MEJORAMIENTO CANAL DE CONDUCCION E INSTALACION DE PEQUEÑO SISTEMA DE RIEGO POR ASPERSION K´ALLA
1.1
Agrología
1.1.1
Área Beneficiada del Proyecto La comunidad cuenta con más de 10 has., de las cuales solo se considerara para el proyecto 2.0 has., donde se instalará el sistema de riego por aspersión, además es necesario mencionar que el agua disponible es de 3 lts./seg., suficiente para irrigar 2.0 has por turno, es decir se cuenta con disponibilidad de agua para el proyecto.
1.1.2
Aptitud de Riego La zona de estudio, plasmado dentro del mapa de suelos y aptitud de riego dadas por el Ministerio de Agricultura; esta catalogada dentro de grupos de capacidad de uso mayor de tierras aptas para la agricultura, teniendo una calidad agrológica media, pero con limitantes de tendencia erosiva. Esto confirma que la zona es propicia para la intensificación de la producción agrícola, pero con un adecuado manejo del agua, para evitar la erosividad de los suelos; siendo el riego por aspersión la opción optima. Por otro lado se recomienda a los agricultores aplicar abonos orgánicos como humos, compost; con la finalidad de restituir y mejorar las condiciones físicas y biológicas del suelo.
1.1.3
Cédula y Calendario de Cultivos La presente cédula de cultivos plantea la instalación de cultivos de “pan llevar” y forrajeros (Maíz, alfalfa, Hortalizas,) realizando dos siembra/año de los cultivos transitorios y 5 cortes/año
a los pastos y / o alfalfa se incrementara la
productividad de los terrenos. Se hace mención que la cedula de cultivo se realizo considerando parámetros climatológicos, agronómicos para los cultivos mas representativos de acuerdo a la altitud de la zona de estudio; teniendo un calendario vegetativo anual para la alfalfa y temporal para los otros cultivos, con la suposición que el aprovechamiento es al 100% de las áreas destinadas al presente proyecto; siendo la recomendada por la FAO.
1.2
Hidrología
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1.2.1
Disponibilidad de Agua La disponibilidad de agua está garantizada por existir manante permanente en la zona, los cuales se conducen hacía el lugar del proyecto mediante el canal desde la captación Ullpuyoc hasta el reservorio ubicado en la cabecera del anexo de Kalla, en un caudal de 3.0 Lt/s., aforados en época de estiaje, en el mes de julio. Se construirá una cámara de carga de 1.032 m3 desde donde se presurizara el agua para el sistema de riego de presente proyecto. Esta fuente de agua está garantizada y es de régimen permanente; además podemos indicar que por las características de la fuente y por testimonio de los habitantes, especialmente los mayores de edad dan cuenta que el manante discurre las aguas en forma permanente.
1.2.2
Demanda de Agua Para determinar las necesidades hídricas del cultivo, se ha usado los parámetros de calculo recomendada por la FAO; en donde se ha utilizado los datos climatológicos, agronómicos; con la cual se llegado a la siguiente conclusión; que la demanda de agua del proyecto está dada por la necesidad de agua de los cultivos instalados en 2.00 has con riego, intensidad de uso de 5 para los pastos (05 cortes al año) y 2 para los cultivos Transitorios (rotación de 2 cultivos por año). Esta demanda de agua se relaciona con un módulo de riego de máximo requerimiento. Ver el siguiente cuadro:
1.2.3
Caudal de Diseño De acuerdo al requerimiento de agua de la cedula de cultivo, se ha diseñado el sistema de riego por aspersión, teniendo en cuenta las necesidades hídricas del cultivo, características de suelo, topografía, caudal disponible; y siendo procesado usando las formulas de riego por aspersión con una eficiencia de 70%.
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CALCULO DE LAS NECESIDADES DE RIEGO
RESULTADOS Lamina de agua disponible a la profundidad radicular efectiva
LDzr =
(CC - PMP) * Pea * zr*10 163.8 mm/zr
VDzr =
LDzr * 10 1638 m3/Ha/zr
Lamina de agua aprovechable a la profundidad radicular efectiva
LAzr =
LDzr * Pa / 100 98.28 mm/zr
Porcentaje de area bajo riego
Par =
100 %
Precipitacion horaria del sistema de riego
Phr =
(qe * 100) / (de * dl * par) 8.15 mm/h
Intervalo de riego
Ir =
Intervalo de riego
Ir (aj) =
Ciclo de riego
CR =
Volumen de agua disponible a la profundidad radicular efectiva
OK
(LAzr * Par) / (Etc *100) 12.13 dias 12 dias Ir - dp 10 dias
Lamina de riego ajustada
LR (aj) =
Ir (aj) * Etc * 100 / Par 97.2 mm
OK
LR (aj) * 100 / LDzr 59.34 %
OK
Porcentaje de agua aprovechado ajustado
Pa (aj) =
Lamina bruta
LB =
Dosis de riego bruta
DB =
Horas de riego por turno
Ht =
LB / Phr 15.91 h/turno
Maximo numero de turnos de riego
Td =
Hm / Ht
LR (aj) * 100 / Ef 129.60 mm LB * Par / 10 1296.00 m3/Ha
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diarios
1 turno/dia
Horas de riego por dia
Hd =
Td * Ht 15.91 horas/dia
Horas de riego por ciclo
Hc =
CR * Hd 159.05 horas/ciclo
Numero de turnos por ciclo
Tc =
CR * Td 10 turnos/ciclo
Superficie bajo riego por turno
St =
Sr / Tc 0.20 Ha/turno
Dosis de riego bruta por turno
DBt =
St * DB 252.72 m3/turno
Caudal requerido
Qr =
DBt / Ht 15.89 m3/h
Numero de emisores por turno
Emt =
Qr *1000 / qe 9.03 emisores/turno
Volumen bruto por ciclo de riego
VBc =
DBt * Tc 2527.20 m3/ciclo
Caudal especifico
Qe =
Qr / A
OK
7.94 m3/Ha/h 1.2.4
Calidad de Agua De los análisis de muestras de agua para fines de riego es en ocasiones utilizada para consumo humano, además es utilizada para el consumo animal, en consecuencia, se concluye que el agua destinada para riego es buena calidad para riego.
1.3
Topografía El trabajo topográfico consistió en el levantamiento de la ruta de la línea principal y de las parcelas donde se instalara el sistema de riego por aspersión, con el cual se determinó los desniveles existentes en toda el área en la que se instalará el sistema de riego por aspersión. Los resultados del mismo se presentan en los planos. La topografía de las áreas a irrigar se caracteriza por ser de pendientes leves los terrenos ubicados a la izquierda aguas abajo y pendiente fuerte los que se encuentran a la derecha aguas abajo, caracterizándose por ser terrenos de cultivo con presencia de terrazas y cercos vivos con árboles nativos como el molle, eucalipto entre otros; siendo estas factibles para instalar riego presurizado.
1.4
Geología y Geotecnia
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1.4.1
Mecánica de Suelos Las características de fundación de suelos observados en el terreno se describen a continuación: Línea de Aducción Matriz y de distribución.La naturaleza del suelo varia ligeramente por tramos a lo largo de la red de aducción y distribución, se trata de suelos agrícolas de textura franco, mayoritariamente son suelos de origen volcánico, geodinámicamente son suelos estables, además se observa árboles como el
eucalipto que cumplen un
importante papel de protección de laderas. De esta manera se ofrece garantía suficiente para soportar la tubería con agua a tubo lleno, sometido a presión hidráulica por desnivel topográfico. Obras de artes.El lugar donde se ha determinado la cámara de carga es muy estable con capacidades portantes, suficientes para soportar la capacidad máxima de la cámara de carga. Desde el punto de vista de construcción civil, las obras diseñadas son consideradas de pequeña envergadura no representando peligro alguno en cuanto a las formaciones geológicas de la zona de Kalla. 1.4.2
Fenómenos de Geodinámica Externa En términos generales en el ámbito del proyecto se observa estabilidad del punto de vista de la geodinámica interna, de igual modo del punto de vista de la geodinámica externa, respecto a este último no se observa deslizamiento, reptación de suelos, derrumbes, asentamiento, huaycos; a excepción de los fenómenos erosivos de magnitud moderada generado principalmente por la practica inadecuada del sistema de riego por gravedad. Por lo descrito las obras que se construirán con el proyecto de riego no corren peligro por acción de fuerzas geodinámicas, sin que esto signifique aseveración absoluta, pues fuerzas tectónicas de alcance regional tales como sismos, podría extender sus ondas hasta estos lugares que por el momento no son previsibles. Agentes externos como los vientos y a su acción modeladora, las lluvias y su acción erosiva, la energía solar y a su acción intemperizadora en combinación con los otros agentes externos, si están presentes; sin significar riesgo alguno para el proyecto.
1.4.3
Canteras y Materiales de Construcción
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Agregados gruesos.- Los agregados gruesos (piedras medianas y grandes) serán transportados desde las canteras fluviales del riachuelo Totora, ubicado a 10 min., de obra. Para la cual están considerados el costo de compra por m3 y un rubro de transporte de materiales a la zona de la obra. Agregados finos, Los agregados finos (hormigón y arena gruesa) será transportados desde el lugar de acopio del río Totora. Son de buena calidad y garantizados para construcción de obras civiles. La arena fina se trasladará también del mismo lugar. Para la cual también están considerados los costos respectivos de compra y transporte. Materiales y Herramientas, Los materiales como cemento, fierros, madera, tuberías, accesorios de riego serán adquiridos de la ciudad de Abancay y Lima; dependiendo de la disponibilidad de los insumos requeridos. Y los precios de todos los insumos requeridos se han valorizado solamente el valor de compra en el lugar de abastecimiento; sin considerar flete de transporte, ya este rubro tiene una partida independiente.
1.5
Planteamiento Hidráulico y Diseños
1.5.1
Planificación Física El proyecto consiste en el aprovechamiento de las aguas de la captación de Ullpuyoc, dicho elemento se almacenara en el reservorio existente en el morro de Kalla. La demanda física de agua se ha planificado para la instalación de cultivos forrajeros y de pan llevar en 2.00 has. (Maíz, Alfalfa y Hortalizas); siendo su aprovechamiento al 100%, esta planificación obedece a la actividad principal de ganadería como fuente de ingresos económicos. El requerimiento máximo de agua de cultivo, ha sido para los meses de julio y agosto, siendo su módulo de riego 1.0 lt/s/ha para los mes de mayor demanda, a partir de este caudal ha sido considerado para el diseño hidráulico de las estructuras hidráulicas, líneas de conducción, aducción y distribución y accesorios del sistema de riego. Desde las cámaras de carga de 1.032 m3 se instalarán la línea de distribución hacia las áreas de pasturas; mediante tubería PVC SAP 3”, 2” , 1.1/2” y 3/4”respectivamente; estas están diseñadas para conducir el caudal requerido de 2.0 l/seg., estas serán aprovechadas óptimamente. Y para una mejor operatividad del sistema y mejor control del caudal en la línea de conducción se instalara 07 cajas de válvula. También se instalara 06 Válvulas de purga, al final de las líneas de riego con la finalidad de
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realizar la limpieza de sedimentos que se van acumulando en el interior del sistema.
1.5.2
Dimensionamiento y Cálculos Justificatorios Criterios de diseño Los criterios técnicos para el diseño de las diferentes estructuras tienen en cuenta los aspectos de funcionalidad hidráulica, economía en los recursos a emplear, tanto en materiales como en recursos humanos así como el planteamiento de estructuras simples que facilitan las labores de construcción y operación del proyecto, se procura mantener un presupuesto dentro de los márgenes aceptables. El diseño de la línea de aducción y distribución, se ha usado calculo de presiones estáticas y dinámicas para seleccionar el tipo de tubería; para un caudal de 4.00 lt/seg, siendo esta tubería PVC SAP 3” C-5, 175.00m; tubería PVC SAP 2” C-7.5, 325.00 m ; Tubería PVC SAP , Tubería para los laterales 1 1/2” C-7.5, 594.80ml. , Tubería PVC SAP 1 ” C-7.5 315.00 m , Tubería PVC SAP 3/4 ” C-7.5 706.00 m Y para una mejor operatividad del sistema y mejor control del caudal en la línea de conducción se instalara 07 cajas de válvula. También se instalara 06 Valvulas de purga, al final de las líneas de riego , con la finalidad de realizar la limpieza de sedimentos que se van acumulando en el interior del sistema. El
criterio
de
diseño es de acuerdo a la ubicación y dimensionamiento de tubería; estas cajas se construirán de CºSº f’c=140 kg/cm2.
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1.5.3
Metas Físicas
* Las lineas matrices no sobrepasan una altura de agua de 50 m. por lo que no se Unidad Descripción Progresiva Cantidad Línea Matriz, Distribución Tubería PVC SAP 3” C-5 (TM) Tubería PVC SAP 2” C-7.5 (T2) Tubería PVC SAP 2” C-7.5 (T3)
m m m
00+000 – 00+131.60 00+000 - 00+110 00+000 - 00+140
171.00 96.00 141.00
Líneas Laterales Tubería PVC SAP 1 1/2” C-7.5 Tubería PVC SAP 1” C-7.5 Tubería PVC SAP 3/4” C-7.5
m m m
Caja de válvula Tipo (VC) Válvulas de Purga Tipo (VPP) Cajas de purga
Unidad Unidad Unidad
594.00 315.00 706.00
Cámara de Carga de dos cuerpos Unidad necesita un manómetro de presión en las líneas matrices. 1.5.4
6.0 6.0 2.0 1.0
Descripción de las Obras a) Línea de Conducción.Se inicia desde la cámara de carga hasta el punto de distribución; planificando tender tubería PVC SAP C-5 3” y PVC SAP C-7.5 2” de diámetro una longitud de 171.00 m. Y 237.00 respectivamente. Estas tuberías serán tendidas en zanjas de sección rectangular de 0.50x0.80m sobre camas de tierra cernida de 0.10m de espesor y cubiertas con material granular de mayor diámetro, en un espesor de 0.20m; para luego ser compactado y posteriormente rellenado con material propio hasta el ras de la superficie. Estas tuberías están bajo la norma técnica ISO 4422 para tuberías y accesorios para presión. b) Línea de Distribución.Se plantea la instalación de tubería PVC C-7.5, de 1 1/2”, 1” y 3/4” 594.00 m, 315.00, 706 respectivamente, las tuberías se tenderán en zanjas de sección rectangular de 0.50x0.70m sobre camas de tierra cernida de 0.10m de espesor y cubiertas con material granular de mayor diámetro, en un espesor de 0.20m; para luego ser compactado y posteriormente rellenado con material propio hasta el ras de la superficie. Estas tuberías están bajo la c)
Caja de Válvulas
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Las válvulas están ubicadas al inicio de la red de distribución; tienen la función de controlar el flujo de agua a la línea de distribución; serán protegidas con cajas de concreto 0.30x0.30m y espesor de 0.15m; revestido con CºSº f’c= 140 kg/cm2. El dimensionamiento de la válvula esta de acuerdo al tipo de Ø tubería
conectado; contara con una tapa metálica
0.30x0.30x1/16”. Se menciona que también contara con una caja de manómetro par medir las presiones de trabajo. Se construirán 04 cajas de válvulas. Como figura en el plano D-02 e)
Cámara de Carga.Se ubica debajo del reservorio (ver planos), contara con 02 válvulas compuerta de bronce Ø3”; 01 compuerta de bronce Ø2”; esta estructura sera armada con F’y = 2400 Kg/cm2 y cotara con una tapa con una tapa metálica 0.85x0.78x1/16”.
1.6 Metrados, Costos y Presupuestos 1.6.1
Metrados Los metrados se anexan al presente documento, presentados en el presupuesto general.
1.6.2
Análisis de Costos Unitarios En el anexo se presenta los análisis de costos unitarios de cada una de las partidas que conforman el proyecto. Los costos unitarios se han determinado de acuerdo a los rendimientos de personal propio del lugar, factor de cuadrilla y los precios de los materiales e insumos puestos en el lugar de abastecimiento, es decir los precios no incluyen su traslado a obra. Los precios de los materiales se cotizaron en las ciudades de Andahuaylas y Lima.
1.6.3
Presupuesto de Obra El presupuesto del proyecto, esta dada solamente por el costo directo de la obra; siendo este referidos a los costos de materiales, mano de obra calificada, equipos e herramientas, transporte terrestre y rural y ensayos a realizarse. Esta costo directo asciende a S/. 30,407.39 (Treinta mil cuatrocientos siete con 39/100 nuevos soles). Mientras que el costo Total incluido Gastos Generales asciende a 47,200.00 ( Cuarenta y siente mil doscientos con 00/100 nuevos soles)
1.6.4
Cronograma de Ejecución de la Obra
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El Cronograma de Ejecución Física del Proyecto, esta dado en función a las metas a realizar y los rendimientos de cada partida a ejecutarse; es tal sentido se ha programado para 50 días calendarios. 1.6.5
Relación General de Materiales e Insumos y Mano de Obra Calificada En los anexos se presenta la relación de materiales e insumos a ser empleados en el proyecto, en donde se detalla los materiales e insumos a utilizarse y sus respectivas cantidades. De igual forma nos da a conocer la cantidad de mano de obra a utilizarse durante la ejecución del proyecto.
1.6.6
Cronograma de Adquisición de Materiales Asimismo en los anexos se presenta el Cronograma de Desembolso Financiero del Proyecto. Se ha realizado un disgregado de los montos para ser desembolsados en cada mes en concordancia con la ejecución financiera del proyecto.
1.7 Especificaciones Técnicas Las especificaciones técnicas de cada partida a ejecutarse en función a las normas establecidas por Reglamento Nacional de Construcciones y la norma técnicas emitidas por el fabricante de diferentes insumos a utilizarse. Más adelante se detalla las especificaciones técnicas.
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