP ) * Da * Pr* Pa * Am 100

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 

[%]

Ln Ea

Lb

:

Lámina bruta de riego

Ln

:

Lámina neta de riego

Ea

:

Eficiencia de aplicación

Kc, ETo, ETc, Demanda de agua-Pampa Cangallo

25

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 

Ln ETc

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 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

A * Lb Q

Lb [l / m 2 ] 60 T [min]  * q [l / h] N emis / m 2

Kc, ETo, ETc, Demanda de agua-Pampa Cangallo

26

CALCULO DE NESECIDAD DE RIEGO EN LA CÉDULA DE CULTIVO POR CROPWAT: Engrasando datos de la estación meteorológicas de Pampa Cangallo

Kc, ETo, ETc, Demanda de agua-Pampa Cangallo

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Kc, ETo, ETc, Demanda de agua-Pampa Cangallo

28

Kc de cada cultivo

Kc, ETo, ETc, Demanda de agua-Pampa Cangallo

29

Kc, ETo, ETc, Demanda de agua-Pampa Cangallo

30

Kc, ETo, ETc, Demanda de agua-Pampa Cangallo

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Kc, ETo, ETc, Demanda de agua-Pampa Cangallo

32

PATRÓN DE CULTIVO

Kc, ETo, ETc, Demanda de agua-Pampa Cangallo

33

FINAL DEL CÁLCULO DE NECESIDAD DE RIEGO POR CROPWAT

34 Kc, ETo, ETc, Demanda de agua-Pampa Cangallo

CONCLUSIONES.

 La adecuada programación del riego permite responder a las cuatro preguntas fundamentales del riego: ¿Para qué regar?, ¿Cómo regar?, ¿Cuándo regar? y ¿Cuánto regar?  La programación de riego está basada en el uso de estaciones meteorológicas automáticas para así facilitar los cálculos de necesidad de riego  Mediante este estudio de la necesidad de agua para el cultivo, cada vez se hace más relevante dentro de los costos de producción de los agricultores, quienes deben maximizar los rendimientos y calidad de sus productos.  El cropwat es más efectivo en cálculo de necesidad de riego si se le alimenta con datos reales del área del proyecto, de lo contrario no tan exacto pero se aproxima más a la realidad del lugar del proyecto.  Los cálculos hechos por Excel tiene mucha varianza con comparación son los cálculos hechos con cropwat.

. BIBLIOGRAFIA.  Absalon Vasquez V. - lorenzo chang Navarro l. “el riego principios básicos”.

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