TEMA
:
CÁLCULO DE LA OFERTA - GENERACIÓN DE CAUDALES PARA PERIODOS EXTENDIDOS CON EL MÉTODO DE LUTZ SCHOLZ.
ASIGNATURA
:
IRRIGACIÓN.
DOCENTE
:
ING. JUAN A. OLANO GUZMÁN.
INTEGRANTES
:
BRAVO MONTENEGRO CARLOS ISMAEL. CALDERON TERRONES JUAN CARLOS. CALDERON TERRONES YANIRE SOLEDAD. NAVARRO CIEZA EDIN. ROMERO VARGAS OLGA GISSEL.
AÑO
:
5º
CICLO
:
DÉCIMO
FECHA
:
17 DE ENERO DEL 2013
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El riego consiste en aportar agua al suelo para que los vegetales tengan el suministro que necesitan favoreciendo así su crecimiento. La productividad de las tierras bajo riego es aproximadamente tres veces mayor que la productividad de las tierras de secano. La agricultura es el mayor usuario de d e agua del mundo. El riego en el Perú ha sido y sigue siendo un factor determinante en el incremento de la seguridad alimentaria, el crecimiento agrícola y productivo, y el desarrollo humano en las zonas rurales del país. Los recursos hídricos y la infraestructura hidráulica para riego están distribuidos de manera desigual por el país, lo que crea realidades muy diferentes. El Gobierno peruano está llevando a cabo varios programas que tienen como objetivo hacer frente a los desafíos clave del sector riego, incluyendo: El deterioro de la calidad del agua, poca eficiencia de los sistemas de riego y drenaje, marcos institucionales y jurídicos débiles, costes de operación y mantenimiento por encima de la recaudación recaudación tarifaria, vulnerabilidad frente a la variabilidad y cambio climático, incluidas condiciones climáticas extremas y retroceso de los glaciares. Los proyectos de irrigación, normalmente, su financiamiento requiere de condiciones crediticias asociadas al potencial que se desarrollará. En general, estas inversiones son rentables económica y socialmente, cuando su diseño ha contemplado un abanico de factores. Existen grandes, medianos y pequeños proyectos de irrigación. Las inversiones en los principales proyectos de infraestructura riego del sector agrario tienen, básicamente, tres componentes: Las inversiones relacionadas a la incorporación de tierras agrícolas, las inversiones relacionadas al mejoramiento del riego y las inversiones relacionadas a la generación de energía eléctrica. Con estos proyectos de irrigación, se logran regar terrenos que son capaces de ser rentables y sostenibles en la actividad agraria, involucrando aspectos sociales, políticos y económicos. Los sistemas de riego en estos proyectos son la infraestructura que hace que grandes áreas peruanas puedan ser cultivadas con la aplicación del agua necesaria.
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El presente trabajo tiene por finalidad realizar el estudio topográfico e hidrológico de la cuenca en estudio. Analizar y determinar las consideraciones necesarias para el cálculo del caudal de diseño para periodos extendidos empleando el método de LUTZ SCHOLZ, así como también determinar la ubicación de las obras de ingeniería. Diseñar las obras civiles que forman parte de la infraestructura necesaria para el funcionamiento de un sistema de riego.
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1.- GENERALIDADES: 1.1 UBICACIÓN Y CARACTERÍSTICA DE LA ZONA DEL PROYECTO El, proyecto de “CONSTRUCCIÓN DE SISTEMA DE RIEGO PRESURIZADO EN EL DISTRITO DE POMAHUACA, PROVINCIA DE JAEN – Se localiza en el norte del Perú, localidades distrito de Pomahuaca, Provincia de Jaén de la Región Cajamarca. Así mismo Hidrográficamente se encuentra en la cuenca Huancabamba, el cual pertenece a la Vertiente del Atlántico. El clima de la zona del proyecto se caracteriza por tener una temperatura media anual de 26.3° C, con una precipitación anual de mm, datos que corresponden a la Cuenca, área beneficiada del proyecto.
INFORMACIÓN BÁSICA Para el presente estudio se ha recolectado las siguientes informaciones básicas.
Cartografía Se ha empleado cartas nacionales a escala 1/100,000 del I.G.N. e imágenes satelitales disponibles en la página Web Google Earth, en el ambiente del Sistema de Información Geográfica – SIG.
Meteorología La información meteorología ha sido obtenida de los registros del Proyecto Especial Jaén - San Ignacio Bagua, ubicada en la ciudad de Jaén.
1.2 CARACTERISTICAS GEOMORFOLOGICAS Y ECOLÓGICAS DE LA CUENCA Características Geomorfológicas del sistema hidrográfico El sistema hidrológico aprovechable para el proyecto está constituido por los riachuelos de la Cuenca, afluente río, cuyas aguas desembocan en el río. La cuenca del recurso hídrico para el presente proyecto, tienen las siguientes características:
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UBICACIÓN: Ubicación Política: DEPARTAMENTO
Cajamarca
PROVINCIA DISTRITO
Jaén Pomahuaca
DETALLES DE LAS ESTACIONES:
2.1.CHONTALI UBICACIÓN: El distrito de Chontali es uno de los doce distritos de Jaén, está ubicado en la parte norte de la provincia de Jaén Departamento de Cajamarca entre los paralelos de 5º 29” y 5º 44” de Latitud Sur y los meridianos 79º 15’ y 79º 58’ de longitud Oeste.
RELIEVE: Relieve es accidentado destacando la cordillera del Páramo Situado al lado Oeste del Distrito: y una cadena montañosa de bosques naturales por la parte oeste que ________________________________________________________________________ Ingeniería Civil
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une los pasajes del corazón Chorro Blanco, Peña Blanca, Paramillo, el Queso y el corcovado, zonas altas y limítrofes del Distrito, de ahí que el terreno es en general descendente hacia el valle del río Huayllabamba o Chunchuca Topografía muy accidentada.
CLIMA: Su clima presenta temperaturas máximas de 22ºC en la parte baja del distrito y temperatura mínima de 12º en la parte alta, con una altitud de 1500 m.s.n.m. La temporada de lluvias se extiende entre los meses de enero a junio y octubre. HIDROGRAFÍA: Chontalí forma parte de dos cuencas, la parte alta del río Jequetepeque y la zona media y alta del río Chicama, las que a su vez configuran dos subsistemas ruralurbanos. RECURSOS TURÍSTICOS: La cultura chontalina es muy rica, entretenida y diversa, las "fiestas patronales" se pueden contar como una alegría del pueblo donde se celebran una vez al año, en honor a su patrón San Jerónimo que se celebra entre el 10 y el 14 de octubre, siendo el día central el 12 de octubre. En la parte sur, donde se ubica el C.P Tabacal punto más bajo de la capital del Distrito, se ubican hermosos paisajes y vistosas lomas tales como, el Conjuro y el Coliseo donde se observa gran parte del valle el paramillo hermoso paisaje natural en el límite con el Distrito de San José del Alto ASPECTOS DEMOGRÁFICOS:
Según la proyección estadística para el 2003 Chontali cuenta con 13,121, distribuidos en la capital de Distrito, 2 centros poblados y 44 caseríos siendo la población mayoritariamente rural 83.4 % sobre un 7.9 % urbana con una densidad poblacional de 30.8 habitantes / Km².
Otro punto a resaltar de éste distrito son sus habitantes, en su mayoría son de tez blanca a diferencia de la simbiótica mezcla de los habitantes del norte peruano, esto debido a que son directamente descendientes de colonizadores españoles o mestizos.
ECONOMÍA Y PRODUCCIÓN
2.2.
Las principales actividades económicas que se desarrollan en el distrito son la agricultura y la ganadería, que llegan a ocupar el 90% de PEA distrital. El Café es el principal producto agrícola (58% del área cultivada en 1998), y por lo tanto, principal fuente generadora de ingresos de los agricultores.
La actividad comercial más preponderante, se circunscribe a los productos del agro: café, maíz, frutales y pan llevar, y en menor escala a la venta de ganado. Su relación comercial es directa y casi siempre con intermediarios mayormente en Jaén, al cual está unido por una trocha carrozable (angosta, y con escaso mantenimiento) de 57 km aproximadamente, une Chontalí con el Puente Chunchuca en el Km 169 de la carretera Olmos - Marañón, haciendo una distancia de 98 Km a Jaén.
PUENTE CHUNCHUCA UBICACIÓN: Situado en la parte noroccidental del país .Por división administrativa Chunchuca Puente pertenece a la región Cajamarca.
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RECURSOS TURÍSTICOS: Entre las atractividades turísticas en los alrededores de la ciudad Chunchuca Puente pertenece, por ejemplo, Yumbilla Cataratas (Perú) a aproximadamente 105 km, Catarata del Gocta (Perú), a 107 km, Parque Nacional Podocarpus (Ecuador) a más o menos 185 km, Parque Nacional Río Abiseo (Perú) a aproximadamente 265 km, Parque Nacional Cerros de Amotape (Perú), a cca 277 km, Chan Chan (Perú) a más o menos 242 km, Parque Nacional Cajas (Ecuador) a aproximadamente 350 km, Parque Nacional Huascarán (Perú), a cca 398 km, . El aeropuerto internacional más cercano (LIM) Lima Jorge Chavez Intl Airport se encuentra a unos 703 km de la ciudad Chunchuca Puente. RELIEVE: El relieve de la Provincia de Jaén es bastante variado y accidentado, por el acentuado contraste entre sus cordilleras, y sus valles y pampas. CLIMA: El clima del puente chuchuca (Jaén) es cálido, moderadamente lluvioso y con amplitud térmica moderada. La media anual de temperatura máxima y mínima (periodo 1964-1980) es 30.2°C y 19.8°C, respectivamente. ASPECTOS DEMOGRÁFICOS DEL PUENTE:
2.3.
LATITUD
-5.9377778
LONGITUD UFI UNI UTM JOG
-78.8525 329064 408816 QP34 SB17-08
CAMAPAMENTO EL LIMÓN UBICACIÓN: Ubicado en el suroeste del distrito de POMAHUACA en el departamento de Cajamarca – Perú. RECURSOS TURÍSTICOS: Muy rico en bosques secos, fue creado por ley 9868 del 28 de diciembre de 1943, gracias al esfuerzo del profesor José Cajo Huamán y de los alcaldes de la última década, Pomahuaca se ha convertido en un pueblo con opciones turísticas de gran importancia para el futuro. CLIMA: Presenta un clima cálido que se localiza en la parte baja de los valles de Quizmache, Manta y Huancabamba y en clima templado que predomina en la parte alta. Registra una estación lluviosa que se inicia en el mes de octubre con declinaciones en el mes de diciembre y continua con mayores registros en los meses de marzo y abril, presentándose una estación de verano en los meses de mayo y junio, siendo los meses julio y agosto los de estación seca. La precipitación es de: 620 a 1,350mm por años. La temperatura varía de 28º a 15º C.
PARÁMETROS GEOMORFOLÓGICOS La cuenca de recepción es el ambiente hidrológico, en donde las aguas superficiales provenientes de las precipitaciones y/o deshielos, son drenados por un sistema convergente de red hidrográfica, que se inicia en el divisor topográfico y finaliza en la desembocadura o punto de aforo. Los procesos hidrológicos son ________________________________________________________________________ Ingeniería Civil
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complejos y están en función de las características climáticas y fisiográficas que inciden directamente en la conducta. Los procesos hidrológicos son complejos y están en función de las características climáticas y fisiográficas que inciden directamente en la conducta de la cue nca. Por lo tanto, es importante cuantificar los parámetros geomorfológicos de la cuenca, para establecer su efecto en el comportamiento hidrológico de la misma. Las características geomorfológicas que se consideran en este estudio son referidas a la microcuenca de aporte al vaso de Pomahuaca, cuya disponibilidad hídrica se determinará. Dichas características se muestran en el cuadro siguiente: PARAMETRO AREA PERIMETRO COEFICIENTE DE COMPACIDAD LONGITUD FACTOR DE FORMA
UNIDAD Km2 Km Adimensional Km Adimensional
CANTIDAD 149.22 52.78 1.21 16.08 0.58
PARÁMETROS DE FORMA
Área (A) A = 149.22 km
Perímetro (P) P = 52.78 km
Coeficiente de Gravilius o Compacidad (Cg) Cg 0.28x
P A
Donde: Cg = Es el coeficiente de Gravelius. P = Es el perímetro de la cuenca en Kilómetros. A = Es la superficie de la cuenca en Km2. ndice Cg Forma de la cuenca 1.00 a 1.25 Redonda 1.26 a 1.50 Ovalada 1.51 a 1.75 Oblonga a rectangular
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Cg 0.28x
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52.78 149.22
Cg 1.21
Interpretación: Es una cuenca redonda.
Factor de forma (F) F=
A 2
L
Donde: A = Área de la cuenca L = Longitud de máximo recorrido F=
149.22 km 2
16.08 km
F = 0.58
Interpretación: El factor de forma F es 0.58, este factor nos sirva para comparar las cuencas y sus inmensidades de lluvias, es decir:
Si la cuenca tiene un valor F mayor que otra existe la posibilidad de tener una tormenta intensa simultanea, sobre toda la extensión de la cuenca. Si la cuenca tiene un valor F menor, tiene menos tendencia a concentrar las intensidades de lluvias, que una cuenca de igual área pero con un F mayor
PARÁMETROS DE RELIEVE
Altitud Media (H)
H = ∑ (((hi+hi+1)/2) Ai,i+1)/AT
Donde: H = Altitud media en Km V = Es el volumen de la cuenca (producto de áreas parciales entre curvas de nivel por cada valor de la misma) en Km3 ________________________________________________________________________ Ingeniería Civil
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A = Área de la Cuenca en Km2 Entre curvas (i - i+1) 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500 1550 1600 1650 1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000 2050 2100 2150 2200 2250 2300 2350 2400 2450 2500 2550 2600 2650 2700 2750 2800 2850 2900 2950 3000 3050 3100
< 1100 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
1150 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500 1550 1600 1650 1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000 2050 2100 2150 2200 2250 2300 2350 2400 2450 2500 2550 2600 2650 2700 2750 2800 2850 2900 2950 3000 3050 3100 3150
Ai,i+1(km²) 0.026613 0.280587 0.663061 0.936427 1.165672 1.458945 2.165778 2.312741 2.78751 3.151404 3.865118 4.666871 5.288969 6.006671 7.701022 7.495542 7.646671 7.174502 6.979384 5.367788 3.240742 4.566343 5.17055 16.492563 5.281374 4.985047 5.070809 4.03627 7.508464 2.202479 0.698793 2.194236 2.164171 2.790716 0.761449 0.981522 0.989425 0.521303 0.785298 0.390987 0.301035 0.345625
(((hi+hi+1)/2)Ai,i+1) 29.2743 315.660375 779.096675 1147.123075 1486.2318 1933.102125 2977.94475 3295.655925 4111.57725 4805.8911 6087.56085 7583.665375 8859.023075 10361.50748 13669.31405 13679.36415 14337.50813 13810.91635 13784.2834 10869.7707 6724.53965 9703.478875 11245.94625 36695.95268 12015.12585 11590.23428 12043.17138 9787.95475 18583.4484 5561.259475 1799.391975 5759.8695 5789.157425 7604.7011 2113.020975 2772.79965 2844.596875 1524.811275 2336.26155 1182.735675 925.682625 1080.078125
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3150 3200 3250 3300 3350
Irrigación 3200 3250 3300 3350 3400
0.126599 0.1848 0.116245 0.105828 0.054019 0.012498 149.2205
> 3400 TOTAL
401.951825 595.98 380.702375 351.8781 182.314125 42.4932 305564.0089
2
H=
305564.0089 km (m.s.n.m) 2
149.2205 km
H = 2047.7353 m.s.n.m H = 2048 m.s.n.m
Interpretación: La altura media es 2048 m.s.n.m.
Pendiente Media (SM) Sm = 100
Li x E A
Donde: Sm = Es la pendiente media en % Li
= Es la suma de longitudes de las curvas de nivel en Km
E
= Es la equidistancia entre curvas de nivel en Km
A
= Es la superficie de la cuenca en Km2
1767513x10-3 km x 0.05km Sm = 100 2 149.22km Sm = 59.23%
Interpretación: La pendiente media es 59,23%.
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Curva Hipsométrica (CH) ALTITUD m.s.n.m < 1100 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500 1550 1600 1650 1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000 2050 2100 2150
AREAS PARCIALES(Km²) 0 0.026613 0.280587 0.663061 0.936427 1.165672 1.458945 2.165778 2.312741 2.78751 3.151404 3.865118 4.666871 5.288969 6.006671 7.701022 7.495542 7.646671 7.174502 6.979384 5.367788 3.240742 4.566343
AREAS ACUMULADAS(Km²) 0 0.027 0.307 0.970 1.907 3.072 4.531 6.697 9.010 11.797 14.949 18.814 23.481 28.770 34.776 42.477 49.973 57.620 64.794 71.773 77.141 80.382 84.948
AREAS QUE QUEDAN SOBRE LAS ALTITUDES 149.220 149.194 148.913 148.250 147.314 146.148 144.689 142.523 140.211 137.423 134.272 130.407 125.740 120.451 114.444 106.743 99.248 91.601 84.426 77.447 72.079 68.838 64.272
% TOTAL 0 0 0.018 0.188 0.444 0.628 0.781 0.978 1.451 1.550 1.868 2.112 2.590 3.128 3.544 4.025 5.161 5.023 5.124 4.808 4.677 3.597 2.172 3.060
% TOTAL QUE QUEDAN SOBRE LA ALTITUD 100 99.982 99.794 99.350 98.722 97.941 96.963 95.512 93.962 92.094 89.982 87.392 84.264 80.720 76.695 71.534 66.511 61.386 56.578 51.901 48.304 46.132 43.072
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2200 2250 2300 2350 2400 2450 2500 2550 2600 2650 2700 2750 2800 2850 2900 2950 3000 3050 3100 3150 3200 3250 3300 3350 3400 > 3400
5.17055 16.492563 5.281374 4.985047 5.070809 4.03627 7.508464 2.202479 0.698793 2.194236 2.164171 2.790716 0.761449 0.981522 0.989425 0.521303 0.785298 0.390987 0.301035 0.345625 0.126599 0.1848 0.116245 0.105828 0.054019 0.012498
90.119 106.611 111.893 116.878 121.949 125.985 133.493 135.696 136.395 138.589 140.753 143.544 144.305 145.287 146.276 146.798 147.583 147.974 148.275 148.620 148.747 148.932 149.048 149.154 149.208 149.220
59.102 42.609 37.328 32.343 27.272 23.235 15.727 13.525 12.826 10.632 8.467 5.677 4.915 3.934 2.944 2.423 1.638 1.247 0.946 0.600 0.473 0.289 0.172 0.067 0.012 0
3.465 11.052 3.539 3.341 3.398 2.705 5.032 1.476 0.468 1.470 1.450 1.870 0.510 0.658 0.663 0.349 0.526 0.262 0.202 0.232 0.085 0.124 0.078 0.071 0.036 0.008
39.607 28.554 25.015 21.674 18.276 15.571 10.539 9.063 8.595 7.125 5.674 3.804 3.294 2.636 1.973 1.624 1.097 0.835 0.634 0.402 0.317 0.193 0.115 0.045 0.008 0
TOTAL
149.220466
0
0
100
0
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Irrigación
2200 2250 2300 2350 2400 2450 2500 2550 2600 2650 2700 2750 2800 2850 2900 2950 3000 3050 3100 3150 3200 3250 3300 3350 3400 > 3400
5.17055 16.492563 5.281374 4.985047 5.070809 4.03627 7.508464 2.202479 0.698793 2.194236 2.164171 2.790716 0.761449 0.981522 0.989425 0.521303 0.785298 0.390987 0.301035 0.345625 0.126599 0.1848 0.116245 0.105828 0.054019 0.012498
90.119 106.611 111.893 116.878 121.949 125.985 133.493 135.696 136.395 138.589 140.753 143.544 144.305 145.287 146.276 146.798 147.583 147.974 148.275 148.620 148.747 148.932 149.048 149.154 149.208 149.220
59.102 42.609 37.328 32.343 27.272 23.235 15.727 13.525 12.826 10.632 8.467 5.677 4.915 3.934 2.944 2.423 1.638 1.247 0.946 0.600 0.473 0.289 0.172 0.067 0.012 0
3.465 11.052 3.539 3.341 3.398 2.705 5.032 1.476 0.468 1.470 1.450 1.870 0.510 0.658 0.663 0.349 0.526 0.262 0.202 0.232 0.085 0.124 0.078 0.071 0.036 0.008
39.607 28.554 25.015 21.674 18.276 15.571 10.539 9.063 8.595 7.125 5.674 3.804 3.294 2.636 1.973 1.624 1.097 0.835 0.634 0.402 0.317 0.193 0.115 0.045 0.008 0
TOTAL
149.220466
0
0
100
0
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Irrigación
CURVA HIPSOMETRICA 4000
3500
3000
2500
2000 CURVA HIPSOMETRICA
1500
1000
500
0 0.000
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
70.000
80.000
90.000
100.000
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Irrigación
CURVA HIPSOMETRICA 4000
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PARÁMETROS RELATIVOS A LA RED HIDROGRÁFICA
Coeficiente de Fournier o coeficiente de masividad (T)
Donde: H = Es la altura media de la cuenca en Km. A = Es la superficie de la cuenca en Km2.
T=
2.048 km 2
149.22km
T 0.0014/km Interpretación: El coeficiente de Fournier es 0.0014 /Km.
Densidad de drenaje (D)
∑
Irrigación
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Irrigación
PARÁMETROS RELATIVOS A LA RED HIDROGRÁFICA
Coeficiente de Fournier o coeficiente de masividad (T)
Donde: H = Es la altura media de la cuenca en Km. A = Es la superficie de la cuenca en Km2.
T=
2.048 km 2
149.22km
T 0.0014/km Interpretación: El coeficiente de Fournier es 0.0014 /Km.
Densidad de drenaje (D)
∑
∑
=149.22 Km2 (área de la cuenca) 171.01 Km (suma de todas las longitudes de los cauces).
Pendiente media del cauce principal (Pc) Representa la inclinación promedio de un cauce parcial o del cauce principal de la cuenca.
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() () Tiempo de Concentración (T c)
El Número de Orden de la Cuenca (N)
La cuenca es de orden 4.
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2.- ANALISIS Y TRATAMIENTO DE LA INFORMACIÓN METEOROLOGICA Análisis de la Consistencia de la Información Se ha analizado registros de precipitación de estaciones meteorológicas cercanas al proyecto, donde previa a la consistencia de la información de precipitación se determino precipitación sintética para la cuenca del área del proyecto, que servirá de base para el cálculo y sustento de la disponibilidad del recurso hídrico (agua superficial) del proyecto.
2.1 ANÁLISIS DE LAS PRINCIPALES VARIABLES METEOROLÓGICAS Antes de evaluar los datos de temperatura y humedad relativa, se analizó su confiabilidad en forma similar a la precipitación, encontrándose que dichos datos son consistentes y homogéneos.
Análisis de la precipitación Debido a la falta de información hidrométrica en la zona de estudio, se ha realizado una correlación lineal múltiple en función a precipitación, proyecto y de esta manera se determino la precipitación sintética para la cuenca del área del proyecto.
EVAPOTRANSPIRACIÓN ______________________________________________________________________ Ingeniería civil
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Calculo de la ETP mediante la fórmula de Thornhwaite 1. Se calcula un “índice de calor mensual” (i ) a partir de la temperatura media mensual (t):
i
1.514
5 t
2. Se calcula el índice de calor anual (I) sumando los 12 valores de i: I
i
3. Se calcula la ETP mensual “sin corregir” mediante la fórmula: ETP
10.t 16 sin corr. I
a
Donde: ETP sin corregir : ETP mensual en mm/h para mese de 30 días y 12 horas de sol (teóricas). t=Temperatura media mensual, Cº. I= Índice de calor anual obtenido en 2. 9
a 675.10 I
3
771.107I2 1792.105I 0.49239
4. Corrección para el nº de días del mes y el nº de horas de sol: ETP
ETP
N sin corr.
.
d
12 30
Donde:
N = Número máximo de horas de sol, dependiendo del, es y de la latitud (Tabla) d = Número de días del mes.
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Número máximo de horas de sol (Doorenbos y Pruit, 1977) Lat. Norte
E
F
Mr
A
My
Jn
Jl
A
S
O
N
D
Lat. Sur
D 8,5 8,8 9,1 9,3 9,4 9,6 10,1 10,4 10,7 11,0 11,3 11,6 11,8
N 10, 0 10,2 10,4 10,5 10,6 10,7 11,0 11,1 11,3 11,5 11, 6 11,8 11, 9
O 11,8 11,8 11,9 11,9 11,9 11,9 11,9 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0
S 13,7 13,6 13,5 13,4 13,4 13,3 13,1 12,9 12,7 12,6 12,5 12,3 12,2
A 15,3 15,2 14,9 14,7 14,6 14,4 14,0 13,6 13,3 13,1 12,8 12,6 12,3
Jl 16 3 16,0 15,7 15,4 15,2 15,0 14,5 14,0 13,7 13,3 13 12,7 12,4
Jn 15,9 15,6 15,4 15,2 14,9 14,7 14,3 13,9 13,5 13,2 12,9 12,6 12,0
My 14,4 14,3 14,2 14,0 13,9 13,7 13,5 13,2 13,0 12,8 12,6 12,4 12,3
A 12,6 12,6 12,6 12,6 12,9 12,5 12,4 12,4 12,3 12,3 12,2 12,1 12,1
Mr 10,7 10,9 10,9 11,0 11,1 11,2 11,3 11,5 11,6 11,7 11,8 11,8 12,0
F 9,0 9,3 9,5 9,7 9,8 10,0 10,3 10,6 10,9 11,2 11,4 11,6 11,9
E 8,1 8,3 8,7 8,9 9,1 9,3 9,8 10,2 10,6 10,9 11,2 11,5 11,8
12,1
12,1
12,1
12,1
12,1
12,1
12,1
12,1
12,1
12,1
12,1
12,1
50 48 46 44 42 40 35 30 25 20 15 10 5 0° Ecuador
2.2 DISPONIBILIDAD DE AGUA DEL PROYECTO Debido a que en la cuenca Huancabamba no existe información histórica de Registro de Caudales, ha sido necesario generar un registro sintético de caudales en el punto de captación del riachuelo. Para tal fin se ha empleado El modelo hidrológico Lutz Scholz, es combinado por que cuenta con una estructura determínistica para el cálculo de los caudales mensuales para el año promedio (Balance Hídrico - Modelo determinístico); y una estructura estocástica para la generación de series extendidas de caudal (Proceso markoviano - Modelo Estocástico). Fue desarrollado por el experto Lutz Scholz para cuencas de la sierra peruana, entre los años 1979-1980, en el marco de Cooperación Técnica de la República de Alemania a través del Plan Meris II. El cual en base al conocimiento del proceso del ciclo hidrológico, entradas meteorológicas y las características de la cuenca, se obtiene la escorrentía de la cuenca en estudio siguiendo el siguiente procedimiento.
Generación de caudales Medios Mensuales El modelo de “Balance Hidrológico” utilizado para generar los caudales medios mensuales en los puntos de interés de las fuentes de agua del proyecto. Qt = B1 +B2 Qt-1 +B3 PEt + S (1 - R2) ½ Zt (1) Donde: Qt = Caudal del mes actual Qt-1 = Caudal del mes anterior PEt = Precipitación efectiva del mes t. B1, B2, B3 = Parámetros S = Desviación standard r = Coeficiente de correlación Zt = Variable aleatoria distribuida normalmente Los parámetros B1, B2, B3, r y S sobre la base de los resultados del modelo para el año promedio por un cálculo de regresión con Qt como valor dependiente y Qt-1 y PEt, como valores independientes. Cálculos de los componentes del Balance Hidrológico Los componentes del Balance hidrológico son: CM¡ = PE¡ + R¡ = PE¡ + G¡ – A¡ (2)
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1.
Irrigación
Cálculo de la precipitación Efectiva : PE1 A fin de facilitar el cálculo de la precipitación efectiva se ha determinado el polinomio de quinto grado: PE
a0 a1P a2P 2 a3P 3 a4P 4 a5P 5
3
donde: PE = Precipitación efectiva (mm/mes) P = Precipitación total mensual (mm/mes) ai = Coeficiente del polinomio
Coeficientes de Cálculo - Precipitación Efectiva Coef. Curva I Curva II Curva III a0 -0.047000 -0.106500 -0.417700 0.009400 0.147700 0.379500 a1 a2 -0.000500 -0.002900 -0.010100 a3 0.000020 0.000050 0.000200 -5.00E-08 -2.00E-07 -9.00E-07 a4 a5 2.00E-10 2.00E-10 1.00E-09 El rango de aplicación de los coeficientes de la ecuación Polinómica de PE está comprendida para 0 < P < 250 mm 2.
Cálculo del gasto de retención: G¡ El gasto de la retención se determina con: Rbi
Gi
bi
b0
b0
e
bi
4
i
at
Donde: Bo = Relación entre la descarga del mes actual y del mes anterior t = Tiempo en días del mes a = Coeficiente de agotamiento
3.
Retención de la cuenca : R La retención de la cuenca está en función del área y la pendiente de la cuenca manifestándose este fenómeno como almacenamiento.
4.
Coeficiente de agotamiento: a El coeficiente de agotamiento de determina con la siguiente ecuación. a = -0.00252Ln A + 0.030 Donde: a = coeficiente de agotamiento A = área de la cuenca (Km2)
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Reemplazando los valores de a, t, bo, b¡ y R en las ecuaciones 4, 5 y 6 se obtiene los resultados de G¡.
5.
Cálculo de abastecimiento a la retención: A¡ El abastecimiento a la retención se produce en la época de lluvias, es decir de Octubre a Marzo, de acuerdo a los registros de precipitación.
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Finalmente con este trabajo se ha realizado el estudio topográfico e hidrológico de la cuenca en estudio, teniendo en cuenta las consideraciones necesarias.
La importancia del cálculo del caudal empleando el método de LUTZ SCHOLZ, reside en tener bastante cuidado y exactitud en el cálculo del caudal de diseño, ya que es una variable sensible y de suma importancia para el diseño de obras de ingeniería civil y el buen funcionamiento del sistema de riego.
El diseño de la instalación de riego está encaminado a determinar la capacidad del sistema y su aptitud para ser usado en diferentes cultivos. Puede dividirse en el diseño agronómico, donde se analizan aspectos relacionados con el clima, los cultivos, el suelo y costes de explotación, entre otros; y el diseño hidráulico, con el que se llegarán a determinar las dimensiones y características de los componentes de la instalación. Es una labor destinada a personal técnico cualificado, aunque es deseable que el agricultor conozca el proceso de diseño y colabore tomando decisiones según sus criterios.
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Manual de Riego para Agricultores. Riego por aspersión. Sevilla, 2010. Castañón Lión, G. (1991). Riego por aspersión. Mundi-Prensa. Madrid. Riego por aspersión. Convenio INIA – FNDR. Chile 1989.
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