Precipitacion Efectiva y Eficiencia de Riego

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07.05.00 PRECIPITACIÓN EFECTIVA (PE) La precipitación efectiva es el volumen parcial de lluvia utilizada por las plantas para satisfacer sus necesidades hídricas para su normal desarrollo. Existen diversos métodos para determinar la precipitación efectiva; para el presente trabajo, se utilizó los siguientes métodos:

 - Método del United States Bureau of Reclamation (USBR).  - Método de Walter Olarte  - Método Del Servicio de Conservación de Suelos del Ministerio de Agricultura de EEUU.  - Método del Water Power Resources Service (WPRS)

07.05.01 MÉTODO DE LA USBR Este método considera la precipitación efectiva hidrológica la que se determina en cuencas que no requieren de un uso exhaustivo o con cuencas que cuenten con estaciones meteorológicas cercanas o en la misma zona, calculando caudales con un porcentaje de acercamiento, disminuyendo a la precipitación promedio o media un valor estimado en rangos tabulados y simulando con ello el valor de la precipitación de escurrimiento.1 El Bureao of Reclamation, llama a esta cantidad la precipitación efectiva de los cultivos que en realidad es la antítesis de la precipitación de escorrentía. "El elemento constitutivo del método USBR, para el cálculo de la precipitación efectiva para cultivos es el principio que cuando aumenta la precipitación total mensual se toma un porcentaje disminuido del incremento de la lluvia como aumento de la precipitación efectiva de tal forma que a partir de un limite superior, la precipitación efectiva para los cultivos se mantiene constante". El aumento de la precipitación efectiva sucede según el siguiente cuadro que plantea el modelo: CUADRO 07.05.01

PRECIPITACIÓN TOTAL MENSUAL (mm.) 00.0 - 25.4 25.4 - 50.8 50.8 - 76.2 76.2 - 101.6 101.6 - 127.0 127.0 - 152.4 152.4 - mas.

PORCENTAJE DEL AUMENTO (%) 90 - 100 85 - 95 75 - 90 50 - 80 30 - 70 10 - 40 00 - 10

PRECIPITACIÓN EFECTIVA ACUMULADA (mm.) 22.9 - 25.4 44.5 - 49.5 63.5 - 72.4 76.2 - 92.7 83.8 - 102.9 86.4 - 118.1 86.4 - 120.6

La determinación de la precipitación efectiva se inicia cuando para una precipitación mensual registrada durante n años, se ordena en forma decreciente y se

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CARLOS H. LOAIZA SCHAFFINO “Método de Generación de Caudales”

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escoge la precipitación ubicada en la fila 3/4 o 75% de n, siendo esta la precipitación al 75% de persistencia. Luego se desarrollará un cuadro de la siguiente manera.

PRECIPITACIÓN EFECTIVA HIDROLÓGICA DE LA CUENCA DE KAYRA P-75 Limite Diferenc Aument Increme Limite PE-75 Mes Inferior ia o nto Superior 1 2 3(1-2) 4 5(3x4) 6 7(5x6) ENE 115.10 101.6 13.40 0.30 4.02 76.2 80.22 FEB 90.40 76.2 14.20 0.50 7.1 63.5 70.60 MAR 79.90 76.2 3.70 0.80 2.96 63.5 66.46 ABR 29.80 25.4 4.40 0.95 4.18 22.9 27.08 MAY 2.90 0.0 2.90 1.00 2.90 0.0 2.90 JUN 0.00 0.0 0.00 1.00 0.0 0.0 0.00 JUL 0.50 0.0 0.50 1.00 0.50 0.0 0.50 AGO 0.90 0.0 0.90 1.00 0.90 0.0 0.90 SET 12.20 0.0 12.20 1.00 12.20 0.0 12.20 OCT 36.20 25.4 10.8 0.95 10.26 22.9 33.16 NOV 51.00 50.8 0.20 0.90 0.18 44.5 44.68 DIC 88.50 76.2 12.30 0.80 9.84 63.5 73.34 CUADRO Nº07.05.02

1. De la relación de precipitaciones de n años de observación colocadas en forma decreciente, la fila (3/4)*n del ordenamiento, 2. De la Tabla USBR mostrada anteriormente. 3. Diferencia de la columna 1 y columna 2. 4. De la Tabla USBR. 5. Producto de las columnas 3 y 4. 6. De la Tabla USBR. 7. PE-75 (mm.), resultado de sumar la columna 5 y columna 6.

07.05.02 MÉTODO DE WALTER OLARTE Nuestra sierra se caracteriza por aportar gran parte de esta demanda de agua en forma de lluvia, cuyos volúmenes varían mes a mes y año a año, luego es necesario calcular el valor de la precipitación mensual al 75% de persistencia o precipitación confiable, llamado también al 75% de probabilidades. En la actualidad no es recomendable tomar

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los valores de precipitación media mensual por tener menor probabilidad de ocurrencia por tener menor seguridad El análisis preciso de la PE. se puede definir mediante la siguiente ecuación que sin ser muy precisa brinde resultados satisfactorios 2: PE = -0.6745 x DS + PM Donde PE = 0.6745 = DS = PM =

precipitación confiable o dependiente al 75% de probabilidad Valor de la Normal para el nivel de persistencia del 75% Desviación Estandar de la serie estudiada para cada mes Precipitación media mensual en mm.

07.05.03 MÉTODO DEL SERVICIO DE CONSERVACIÓN DE SUELOS DEL MINISTERIO DE AGRICULTURA DE EE.UU. Desde el punto de vista agricola podemos definir la precipitación efectiva como la parte de la precipitación total que es útil directamente o indirectamente para la producción del cultivo. Este método se basa en la siguiente expresión3:

PE = (1.252474 x Pt 0.82416 - 2.935224) x 100.00095 x Uc x f En la cual :  PE = Precipitación efectiva mensual (mm)  Pt = Precipitación total mensual (mm)  Uc = Uso consuntivo medio mensual  f = 0.531747 + 0.011621 x D - 0.00089 x D2 - 0.00000023 x D3  D = Capacidad de almacenamiento (mm) En casos prácticos se puede considerar como valores de Uc los obtenidos en cada caso para la ETP.

07.05.04 MÉTODO DEL WATER POWER RESOURCES SERVICE (WPRS) El WPRS considera el siguiente criterio empírico de la distribución de la lluvia 4: INCREMENTO DE LA PRECIPITACIÓN (mm) 5 30 55 80 105 130 155 MÁS DE 155

% DE LA PRECIPITACIÓN EFECTIVA (PE) 0 95 90 82 65 45 25 5

Como ejemplo presentamos el cálculo del mes de enero: Precipitación media = 142.95 mm

AP UNT E S DE I RRI GACI ONE S I ng F la vio Or t iz S a las PE = 5 x 0 + 25 x 0.95 + 25 x0.90 + 25 x 0.82 + 25 x 0.65 + 25 x 0.45 + 12.95 x 0.95

PE =106.55 mm La precipitación efectiva para el proyecto se considera la del método del Servicio de Conservación de Suelos del Ministerio de Agricultura de EEUU. por presentar valores más conservadores. Los resultados se presentan en el cuadro 07.05.01 y gráfico G-7.2 07.06.00 EFICIENCIA DE IRRIGACIÓN (Ei) Es el porcentaje de agua de riego disponible para el consumo de los cultivos y el agua captada al inicio en la fuente de abastecimiento. Las variables que deciden la eficiencia de riego son5: a.- Suelo.- En general existe pérdida de agua por percolación en los suelos dependiendo de la velocidad de infiltración y la naturaleza de la erosión del agua. Para el caso, por ser un suelo de textura franco, no es excesivo las pérdidas. b.- Cultivo.- Es posible conseguir altas eficiencias de riego con cultivos de follaje tupido de raíces superficiales que con plantas de raíces profundas y en surcos. c.- Método de riego.- Planteamos el método de riego por aspersión, con el cual se obtiene una buena eficiencia de aplicación. Los factores fundamentales para hallar la eficiencia de riego se definen seguidamente: Ei = Ec * Ea * Eu Donde: Ec: Eficiencia de conducción. Ea: Eficiencia de aplicación. Eu: Eficiencia de uso. a.- EFICIENCIA DE CONDUCCIÓN.- Es el porcentaje entre el caudal que llega a la chacra (Vch) y el agua captada de la fuente (Vo), considerando las pérdidas por evaporación e infiltración en el canal6. EC = Vch/Vo *100 * Canales de tIerra = 70 * Canales de Mampostería = 75% * Canales de concreto = 85% Para el presente proyecto; el canal de conducción se considera con una eficiencia del 85%. b.- EFICIENCIA DE APLICACIÓN.- Es la relación que existe entre el agua almacenada en la zona radicular (Vr) y el agua ingresada a la chacra (VCh). Esta eficiencia depende

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Ings. FÉLIX QUEVEDO, CARLOS VALVERDE Y LORENZO CHANG-NAVARRO"Suelos sus propiedades y manejo" CESAR ARTURO ROSELL CALDERON Irrigación - CIP.”pg 53

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de la habilidad del agricultor en el manejo del riego, las características topográficas y físicas del suelo7. EA = Vr/Vch*100

EFICIENCIAS DE APLICACIÓN EN RIEGO POR ASPERSIÓN Según Mc Culloch y otros. ALTURA DE AGUA APLICADA EN (mm)

EVAPOTRANSPIRACIÓN MÁXIMA (mm/día)

25 50 100 150

5 mm 5 a 7.5 mm 7.5 mm VELOCIDAD MEDIA DEL VIENTO DE 0 a 6.4 km/h 68 65 62 70 68 65 75 70 68 80 75 70 VELOCIDAD MEDIA DEL VIENTO DE 6.4 a 16 km/h 65 62 60 68 65 62 70 68 65 70 75 68

25 50 100 150

VELOCIDAD MEDIA DEL VIENTO DE 16 a 24 km/h 62 60 53 65 62 60 68 65 62 70 68 65

25 50 100 150

CUADRO 07.06.01

Para el presente proyecto la eficiencia de aplicación se considera en 70% según el cuadro 07.06.01. c.- EFICIENCIA DE USO .- Se llama así al producto de dividir el volumen utilizado por transpiración de las plantas (Vt) y el volumen de agua depositada en la zona radicular

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JAVIER LUJAN GARCIA “Riego por Gravedad - CEDEX”

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(Vr). En la mayoría de los proyectos la EU traspasa el 85%, par el proyecto consideramos EU = 0.95% poniéndonos del lado de la seguridad. EU = Vr/Vch*100 La eficiencia del Proyecto se determina conociendo los valores de las eficiencias parciales. Ei = Ec * Ea * Eu Ei =0.85*0.70*0.95 =0.566525 Ei = 56.6 %