PROCED. DE CÁLCULO DE LA DEMANDA DE AGUA PARA RIEGO

UNIVERSIDAD DE PANAMÁ FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS Prof. Noé Aguilar RIEGO Y DRENAJE (LSA 425)

PRÁCTICA Nº 3

PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO DE LA DEMANDA DE AGUA PARA RIEGO La creciente demanda que pesa sobre los recursos hídricos de una región en los diferentes proyectos para el desarrollo de las actividades humanas, impone la adopción de medidas para realizar un uso óptimo de este recurso finito y fundamental para el desarrollo. Debido a que la mayor demanda de agua se presenta casualmente durante los períodos de mayor escasez que coincide con la época seca del país, se hace imprescindible cuantificar adecuadamente las necesidades de agua que requieren los diferentes proyectos a fin de minimizar los excesos de uso y cumplir con las disposiciones legales que norman su uso y aprovechamiento. A continuación se presenta el procedimiento de cálculo de la demanda de agua para un proyecto de riego en la agricultura. PASO 1. Obtener los datos climáticos de la estación meteorológica más cercana para un período de registro mínimo de los últimos 20 años para lluvias y entre 5 y 10 años para evaporación, temperatura y humedad relativa. PASO 2. Obtener las generales del cultivo o grupos de cultivos a establecer, períodos de siembra y cosecha y los coeficientes de consumo de agua de acuerdo a la revisión de literatura. PASO 3. Calcular la precipitación efectiva y la evapotranspiración potencial mensual según el método más apropiado para la localidad, y realizar el balance hídrico mensual obteniendo los períodos y cuantía de los excesos y deficiencia de agua. Utilizar el formulario N° 1. PASO 4. Con la información de la localidad referente al cultivo y fechas de siembra, según el proyecto, resumir la información en el formulario 2, referente al período vegetativo o período de cultivo, la evapotranspiración potencial y la evapotranspiración del cultivo o uso consuntivo de cada período. Seguidamente se procede a calcular la demanda neta mensual de agua para riego a partir de la diferencia entre el uso consumtivo mensual y la precipitación efectiva. La suma de estas cantidades para todo el período de riego del cultivo será la demanda neta de agua y se conoce como dotación de riego para el proyecto.

PASO 5. Calcular el módulo de riego, o sea la demanda unitaria de agua, y siempre se calcula para el período de máximo consumo de agua para el cultivo y se expresa en litros por segundo por hectárea (lt./seg./ha). Este cálculo se obtiene dividiendo el uso consumtivo para el período de máxima demanda entre la eficiencia total de riego, según el método a emplear. Al multiplicar el dato obtenido por la superficie a regar en hectáreas, obtenemos el caudal teórico a obtener de la fuente en lts/seg. en 24 horas. El caudal real a captar de la fuente de agua se obtiene aumentando el caudal teórico en proporción inversa según las horas de riego por día. PASO 6. Para calcular la capacidad de un sistema de riego, o sea los requerimientos de caudal para efectos de adquisición de equipo de bombeo y cálculo de diámetro de tuberías de conducción o diseño de canales de riego se acostumbra aplicar la siguiente fórmula: Q = donde Fr Hr Efic.

27.8 A Lr

,

0 = Requerimiento del sistema en lit/seg. A = Superficie a regar en hectáreas. Lr = Lámina de riego en centímetros. Se calcula a partir de la capacidad de campo, θ cc, el punto de marchitez permanente, θ pmp, la densidad aparente DA del suelo y la profundidad de raíces a humedecer del suelo Z, de la siguiente forma y considerando que se aplicará agua de riego cada vez que se agota un tercio del agua útil: Lr = 1/3

θ cc — θ pmp 100

DA X Z

Fr = Es la frecuencia de riego en días o sea el intervalo entre un riego y otro, se calcula dividiendo la lámina de riego entre el uso consumtivo del cultivo para el período de máxima demanda. Fr = Lr/U.C. Hr = Se refiere a las horas de riego por día y se selecciona de acuerdo a las condiciones prácticas del trabajo a nivel de campo. Efic= Es la eficiencia del método de riego el cual se obtiene de la literatura. Debe considerar trabajar con los rangos menores del método cuando no se tiene tradición o cultura de riego en el lugar del proyecto.

Como se desprende de las indicaciones dadas, las necesidades de agua para un proyecto de riego, dependerá por un lado de las exigencias del cultivo que se trata y la demanda climática o características climáticas y por otra parte de las exigencias del sistema de riego a emplear, dado por la eficiencia de riego propia del sistema. El caudal a captar de la fuente, calculado para el proyecto, deberá compararse con la existencia de agua en la fuente a emplear para verificar la viabilidad del proyecto. El caudal a considerar en la fuente de abastecimiento debe estar referido a lo que se conoce como caudal de seguridad, o sea, aquel valor de caudal que se presenta con un 90% de probabilidad de excedencia. Este valor se calcula a partir de los caudales mínimos anuales, empleando diferentes distribuciones probabilísticas para un período mínimo de 20 años. En ocasiones siempre se hace necesario aplicar técnicas de cálculos hidrológicos para el cálculo y traslado de caudales, ya que en la fuente de abastecimiento no existe registros de escorrentía. El caudal de seguridad se compara con el caudal a derivar lo que permitirá determinar si el proyecto es viable técnicamente, ó sea si el caudal de seguridad resulta mayor. Si el caso contrario, la fuente de agua no es la suficiente por lo que se requiere analizar diferentes alternativas, entre las que podemos mencionar las siguientes: 1. Estudiar otra disponibilidad de fuente, por ejemplo superficial más subterránea. 2. Estudiar la construcción de obras de regulación para almacenar un volumen de agua durante la época lluviosa para cubrir la necesidad durante el riego. 3. Si no hay suficiente agua, o es impráctico otras alternativas queda estudiar el sistema de riego para mejorar su eficiencia o analizar el método de riego. Reducir pérdidas ya sea en conducción o en la distribución. 4. Otras alternativas pueden ser incluso, cambiar el patrón del cultivo, programando las siembras de primera coa y segunda coa, disminuir la superficie del proyecto o sencillamente desistir.