Ynfantes Montalvo, Gina Betsabeth

 

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGRÍCOLA

TESIS  TESIS 

TÍTULO:

"DISEÑO DEL SISTEMA DE RIEGO POR GOTEO PARA EL CULTIVO DE UVA (Vitis vinífera) DEL PREDIO FIDEL CASTRO, DE IRRIGACIÓN LA JOYA – AREQUIPA.”  ASESOR: 

M.Sc. Pavel Ovidio Arteaga Caro

AUTOR:  

Br. Ynfantes Montalvo, Gina Betsabeth  

Trujillo –  Trujillo  –  Perú  Perú

2017 

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PRESENTACIÓN SEÑORES MIEMBROS DEL JURADO DICTAMINOR :

En cumplimento con las normas y disposiciones establecidads en el regalmento de Grados y Titulos de la Facultadad de Ciencias Agropecuarias , Escuela Academico Profesional de Ingeneria Agrícola de la Universidada Nacional de Trujillo , cumpliendo con presentar ante ustedes el presente trabajo titulado:

"DISEÑO DEL SISTEMA DE RIEGO POR GOTEO PARA EL CULTIVO DE UVA (Vitis vinífera) DEL PREDIO FIDEL CASTRO, DE IRRIGACIÓN LA JOYA – AREQUIPA.” 

Con el objetivo de obtener el titulo profesional de INGENIERO AGRICOLA  .Es mi deseo , señores miembros del jurado , que el presente trabajo produ to de arduo y constante dedicación , alcance sus expectativas y merezca su aprobación

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ACTAS DE APROBACION DE JURADO

DR. Anselmo Humberto Carrasco Silva PRESIDENTE

M.Sc. Jorge Arturo Villanueva Sánchez

Ing. Juan Emilio Paz Vergara Pérez

SECRETARIO

VOCAL

M.Sc. Pavel Ovidio Arteaga Caro ASESOR

GINA BETSABETH YNFANTES MONTALVO

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DEDICATORIA

A mis padres: Rafael

y Maribel, pilares

fundamentales en mi vida. Con su esfuerzo y tenacidad no hubiera podido conseguir cada logro en mi vida profesional, eternamente agradecida por todo lo que me han impartido en mí y la constante lucha para sacarnos adelante a mí y mis hermanos

A mis hermanos y abuelos: Mercedes, Roy, Epifanía, Artemio Artemio y Elías por ser parte de lo que más adoro; Mi familia.

“Nunca consideres el estudio como una obligación, sino como

una oportunidad para penetrar en el bello y maravilloso mundo del saber”.

Albert Einstein

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AGRADECIMIENTO

 A Dios,  por haberme acompañado y guiado a lo

largo de la carrera, por ser mi fortaleza en momentos de debilidad, a él que con su infinito amor nos ha dado la sabiduría suficiente para culminar la carrera universitaria.

por todo su esfuerzo  A mis padres y hermanos, por que hicieron para para darme una profesión y ha hacer cer de mí una persona de bien. bien. Gracias po porr los sacrifi sacrificios cios y la paciencia que demostraron todos estos años, mis hermanos que siempre estuvieron apoyándome especialmente mi amada Mercedes

 A  Todos mis amigos de la carrera, amigos que hice en mi trayecto por la universidad,  

en cada uno de ustedes hay una persona muy especial. Donde aprendido y disfrutado con ustedes nuestras horas de estudio, gracias por la ayuda y la confianza depositadas en mi  persona.

 A mi asesor asesor y coasesor coasesor de tesis, quién con sus

conocimientos y apoyo supo guiarme para el desarrollo de la presente tesis desde el inicio hasta su culminac culminación. ión. 

GINA BETSABETH YNFANTES MONTALVO

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RESUMEN La Irrigación La Joya Antigua, lugar donde se ejecutará el presente Proyecto “DISEÑO

DEL SISTEMA DE RIEGO POR GOTEO PARA EL CULTIVO DE UVA (Vitis vinífera) DEL PREDIO FIDEL CASTRO, DE IRRIGACIÓN LA JOYA – AREQUIPA.”, se encuentra ubicada en el Departamento de Arequipa, Provincia de Arequipa, Distrito de La Joya. En esta zona se cultivan maíz forraje forrajero ro y alfalfa. Debido a la alta pérdida de agua agua por conducción y distribución, la eficiencia de riego no supera el 40%, lo cual afecta los cultivos, siendo este el problema central que se quiere solucionar, motivo por el cual se decidió cambiar el sistema de riego tradicional a gravedad (por surcos), al sistema de riego presurizado por goteo. El sistema de riego proyectado comprende un Cabezal de Control (Manejo del Filtrado y Fertilización), Línea de Conducción Principal con Tubos PVC de 160, 110 y 90 mm. Unión Flexible Clase 5, Arcos de Riego de 2”, Portalaterales con Tubos de PVC de 75 y 63 mm UF C-5 y 1 ½” SP C-7.5 y Laterales de Riego para 8 Ha. Para el funcion funcionamiento amiento

del sistema se requiere de una Electrobomba Monofásica de 4.00 HP, a ser proporcionada por el Beneficiario, que cuenta con Electricidad Monofásica en el Predio. En el Predio se contará con un Desarenador de Concreto Armado y un Reservorio revestido con Geomembrana de Polietileno. El Planeamiento del Proyecto, se basa en la disposición de la infraestructura de riego existente en el predio, así como en las tabladas del terreno, cultivo propuesto a implementarse, la topografía, tipo de suelo y la calidad y cantidad de agua ofertada. También en la instalación de Cultivo de Vid Vid,, para la obtención de Uva de Mesa Mesa de la variedad Red Globe, que tiene una gran demanda en el mercado internacional. El cual busca incremen incrementar tar el número ddee hectáreas orien orientadas tadas a la produ producción cción de Uva de Mesa, siendo reemplazadas extensiones que en la actualidad están orientadas predominantemente predominante mente a cultivos forrajeros, como el Maíz Forrajero y la Alfalfa. Palabras claves: Sistema de riego riego en el cultivo de uva, Irrigación la Joya –  Arequipa

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ABSTRACT

Irrigation La Joya Antigua, where the present project "DESIGN OF THE DRIP IRRIGATION SYSTEM FOR GRAPE GROWING (Vitis vinifera) OF THE FIDEL CASTRO PRELATE, IRRIGATION LA JOYA - AREQUIPA", is located in the Department Of Arequipa, Province of Arequipa, District of La Joya. In this zone forage maize and alfalfa are grown. Due to the high loss of water by conduction and distribution, irrigation efficiency does not exceed 40%, which affects crops, which is the central problem to be solved, which is why it was decided to change the traditional irrigation system To gravity (by furrows), to the system of irrigation pressurized by dripping. The projected irrigation system comprises a Control Head (Filtration and Fertilization Management), Main Pipeline with PVC pipes of 160, 110 and 90 mm. Flexible Union Class 5, 2 "Irrigation Bowls, Portals with 75 and 63 mm UF C-5 and 1 ½" SP C-7.5 and Irrigation Sides for 8 Ha. A Single Phase Electric Pump of 4.00 HP, to be provided by the Beneficiary, which has Single Phase Electricity in the Building. In the Predio will have an Arrangement Concrete Dismantler and a Reservoir lined with Polyethylene Geomembrane. The Project Planning is based on the disposition of the existing irrigation infrastructure in the land, as well as on the plots of the land, proposed crop to be implemented, the topography, type of soil and the quality and quantity of water offered. Also in the installation of Cultivo de Vid, to obtain table grapes of the variety Red Globe, which has a great demand in the international market.It seeks to increase the number of hectares oriented to the production of Mesa Grape, being replaced extensions that at present are predominantly oriented to forage crops, such as forage maize and alfalfa. Key words: Irrigation system in grape cultivation, Irrigation La L a Joya - Arequipa

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INDICE GENERAL PRESENTACION

i

ACTAS DE APROBACIÓN DE JURADO

ii

DEDICATORIA

iii

AGRADECIMIENTO

iv

RESUMEN

v

ABSTRACT

vi

ÍNDICE GENERAL

vii

ÍNDICE DE CUADROS

viii

ÍNDICE DE GRÁFICOS

viiii

1.  CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN……………………………...…………….1 INTRODUCCIÓN……………………………...…………….1   1.1. Realidad problemática marco teórico……………………………………2  teórico……………………………………2  1.2. Marco teórico…………………………………………………………….5  teórico…………………………………………………………….5  1.3. Problema…………………………………………………………………23 Problema…………………………………………………………………23   1.4. Hipótesis…………………………………………………………………23 Hipótesis…………………………………………………………………23   1.5. Justificación……………………………………………………………....23 Justificación……………………………………………………………....23   1.6. Objetivos…………………………………………………………………23 Objetivos…………………………………………………………………23   2.  CAPÍTULO II: MATERIALES Y MÉTODOS……………………………… 25  25   2.1. Material……………………………… ……………………………….….26  ……………………………….….26  2.1.1.  Ámbito de estudio……………… ………………………….….…..26  ………………………….….…..26  3.  CAPÍTULO III: RESULTADOS………………………………………………3 RESULTADOS………………………………………………355  3.1. Evaluación de las infraestructuras existentes…………………………...…36 existen tes…………………………...…36   3.2. . Diseño agronómico…………………………………………………..….39 3.3. Balance hídrico………………………………………………………….…45  hídrico………………………………………………………….…45  GINA BETSABETH YNFANTES MONTALVO

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4.  CAPÍTULO IV: PRESUPUESTO……………………………… PRESUPUESTO……………………………………..….……64 ……..….……64   5.  CAPÍTULO V: DISCUSIÓN DE RESULTADOS……………………..……... RESULTADOS……………………..……...66 66   6.  CAPÍTULO VI: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONE RECOMENDACIONES……….……..70 S……….……..70   7.  CAPÍTULO VII: BIBLIOGRAFÍA………………………………………….…72 BIBLIOGRAFÍA………………………………………….…72   8.  ANEXOS……………………………………………………………………......74  ANEXOS……………………………………………………………………......74  8.1. Diseño final del sistema de riego 8.2. Estudio de balance hídrico 8.3. Calculo hidráulico 8.4. Metrado 8.5. Presupuesto 8.6. Planos

INDICE DE CUADROS 1.  CUADRO N°2.01: Resultados de Análisis de Suelos en la Irrigación La Joya  2.  CUADRO Nº 2.02: Resultados de Análisis de Suelos en la Irrigación La Joya 3.  CUADRO N° 2.03: Análisis químico de aguas 4.  CUADRO N° 2.04: Riesgos de obstrucción en goteros 5.  CUADRO N° 2.05: Calidad De Agua 6.  CUADRO N° 2.06: Datos del terreno 7.  CUADRO N° 2.07: Evapotranspiración potencial en la zona del proyecto pro yecto 8.  CUADRO N° 2.08: Cálculo de la demanda hídrica mensual para los cultivos instalados en las condiciones actuales de riego por gravedad (sin proyecto) 9.  CUADRO N° 2.09: Cálculo de la demanda hídrica mensual con proyecto de riego  por goteo 10. CUADRO N° 2.10: Cálculo de la oferta de agua para un año normal 11. CUADRO N° 2.11: Balance hídrico sin proyecto para un año normal 12. CUADRO Nº 2.12: Balance hídrico con proyecto pr oyecto para un año normal 13. CUADRO Nº 2.13: Parámetros de diseño 14. CUADRO Nº 2.14: Parámetros de operación

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15. CUADRO Nº 2.16: Perdidas de carga en la portalateral válvula 4 - turno III 16. CUADRO Nº 2.17: Requerimiento Requerimiento de presión presión del sistema para cultivo de vid 17. CUADRO Nº 2.18: Selección de unidad de bombeo 18. CUADRO Nº 3.01: Costos de bombeo para el proyecto 19. CUADRO Nº 3.02: Cédula de cultivo con proyecto 20. CUADRO Nº 3.03: Balance hídrico - Sin Proyecto 21. CUADRO Nº 3.04: Balance Hídrico –  Hídrico –  Con  Con Proyecto 22. CUADRO Nº 3.05: Características hidráulicas 23. CUADRO Nº 3.06: Características hidráulicas y geométricas de caídas inclinadas 24. CUADRO Nº 3.07: Características geométricas de tomas laterales 25. CUADRO Nº 3.08: Características geométricas de retenciones 26. CUADRO Nº 3.09: Diámetro de tubería 27. CUADRO Nº 3.10: Momento actuante

INDICE DE GRÁFICOS 1.  GRÁFICO Nº 2.01: Localización de la provincia de Arequipa 

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CAPITULO I: INTRODUCCIÓN

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1.1. Realidad problemática :

La agricultura es el sector económico en el que la escasez de agua tiene más relevancia. En la actualidad, la agricultura es responsable del 70% de las extracciones de agua dulce y de más del 90% de su uso consuntivo. Bajo la presión conjunta del crecimiento de la población y de los cambios en la dieta, el consumo de alimentos está aumentando en casi todas las regiones del mundo. Se espera que para el año 2050 sea necesario producir 1 billón de toneladas de cereal y 200 millones de toneladas de carne más al año para poder satisfacer la creciente demanda de alimentos. Hasta qué punto es este crecimiento constante de la demanda de agua ‘negociable’? En general, se entiende que el

agua para satisfacer las necesidades básicas no es negociable –  para mantener la salud los humanos necesitan un nivel mínimo de acceso a agua de buena calidad. Del mismo modo, con el reconocimiento cada vez más extendido del derecho a los alimentos, y siendo el agua un factor crítico para su producción, se puede considerar una cantidad mínima para la producción de subsistencia que tampoco sería negociable. Sin embargo, a nivel global, las x Afrontar la escasez de agua - un marco de acción para la agricultura y la seguridad alimentaria extracciones de agua para uso doméstico solo representan el 10% de todos los usos y tienen una tasa de consumo muy baja – la mayor parte del agua de uso doméstico vuelve al medio ambiente con unas pérdidas mínimas por evaporación incluso si se ha degradado su calidad. Por el contrario, el uso agrícola tiene consecuencias directas aguas abajo ya que la producción de biomasa precisa grandes cantidades de agua que se perderán por transpiración. Si el agua se usa para regar y se pierde por transpiración, esto supone una pérdida hidrológica local que reduce la disponibilidad de agua en las zonas situadas aguas abajo. (FAO 2013) Un uso eficiente del agua de riego consiste en aplicar la dotación adecuada, de forma que se eviten pérdidas innecesarias por infiltración

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y se distribuya espacial y temporalmente el agua de manera que garantice las necesidades del cultivo en cada momento. (Sanz, 1999) En esta línea más concreta se definió posteriormente el riego por goteo como aquel sistema que para conseguir mantener el agua en la zona radicular en las condiciones de utilización más favorables para la planta, aplica el agua gota a gota. De esta forma el agua es conducida por medio de conductos cerrados desde el punto de toma hasta la misma planta, a la que se aplica por medio de dispositivos que se conocen como goteadores, goteros o emisores. (J. A. Medina, 2000) Aplicando la tecnología, se ha obtenido un adecuado manejo de la relación que existe entre el agua, suelo, y planta, ha sido posible incrementar sustancialmente la superficie de cultivo asi como el rendimiento obtenido por unidad de superficie. (García, I. 1997) Sin embargo, para alcanzar solucionar esta problemática es necesario desarrollar adecuadamente los diseños y manejar eficientemente los sistemas de Riego. (García, I. 1997) Una de las más importantes innovaciones agrotecnológicas de los tiempos modernos es probablemente el invento israelí del riego por goteo de SimjaBlass y su hijo (el padre concibió la idea, i dea, el hijo desarrolló el gotero). (Sitton, 2000) EL Riego por Goteo es una conquista más en la lucha por conseguir una utilización del agua lo más favorable para la planta y, al mismo tiempo, ahorrando dispersiones y pérdidas que en países, donde los recursos hídricos son cada día más escasos, constituyen un lujo que no se pueden permitir. Es más, el riego localizado o Riego por goteo puede también utilizar aguas salobres o aguas recicladas cuestión ésta inimaginable hace algunos años. (Euroresident (Euroresidentes, es, 2000) GINA BETSABETH YNFANTES MONTALVO

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Estos sistemas de riego por goteo permiten conducir el agua mediante una red de tuberías y aplicarlas a los cultivos a través de emisores que entregan pequeños volúmenes de agua en forma periódica. En el riego presurizado el agua se conduce y distribuye por conductos cerrados que requieren presión. (Liotta, 2005) Evidentemente la red de tuberías con sus distintos diámetros, reductores y accesorios son, digamos, como la estructura del riego por goteo. El hecho de que hoy exista el PVC, y otros derivados del petróleo, han facilitado y ayudado a la difusión de este sistema por sus ventajas de transporte, su facilidad en el corte y en el pegado y al mismo tiempo la dureza y resistencia ante los cambios de temperatura han hecho que el fibrocemento se deje sólo para las redes principales de grandes cultivos. (Euroresidentes, 2000) La Irrigación La Joya Antigua, lugar donde se ejecutará el presente Proyecto, se encuentra ubicada en el Departamento de Arequipa, Provincia de Arequipa, Distrito de La Joya. En esta Irrigación se cultivan hortalizas, vid, tuna, papa, maíz amiláceo, maíz forrajero y alfalfa, entre otros cultivos apropiados para esta zona. Debido a la alta pérdida de agua por conducción y distribución, la eficiencia de riego no supera el 40%, lo cual afecta los cultivos, siendo este el problema central que se quiere solucionar, motivo por el cual se decidió cambiar el sistema de riego tradicional a gravedad (por surcos), al sistema de riego presurizado por goteo. El diseño está propuesto para 8.00 Ha, destinadas a ser tecnificadas como parte del Proyecto de Transformación Agropecuaria en La Joya Antigua, de acuerdo a lo estipulado por el Programa Subsectorial de Irrigaciones.

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El diseño se ha realizado con proyección para poder efectuar futuras ampliaciones e irrigar el área total del predio (12.00 Ha). El Beneficiario es Usuario de Agua, inscrito en el Padrón de Usuarios U suarios de la Junta de Usuarios La Joya Antigua. 1.2.  Marco Teórico 1.2.1. Criterios Criterios para diseño de sistema de Riego

En un proyecto de riego, la parte correspondiente a su concepción, definido por su planteamiento hidráulico, tiene principal importancia, debido a que es allí donde se determinan las estrategias de funcionamiento del sistema de riego (Captación, conducción – canal abierto o a presión – regulación), por lo tanto, para desarrollar el planteamiento hidráulico del proyecto se tiene que implementar los diseños de la infraestructura identificada en la etapa de campo. Para el desarrollo de los diseños de las obras proyectadas, el caudal es un parámetro clave en el dimensionamiento de las mismas y que está asociado a la disponibilidad del recurso hídrico (Hidrología), tipo de suelo, tipo de cultivo, condiciones climáticas, métodos de riego, etc; es decir mediante la conjunción de la relación agua – suelo – planta. De manera que cuando se trata de la planificación de un proyecto de riego, la formación y experiencia del diseñador tiene mucha importancia, destacándose en esta especialidad la ingeniería agrícola (ANA, 2010). 1.2.2. TRABAJOS TRABAJOS DE CAMPO Levantamiento Topográfico

El levantamiento topográfico está referido a coordenadas absolutas, de modo que facilite la localización de puntos especificados en el plano, asimismo, para realizar el replanteo de las obras proyectadas. La topografía puede ser plana, accidentada o muy accidentada accidentada.. Para lograr la información topográfica es necesario realizar GINA BETSABETH YNFANTES MONTALVO

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actividades que permitan presentar en planos los levantamientos especiales, la franja del trazo de la línea de conducción y aducción y el trazo del a red de distribución. Dicha información será utilizada para realizar los diseños hidráulicos de las partes o componentes del sistema de abastecimiento de agua con fines de riego; para determinar la longitud total de la tubería, la ruta más favorable y para establecer la ubicación ubicación

de las estructuras

complementarias.

1.2.3. TRABAJOS TRABAJOS DE LABORATORIO RED HIDRAULICA Análisis de Mecánica de Suelos. a)  Análisis Granulométricos

Un suelo con un Coeficiente de uniformidad menor de 3, se considera muy uniforme. En el límite, si un terreno estuviera formado por esferas perfectamente iguales, su coeficiente de uniformidad sería 1. El suelo cuya curva cuya  curva granulométrica se presenta en el gráfico, con Cu = 10, podría ser llamado de "arena limosa bien graduada". Siempre que se con suficiente número de puntos, la presentación grafica de la distribución granulométrica debe estimarse preferible a la numérica en tablas.  

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El coeficiente de uniformidad, definido originalmente por Terzaghi y Peck, se utiliza para evaluar la uniformidad por Terzaghi del tamaño de las partículas de un suelo. Se expresa como Coeficiente de uniformidad. Cu =

En donde:

60  10

D60 = el diámetro o tamaño por debajo del cual queda el

60% del suelo, en peso D10 = el diámetro o tamaño por debajo del cual queda el

10% del suelo, en peso. Un suelo con un Coeficiente de uniformidad menor de 3, se considera muy uniforme. En el límite, si un terreno estuviera formado por esferas perfectamente iguales, su coeficiente de uniformidad sería 1. El suelo cuya curva cuya  curva granulométrica se presenta en el gráfico, con Cu = 10, podría ser llamado de "arena limosa bien graduada".

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b)  Clasificación de suelos

Originalmente, el suelo se dividía originalmente en tres o cuatro fracciones debido a lo engorroso de los procedimientos disponibles de separación por tamaños. Actualmente se puede ampliar notablemente las curvas en los tamaños finos, gracias a la ampliación de técnicas de análisis de suspensiones. Algunas clasificaciones granulométricas de los suelos según sus tamaños, son las siguientes:     Clasificación Internacional

Basada en otra desarrollada en Suecia.

0.2

0.02

Arena Gruesa

Tamaño en mm 0.002 0.0002 Arena fina

Limo

Arcilla

UltraArcilla (coloides)

  Clasificación M.I.T.

Fue propuesta por G. Gilboy y adoptada por el Massachusetts Institute of Technology. Tamaño en mm 2.0 Gruesa

0.6dia Media Me

ARENA

0.2 Grueso 0.06 Fina

0.02 Fino 0.006 Gruesa 0.002 Medio Gru esa 0.0006 Media

LIMO

0.0002 Fina coloide

ARCILLA

  La siguiente clasificación, utilizada a partir de 1936 en

Alemania, está basada en una proposición original de Kopecky.

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MATERI MAT ERIAL AL

CAR CARACT ACTERI ERISTI STICA CA

TAM TAMA A O mm

Piedra

------------

Mayor de 70 mm

Gruesa

30 a 70

Media Fina

5 a 30 2a5

Gruesa

1a2

Media

0.2 a 1

Fina

0.1 a 0.2

Grueso

0.05 a 0.1

Fino

0.02 a 0.05

Grueso

0.006 a 0.02

Fino

0.002 a 0.006

Grueso

0.0006 a 0.002

Fino

0.0002 a 0.0006

-----------

0.00002 a 0.0002

  a   v   a   r    G

  a   n   e   r    A

  o   v    l   o    P

  o   m    i    L   a    l    l    i   c   r    A

Ultra-Arcilla

Debajo de 0.00002 mm las partículas constituyen disoluciones verdaderas y ya no se depositan.

1.2.4. RIEGO RIEGO POR GOTEO a)  Textura del suelo

La textura de los suelos se determina por procedimientos de laboratorio conocidos como análisis mecánico o del tamaño de las partículas. El fundamento es determinar la distribución porcentual de las partículas individualizadas, i ndividualizadas, de las fracciones, arena, limo y arcilla. El método del

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hidrómetro o de bouyucos tiene gran aceptación por ser exacto para la mayoría de los propósitos. El uso del método del hidrómetro o bouyucos se basa en la sedimentación continua de la suspensión através del tiempo. En cualquier momento la densidad de la suspensión es más baja cerca de la superficie y se incrementa hacia el fondo. Usando un hidrómetro especial se realiza dos lecturas en la suspensión.  b)  Clases Texturales

Se define la textura del suelo como, La proporción (en porcentaje de peso) de las partículas menores a 2 mm de diámetro

(arena, arcilla y limo) existentes en los

horizontes del suelo. En edafología las partículas de un suelo se clasifican en elementos gruesos (Tamaño de diámetro superior a 2 mm) y elementos finos (tamaño inferior a 2 mm). Estos últimos son los utilizados para definir la textura de un suelo. Siguiendo la terminología establecida por la USDA (Departamento de Agricultura de los Estados Unidos de América), tenemos las siguientes clases de partículas inferiores a 2 mm de diámetro (Ø): -  Arena muy gruesa: 2 mm > Ø > 1 mm -  Arena gruesa: 1 mm > Ø > 0.5 mm -  Arena media 0.5 mm > Ø > 0.25 mm -  Arena fina 0.25 mm > Ø > 0.10 mm -  Arena muy fina 0.10 mm > Ø > 0.05 mm -  Limo 0.05 mm > Ø > 0.002 mm -  Arcilla Ø < 0.002 mm

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c)  Triangulo Textural

En el triángulo textural refleja la importancia de la superficie especifica. Debería haber más de 85% de arena para llamar a un suelo arenoso, más de 80% de limo para denominarlo limoso y solo mas de 40% de arcilla para llamarlo arcilloso. 

d)  Salinidad y Ph del suelo

-  Conductividad Eléctrica La conductividad eléctrica (CE) es una propiedad química del suelo que nos permite evaluar el exceso de sales más solubles que el yeso. En los suelos afectados por salinidad las plantas cultivadas presentan problemas que se traducen en una mala nacencia,

(deficiente

crecimiento),

bajos

rendimientos y a veces muerte de las plantas a causa de la dificultad creciente para la absorción de agua y la alteración, en forma creciente también, del metabolismo de las plantas. La concentración de sales solubles en el suelo puede evaluarse a través de la conductividad eléctrica del suelo del siguiente modo:  

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 No salino Muy ligeramente

CE menor a 2dS.m-1  CE entre 2 y 4 dS.m-1 

Efectos mínimos sobre el rendimiento de los cultivos Limitaciones en el rendimiento de plantas muy sensibles a la

salino Ligeramente salino

salinidad CE entre 4 y Limitaciones en el rendimiento 8 dS.m-1  de plantas sensibles

Moderadame nte salino

CE entre 8 y Sólo plantas tolerantes a la 16 dS.m-1  salinidad producen satisfactoriamente

Muy salino

CE mayor a Pocas plantas muy tolerantes a 16 dS.m-1  la salinidad producen satisfactoriamente

-  Ph del suelo El pH del suelo es una medida de la  la acidez o alcalinidad en los suelos. los suelos.   El pH El pH se define como el el logaritmo  logaritmo (base 10) negativo de la la actividad  actividad de los iones hidronio iones hidronio (H+ o, más precisamente, H 3O+aq) en una solución. una solución. El  El índice varía de 0 a 14, siendo 7 neutro. Un pH por debajo de 7 es ácido es  ácido y por encima de 7 es básico es básico (alcalino) (alcalino).. El pH del suelo es considerado como una de las principales variables en los suelos, ya que controla muchos procesos químicos que en este tienen ti enen lugar. Afecta específicamente la disponibilidad de los nutrientes los  nutrientes de las plantas, plantas, mediante  mediante el control de las formas químicas de los nutrientes. El rango de pH óptimo para la mayoría de las plantas las  plantas oscila entre 5,5 y 7,0,1 7,0,1 sin embargo muchas plantas se han adaptado para crecer a valores de pH fuera de este rango  GINA BETSABETH YNFANTES MONTALVO

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Estos análisis se harán tanto para las obras hidráulicas como para el diseño de Riego por Goteo. e)  Capacidad de Campo y Punto de Marchitez Permanente en el suelo.

-  Capacidad de Campo Es el contenido de humedad de un suelo, después que el exceso ha sido drenado y la velocidad de descenso disminuida en grado considerable. Se ha determinado en laboratorio, que cuando un suelo está en capacidad de campo, el contenido de agua está retenido con una tensión de 1/3 de atmósfera aproximadamente. Un suelo está a capacidad de campo después de dos o cinco días de aplicado el riego. La capacidad de campo es una constante característica

de

cada

suelo

y

depende

fundamentalmente de la textura, cantidad de materia orgánica y grado de compactación de éste. Si saturamos un suelo, la cantidad de agua que queda retenida en los poros sin ser arrastrada por el peso de la gravedad, es la Capacidad de campo o Capacidad de Retención. La capacidad de campo se valora por el porcentaje en volumen de agua existente con respecto al suelo seco. La capacidad de campo representa el contenido de humedad del suelo, cuando el agua que este contiene, deja de fluir por gravedad, cuando este fenómeno ocurre, el agua libre o gravitacional deja de existir en el suelo. En el suelo provisto de un buen drenaje interno, la máxima GINA BETSABETH YNFANTES MONTALVO

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capacidad de almacenamiento de agua está representada por la capacidad de campo  -  Punto de Marchitez Permanente en el suelo. Se conoce como tal al porcentaje o nivel de humedad h umedad del suelo al cual las plantas se marchitan en forma permanente. Si el suelo no recibe nuevos aportes de agua, la evaporación desde el suelo y la extracción por parte

de

las

raíces

hacen

que

el

agua

almacenada disminuya hasta llegar a un nivel ni vel en el que las raíces ya no pueden extraer agua del suelo. El punto de marchitez no es un valor constante para un suelo dado, sino que varía con el tipo de cultivo. Se considera que el punto de marchitez permanente de un suelo coincide con el contenido de humedad que le correspondiente a una tensión de 15 atmósferas.  f)  Calidad de Agua

-  Calidad del agua se refiere a las características químicas, físicas, biológicas y radiológicas del agua. del agua.   Es una medida de la condición del agua en relación con los requisitos de una o más especies bióticas o a cualquier necesidad humana o propósito. Se utiliza con mayor frecuencia por referencia a un conjunto de normas contra los cuales puede evaluarse el cumplimiento. Los estándares más comunes utilizados para evaluar la calidad del agua se relacionan con la salud de los ecosistemas, los ecosistemas,   seguridad de contacto humano y agua y agua potable

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La cantidad de agua usada para la irrigación es determinante para la producción y calidad en la agricultura, mantenimiento de la productividad del suelo de manera sostenible y protección del medio ambiente. La calidad de agua de regadío puede ser determinada mediante análisis de laboratorio. Los factores más importantes a tener en cuenta para determinar la validez del agua usada para para fines agrícolas específicos son los siguientes: -  PH del Agua -  Riesgo de Salinidad Un alto contenido de sales disueltas en el suelo disminuye el potencial osmótico y exige a las raíces un esfuerzo adicional para absorber agua, lo que ocasiona una reducción en los rendimientos de los cultivos, los cuales disminuyen casi linealmente con la concentración de sales. La concentración o contenido de sales se pueden determinar midiendo la conductividad eléctrica. Esta se expresa en milimho por centímetro (mmho/cm) o en deciSiemens por metro (dS/m); ambos tienen el mismo valor. -  Riesgo de Sodio (Relación de absorción de sodio o RAS). Índice que sirve para indicar el riesgo de sodificación del complejo de cambio. RAS son las iníciales de Relación de Adsorción de Sodio.

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La relación de adsorción de sodio (RAS) es una medida efectiva del peligro potencial de sodio del agua que está en equilibrio con el suelo. Este índice se calcula a partir de las concentraciones de

RAS = 1.2.5. ESTUDIO DE MERCADO

+,++  ++.



en (meq/lt)      √ ( 2 )

Demanda Actual de Uva Uva  

El Perú es un país tradicionalmente vitivinícola. Como referencia diremos que fue el primero en cultivarla en América y el primero en producir vinos y piscos. Las primeras primeras plantas fueron traídas traídas en la la época colonial procedentes de las Islas Canarias por el año 1,555. La variedad introducida introducida era negra, ccon on semillas muy rústicas y de alta producción, la cual se adaptó perfectamente y de la cual se derivaron varios clones. La viticultura tuvo un auge auge muy importante en la época de la Colonia, en la que su extensión e xtensión fue superior a las 36,000 ha, alcanzando la industria vitivinícola niveles que pusieron a nuestro país como exportador de vinos y piscos hacia América Central y del Sur, compitiendo con las producciones provenientes de España. La Vid se cultiva tradicionalmente en la costa sur del país, principalmente en Ica, Lima, Moquegua, Arequipa y Tacna, siendo la época de cosecha entre noviembre y febrero.

En los últimos años, la

provincia de Trujillo, en la región de La Libertad (ubicada en la costa norte del d el Perú) ha incrementado significativamente su produ producción cción vitícola. Este es el GINA BETSABETH YNFANTES MONTALVO

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caso del Valle de Cascas, que cuenta con características climáticas que permiten mayor producción anual a causa de una doble cosecha anual, pero con uvas de distintas características a las sureñas. El área vitivinícola en nuestro país ha decrecido notablemente, tomando como referencia su época de apogeo.

Actualmente llegamos a las 10,000 ha

cultivadas, superficie que representa alrededor del 0.4% aproximadamente del área total cultivada del país (2’400,000 ha). El cultivo de Vid constituye una

de las actividades frutícolas de mayor importancia por su extensión, valor de la producción y por producir materia prima para la agroindustria, con una buena demanda en el mercado nacional y extranjero; es decir, cuando el precio en el mercado no es el más conveniente como ocurre con muchos cultivos, la Uva puede ser industrializada eficientemente lográndose productos con un mayor valor agregado y no perecibles como piscos, vinos, vinagres, mistelas, pasas y otros. La mayor parte de los viñedos orientados a la exportación están ubicados en la región Ica.

A

mediados de los años noventa se realizaron importantes inversiones en este cultivo, lo cual generó un incremento de las exportaciones de este producto a partir partir de 1,998. 1,998. Muchas de las inversiones provinieron de Chile, debido a que encontraron en Ica un lugar óptimo y con costos de producción menores a los de su país.

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El cultivo de la Vid, se adapta muy bien a suelos pobres, con mejores perspectivas que otros, permitiendo un mejor aprovechamiento eficiente del recurso hídrico, por la profundidad, vigorosidad, rusticidad y proliferación de raíces; contribuyendo a la expansión expansión de la frontera frontera agrícola. agrícola. Asimismo, la vitivinicultura, confiere progresivamente un mayor valor

agregado

y

por

consiguiente

mayor

capitalización de la tierra de cultivo. Debido a las ventajas edafoclimáticas de nuestro territorio y el manejo de paquetes tecnológicos, permiten el uso racional del agua y de productos que q ue inducen la brotación temprana, los cuales permiten romper el estado de latencia o reposo vegetativo, obteniéndose cosechas antes que en otros centros productores, logrando mejores nichos de precios en el mercado. Las variedades de Uva de Mesa que el Perú exporta son: Red Globe, Thompson Seedless, Seedless, Flame SSeedless eedless y Superior. El Perú exporta exporta Uvas en contra contra estación, mercado liderado principalmente por Chile, el cual tiene una participación del 79% del total de exportaciones mundiales mundiales en esta época. Sin embargo la Uva Peruana posee una ventaja comparativa: sale más temprano al mercado que la chilena, lo que le permite acceder a una importante ventana comercial en la que Chile aún no ha entrado. La producción de Uva de Mesa, para las condiciones edafoclimáticas de la Irrigación La Joya Antigua y el manejo de paquetes tecnológicos modernos, los GINA BETSABETH YNFANTES MONTALVO

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cuales permiten el uso racional del agua y la utilización de productos que inducen la brotación temprana del cultivo, tiene la ventaja de poder obtenerse cosechas antes que otros en Centros Productores, logrando mejores precios en el mercado. En La Joya se pueden obtener cosechas desde los meses de Octubre, Noviembre y Diciembre, cuando los mercados local e internacional se encuentran desabastecidos, pudiendo alcanzar el precio en chacra valores de hasta $ 1.20 por Kilogramo. La producción de Uva de Mesa se considera a partir del 3er. Año. Los rendimientos son crecientes crecientes del 3er. 3er. al 5to. Año, para mantener luego, en los siguientes años, una producción producción promedio promedio constante. Los costos de producción, son elevados al 1er. Año. Se considera la inversión por instalación instalación del 1er. al 3er. Año, luego la inversión se reduce a partir del 3er. Año, la cual se reduce a los costos por mantenimiento del cultivo.

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RESUMEN DE RENDIMIENTO Y COSTOS DE PRODUCCION SEGUN SITUACION CON Y SIN PROYECTO Cost Costos os de Prod Produc ucci ción ón Gravedad Goteo

Cultivo

US$/ha  Alfalfa Maiz Forrajero Vid ((u uva d de e me mesa)*

US$/ha

424.00 1,450.00

6,000.00

Rend Rendim imie iento nto Gravedad Goteo Kg/ha

Incremento de la Producción

Kg/ha

Kg/ha

12,000.00

20,000.00

8,000.00

Utilidad Bruta Gravedad Goteo

%

US$/ha

US$/ha

66.67

0.02 0.03 1.20

1,000.00 1,800.00 14,400.00

50,000.00 60,000.00

8,000.00

Precio en Chacra

Utilidad Neta Gravedad Goteo

US$/ha

US$/ha

US$/ha

24,000.00

576.00 350.00 8,400.00

16,000.00

* La producción del cultivo nuevo de Vid, se considera a partir del 3er. Año. Los rendimientos son crecientes del 3er. al 5to. Año, para mantener    luego, en los siguientes años, una producción promedio constante. Los costos de producción, son elevados el 1er. Año. Se considera la   Inversión por instalación del del 1er. al 3er. Año. La inversión se reduce a partir del 3er. A Año, ño, considerando costos de mantenimiento del cultivo.

Fuente: Ministerio de Agricultura.

 

 

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Principales productores de uva:

Uvas Perú Exportación 2017 Abril La producción peruana de uva de uva alcanzaría un nuevo

récord en el 2016 al incrementarse alrededor de 10% a 660,000 TM. Al primer semestre, la producción se incrementó en 6%, alcanzando 264,876 TM Las exportaciones Las  exportaciones de uva durante la campaña octubre 2016-marzo 2017 alcanzarían un nuevo récord cercano a los US$ 700 millones, 8% más respecto a la campaña anterior (US$ 646 millones), “Nuestra proyección asume un aumento en torno al

10% en el volumen exportado, a alrededor de 315,000 toneladas métricas ™, debido tanto al incremento de

las áreas sembradas como a la mayor productividad de los cultivos”, señaló la analista senior del

Departamento de Estudios Económicos del Scotiabank, Erika Manchego

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Exportación de uva en el Mundo:

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El Perú se ha consolidado como el segundo país exportador de uvas hacia Estados Unidos y el quinto a nivel mundial, señaló la Oficina Comercial del Perú (Ocex) en Nueva York. Estas exportaciones peruanas al mundo superaron por primera vez los US$ 700 millones en el 2015, dirigiéndose cerca de US$ 200 millones hacia Estados Unidos, superando incluso a la suma las exportaciones de uva peruana hacia China y Hong Kong. Este cultivo es actualmente el alimento fresco peruano de mayor exportación, sobrepasando al espárrago. La exportación peruana de uvas en sus inicios alcanzaba unas 600 toneladas y se concentraba en la época del verano nórdico y el año nuevo chino, momento en que pocos países podían cubrir la demanda mundial y el precio era sumamente elevado.

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1.3. PROBLEMA

¿CÓMO DISEÑAR EL SISTEMA DE RIEGO POR GOTEO PARA EL CULTIVO DE UVA (Vitis vinifera) DEL PREDIO FIDEL CASTRO, DE IRRIGACIÓN LA JOYA – AREQUIPA.”?

1.4.  HIPÓTESIS

MEDIANTE EL DISEÑO DE RIEGO POR GOTEO PARA UVA (Vitis vinifera) SE MEJORARA LA EFICIENCIA DEL RIEGO EN UN 40% EN COMPARACION DEL SISTEMA DE RIEGO POR GRAVEDAD DE LA JOYA - AREQUIPA. 1.5. JUSTIFICACIÓN 

Este proyecto es importante, porque técnicamente representa una serie de ventajas en el riego, en comparación con el tipo de riego existe (gravedad) ya que va a permitir optimizar el recurso hídrico, El diseño

está propuesto para 8.00 Ha, destinadas a ser tecnificadas como parte del Proyecto de Transformación Agropecuaria en La Joya Antigua Se basa en instalar el Cultivo de Vid, para para la obtención de Uva de Mesa de la variedad Red Globe, que tiene una gran demanda en el mercado internacional. El planteamiento concreto busca incrementar el número de hectáreas orientadas a la producción de Uva Red globe, globe, siendo reemplazadas extensiones que en la actualidad están orientadas predominantemente a cultivos forrajeros, como el Maíz Forrajero y la Alfalfa. 1.6.  OBJETIVOS

Objetivo General   Diseñar El Sistema de Riego por Goteo para El Cultivo de Uva

(Vitis Vinifera) Del Predio Fidel Castro, De Irrigación La Joya –  Arequipa.

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Objetivos Específicos   Diseño hidráulico de la instalación del sistema de riego por

goteo para el cultivo de uva (Vitis Vinifera)   Análisis económico del sistema de riego   Permitir un manejo eficiente del agua y que a su vez permitirá

el manejo de cultivos de agro exportación uva (Vitis Vinifera

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CAPITULO II: MATERIALES Y MÉTODOS

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2.1  Material 2.1.1  Ámbito de estudio A.  Ubicación

El Proyecto “DISEÑO DEL SISTEMA DE RIEGO POR GOTE O PARA EL CULTIVO DE UVA (Vitis vinifera) DEL PREDIO FIDEL CASTRO, DE IRRIGACIÓN LA JOYA –  AREQUIPA.”, se encuentra ubicada en el Distrito La Joya, en la provincia y departamento de Arequipa, a una altura media de 1,568.40 a 1574.00 m.s.n.m. A. Ubicación Geográfica

Geográficamente, se encuentra, entre los 16° 30’ 16” a 16° 30’ 16” Latitud Sur y entre los los 71° 52’ 25” a 71° 52’ 27” 27”

Longitud Oeste. Hidrográficamente, se encuentra en la

Cuenca Hidrográfica Quilca - Chili. GRÁFICO Nº 2.01: LOCALIZACIÓN DE LA PROVINCIA DE AREQUIPA

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B.  Acceso

El acceso desde la ciudad de Arequipa es a través de la carretera Panamericana Sur, hasta el lugar denominado Cruce La Joya (Distante a 52 Km). De ahí se prosigue prosigue por una carretera asfaltada a una distancia promedio de 10 Km para llegar al pueblo y luego existen vías de penetración. 

C.  Características Climáticas

Las características climatológicas de la zona corresponden a un clima Desértico Árido Sub-Tropical a Desértico Árido Templado, de acuerdo con los siguientes parámetros, datos que fueron recogidos del Documento de Prefactibilidad del Proyecto “Transformación Agropecuaria de La Joya

Antigua”.    Temperatura:  La temperatura media anual es de

18.4 °C, con una máxima mensual de 20.5 °C en febrero y una mínima de 16.7 °C en julio, registrándose una pequeña variación media de solo 3.8 °C durante el año.   Humedad Relativa: La humedad relativa media

mensual es de 62%, los mayores valores se presentan entre enero y abril (69%-71%), y los menores entre julio y septiembre (53% y 56%). 

 

Vientos: La velocidad de viento media mensual es de 1.5 m/s, siendo la velocidad media mensual máxima

y mínima mínima de 1.9 y 1.2 m/s respectivamente, el viento dominante tiene dirección Sur-Oeste y por lo general la fuerza de los vientos es mayor en las épocas de primavera y verano. 27

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  Precipitación:  La precipitación en las zonas altas,

ubicadas entre 15° y 17° de Latitud Sur, es distinta a la que debería esperarse para un clima subtropical, es decir altas precipitaciones, debido a la presencia de la cadena montañosa de los Andes y de la corriente fría de Humboldt en el Océano Pacífico. Sin embargo, en la zona costera hasta una altitud aproximada de 1,400 msnm, la precipitación es nula o esporádica, debido a la influencia de la corriente fría de Humboldt.   Evaporación: 

Existe

correlación

entre

la

evaporación media anual medida en tanque y la altitud, de lo cual se deduce que en la zona la evaporación disminuye al aumentar la altura sobre el

nivel del mar. Por tal el promedio diario anual de evaporación es de 5.47 mm /día; la mínima media diaria se registra en Junio con 3.83 mm y una máxima media diaria en Noviembre con 6.95 mm (Factor de Tanque = 0.705).   Horas de Sol:  La insolación es elevada y está

uniformemente distribuida durante el año, con promedios diarios de 9.0 y 9.2 horas.

Cabe

mencionar que al igual que la temperatura, se evidencia, en general, que a una menor altitud le corresponde una mayor cantidad de horas de sol anuales. (Fuente: Estudio de Preinversión a Nivel de PreFactibilidad del “Proyecto de Transformac ión Agropecuaria de la Irrigación La Joya Antigua”. MINAG-PSI) 

28

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D.  Tipo de Suelo

En La Joya Antigua, la textura de los suelos varía va ría de franco arenoso a arena franca, el contenido de materia orgánica es medio, con estructura suelta. En general general,, presentan un buen grado de desarrollo debido al laboreo, a la incorporación de estiércol y a la instalación del cultivo de alfalfa, el cual es un mejorador de suelos por excelencia.

Según el pH o potencial de hidrógeno, está calificada como moderadamente alcalino. Dentro de la clasificación de las series de suelos predominante en el proyecto, se ha identificado la Serie Vítor, de textura arenosa a franco arenosa, Capacidad de Campo igual 14.86 % (en los primeros 30 cm de profundidad) y Punto de Marchitez igual a 3.00 %

a 1.50 m de profundidad. Los suelos de La Joya Antigua se han desarrollado geológicamente

sobre

el

conglomerado

aluvial

pleistocénico, ligeramente consolidado y en la parte superior, cubierto por depósitos eólicos o aluviales entremezclados con material de origen volcánico, presentándose series de etizoles y aridizoles en el sistema "Soil Taxonomy". En el Cuadro adjunto se presentan referencialmente, algunos resultados de los Análisis de Suelos practicados en el área del Proyecto.

29

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CUADRO Nº 2.01: Resultados de Análisis de Suelos en la Irrigación La Joya  

Muestras

Item

Descripción

Resultados de Análisis de Suelos en la Irrigación La Joya Análisis Mecánico Análisis Químico

Arena Limo Arcilla

Clase Textural

CO3Ca

pH

Elementos Disponibles

C.E. (mS/cm)

Mat. Org. (%)

Nitróg. N (%)

Fósforo

Potasio

P (ppm)

K (ppm)

1

La Joya  Antigua

81.67 11.98 6.35

 Arena Franca

1.63

7.70

0.58

1.81

0.10

3.49

776.00

2

La Joya  Antigua

76.24 14.16 9.60

Franco  Arenoso

1.15

7.40

2.16

3.61

0.18

30.52

782.00

3

La Joya  Antigua

83.14 12.40 4.46

 Arena Franca

1.19

8.16

3.15

1.67

0.09

4.36

914.00

La Joya  Antigua

82.13 12.42 4.46

 Arena Franca

1.17

8.07

3.11

1.72

0.09

4.37

900.00

4

C.E. = Conductividad Eléctrica; Equivalencias: mS/cm = milisiemens / cm = mmho / cm.; pppm pm = partes x millón

Fuente: Estudio de Pre-Factibilidad de Riego por Goteo en La Joya Antigua. CUADRO Nº 2.02: Resultados de Análisis de Suelos en la Irrigación La Joya  

Resultados de Análisis de Suelos en el Predio Muestras

Item

1

Descrip.

La Joya  Antigua

Análisis Mecánico

Arena

82.3 %

Limo

10.7%

Arcilla

7.1 %

Análisis Químico

Clase Textural

CO3Ca (%)

pH

Franco  Arenoso

3.53

7.32

Elementos Disponibles

C.E. (mS/cm)

Mat. Org. (%)

Nitróg.

Fósforo

Potasio

N (%)

P (ppm)

K (ppm)

1.15

2.77

0.09

28.97

347.55

C.E. = Conductividad Eléctrica; Equivalencias: mS/cm = milisiemens / cm = mmho / cm. ; ppm = partes x millón

Fuente: Elaboración propia a partir de Análisis de Suelo que se adjunta.

Resumiendo tenemos un suelo con bajo contenido de materia orgánica y nitrógeno, contenido ligeramente alto de fósforo y alto contenido de potasio. La Conductibilidad Eléctrica es de 1.15 (suelo moderadamente salino) y su pH 30

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es de 7.32 el cual está dentro del rango que lo califica como moderadamente alcalino. De acuerdo a estos resultados, se recomienda incorporar al suelo

fuertes

cantidades

de

materia

orgánica

descompuesta, el nitrógeno requerido por la planta se aplicará mediante el sistema de riego. Para contrarrestar el riesgo de salinidad, se recomienda efectuar las prácticas culturales correspondientes, como son aplicar un riego inicial pesado (machaco), controlar mediante el riego que el agua mantenga las sales fuera de la zona radicular de la planta. E.  Calidad de Aguas con Fines de Riego.

La muestra tomada para este análisis es del Canal Madre,

en el lugar denominado Pozo Blanco. Los análisis fueron realizados por el laboratorio del INIEA –  Arequipa y los resultados pueden observarse en el Cuadro siguiente. Según la Clasificación de Agua de Riego de Riverside tenemos un agua C2S1, es decir de calidad buena para la mayoría de cultivos, ligeramente peligroso para plantas muy sensibles y suelos impermeables.

31

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CUADRO Nº 2.03: Análisis químico de aguas ELEMENTO

UNIDAD

VALOR

SODIO (Na)

meq/l

1.438

POTASIO (K)

meq/l

0.197

MAGNESIO (Mg)

meq/l

2.50

CALCIO (Ca

meq/l

1.50

CLORUROS (CI)

meq/l

2.25

SULFATOS (SO4)

meq/l

0.156

CARBONATOS

meq/l

0

BICARBONATOS

meq/l

2.167

RAS

meq/l

1.02

C.E.

mS/cm

0.56

pH

---

7.6

F.  Riesgos de Obstrucción en Goteros.  El riesgo de obstrucción de goteros es moderado, de acuerdo al análisis de agua realizado y a las inspecciones de campo de las condiciones en las que llega el recurso hídrico al predio. predio. El agua tiene una una con concentración centración de sólidos sólidos moderada y el crecimiento de algas en las superficies de aguas estancadas es alto. Se concluye que el reservorio que se diseñara deberá contar con un desarenador convenientemente dimensionado y efectuar un tratamiento contra el crecimiento de algas. A continuación se adjunta el Cuadro de Riesgos de Obstrucción en Goteros según Bucks y Nakayama.

32

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CUADRO Nº 2.04: Riesgos de obstrucción en goteros RIESGO DE OBSTRUCCION

FACTORES DE OBSTRUCCION

ELEMENTO

MENOR

MODERADO

SEVERO

< 50 UTM

50  – 100 UTM

> 100 UTM

Físicos

Sólidos Suspendidos (1)

Químicos

pH

< 7.0

7.0 - 8.0

> 8.0

Sólidos disueltos (1)

< 500

500 - 2,000

> 2,000

Manganeso (1)

< 0.1

0.1 - 1.5

> 1.5

Hierro Total (1)

< 0.2

0.2 - 1.5

> 1.5

Sulfuro de Hidrógeno (1)

< 0.2

0.2 - 2.0

> 2.0

< 10,000

10,000 - 50,000

> 50,000

Biológicos

Población Bacterial (2)

(1) .- Máxima concentración medida medida de un número representativo representativo de muestras de agua (mg/l). (mg/l). (2) .- Máximo número de bacterias por met metro ro lineal.

Fuente: Bucks y Nakayama, 1991.

G.  Restricción del Uso del Agua. Adicionalmente podemos usar los límites de FAO, que se

indican en el Cuadro siguiente, para interpretar el análisis de agua. Según estos límites el Grado de Restricción Restricción de Uso del agua disponible es ligero a moderado. 

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CUADRO Nº 2.05: Calidad De Agua PROBLEMA POTENCIAL

GRADO DE RESTRICCION UNIDAD NINGUNO MODERADO SEVERO

SALINIDAD CE agua

dS/m

< 0.70

0.7 - 3.0

> 3.0

TSD

mg/l

< 450

450 - 2000

> 2000

dS/m

> 0.7

0.7 - 0.2

< 0.2

3  – 6

> 1.2

0.7 - 0.3

< 0.3

6  – 12

> 1.9

0.7 - 0.4

< 0.4

12  – 20

> 2.9

2.9 - 1.3

< 0.5

INFILTRACION RAS / CE agua 0  – 3

20  – 40

> 5.0

5.0 - 2.9

< 0.6

>3

TOXICIDAD IONES Sodio (Na) Riego Superficial

me/l

< 0.7

0.7 - 3.0

Riego por Aspersión

me/l

3

Riego Superficial

me/l

3

N-NO3

me/l

30

HCO3

me/l

< 1.5

1.5 - 8.5

> 8.5

PH

Rgo. Normal

Cloruros (Cl) > 10

ELEMENTOS TRAZA

6.5 - 8.4

Fuente: Guía para la Interpretación del Agua de Riego. Ayers y Westcot, 1985. FAO. 34

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CAPITULO III:

RESULTADOS

35

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3.1 INFRAESTRUCTURA DE RIEGO EXISTENTE A.  Captación.

Conformada por la Bocatoma de Socosani, ubicada en la cota 1,800.00 m.s.n.m., cuya capacidad de captación máxima es de 15.00 m3/s, derivándose luego por el Canal Madre, que entrega el recurso hídrico a los Canales Laterales; y éstos específicamente específicamente al Canal Sub-Lateral 1A - 3. B.  Infraestructura de Riego

La Irrigación La Joya Antigua, viene operando más de 65 años y su fuente de agua principal es el río Chili, del cual capta las aguas por la margen izquierda, a través de una

bocatoma, denominada Socosani. Su sistema de riego actual está conformado por la infraestructura de riego mayor y menor. La infraestructura mayor la conforman la Bocatoma Socosani, el Desarenador y el Canal Principal, a través de los cuales abastece de agua a las Irrigaciones La Joya Antigua y La Joya Nueva. La infraestructura de riego menor, está conformada por la red de canales de primer, segundo y tercer orden y las obras de arte complementarias para el funcionamiento de la Irrigación La Joya Antigua; debido a la antigüedad de esta infraestructura se vienen presentando deficiencias técnicas por el mal estado en que éstas se encuentran y por el deterioro de los taludes y piso que originan fuertes pérdidas de agua por filtraciones presentándose déficit de agua en las partes bajas y recargando el acuífero cuyos excesos aparecen en el valle de Vítor provocando problemas de drenaje y salinidad. Sin embargo el PSI, ha mejorado en parte esta infraestructura 36

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de riego, rehabilitando el canal principal y algunos laterales de primer orden. Por otro lado, el método de riego que se emplea en la Irrigación La Joya Antigua es el riego por superficie o por gravedad, específicamente por surcos.

Mediante este

método de riego no se logra una buena eficiencia de riego, ni se alcanzan rendimientos óptimos de los cultivos. Por estas razones, los Usuarios de esta Irrigación están convencidos que mediante el cambio de al riego presurizado, es decir al riego por Goteo, se va a lograr alcanzar mejores beneficios económicos. C.  Infraestructura de Riego Predial.

- 

Toma de ingreso predial del Canal Sub-Lateral 1A 3, está construida de concreto simple y dispone de una compuerta tipo tarjeta.

- 

El canal de alimentación al predio. Dicho canal es utilizado para irrigar el Predio bajo el sistema de riego por gravedad.

- 

Canales de distribución secundarios, con algunos tramos revestidos, cuyo mantenimiento es regular.

- 

No cuenta con estructuras de medición ni control, que permitan cuantificar en forma confiable los caudales de ingreso a nivel de parcela.

- 

De acuerdo al Rol de Distribución de Agua para el Sub-Lateral 1A - 3, de la Junta Junta de Usuarios La Joya Antigua, el tiempo de riego asignado al área bajo riego es de 4h 45’ (4.75 horas), con una Frecuencia

de Riego de 4.5 días. El caudal promedio asignado 37

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al predio es 150.00 l/s, el cual varía en las épocas de estiaje y avenidas (ATDR Chili). De lo mencionado anteriormente, para instalar el Sistema de Riego por Goteo en 8.00 ha, siendo requerida la siguiente infraestructur i nfraestructura: a: - 

Reservorio (Infraestructura en construcción).

- 

Desarenador.

- 

Unidad de Bombeo. Cabezal de Riego, Tubería Matriz, Arcos de Riego,

- 

Tuberías Portalaterales, Laterales de Riego y Elementos de Manejo y Control del Sistema. - 

Obras Civiles Conexas: Caseta de Control, Dados de Anclaje y Cajas de Protección de Válvulas.

CUADRO Nº 2.06: Datos del terreno Propietario del Fundo

ANTONIO FIDEL DIAZ CASTRO

Predio

Lote 43 - 1 A - 3

Unidad Catastral

00040

Localidad

La Joya Antigua

Comisión de Regantes

Base Aérea

Canal de Riego

Sub-Lateral 1A-3

Licencia de Uso de Agua (Ha)

12.00

rea Total del Predio (Ha) Área Bajo Riego (Ha) Area Total beneficiada por el Sub-Proyecto (Ha)

12.00 12.00 8.00 8.00  

38

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El predio es un terreno agrícola de forma rectangular, que se encuentra dividido en 12 tabladas. La pendiente del terreno en el sentido de los canales de riego es de 1.8%. Para disminuir está pendiente y poder regar en forma adecuada por gravedad (riego por surcos) el Usuario estableció estas tabladas, donde actualmente se viene conduciendo el cultivo de Maíz forrajero y Alfalfa.

D.  Descripción de la Cédula de Cultivo Existente

La cédula de cultivo existente, conociendo que es una zona ganadera, se basa en los cultivos predominantes de Maíz Forrajero y Alfalfa.

3.2. DISEÑO A AGRONOMICO GRONOMICO Y PLAN PLANEAMIENTO EAMIENTO D DEL EL RIEGO A NIVEL DE PARCE PARCELA LA El Planeamiento del Proyecto, se basa en la disposición de la infraestructura de riego existente en el predio, así como en las tabladas del terreno, cultivo propuesto a implementarse, la topografía, tipo de suelo y la calidad c alidad y cantidad de agua ofertada.

a)  Cultivos Propuestos Cedula de Cultivo:

La Cédula de Cultivo planteada para el área del Proyecto, corresponde al Cultivo de Vid, manejado bajo riego por goteo. La profundidad de raíz del cultivo propuesto es variable, dependiendo de la edad del cultivo, pudiendo ser de 0.90 a 1.70 m, el marco de plantación propuesto es de 3.00 m de distanciamiento entre líneas de plantas por 2.00 m de espaciamiento entre plantas. 39

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La vid es una planta trepadora de la familia de las vitáceas,, con tronco retorcido, vástagos nudosos y vitáceas flexibles, hojas alternas, pecioladas, grandes y partidas en cinco lóbulos puntiagudos, flores verdosas en racimos, y cuyo fruto es la uva.  uva.  Originaria de Asia,  Asia,  se cultiva en todas las regiones templadas. Al conjunto de de vides cultivadas en un campo de le denomina viñedo. Los rendimientos con gravedad alcanzan 12,000 Kg/ha, y con sistema por goteo se tiene previsto alcanzar rendimientos mayores a 20,000 Kg/ha. El diseño del sistema, contempla la instalación de 8.00 Ha de riego por goteo para el Cultivo de Vid. b)  Justificación de la Cédula Propuesta

Como se menciona, el Proyecto se basa en el Cultivo de Vid, para la obtención de Uva de Mesa de la variedad Red Globe, que tiene una gran gra n demanda en el mercado internacional. El planteamiento concreto busca incrementar i ncrementar el número de hectáreas orientadas a la producción de Uva de Mesa, siendo reemplazadas extensiones que en la actualidad están orientadas predominantemente

a cultivos

forrajeros, como el Maíz Forrajero y la Alfalfa. El propietario ya dejo sus cultivos c ultivos tradicionales de poca rentabilidad, realizando la preparación de terreno para la instalación de este cultivo.

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3.2.1 Demanda de Agua para Riego . A.  Evapotranspir Evapotranspiración ación Potencial (ETo)

La información recopilada de la Evapotranspiración Potencial en el ámbito del Proyecto, tiene como fuente los mapas elaborados de la variable Evapotranspiración por la Dirección General de Agrometeorología del Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología (SENAMHI), para un periodo

de

5

años,

habiéndose

alcanzado

una

Evapotranspiración Máxima Media Anual de 4.90 mm/día. Dicha información se obtuvo de la JU La Joya Antigua, tal como se muestra en el Cuadro siguiente.

CUADRO Nº 2.07: Evapotranspiración potencial en la zona del proyecto

VARIABLE

ETo

mm

TOTAL

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SET

OCT

NOV

DIC

46.30

4.3

4.3

4.0

3.5

3.0

2.7

2.9

3.4

4.0

4.6

4.9

4.7

Fuente: Estación Meteorológica La Joya, el cual usa registros hasta el año 2010 y calcula la ETP únicamente por el Método Penman Monteith

B. Factor de de Cultivo (Kc)

Habiéndose identificado el área del Proyecto, las características del cultivo, se determinó de acuerdo a los parámetros que maneja la Junta de Usuarios.

Evapotranspiración Real del Cultivo o Uso Actual (UC):

UC (mm/día) = ETP (mm/día) x Kc x Coef. Correc. Dónde: Kc:

Factor del Cultivo

41

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Precipitación Efectiva (P.Efect.): 0.00 mm Requerimiento de Agua (Req.): Req. (mm/día) = UC –  P.Efect. Requerimiento por lavado de sales: 0.00 mm Requerimiento

Volumétrico

Neto

de

Agua

(Req.Vol.Neto): Req.Vol.Neto (m3/ha/día) = Req. (mm/día) x 10 Eficiencia Actual Actual del Riego por por Gravedad: Gravedad: 45 % Eficiencia con el Proyecto de Riego por Goteo: 90 % Incremento en la Eficiencia: 100 %

42

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CUADRO Nº 2.08: Cálculo de la demanda hídrica mensual para los cultivos instalados en las condiciones actuales de riego por gravedad (sin proyecto) Demanda de Agua para el Cultivo Instalado en Condiciones Actuales: Cultivos de Alfalfa  VARIABLE ETP Kc Alfalfa UC pp Efect. Req. Req.Lav.Sales Req.Vol.Neto Efic. Riego Goteo Req.Vol.Brto. Nº días Area Total Volumen Demandado Vol. Unitario Demandado

UNID mm/día mm/día mm/día mm/día mm/día m3/ha/día % m3/ha/día

ENE 4.30 1.00 4.30 0 4.30 0 43.00 45 95.6

FEB 4.30 1.00 4.30 0 4.30 0 43.00 45 95.6

MAR 4.00 1.00 4.00 0 4.00 0 40.00 45 88.9

ABR MAY JUN JUL AGO 3.50 3.00 2.70 2.90 3.40 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 3.50 3.00 2.70 2.90 3.40 0 0 0 0 0 3.50 3.00 2.70 2.90 3.40 0 0 0 0 0 35.00 30.00 27.00 29.00 34.00 45 45 45 45 45 45 77.8 66.7 60.0 64.4 75.6

SET 4.00 1.00 4.00 0 4.00 0 40.00 45 88.9

OCT 4.60 1.00 4.60 0 4.60 0 46.00 45 102.2

NOV 4.90 1.00 4.90 0 4.90 0 49.00 45 108.9

DIC 4.70 1.00 4.70 0 4.70 0 47.00 45 104.4

día ha

31 4.16

28 4.16

31 4.16

30 4.16

30 4.16

31 4.16 4.16

30 4.16

31 4.16

m3/mes

31 4.16

30 4.16

31 4.16

31 4.16

12,323 11,130 11,463 9,707 8,597 7,488 8,311 9,744 11,093 13,183 13,589 13,469

m3/ha/mes 2,962

2,676

2,756 2,333 2,067 1,800 1,998 2,342 2,667

3,169

3,267

3,238

OCT

NOV

DIC

Demanda de Agua para el Cultivo Instalado en Condiciones Actuales: Cultivos de Maíz Forrajero VARIABLE

UNID

ENE

FEB

MAR

ABR ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SET

ETP Kc Maíz Forrajero UC pp Efect. Req. Req.Lav.Sales Req.Vol.Neto Efic. Riego Goteo Req.Vol.Brto. Nº días Área Total Volumen Demandado Vol. Unitario Demandado Fuente:

mm/día mm/día mm/día mm/día

4.30 0.55 2.37 0 2.37

4.30 0.90 3.87 0 3.87

4.00 1.05 4.20 0 4.20

3.50 1.05 3.68 0 3.68

3.00 0.95 2.85 0 2.85

mm/día m3/ha/día % m3/ha/día día ha

0 23.65 45 52.6 31 3.84

0 38.70 45 86.0 28 3.84

0 42.00 45 93.3 31 3.84

0 36.75 45 81.7 30 3.84

0 28.50 45 63.3 31 3.84

m3/mes

6,256

9,247 11,110 9,408

7,539

0

2,408

1,963

0

m3/ha/mes 1,629

2,893

2,450

2.70 2.90 0.00 0.00 0 0 0.00 0.00

3.40 0.55 1.87 0 1.87

4.00 0.90 3.60 0 3.60

4.60 1.05 4.83 0 4.83

4.90 1.05 5.15 0 5.15

4.70 0.95 4.47 0 4.47

0 0 0.00 0.00 45 45 0.0 0.0 30 31 3.84 3.84

0 18.70 45 41.6 31 3.84

0 36.00 45 80.0 30 3.84

0 48.30 45 107.3 31 3.84

0 51.45 45 114.3 30 3.84

0 44.65 45 99.2 31 3.84

0

4,947

9,216 12,777 13,171 11,811

0

1,288

2,400

3,327

3,430

3,076

Estación Meteorológica La Joya, el cual usa registros hasta el año 2010 y calcula la ETP Únicamente por el Método Penman Monteith.

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CUADRO Nº 2.09: Cálculo de la demanda hídrica mensual con proyecto de riego por goteo

Demanda de Agua para los Cultivos Propuestos Propuestos con Proyecto: Cultivo de Vid VARIABLE UNID ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV ETP mm/día 4.30 4.30 4.00 3.50 3.00 2.70 2.90 3.40 4.00 4.60 4.90 Kc Vid 0.85 0.72 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 0.56 0.74 0.88 UC mm/día 3.66 3.10 1.92 1.68 1.44 1.30 1.39 1.63 2.24 3.40 4.31 pp Efect. mm/día 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Req. mm/día 3.66 3.10 1.92 1.68 1.44 1.30 1.39 1.63 2.24 3.40 4.31 Req.Lav.Sales mm/día 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Req.Vol.Neto m3/ha/día 36.55 30.96 19.20 16.80 14.40 12.96 13.92 16.32 22.40 34.04 43.12 Efic. Riego % 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 Goteo Req.Vol.Brto. m3/ha/día 40.61 34.40 21.33 21.33 18.67 18.67 16.00 14.40 15.47 15.47 18.13 24.89 37.82 47.91 Nº días día 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 Area Total ha 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00 Area Neta ha 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00 Volumen Demandado Vol. Unitario Demandado

m3/mes

DIC 4.70 0.90 4.23 0 4.23 0 42.30 90 47.00 31 12.00 8.00

10,072 7,706 5,291 4,480 3,968 3,456 3,836 4,497 5,973 9,380 11,499 11,656

m3/ha/mes 1,259

963

661

560

496

432

479

562

747

1,172

1,437

1,457

Fuente:

Estación Meteorológica La Joya, el cual usa registros hasta el año 2010 y calcula la ETP nicamente por el Método Penman Monteith.

3.2.2  Oferta de Agua :

La única fuente de agua que utiliza el Agricultor de esta Comisión de Regantes, es la proveniente del Canal Madre de la Irrigación, a partir de la infraestructura de riego que consta de una red de Canales Laterales, para los cuales se ha establecido una serie de turnos para su operación. Los usuarios del del Canal Sub-Lateral 1 A3, reciben el agua con una frecuencia de riego de cada 4.5 días. El tiempo de riego asignado al Predio es de 4h 45min.

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CUADRO Nº 2.10: Cálculo de la oferta de agua para un año normal   VARIABLE UNID ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC Caudal l/s 144.35 159.81 144.35 149.16 129.88 134.21 129.88 151.58 164.00 151.58 156.63 151.27 Ofertado Frecuencia de días 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 Riego Turno de hr/día 4.75 4.75 4.75 4.75 4.75 4.75 4.75 4.75 4.75 4.75 4.75 4.75 4.75 4.75 Riego Nº días días 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 31 Nº riegos riegos/mes riegos/mes 6.89 6.22 6.89 6.67 6.89 6.67 6.89 6.89 6.67 6.89 6.67 6.89 Oferta de m3/mes 17,004 17,004 17,004 17,004 15,300 15,300 15,300 15,300 17,856 18,696 17,856 17,856 17,819 Agua Vol. Unitario m3/ha/mes 1,417 1,417 1,417 1, 417 1,417 1,275 1, 275 1,275 1,275 1,488 1,558 1,488 1,488 1,485 1, 485 Ofertado Fuente:

Licencia de Uso de Agua Superficial R.A. Nº 055-2005-GRA/PR-DRAG/ATDRCH. 055-2005-GRA/PR-DRAG/ATDRCH.

3.3 Balance Hídrico

El Balance se elaboró para la Situación Actual y para la Situación Con Proyecto. 

CUADRO Nº 2.11: Balance hídrico sin proyecto para un año normal  VARIABLE Oferta de Agua

UNID ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC m3/ha/mes 1,417 1,417 1,417 1,417 1,275 1,275 1,275 1,488 1,558 1,488 1,488 1,485

Demanda

m3/ha/mes 2,322 2,547 2,822 2,389 2,017 -972 1,130 1,405

Balance Hídrico m3/ha/mes -905 Fuente:

-742

936

1,039 1,836 2,539 3,245 3,345 3,160

339

236

-348

-981

1,757 1,857 1,675

Elaboración Propia

El Balance Hídrico Sin Proyecto nos indica que la Demanda es mayor a la Oferta de Agua, en un alto grado, durante la mayor parte del año. Esta fuerte deficiencia del recurso hídrico hace inviable el cultivo de Maíz Forrajero y Alfalfa para toda la extensión de la parcela, en las condiciones actuales de riego por gravedad. Entonces se requiere mejorar la eficiencia de riego para disminuir las pérdidas y aprovechar una mayor parte de la oferta de agua disponible, además de cambiar a cultivos de menor demanda hídrica.

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Se concluye que debe optarse por un método de riego con una mayor eficiencia de aplicación y el cambio de la Cédula de Cultivo, de esta manera se tendrá la suficiente cantidad de agua requerida. CUADRO Nº 2.12: Balance hídrico con proyecto para un año normal  VARIABLE

UNID

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SET

OCT

NOV

DIC

Oferta de Agua

m3/ha/mes 1,417 1,417 1,417 1,417 1,275 1,275 1,275 1,488 1,558 1,488 1,488 1,485

Demanda

m3/ha/mes 1,259

Balance Hídrico m3/ha/mes Fuente:

158

963

661

560

496

432

479

562

747

1,172 1,437 1,457

4 454 54

7 756 56

85 857 7

77 779 9

84 843 3

7 795 95

92 926 6

81 811 1

31 316 6

Elaboración Propia

El Balance Hídrico resulta positivo en todos los meses del Año para

51

28

la cedula de cultivo propuesta; y debido a que el sistema de riego por goteo tiene un frecuencia diaria de riego, se recomienda construir un reservorio capaz de almacenar el agua sobrante de los demás meses para ser utilizada en los meses requeridos de mayor de Demanda Demanda por el Cultivo. Se concluye que que para todo el año el Proyecto de Riego por Goteo tendrá la suficiente cantidad de agua requerida para su implementación. 3.4 Parámetros de Diseño

Teniendo en cuenta las necesidades netas del cultivo y las características del suelo, se seleccionó el emisor. De la misma manera, de acuerdo a las características del campo y del emisor seleccionado se diseñó el tamaño de los sectores de riego, se efectuó el dimensionamiento de la red de distribución parcelaria y se determinó el tiempo y frecuencia de riego del sistema. La Cédula de Cultivo planteada está conformada por los Cultivos de Uva. 46

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El Tiempo de Riego por Turno a máxima máxima demanda es de 2.11 2.11 h (2h 07min); el Tiempo de Riego Total por día, en máxima demanda, es de de 10.55 h (10h 33min) para irrigar las las 8.00 ha. La operación de riego parcelario, se realiza a través de 14 módulos o unidades de riego, que varían de 0.37 ha a 0.71 ha aproximadamente, completándose el riego en 5 Turnos de Riego para las 8.00 ha. Las Unidades o Módulos de Riego, se controlan manualmente mediante 14 Arcos Arcos de Riego. Cada Arco de Riego cuenta con 1 Válvula Hidráulica de 2” (Con Piloto Regulador de Presión y

Válvula de 03 Vías) el cual cumple con la función de regular la presión y controlar la apertura y cierre del riego en el Sector y 01

Válvula de Aire Simple Efecto de 1”. 

A continuación de los Arcos de Riego, vienen las tuberías portalaterales de PVC instaladas en forma telescópica de 75 mm, 63 mm y 1 ½”. Los tubos de 75 mm y 63 mm son de Clase 5 y Unión Flexible. Los tubos de 1 ½” sson on de Clase 7.5 y Unión Simpl Simple e

Pegar. Estas tuberías distribuyen el agua agua a los laterales laterales o cintas de riego de espesor de pared 5 mil, con emisores distanciados cada 20, 30 ó 32 cm y un caudal de 3.40 l /h -m.

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CUADRO Nº 2.13: Parámetros de diseño  PARAMETROS DE DISEÑO Cultivo Superficie del Proyecto Relieve Predominante Fuente de Agua Tipo de Riego Distanciamiento entre Surcos Espaciamiento entre Plantas Factor de Cultivo Lámina a Reponer (Máxima Demanda)

Vid 8.00 ha Uniforme Reservorio - Canal de Riego Goteo 3.00 m

Espaciamiento entre Goteros Descarga del Gotero Descarga del Emisor por Metro Lineal Distanciamiento entre Laterales de Riego

2.00 m 0.90 4.79 mm/día Cinta de Goteo PE Ø16mm, Clase 5mil 0.20 - 0.30 - 0.32 m 0.68 - 1.02 - 1.09 l/h 3.40 l/h-m 1.50 m

Nº de Laterales / Nº de Hileras de Plantas

2/1

Tipo de Emisor 

Precipitación Horaria del Sistema Volumen de Riego Máximo Disponible Nº Total de Sectores de Riego (Nº de Válvulas) Nº Máximo de Sectores de Riego por Turno Número de Turnos de Riego

2.267 mm/h 22.67 m3/h-ha 14 2 y 3 Sectores 5

Horas de Riego por Sector en Máxima Demanda

2.11 h (2h 07min)

Horas de Riego por Turno en Máxima Demanda

2.11 h (2h 07min)

Horas de Riego Totales (Máxima Demanda) Frecuencia de Riego Caudal Máximo por Sector Caudal Máximo por Turno Superficie Máxima por Válvula Longitud Máxima de Lateral Presión Mínima del Emisor

10.55 h (10h 33min) Diario 4.41 l/s (15.87 m3/h) 11.14 l/s (40.12 m3/h) 0.71 ha 101.5 5.50 - 7.00 m.c.a.

Presión de Funcionamiento del Sistema

16.11 m.c.a.

Fuente: Elavoracion propia.

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CUADRO Nº 2.14: Parámetros de operación  PARAMETROS PARAME TROS DE OPERACION Sect Se cto or

Tur Turno

1 2

I

3 5

Válvulas / Area Sector  Sector  Turno (ha) 0.710   2 0.670

II

0.580 0.490

3

 Area Turno (ha) 1.380

1.600

Caudal / Válvula (l/s) 4.47 4.22

Caudal / Válvula (m3/h) 16.09 15.19

3.65 3.09

13.15 11.11

7

0.530

3.34

12.01

4 6 8

0.590 0.560 0.610

3.71 3.53 3.84

13.37 12.69 13.83

2.33 3.15 3.59

8.39 11.33 12.92

9 11 13

III

IV

 

   

3

3

 

0.370 0.500 0.570

1.760

  1.440  

Caudal / Caudal / Turno Turno (l/s) (m3/h) 8.69

31.28

10.07

36.27

11.08 .08

39.8 .89 9

9.07

32.64

10 12 14

V

3

0.590 0.590 0.590

1.770

3.71 3.71 3.71

13.37 13.37 13.37

11.14

40.12

3.5  DISEÑO HIDRAULICO DE LA RED DE RIEGO POR GOTEO 

Los criterios de diseño de las diferentes estructuras y componentes del sistema de riego tienen en cuenta la funcionalidad hidráulica, economía en los recursos empleados y planteamiento de estructuras simples que faciliten las labores de construcción y operación del proyecto, procurando mantener un presupuesto aceptable. El diseño del riego por goteo se ha planificado en forma integral para 8.00 Ha.

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Se ha considerado para el diseño de los sectores de riego una máxima variación de presión de 20% dentro del sector, lo que hace una variación de caudal de 10%. La selección del emisor y distanciamiento distancia miento entre laterales está en función a las características físicas del suelo, estando el tiempo de riego en relación con las necesidades hídricas del cultivo.

A.  Diseño Hidráulico en el Nivel Parcelario

Para el diseño del riego por goteo, se ha planteado el sistema de distribución de los laterales de riego en sentido aproximadamente paralelo a las curvas de nivel, a fin de reducir los efectos de las pérdidas por fricción, de manera

que permita la uniformidad de aplicación de los goteros. Otro criterio importante que se ha tenido en cuenta en el diseño hidráulico, es que el diseño de riego se adecue al manejo en tabladas del terreno de cultivo, considerando también los caminos e infraestructura de riego existente. Para el diseño hidráulico se ha considerado los sectores y turnos de riego críticos, que en este caso son los sectores de riego más alejados. B.  Selección de Laterales de Riego

La selección del emisor está en función a su funcionamiento hidráulico, las características físicas del suelo y cuyo tiempo de operación está en función a las necesidades de riego del cultivo propuesto. Se ha elegido la Cinta de Goteo PE Clase 5 mil, de diámetro interno 16 mm, caudal por metro lineal de 3.40 l/h (5.5 m.c.a.) y espaciamiento entre goteros de 0.20, 0.30 ó 0.32 m, (caudal de gotero: 0.68, 1.02 ó 1.09 l/h). 50

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El Rango de Presiones de Operación recomendadas para el emisor seleccionado es de 5.5 a 7 m.c.a. Al respecto de la Cinta seleccionada, el criterio que determinó su selección fue el de la economía del emisor. Se ha tenido en cuenta que la cinta pueda tener alternativas en cuanto a marcas, para lo cual el espaciamiento entre goteros puede ser de 20, 30 ó 32 cm, lo cual es apropiado agronómicamente, siempre y cuando el caudal por metro lineal no varíe (3.40 l/h), lo cual implica que el caudal de los goteros será de 0.68, 1.02 ó 1.09 l/h, según el espacio entre los mismos. mismos. Se debe tener en cuenta que el emisor seleccionado tendrá una vida útil corta debido a su Clase (5 mil) y será reemplazado por un

emisor superior, que para este, caso la mejor alternativa sería la manguera de pared delgada con goteros insertados cada 0.30 m y caudal de 3.40 l/h-m. Para el distanciamiento entre los laterales de riego se ha considerado las características del cultivo y del suelo. C.  Selección de Tuberías Matrices y Portalaterales. 

Para el diseño hidráulico de tuberías se ha tenido en cuenta las leyes que rigen el flujo de agua en tuberías a presión, empleándose las fórmulas fórmulas de Hazen-Williams Hazen-Williams y Blasius para calcular las pérdidas pérdidas de carga. Además se ha ha considerado como criterio práctico que las velocidades se encuentren en el rango de 0.60 a 2.00 m/s. Para la selección de la Clase de las tuberías de PVC, se ha tenido en cuenta el desnivel topográfico y la línea de presión producida.

51

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Para el caso de las tuberías matrices, se ha elegido tubería de PVC de diámetro diámetro 160, 110 y 90 mm, de conexión UF y de Clase 5. Los diámetros de las tuberías portalaterales son de 75, 63 mm, UF, C- 5 y 1 ½” Clase 7.5 SP. Sus longitudes en cada sector de riego están en función a las pérdidas de carga así como de las velocidades críticas. D.  Cálculo de Pérdidas de Carga.

El cálculo de las pérdidas de carga, para las tuberías matrices, portalaterales y laterales de riego (cintas), se ha determinado para los diferentes sectores, considerando los casos críticos.

CUADRO Nº 2.15: Perdidas de carga del sistema para línea matriz del sector crítico  CALCULO HIDRAULICO DE LA TUBERIA MATRIZ - TURNO III T RAMO

CA UDAL T RAMO (l/s)   3.715 3.   3.526 3.   3.841   0.000   0.000   0.000   0.000 0.

V6-V4 V8-V6 D-V8 C-D B-C  A-B CAB-A COTA CABEZAL COTA VALVULA DESNIVEL

C AUDAL ACUM. (l/s) 3.71 7.24 11.08 11.08 11.08 11.08 11.08 1,584.70 1,582.30 (2.40)

DIAMET RO INT ERNO (mm.) 85.60 85.60 104.60 104.60 152.00 152.00 152.00

LONGIT UD (metros) 58.50 55.50 60.00 76.00 28.00 156.00 15.00

LONGIT UD PERDIDA ACUM. HF (metros) (metros) 58.50 0.30 114.00 0.93 174.00 0.81 250.00 1.03 278.00 0.06 434.00 0.36 449.00 0.03 HF 3.53

PERDIDA A C U M. (metros) 0.30 1.23 2.04 3.07 3.14 3.49 3.53

PERDIDA ACUM. (PSI) 0.43 1.75 2.91 4.37 4.46 4.97 5.02

VELOCID. CRIT ICA (mps) 0.65 1.26 1.29 1.29 0.61 0.61 0.61

OBSERVAC.

O.K. O.K. O.K. O.K. O.K. O.K. O.K.

Desnivel a Favor 

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CUADRO Nº 2.16: Perdidas de carga en la portalateral válvula 4 - turno III  SECT #

CA CAUD UDAL AL

DIAM DIAME ETRO TRO INT ERNO (mm.)

LO N NG G IITU TUD D

(l/s)

CAUD CAUDAL AL ACUM. (l/s)

(metros)

LONG LONGIITU TUD D ACUM. (metros)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

PERD RDIIDA HF (metros)

PERD RDIIDA ACUM. (metros)

PERD RDIIDA ACUM. (PSI)

0.0959 0.0959 0.0959 0.0959 0.0959 0.0959 0.0959 0.0959 0.0959 0.0959 0.0959 0.0959 0.0959 0.0959

0.10 0.19 0.29 0.38 0.48 0.58 0.67 0.77 0.86 0.96 1.05 1.15 1.25 1.34

59.80 59.80 59.80 59.80 59.80 59.80 59.80 59.80 59.80 59.80 59.80 59.80 59.80 59.80

1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50

1.50 3.00 4.50 6.00 7.50 9.00 10.50 12.00 13.50 15.00 16.50 18.00 19.50 21.00

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 0.01

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06

0.0959 0.0959 0.0959 0.0959 0.0959 0.0959 0.0959 0.0959 0.0959 0.0959 0.0959 0.0959

1.44 1.53 1.63 1.73 1.82 1.92 2.01 2.11 2.20 2.30 2.40 2.49

59.80 59.80 59.80 59.80 59.80 59.80 59.80 59.80 59.80 59.80 59.80 59.80

1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50

22.50 24.00 25.50 27.00 28.50 30.00 31.50 33.00 34.50 36.00 37.50 39.00

0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02

0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.10 0.12 0.14 0.15 0.17 0.19 0.21

0.07 0.08 0.10 0.11 0.13 0.15 0.17 0.19 0.22 0.24 0.27 0.30

                                                   

VELO LOCI CID. D. CRIT ICA (mps) 0.03 0.07 0.10 0.14 0.17 0.20 0.24 0.27 0.31 0.34 0.38 0.41 0.44 0.48 0.51 0.55 0.58 0.61 0.65 0.68 0.72 0.75 0.79 0.82 0.85 0.89

OB BS SERVAC RVAC..

                                                   

O.K. O.K. O.K. O.K. O.K. O.K. O.K. O.K. O.K. O.K. O.K. O.K. O.K. O.K. O.K. O.K. O.K. O.K. O.K. O.K. O.K. O.K. O.K. O.K. O.K. O.K.

27 28 29 30 31 32 33 34 35

0.0959 0.0959 0.0959 0.0959 0.0959 0.0959 0.0959 0.0959 0.0959

2.59 2.68 2.78 2.88 2.97 3.07 3.16 3.26 3.36

59.80 59.80 59.80 59.80 59.80 59.80 59.80 59.80 59.80

1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50

40.50 42.00 43.50 45.00 46.50 48.00 49.50 51.00 52.50

0.02 0.02 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.04

0.23 0.26 0.28 0.31 0.34 0.37 0.40 0.44 0.47

0.33 0.37 0.40 0.44 0.48 0.53 0.57 0.62 0.67

                 

0.92 0.96 0.99 1.02 1.06 1.09 1.13 1.16 1.19

                 

O.K. O.K. O.K. O.K. O.K. O.K. O.K. O.K. O.K.

36 37 38 39

0.0959 0.0959 0.0959 0.0959

3.45 3.55 3.64 3.74

59.80 59.80 59.80 59.80

1.50 1.50 1.50 1.50

54.00 55.50 57.00 58.50

0.04 0.04 0.04 0.04

0.51 0.55 0.59 0.63

0.73 0.78 0.84 0.90

       

1.23 1.26 1.30 1.33

      

O.K. O.K. O.K. O.K.

L 58.50 PVC ø 63 mm

Hf

0.63

  58.50   m

CALCULOS HIDRAULICOS EN LATERAL DE RIEGO SECT #

CA CAUD UDAL AL

39 1

DIAM DIAME ETRO TRO INT ERNO (mm.)

LO N NG G IITU TUD D

(l/s)

CAUD CAUDAL AL ACUM. (l/s)

0.0959

0.10

16.00

0.0959

0.10

(metros)

LONG LONGIITU TUD D ACUM. (metros)

PERD RDIIDA HF (metros)

101.50

101.50

2.52 Fc=0.35

 

2.52 Fc=0.35

 

16.00

101.50

101.50

DETERMINACION DETERMINAC ION DE P ERDIDAS EN EL SECTOR CRITICO VALOR PARAMETROS (m.c.a.) PERDIDAS DE CARGA EN PORTALATERAL DE SN SNIVEL TO TOP OG OGRAFICO EN EN P PO ORTA LA LA T TE ERAL PERDIDAS DE CARGA EN LATERAL

0 .6 3 -0.70 0 .8 8

DESNIVEL TOPOGRAFICO EN L LA ATERAL

-1.30

PERDIDA TOTAL E N SECTOR DE RIE G GO O

PRESION DE TRABAJO   PERDIDAS DE PRESION EN VALVULA PERDIDAS DE PRESION EN MATRIZ   PE PERD RDID IDAS AS D DE E PRES PRESIO ION N EN AC ACCE CESO SORI RIOS OS ((10 10% % Pe PERDIDAS DE PRESION EN CABEZAL DE FILT FILTRAD RAD SEGURIDAD (5%) DESNIVEL TOPOGRAFICO  

TOTAL

1 .0 0

3.59

 

3.59

 

VELO LOCI CID. D. OB BS SERVAC RVAC.. CRIT ICA (mps) 0.48   O.K.

0.88 2.52

0.48

 

O.K.

0.88

1582.30

0 .7 0

1581.60

5.50

-0.63

5.57

. 1.15

 

  VALOR (m.c.a.) 5.50

PARAMETROS

PERD RDIIDA ACUM. (PSI)

2.52

 

-0.48

CALCULO DEL ADT

PERD RDIIDA ACUM. (metros)

-0.88

 

%

1.30

8.07

-0.88

5.77

5.98

1581.15

1580.30

 

3 .53 3.

MIN MAX

5.50 5.98

1. 1.60 60

 

6.00 0 .8 8

-2.40 16.11

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E. Selección de A Arcos rcos de R Riego iego

Para conectar las Tuberías Portalaterales a la Tubería Matriz y poder delimitar y controlar los diferentes sectores o unidades de riego, se ha seleccionado 14 Arcos de Riego. Cada Arco de Riego cuenta con 1 Válvula Hidráulica de 2” (Con Piloto Regulador de Presión y Válvula de 03 Vías) el cual cumple con la función de regular la presión y controlar la apertura y cierre del riego en el Sector y 01 Válvula de Aire Simple Efecto de 1”.   F. Selección del S Sistema istema de Fertilización

La Unidad de Fertilización permite aplicar los fertilizantes

al sistema junto junto con el agua de riego riego (Fertirrigación). (Fertirrigación). Se realiza con un un equipo específico para este fin. En este caso para fertirrigar se necesita 1 Kit Inyector de Fertilizantes, compuesto por una Electrobomba Centrífuga Inoxidable de 1 HP, con Válvula de Retorno, Canastilla, Check y Accesorios de Conexión de Polipropileno de 1” y 32

mm. El caudal de inyección es de 30 l /min. a una pr presión esión de 30 m.c.a. G. Selección de la Unidad de Bombeo

Para la selección de la unidad de bombeo se ha considerado 16.11 m.c.a. requeridos por el sistema en máxima demanda, con un caudal de 11.14 l/s (Turno Crítico para el cultivo de uva.

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CUADRO Nº 2.17: Requerimiento de presión del sistema para cultivo de vid  CALCULO DEL ADT PARAMETROS

UND

PRESION DE TRABAJO PERDIDAS DE PRESION EN VALVULA PERDIDAS DE PRESION EN MATRIZ PERDIDAS DE PRESION EN ACCESORIOS (10% Perdida T PERDIDAS DE PRESION EN CABEZAL DE FILTRADO SEGURIDAD (5%) DESNIVEL TOPOGRAFICO PERDIDA CARGA TOTAL CAUDAL TURNO POTENCIA DE BOMBA*

I

II

m.c.a m.c.a m.c.a m.c.a m.c.a m.c.a m.c.a

6.00 1.00 0.24 1.32 6.00 0.73 0.15

6.00 1.00 2.12 1.51 6.00 0.83 -1.90

m.c.a Lps m3/hr  HP KW

15.45 8.69 31.28 2.75 2.05

15.56 10.07 36.27 3.30 2.46

TURNO III

IV

V

5.50 1.00 3.53 1.60 6.00 0.88 -2.40

5.50 1.00 2.40 1.49 6.00 0.82 -5.50

5.50 1.00 1.50 1.40 6.00 0.77 -6.10

16.11 11.08 39.89 3.74 2.79

11.71 9.07 32.64 2.20 1.64

10.07 11.14 40.12 2.31 1.72

En el Cuadro siguiente se determina las características

técnicas de la Unidad de Bombeo que se utilizará en el sistema de riego proyectado. CUADRO Nº 2.18: Selección de unidad de bombeo    Q Sistema (l/s) ADT Sistema (m.c.a.) BOMBA

11.14 16.11

Tipo Marca Modelo Velocidad (RPM) Eficiencia (%) Diámetro Aprox. de Impulsor (mm) Diámetro de Succión Diámetro de Descarga

Elecrobomba Centrífuga PEDROLLO Fm-50 / 125 B 3,450 72% 125 mm 65 mm 50 mm

MOTOR Marca Tipo

 Asincrónico

POTENCIA Potencia absorbida (HP) Factor de servicio Potencia requerida (HP)

3.40 1.10 3.74

Potencia Nominal (HP)

4.00

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En el Cuadro siguiente se determina el gasto mensual de energía eléctrica para poner en funcionamiento es sistema de riego en condiciones de máxima demanda.   Costos de bombeo para el proyecto  CUADRO Nº 2.19: Caraterísticas de la Bomba Caudal  Altura Dinámica Total Eficiencia Potencia Costo mensual de energía Tiempo de operación diaria Tipo de energía Costo unitario de energía Consumo mensual de energía Costo mensual de energía

Unidad m3/hr l/s m.c.a.

Valor   40.10 11.14 16.11

% HP KW

72% 4.00 3.00

Hr/día

10.55 Monofásica 0.51 981.15 500.39

S/. / KW -H -Hr KW -H -Hr S/.

 Area Bajo Riego Costo mensual por Ha

Ha S/.

8 62.55

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3.5.1  DESCRIPCION DE LOS COMPONENTES DEL SISTEMA DE RIEGO POR GOTEO

A.  Reservorio y Desarenador

Se plantea la construcción de un Reservorio de forma triangular revestido con Geomembrana de Polietileno con dimensiones de 52.55 x 69 x 42.50 m, ocupando un área de 1120 m2 (área de espejo), una altura de 2.40 m y un volumen de 2300 2300 m3. El Reservorio además además contará con estructuras conexas, como son un Canal de Ingreso y una estructura de limpieza. Antes del ingreso del recurso hídrico al Reservorio, se construirá un Desarenador de Concreto Armado, con la

finalidad de mejorar mejorar la calidad calidad física física del agua. El Desarenador deberá estar construido de Concreto Armado f´c=175 Kg/cm2%, de muros perimetrales con armadura de tipo malla de 1/2” @ 0.25 m, de 15 cm de

espesor (incluyendo el tartajeo), excepto el tabique interior de 10 cm. La plataf plataforma orma de terreno será previamente compactada. Contará con 02 compuertas compuertas metálicas de 0.5 x 0.6 0.6 m, al ingr ingreso eso y para para limpieza. limpieza. En el presente Expediente Técnico el Desarenador está siendo dimensionado y su construcción estará a cargo del Beneficiario.

B.  Sistema de Bombeo En el Sistema de Bombeo se utilizará una Electrobomba

Centrífuga, con una Potencia Nominal de 4 HP, de 3,450 rpm, que nos dé un ADT de 16.11 m.c.a. operando a un caudal de 40.12 m3/h (11.14 l/s). También se tienen en

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cuenta los accesorios eléctricos para la correcta instalación y operación de la Electrobomba. En el Anexo correspondiente se muestra la Curva de Rendimiento de la Bomba, la cual fue seleccionada de tal forma que la presión de descarga sea la más adecuada para el funcionamiento óptimo del sistema, con una eficiencia de funcionamiento de 72%, con lo cual se prolonga la vida útil del equipo de bombeo. La Unidad de Bombeo es de succión horizontal, estará ubicada a un nivel por encima del

Reservorio y

succionará el agua a través de una Línea de Conducción de PVC de 160 mm, la cual contará con una Toma

Flotante para evitar la succión de agua con sedimentos. Adicionalmente la Electrobomba irá instalada sobre una mesa de apoyo de concreto mediante anclajes y pernos. Todos estos elementos, serán adquiridos o ejecutados directamente por el Beneficiario. C.  Sistema de Filtrado

El Sistema de Filtrado propuesto, estará conformado por 2 Filtros Plásticos de Anillos Hidrociclónicos, con Abrazadera Metálica de 3”, Grado de Filtración de 150

mesh, con un Caudal de Trabajo máximo de 50 m3/h cada unidad. Se contará con un un Manifold de 160 mm de PVC Clase 7.5 para la conexión de los Filtros. Además se tienen los siguientes componentes: 4 Válvulas de Bola PVC Simple Universal de 90mm, 4 Uniones Victaulic de 3”, 2 Manómetros de Glicerina, 02 Válvulas de Aire Doble Efecto de 2”, Válvulas para

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controlar la succión y descarga de la unidad de bombeo y 1 Toma de Agua de ½”.  El Sistema de Filtrado propuesto tiene una disposición en retrolavado, lo cual asegura un filtrado continuo e interrumpido del sistema, mediante la operación de las válvulas de bola del sistema para el lavado de los elementos filtrantes durante el riego. La frecuencia de la operación de mantenimiento y limpieza de los filtros, se realiza teniendo en cuenta principalmente la calidad de la fuente de agua, en función al periodo periodo de avenidas o estiaje. El retrolavado manual, se efectúa cuando el diferencial di ferencial de presión a la

entrada y salida de los filtros de anillos, sea mayor a 2 m.c.a. Además se realizará un lavado completo del elemento filtrante, desarmando el filtro, al final del riego diario. D.  Sistema de Fertirrigación

El Sistema de Fertirrigación seleccionado o Kit Inyector de Fertilizantes, está conformado por un Inyector del Tipo Electrobomba Centrífuga de Acero Inoxidable con conexiones de 1” y 1 HP de Potencia Nominal, Caudal de

0.50 l/s y un ADT de 30 m.c.a. m.c.a. El Kit contará con Válvula de Retorno, Canastilla, Check y Accesorios completos de Polipropileno de 1”, para la conexión y fijación del

equipamiento y la regulación durante la operación. La entrada del fertilizante está ubicada en el Manifold de entrada para aprovechar que los fertilizantes diluidos ingresen por los filtros y sean limpiados de cualquier impureza física. 59

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Para diluir los fertilizantes hidrosolubles el Beneficiario proveerá 3 Tanques de plástico con una capacidad de 200 litros cada uno, con sus respectivos accesorios de conexión. Esta unidad de Fertirrigación, junto con sus accesorios está incluido en el monto presupuestado por el presente estudio.  E.  Red de Tuberías Está conformada por la Tubería Matriz, la cual c ual se inicia

en la Caseta de Control y continúa hasta los sectores de riego, acondicionada con tuberías de PV PVC C de 160, 110 Y 90 mm C-5 UF. La Caseta de Control estará ubicada

cerca al Reservorio. A lo largo de la Tubería Matriz se ubican estratégicamente Válvulas de Aire Automáticas de 2”,

cercanas a los Arcos de Riego a fin de que expulsen las bolsas de aire que puedan existir en la Tubería principal.  Las Tuberías Portalaterales son de 75mm, 63 mm y 1 ½”de acuerdo a los criterios de diseño considerados, se

ha realizado la selección de los diámetros y longitudes de las Tuberías Matrices y Portalaterales, cuyos cálculos justificatorios se detallan en el Anexo correspondiente. F.  Unidades de Riego

El Proyecto Integral, contempla la instalación de 14 Unidades de Riego, operados en 5 Turnos de Riego, con áreas que varían de 0.37 ha a 0.71 ha. Cada unidad de riego es controlada mediante el accionamiento de las respectivas válvulas del Arco de Riego. El intervalo de riego, es diario. La lámina de riego requerida para el cultivo del Uva es 4.79 4.79 mm /día. El tiempo de riego por 60

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turno en máxima demanda para la Uva es de 2.11hr (2h 07min). Los laterales de riego son cintas de PE de 16 mm de diámetro y espesor de de pared 5 mil. Los laterales de riego están alimentados por la Tubería Portalaterales por un punto extremo. Estos laterales estarán insertados en la Tubería Portalaterales a través de conectores apropiados para las presiones de trabajo recomendadas. Los Arcos de Riego, interconectan la Unidad de Riego con

la

red

de

distribución,

permitiendo

el

accionamiento del riego mediante la apertura o cierre

de la válvula respectiva, así como la regulación de presiones en cada uno de ellos. G.  Tipo de Emisor

Se ha elegido la Cinta de Goteo PE Clase 5 mil, de diámetro 16 mm, caudal por metro lineal de 3.40 l/h (5.5 m.c.a.) y espaciamiento entre goteros de 0.20, 0.30 ó 0.32 m (Caudal de gotero: 0.68, 1.02 ó 1.09 l/h). El Rango de Presiones de Operación recomendadas para el emisor seleccionado es de 5.5 a 7 m.c.a. El caudal del emisor es de 3.40 l/h-m, para una presión de operación operación de 5.50 m.c.a. El espaciam espaciamiento iento entre entre emisores es de 0.20 - 0.30 - 0.32 m y el espaciamiento entre laterales es de 1.50 m. El exponente del gotero es de 0.52 y el Coeficiente de Variación de Fabricación es menor de 3 %. Al respecto de la Cinta seleccionada, el criterio que determinó su selección fue el de la economía del emisor. Se ha tenido en cuenta que que la cinta pueda tener 61

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alternativas en cuanto a marcas, para lo cual el espaciamiento entre goteros puede ser de 20, 30 ó 32 cm, lo cual es apropiado agronómicamente, siempre y cuando el caudal por metro lineal no varíe (3.40 l/h), lo cual implica que el caudal de los goteros será de 0.68, 1.02 ó 1.09 l/h, según el espacio entre los mismos. Se debe tener en cuenta que el emisor seleccionado tendrá una vida útil corta debido a su Clase (5 mil) y será reemplazado por un emisor superior, que para este caso la mejor alternativa sería la tubería de pared delgada con goteros insertados cada 0.30 m y caudal de 3.40 l/h-m. La longitud máxima recomendada para el lateral de

riego por goteo para terrenos planos, se considera no mayor a 100 m, que permitan conservar una uniformidad de riego del orden del 95 %, para una presión de entrada en el lateral de 8 PSI.  H.  Instalación de los Arcos de Riego

Se instalarán en la trayectoria trayectoria de la Tubería Matriz. Su función es regular la distribución y el normal funcionamiento de la red de Tuberías Portalaterales y los Laterales de Riego. Las Válvulas de los Arcos de Riego serán Hidráulicas, las que inicialmente tendrán un accionamiento manual en el Sector de Riego. A futuro se ha previsto conectarlas con mandos hasta la Caseta de Control y sean accionadas a distancia. Las Válvulas Hidráulicas contarán con un Piloto regulador de Presión y una válvula de tres vías y mediante la colocación de un Manómetro en el Punto de Medición de Presión presente en cada Arco, se podrá tener un control de presiones 62

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(presión interna del flujo de agua) y caudales en el Sector de Riego, lo cual asegure el normal funcionamiento de los Laterales dentro de la Unidad de Riego. Los Arcos de Riego contarán además con Válvulas de Aire Simple Efecto de 1”, para evitar la obturación

de los emisores, por efecto de la succión en el momento de cierre de la válvula. Los Arcos de Riego estarán dentro de una Caja de Protección construida de Concreto Simple de f’c = 175

Kg. /cm2 /cm2 y una tapa metálica. metálica.  I.  Instalación de los Módulos de Riego en la Parcela

Los Módulos o Unidades de Riego, estarán constituidos

por Tuberías Portalaterales de PVC de 90, 63 mm UF y 1 ½” SP, en donde serán insertados los Laterales de Riego

mediante conectores de 16 mm, del cual saldrán las Tuberías Ciegas de PE de 16 mm, Clase 2.5; estas a su vez se conectan a los Laterales de Riego que son las cintas de PE Ø 16 mm Clase 5 mil.   J.  Filtrado Primario

El Proyecto inicialmente no considera la instalación de Filtros de Grava (Filtrado Primario), pues se tiene en cuenta un correcto mantenimiento de la captación y reservorio. Sin embargo el Beneficiario Beneficiario tiene presente presente su instalación ante la llegada de la época de avenidas, el cual será dimensionado de acuerdo al caudal demandado por el sistema. 

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CAPITULO IV: PRESUPUESTO

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4.4.1  Costo directo de la obra

El costo directo total de la Obra asciende US$. 18,449.46  (Elementos de Riego Riego Presurizado + Inversiones en Obras Obras Civiles + Inversiones en Obtención Obtención de Energía + Gastos Diversos) rreajustado eajustado al mes de junio del 2017. Ver en Anexos. 4.4.2  Metrados

Se han efectuado los metrados tomando en cuenta las dimensiones de las estructuras proyectadas así como los requerimientos mínimos afectados al proyecto, los resultados se muestran en una planilla de metrados por cada partida específica y se adjuntan en Anexos. 4.4.3  Análisis de costos unitarios

El análisis de costos unitarios de la obra considera los rendimientos de mano de obra calificada y no calificada de la zona, el costo de los fletes terrestre, así como la incidencia de insumos cuyos precios cotizados se han obtenido de Arequipa. Las Partidas respectivas se presentan en los cuadros de costos unitarios que se adjuntan en Anexos. 4.4.4  Relación general de materiales e insumos

La relación general de materiales e insumos para la construcción de las diferentes partes que comprende el proyecto. Ver en Anexos.

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CAPITULO V: DISCUSIÓN RESULTADOS

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5.4.1  Evaluación de infraestructura

Debido a la antigüedad de esta infraestructura se vienen presentando deficiencias técnicas por el mal estado en que éstas se encuentran y por el deterioro de los taludes y piso que originan fuertes pérdidas de agua por filtraciones presentándose déficit de agua en las partes bajas y recargando el acuífero cuyos excesos aparecen en el valle de Vítor provocando problemas de drenaje y salinidad. 5.4.2  Demanda de agua

En cuanto a la demanda de agua, vemos que podrá ser satisfecha en su totalidad puesto que el Canal Sub-Lateral 1 A-3 brinda un caudal suficiente para irrigar toda el el área área del proyecto

en

periodos de estiaje su caudal mínimo es 129.88 lt/s, siendo su demanda menor a este caudal 5.4.3  Estudio de suelos

Se realizó el estudio de suelos, según la norma E.050 Suelos y Cimentaciones, del reglamento Nacional de Edificaciones (RNE).   5.4.4  Planteamiento hidráulico

La opción técnica elegida para irrigar las 8 hectáreas es el sistema de riego presurizado y se sustenta en los siguientes factores Técnicos - 

Topografía de la zona

- 

Perdida de agua por infiltración.

- 

Tipo de fuente: Bocatoma de Socosani

Económicos - 

Presupuesto para el proyecto

5.4.5  Diseño del sistema de riego presurizado 67

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El material escogido escogido para la conducción y distribución distribución de agua es tubería de PVC y para la aplicación es manguera de polietileno 5.4.6  Obras complementarias a)  Diseño de reservorio

Forma triangular revestido con Geomembrana de Polietileno con dimensiones de 52.55 x 69 x 42.50 m, ocupando un área de 1120 m2 (área de espejo), una altura de 2.40 m y un volumen de 2300 2300 m3. m3. El Reservorio Reservorio además además contará con estructuras conexas, como son un Canal de Ingreso y una estructura de limpieza.  b)  Diseño de desarenador:

Sera de concreto Armado f´c=175 Kg/cm2%, de muros

perimetrales con armadura de tipo malla de 1/2” @ 0.25 m, de 15 cm de espesor (incluyendo el tartajeo), excepto el tabique interior de 10 cm. c)  Diseño de Sistema de Bombeo

En el Sistema de Bombeo se utilizará una Electrobomba Centrífuga, con una Potencia Nominal de 4 HP, de 3,450 rpm, que nos dé un ADT de 16.11 m.c.a. operando a un caudal de 40.12 m3/h m3/h (11.14 (11.14 l/s). También se se tienen en cuenta los accesorios eléctricos para la correcta instalación y operación de la Electrobomba. d)  Diseño de filtrado

El Sistema de Filtrado propuesto, estará conformado por 2 Filtros Plásticos de Anillos Hidrociclónicos, con Abrazadera Metálica de 3”, Grado de Filtración de 150 mesh, con un

Caudal de Trabajo máximo máximo de 50 m3/h m3/h cada unidad. Se contará con un Manifold de 160 mm de PVC Clase 7.5 para la conexión de los Filtros. siguientes componentes: 4 Válvulas Válvulas de Bola Bola PVC PVC Simple Universal de 90mm, 4 Uniones Victaulic de 3”, 2 Manómetros 68

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de Glicerina, 02 Válvulas de Aire Doble Efecto de 2”, Válvulas para controlar la succión y descarga de la unidad de bombeo y 1 Toma de Agua de ½”.  

e)  Sistema de Fertirrigación

El Sistema de Fertirrigación seleccionado o Kit Inyector de Fertilizantes, está conformado por un Inyector del Tipo Electrobomba Centrífuga de Acero Inoxidable con conexiones de 1” y 1 HP de Potencia Nominal, Caudal de 0.50 l/s y un

ADT de 30 m.c.a. m.c.a. El Kit contará con Válvula de Retorno, Canastilla, Check y Accesorios completos de Polipropileno de 1”, para la conexión y fijación del equipamiento y la

regulación durante la operación.

f)  Red de Tuberías

Está conformada por la Tubería Matriz, la cual c ual se inicia en la Caseta de Control y continúa hasta los sectores de riego, acondicionada con tuberías tuberías de PVC de 160, 110 110 Y 90 mm C5 UF. La Caseta de Control estará ubicada cerca al Reservorio.  A lo largo de la Tubería Matriz se ubican estratégicamente Válvulas de Aire Automáticas de 2”, cercanas a los Arcos de Riego a fin de que expulsen las bolsas de aire que puedan existir en la Tubería principal. Las Tuberías Portalaterales son de 75mm, 63 mm y 1 ½”  

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CAPITULO VI:

CONCLUSIONES Y RECOMENDACION RECOMENDACIONES ES

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6.4.1  CONCLUSIONES - 

El diseño más conveniente para irrigar las 8 hectáreas de cultivo de uva es el sistema de riego presurizado el cual consta reservorio, desarenador, red de tuberías, sistema de bombeo, sistema filtrado y sistema de fertirriego.

- 

No basta financiar y construir sistemas de riego, sino que también hay que velar por su sostenibilidad en el tiempo, capacitando a los pobladores, ir fortaleciendo al comité de regantes; para realizar la operación y mantenimiento del sistema.

6.4.2  RECOMENDACIONES

- 

Se recomienda hacer uso en lo posible de la mano de obra no calificada, prestada por los mismos beneficiarios del sector, para abaratar los costos de ejecución.

- 

Se recomienda al estado peruano brindar atención a los pequeños

agricultores,

apoyarlos

en

materia

de

capacitación y proyectos productivos que mejoren sus condiciones de vida.

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CAPITULO VII:

BIBLIOGRAFÍA

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REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA  

Euroresidentes. 2000. El Riego y las Nuevas Tecnologías. España

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Sanz, Bellver Jhon. 1999. Los recursos hídricos: factor limitante del

desarrollo agrícola de la Comunidad Valenciana . Revista Valenciana D’EstudiAutomonics Nº26.   

Sitton, Dov. 2000. Desarrollo de recursos hidricos limitados: Aspectos

historicos y tecnologicos. Institutos para la Investigación Aplicada. Universidad Ben-Gurióndel Néguev. García, I. 1997. Sistema de Riego por Aspersión y Goteo. Editorial Trillas. Mexico. pp. 220.   Liotta, Mario. 2005. Los Sistemas de Riego por Goteo y Aspersión.

 

Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria San Juan. Argentina. A. Medina San Juan. 2000. Riego por Goteo Teoría y Práctica. Editorial Mundi Prensa. Cuarta Edición. España.302.   http://www.euror http://www.euroresidentes.com/j esidentes.com/jardineria/sistemas ardineria/sistemas_de_riego/riego _de_riego/riego/ri /ri

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ego_por_goteo/riego_y_las_nuevas_tecnologias.htm , 07: 20 p.m. domingo 11 de mayo 2017.    

http://www.fao.org/ag/esp/revis http://www.fao.or g/ag/esp/revista/0511sp2.htm ta/0511sp2.htm 09: 20 p.m. martes 2 de junio 2017. 

 

http://www1.pre.gva.es/argos/ http://www1.pr e.gva.es/argos/fileadmin/argos/ fileadmin/argos/datos/RVEA/libro_26/ datos/RVEA/libro_26/ 131-26.pdf sábado 20 de junio 2017. 

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CAPITULO VIII:

ANEXOS

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8.1 

Diseño final del sistema de riego

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8.2.. EST 8.2 ESTUDI UDIO O DE BA BALAN LANCE CE H DRICO DRICO

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CALCULO DE LA OFERTA DE AGUA PARA UN AÑO NORMAL VARIABLE

UNID

Caudal Ofertado

l/s

Frecuencia de Riego Turno de Riego Nº días Nº riegos

Oferta de Agua Vol. Unitario Ofertado Fuente:

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC 144.35 159.81 144.35 149.16 129.88 134.21 129.88 151.58 164.00 151.58 156.63 151.27

días

4.50

4.50

4.50

4.50

4.50

4.50

4.50

4.50

4.50

4.50

4.50

4.50

hr/día

4.75 31 6.89

4.75 28 6.22

4.75 31 6.89

4.75 30 6.67

4.75 31 6.89

4.75 30 6.67

4.75 31 6.89

4.75 31 6.89

4.75 30 6.67

4.75 31 6.89

4.75 30 6.67

4.75 31 6.89

días riegos/mes

m3/mes m3/ha/mes

17,004 17,004 17,004

17,004 15,300 15 15,300 ,300 15,300 17,856 18,696

17,856 17,856 17,819

1,417

1,417

1,488

1,417

1,417

1,275

1,275

1,275

1,488

Licencia de Uso de Agua Superficial R.A. Nº 055-2005-GRA/PR-DRAG/ATDRCH.

1,558

1,488

1,485

CALCULO DE LA DEMANDA HIDRICA MENSUAL CON PROYECTO DE RIEGO POR GOTEO Demanda de Agua para los Cultivos Propuestos con Proyecto: Cultivo de Vid   VARIABLE

UNID

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SET

OCT

NOV

DIC

4.30 0.85 3.66 0 3.66 0 36.55 90 40.61 31 12.00 8.00

4.30 0.72 3.10 0 3.10 0 30.96 90 34.40 28 12.00 8.00

4.00 0.48 1.92 0 1.92 0 19.20 90 21.33 31 12.00 8.00

3.50 0.48 1.68 0 1.68 0 16.80 90 18.67 30 12.00 8.00

3.00 0.48 1.44 0 1.44 0 14.40 90 16.00 31 12.00 8.00

2.70 0.48 1.30 0 1.30 0 12.96 90 14.40 30 12.00 8.00

2.90 0.48 1.39 0 1.39 0 13.92 90 15.47 31 12.00 8.00

3.40 0.48 1.63 0 1.63 0 16.32 90 18.13 31 12.00 8.00

4.00 0.56 2.24 0 2.24 0 22.40 90 24.89 30 12.00 8.00

4.60 0.74 3.40 0 3.40 0 34.04 90 37.82 31 12.00 8.00

4.90 0.88 4.31 0 4.31 0 43.12 90 30 12.00 8.00

4.70 0.90 4.23 0 4.23 0 42.30 90 47.00 31 12.00 8.00

m3/mes

10,072

7,706

5,291

4,480

3,968

3 3,456 ,456

3,836

4,497

5,973

9,380

11,499

11,656

m3/ha/mes

1,259

963

661

560

496

432

479

562

747

1,172

1,437

1,457

ETP mm/día Kc Vid UC mm/día pp Efect. mm/día Req. mm/día Req.Lav.Sales mm/día Req.Vol.Neto m3/ha/día Efic. Riego Goteo % Req.Vol.Brto. m3/ha/día Nº días día  Area Total ha  Area Neta ha

Volumen Demandado Vol. Unitario

47.91

Demandado

Fuente:

Estación Meteorológica Meteorológica La Joya, el cual usa registros hasta el año 2010 y calcula la ETP únicamente por el Método Penman Monteith.

77

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BALANCE HIDRICO CON PROYECTO PARA UN AÑO NORMAL  VARIABLE

UNID

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SET

OCT

NOV

DIC

Oferta de Agua

m3/ha/mes

1,417

1,417

1,417

1,417

1,275

1,275

1,275

1,488

1,558

1,488

1,488

1,485

Demanda

m3/ha/mes

1,259

963

661

560

496

432

479

562

747

1,172

1,437

1,457

Balance Hídrico

m3/ha/mes

158

454

756

857

779

843

795

926

811

316

51

28

Fuente:

Elaboración Propia

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8.3. CALCULO HIDRAULICO

79

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8.4. METRADO

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8.5. PRESUPUESTO

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8.6. PLANOS

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