Informe N°1_Calculo de demanda de agua para riego

UNIVERSIDAD DE PANAMÁ FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS DEPARTAMENTO DE AGUAS Y SUELO CARRERA: ING. AGRONÓMICA EN CULTIVOS TROPICALES CURSO DE: RIEGO Y DRENAJE LSA 425 CICLO ESCOLAR: I SEMESTRE 2016 PROFESOR: NOÉ AGUILAR VALDES NOMRE: JAIME L. ORTEGA M.

CEDULA: 4!""2!240

INFORME N#1 DEMANDA DE AGUA PARA RIEGO INTRODUCCIÓN Según la FAO (s.f.), La mayor parte del agua usada por los cultivos deriva de la humedad del suelo aportada por las lluvias, El riego proporciona solamente cerca del ! por ciento del agua agr"cola, pero tiene una funci#n estrat$gica% suplementa el agua de lluvia cuando esta no es suficiente para satisfacer las necesidades de los cultivos en &reas vulnera'les suetas a una ecesiva varia'ilidad clim&tica o donde la producci#n de múltiples cultivos re*uiere la provisi#n de agua fuera de la temporada de lluvias. llu vias. Al asegurar la provisi#n de agua, el riego protege la producci#n agr"cola y permite *ue los lo s agricultores inviertan en una agricultura m&s productiva. Actualmente, la agricultura 'ao riego cu're cerca del +! por ciento de las tierras cultivadas del mundo y contri'uye con ! por ciento del total de la producci#n de alimentos. a limentos. La -alma aceitera, al igual *ue la totalidad de cultivos, dependen significativamente del recurso h"drico para el crecimiento, desarrollo y producci#n de la planta, desde *ue germina la semilla, semilla, hasta finaliar la vida productiva productiva de la planta. planta. La mayor"a mayor"a de las onas de producci#n producci#n de -alma aceitera en -anam&, son onas secas donde el periodo de se*u"a es 'ien pronunciado y por ende la evapotranspiraci#n de este cultivo en estos periodos es mayor, de'ido a las altas temperaturas y pocas precipitaciones registradas. En estos periodos el cultivo demanda grandes cantidades de agua, los cuales son importantes para cumplir con sus funciones y as" mismo poder reflear una 'uena producci#n durante esta $poca. El presente informe detalla paso a paso el c&lculo de la demanda de agua para riego para el cultivo de -alma aceitera (Elaeis guineensis ), utiliando como m$todo de riego, el sistema por aspersi#n, en la localidad de San /artolo, -rovincia de 0hiri*u".

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OJETIVOS O'etivo 1eneral 

2eterminar la demanda real de agua para nuestro proyecto de riego del cultivo de -alma aceitera (Elaeis guineensis ).

O'etivos Espec"ficos 0alcular el caudal real a necesitar nuestro proyecto, respecto al mes de mayor consumo de agua por parte del cultivo de -alma aceitera ( Elaeis guineensis ). 

3ealiar un 'alance h"drico mensual en el &rea del proyecto.



2eterminar los meses con d$ficit y eceso de agua en el &rea del proyecto.



0alcular la demanda neta agua o dotaci#n de riego para nuestro proyecto.

PROCEDIMIENTOS -ara la realiaci#n del presente informe, se utiliaron los siguientes procedimientos, los cuales a continuaci#n se detallar&n% 

O'tener los datos clim&ticos de la estaci#n meteorol#gica m&s cercana para un periodo de registro m"nimo de los últimos +! a4os para lluvias y entre 5 y ! a4os para evaporaci#n, temperatura y humedad relativa.



O'tener las generales del cultivo o grupos de cultivos a esta'lecer, periodos de siem'ra y cosecha y los coeficientes de consumo de agua de acuerdo a la revisi#n de literatura.



0alcular la precipitaci#n efectiva y la evapotranspiraci#n potencial mensual según el m$todo m&s apropiado para la localidad y realiar el 'alance h"drico mensual o'teniendo los periodos y cuant"a de los ecesos y deficiencias.



0alcular la demanda neta mensual de agua para riego con 'ase a las generalidades del cultivo, evapotranspiraci#n potencial, precipitaci#n efectiva, y evapotranspiraci#n del cultivo o uso consuntivo de cada periodo6 a partir de la diferencia entre el uso consuntivo mensual y la precipitaci#n efectiva. La suma de estas cantidades para todo el per"odo de riego del cultivo ser& la demanda neta de agua y se conoce como dotaci#n de riego para el proyecto.



0alcular el m#dulo de riego, o sea la demanda unitaria de agua, y siempre se calcula para el per"odo de m&imo consumo de agua para el cultivo y se epresa en litros por segundo por hect&rea (lt.7seg.7ha). Este c&lculo se o'tiene dividiendo el uso consuntivo para el per"odo de m&ima demanda entre la eficiencia total de riego, según el m$todo a emplear. Al multiplicar el dato o'tenido por la superficie a regar en hect&reas, o'tenemos el caudal te#rico a derivar de la fuente en lts7seg. en + horas. El caudal real a captar de la fuente de agua se o'tiene aumentando el caudal te#rico en proporci#n inversa según las horas de riego por d"a.







RESULTADOS DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO El proy proyec ecto to de rieg riego o del del cult cultiv ivo o de -alm -alma a aceit aceiter era a ( Elaeis guineensis consta ta de guineensis ), cons aproimadamente 5 hect&reas a irrigar, mediante el sistema de riego por aspersi#n, con un riego diario de ocho horas inicialmente. Se utiliar& como fuente de a'astecimiento de agua del sistema de riego, el 3"o San /artolo. La fecha del esta'lecimiento de la eplotaci#n agr"cola, ser& a inicios del mes de diciem're, sem'rando plantones de aproimadamente un a4o de crecimiento.

UICACIÓN DEL ÁREA DEL PROYECTO El 8rea de proyecto se encuentra u'icada en el 0orregimiento de San /artolo, 2istrito de /arú, /arú, -rovin -rovincia cia de 0hiri* 0hiri*u". u". 1eogr& 1eogr&fic ficame amente nte est& est& locali localiada ada,, según según las coorde coordenad nadas as 9:; (9niversal :ransversal ;ercator), georreferenciadas georreferenciadas al 2atum <1S=>, entre los ?+!> y ?+!+5 metros de latitud @orte y entre los +?? y +?>? metros de longitud Este.

FIGURA N#1. UICACIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO.

Fuente% 1oogle Earth, +!B.

INFORMACIÓN CLIMÁTICA DISPONILE La estaci#n meteorol#gica m&s cercana a nuestro proyecto, con una distancia de C.C! Dil#metros lineales y con un per"odo de registro acepta'le, fue la estaci#n /urica 0entro. Esta estaci#n pertenece a la 0uenca idrogr&fica @ !! 3"o 0oto y Gecinos, codificada con el número !! = B, presenta un per"odo de registro de 5 a4os (?>+=??C), una elevaci#n de ! m.s.n.m. y geogr&ficamente est& localiada a los > +H !!I de latitud @orte y >+ 5H 5 H !!I de longitud Oeste. La estaci#n /urica 0entro fue desactivada en el a4o ??C y fue clasificada como estaci#n tipo tipo J/K, J/K, regist registran rando do las siguie siguiente ntess varia' varia'les les meteor meteorol# ol#gic gicas% as% precip precipita itaci# ci#n, n, temper temperatu atura, ra, evaporaci#n, humedad relativa y viento.







coincidiendo coincidiendo con la $poca lluviosa lluviosa caracter" caracter"stica stica del pa"s y de esta regi#n. El .>> .>> restante (!.> mm7anual), est& distri'uido en los desde diciem're hasta a'ril, coincidiendo con la $poca seca. 0a'e resaltar, *ue dentro de los meses catalogados como lluviosos, el mes de octu're, presenta la mayor precipitaci#n mensual con +C.! mm y en los meses catalogados como secos, el mes de diciem're presenta la mayor precipitaci#n mensual con +.!! mm.

GRAFICO N# 1. DISTRIUCIÓN MENSUAL DE LA PRECIPITACIÓN% PERIODO 1&'2!1&&".

P+),--/,- 3

4&0.00 42".40 440.00 (5&.20 (&0.00 ((1.'0 (1(.10 (11.(0(02.'0 (40.00 26"."0 2&0.00 240.00 1&0.00 121.00 110.(0 140.00 &0.00 62.&0 52.&0 5".20 40.00 1 2 ( 4 5 6 " ' & 10 11 11 12 12 M)*)*



:emperatura

La temperatura promedio anual para el &rea del proyecto, es de +B.! 0. Los meses desde fe'rer fe'rero o hasta hasta unio, unio, presen presentan tan una temper temperatu atura ra promed promedio io mensua mensuall mayor mayor a la temper temperatu atura ra promedio anual, se4alando al mes de a'ril, como el mes de mayor temperatura en este intervalo de meses y durante todo del a4o, con + >.!! 0. Los meses desde ulio hasta enero presentan una temperatura promedio mensual menor a la temperatura promedio anual, se4alando al mes de octu're, como el mes de menor temperatura en este intervalo de meses y durante todo del a4o, con +B.! 0.

GRAFICO N# 2. DISTRIUCIÓN MENSUAL DE LA TEMPERATURA% PERIODO 1&'2!1&&".







2&.00 2'.50 2".'0

2'.00 2".(0

2".50 T))+/8+ 3#C

2'.00

2".40

2".20

2".00 26."0

26.&0 2".00 26.'0 26.4 .400 26 26.4 .400 26.(0 26

26.50 26.00 25.50 25.00

E). F). M+. A+. M7. J8. J89. A;. S). O,/. N;<. D-,. M)*)*



Evapotranspiraci#n potencial

Según /enavides y /ur'ano (s.f.), para la estimaci#n este varia'le meteorol#gica, se utili# la f#rmula propuesta por 1arc"a M L#pe, de'ido a su relaci#n encontrada entre la evapotranspiraci#n medida medida en estaci estacione oness netame netamente nte tropic tropicales ales,, dentro dentro del rango rango latitu latitudin dinal al 5@ 5@ y 5S 5S y se fundamenta en la influencia del d$ficit de saturaci#n y la temperatura en la evapotranspiraci#n. 0omo es dif"cil o'tener los valores de d$ficit de saturaci#n se calcula a partir de la temperatura media y la humedad relativa por lo cual en la formulaci#n matem&tica se usa el artificio de sustituirla con dichos valores. Su f#rmula es la siguiente%

E:- N (.+  ! (C.5  :P)7(+.5 Q :P)) = 3) Q !.+:P = +.! donde% E:- N Evapotranspiraci#n diaria en mm :P N :emperatura :emperatura promedio durante las horas h oras del d"a en e n P0. 3 N umedad relativa media durante las horas del d"a en decimal La evapotranspiraci#n total anual para el &rea de estudio presento un valor de B5B.BB mm, de los cuales el 55.? (?. mm7anual), est& distri'uido en los meses desde unio hasta diciem're. El .> restante (C+.5 mm7anual), est& distri'uido en los desde enero hasta mayo. 0a'e resaltar, *ue el mes de maro, presento la mayor evapotranspiraci#n mensual con B.+? mm durante todo el a4o y el e l mes de noviem're presento la menor evapotranspiraci#n mensual con +.5 mm durante todo el a4o.

GRAFICO N# (. DISTRIUCIÓN MENSUAL DE LA ETP% PERIODO 1&'2!1&&".







1"0.00 16(.2&

160.00 151.&"

150.00

144.&" 142.1(

140.0(

140.00

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1((.2( 1(4.50 1((."&

ETP 3

12".46

1(0.00

125.(0 124.51

120.00 110.00 100.00

1

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4

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6

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10

11 11

12 12

M)*)*

CUADRO N# 1. RESUMEN DE DATOS CLIMATOLÓGICOS% PERIODO 1&'2!1&&". T))+/8+

=8)>> R)9/-<

ETP!G+,? L)@

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ALANCE =$DRICO MENSUAL El 'alance h"drico es uno de los principales o'etivos en hidrolog"a, son un medio para solucionar importantes pro'lemas hidrol#gicos te#ricos y pr&cticos. A partir de un estudio del 'alance h"drico es posi'le hacer una evaluaci#n cuantitativa de las entradas y salidas de los recursos de agua en una finca, pa"s o regi#n y una cuenca hidrogr&fica. El 'alance h"drico realiado para el &rea del proyecto, permiti# identificar los meses en los cuales eiste una deficiencia y eceso del recurso h"drico, dependiendo de la precipitaci#n efectiva mensual y la evapotranspiraci#n potencial mensual, calculada a trav$s del m$todo 1arc"a M L#pe. Los Los mese mesess cata catalog logad ados os con con defi defici cien enci cia a de agua agua (mes (meses es seco secos) s),, pres present entar aron on una una evapotranspiraci#n potencial mayor *ue la precipitaci#n efectiva. El periodo de d$ficit de agua est& conformado por 5 meses, iniciando en el mes de diciem're y culminando en el mes de a'ril. Se resalta adem&s, al mes de maro como el mes de mayor deficiencia de humedad con !B.!? mm y al mes de diciem're con .C mm, como el mes de menor deficiencia de humedad en este periodo. Los Los meses meses cata catalo loga gado doss con con ece eceso so de agua agua (mes (meses es lluv lluvios iosos os), ), pres presen enta taro ron n una una precipitaci#n efectiva mayor *ue la evapotranspiraci#n potencial. El periodo de eceso de agua est& conformado por C meses, iniciando en el mes de mayo y culminando en el mes de noviem're. Se resalta adem&s, al mes de octu're como el mes de mayor eceso de humedad con !+.! mm y al mes de mayo con +C.BC mm, como el mes de menor eceso de humedad en este periodo.







CUADRO N# 2. ALANCE =$DRICO MENSUAL DEL ÁREA DEL PROYECTO. L;,9->>: S +/;9;% +;<-,- >) C-+-8?

L/-/8> 3N: &204'1 7 &20125

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Evapotranspiraci#n Evapotranspiraci#n potencial (mm7mes)

.? C

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-recipitaci#n mensual (mm7mes)

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-recipitaci#n efectiva (mm7mes)

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2eficiencia (mm7mes)

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Eceso (mm7mes)

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!+. !

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1%656.65

1%(&4.4'

C;+;,-;)* ETR = Σ Ppte − Σ Exceso

Deficiencia= Σ ETP − Σ ETR

ETR =2,717.60 −1,394.48 Deficiencia=1,656.65−1,323.12 ETR =1,323.12 mm 

Deficiencia =333 . 53 mm

0riterios utiliados

El criterio utiliado utiliado para determin determinar ar la precipitaci# precipitaci#n n efectiva efectiva mensual mensual con 'ase a la precipita precipitaci#n ci#n mensual, mensual, fue la siguiente% siguiente% 31 precipita precipitaci#n ci#n mensual mensual  ! mm N precipitaci#n precipitaci#n mensual mensual y 32 precipitac precipitaci#n i#n mensual mensual T ! mm N ! mm de precipitaci# precipitaci#n n mensual.





3esp 3espec ecto to a la defi defici cien enci cia a y al ece eceso so de agua agua del del 'ala 'alanc nce e h"dr h"dric ico o mens mensua ual,l, se util utili iar aron on los los sigu siguie ient ntes es crit criter erio ios% s% 31 2eficiencia 31 2eficiencia mensual (E:-  -pte)N E:- M -pte y 32 Eceso 32 Eceso mensual (E:- T -pte)N -pte M E:-.





GRAFICO N# 4. ALANCE =$DRICO MENSUAL% DEL ÁREA DEL PROYECTO.

450.00

42".40

400.00 (5&.20 (50.00

((1.'0 (11.(0

(1(.10

(02.'0

(00.00 26"."0

ECESO

250.00 ETP 7 P/) P/) 3 200.00 16(.2& 144.&" 142.1( 150.00

151.&" 110.(0

140.0( 1((.2( 1(4.50 1((."& 1(5.4" 12".46 125.(0 124.51 121.00

DEFICIENCIA 100.00 62.&0

52.&0

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F) .

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50.00 0.00 E ) .

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DEMANDA DE AGUA PARA RIEGO 

1eneralidades del cultivo

F-8+ N# 2. P9 ,)-/)+ 3Elaeis guineensis.

Fuente% Autor"a propia.

CUADRO N# (. GENERALIDADES DEL CULTIVO. P9 ,)-/)+ 3Elaeis guineensis -er"odo vegetativo 5! a4os Fecha de siem'ra Unicio en el mes de diciem're Fecha de cosecha = 0oeficiente del cultivo (Vc) !.B! Fuente% U;@, +!!. 

2escripci#n del m$todo de riego a utiliar (sistema por aspersi#n)

Según Euroresidente (s.f.), este sistema de riego por aspersi#n trata de imitar a la lluvia. Es decir, el agua destinada al riego se hace llegar a las plantas por medio de tu'er"as y mediante unos pulveriadores, llamados aspersores y, gracias a una presi#n determinada, el agua se eleva para *ue luego caiga pulveriada o en forma de gotas so're la superficie *ue se desea regar. -ara conseguir un 'uen riego por aspersi#n son necesarios% () -resi#n en el agua, (+) 9na









2esventaas% •

•

•

•



2a4os a las hoas y a las flores% Las primeras pueden da4arse por el impacto del agua so're las mismas, si son hoas tiernas o especialmente sensi'les al dep#sito de sales so're las mismas. 3e*uiere una inversi#n importante% El dep#sito, las 'om'as, las tu'er"as, las untas, los manguitos, las v&lvulas, los programadores y la intervenci#n de t$cnicos hacen *ue en un principio el gasto sea ele elevado, vado, aun*ue la amortiaci#n a medio plao est& asegurada. El viento puede afectar% En d"as de vientos acentuados el reparto del agua puede verse afectado en su uniformidad. Aumento de enfermedades y propagaci#n de hongos de'ido al moado total total de las plantas. 0&lculo de la demanda de agua para riego

El m#dulo de riego o la demanda unitario de agua, calculado con 'ase al mes de mayor consumo de agua por parte del cultivo (evapotranspiraci#n del cultivo), la eficiencia del m$todo de riego a emplear, superfici superficie e a irrigar irrigar y las horas de riego, dieron como resultado resultado un caudal caudal de 2(.51 9B* para el proyecto. El mes de maro presento el mayor consumo de agua por parte del cultivo, con .B mm7d"a, seguido del mes de fe'rero con .!5 mm7d"a. La eficiencia de m$todo de riego (aspersi#n), a utiliar en el proyecto es de C!, lo cual indica *ue el ! restante se pierde en la distri'uci#n y aplicaci#n. Las horas de riego previamente esta'lecidas para irrigar, son de ocho horas. 0a'e resaltar *ue los meses de diciem're y a'ril al ser considerados como meses de d$ficit de agua agua,, prev previa iame ment nte e cata catalog logado adoss de acuer acuerdo do al 'ala 'alanc nce e h"dr h"dric ico o mens mensua uall real reali iad ado, o, no







Dn={ ETo ETo∗n ú mer merode d í as / mesdel mes del cultivo cultivo }− Ppte

[

MR =

ETo, ( mes de mayor mayor consum consumo o de agua agua por por parte parte del cultiv cultivo o) Ef ( ( decimal )

(

DR= MR∗



24 oras

oras de riego riego 8 oras

]

0.1157

∗

)

Fuente de a'astecimiento de agua

El cuerpo de agua superficial, m&s cercano al &rea del proyecto, es el 3"o San /artolo, perteneciente a la 0uenca idrogr&fica @ !! 3"o 0oto y vecinos. Este r"o no presenta estaci#n hidrom$trica, por lo cual no hay idea alguna de las aportaciones mensuales del mismo, o'ligando a utiliar metodolog"as hidrol#gicas para estimar las aportaciones, y determinar si realmente esta fuente puede a'astecer o no, nuestro proyecto de riego del cultivo de -alma aceitera ( Elaeis guineensis ).







CONCLUSIÓN El caudal real calculado para nuestro proyecto de riego del cultivo de -alma aceitera (Elaeis guineensis ), presento un valor de +.5 l7s75 as, en un riego de ocho horas diarias, mediante el m$todo de riego por sistema de aspersi#n. El mes de maro fue considerado, como el mes mes de may mayor cons consu umo de agua agua por part arte del del culti ultivvo de -alm -alma a acei aceite terra con con una una evapotranspiraci#n del cultivo mensual de ?C.?B mm (.B mm7d"a). La ela'oraci#n del 'alance h"drico, permiti# determinar *ue en el &rea del proyecto eisten 5 meses con d$ficit de agua, iniciando en el mes de diciem're y culminando en el mes de a'ril. -or otro lado, siete fueron los meses *ue presentaron eceso de agua, iniciando en el mes de mayo y culminando en el mes de noviem're. La demanda neta neta de agua o dotaci#n de riego para el proyecto, proyecto, presento presento un valor de  ?C.+ mm (?C+.! m 7a7ciclo), se4alando al mes de maro, como el mes de mayor d emanda neta con !.CC mm (!C.C! m 7a7ciclo). La inform informaci aci#n #n clim&t clim&tica ica dispon disponi'le i'le de la estaci estaci#n #n meteor meteorol# ol#gic gica a /urica /urica 0entro 0entro,, no presento la longitud de registros m"nima, refiri$ndonos a la precipitaci#n, la cual de'e ser de +! a4os como m"nimo y la estaci#n solamente presento 5 a4os de registro de esta varia'le clim&tica. En vista de esta situaci#n, para estudios de mayor relevancia y no para fines acad$micos como este, ser"a necesario la etensi#n de datos de precipitaci#n, hasta alcanar la cantidad de a4os esta'lecida.

ILIOGRAF$A E:ESA (Empresa de :ransmisi#n El$ctrica, S.A. -A). +!!?. 2atos 0lim&ticos ist#ricos, Estaci#n /uri /urica ca 0ent 0entrro (! (!!= !=B) B) 0ons 0onsul ulttado ado el  de a'r a'ril del del +!B +!B 2is 2isponi poni'l 'le e en% en%

Informe N°1_Calculo de demanda de agua para riego

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