separatas irrigaciones

8/16/2019 Separatas Irrigaciones

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UNIVERSIDAD JOSE CARLOS MARIATEGUI

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

CURSO

IRRIGACIONES

TEXTO UNIVERSITARIO COMPILADO POR:

ING. MARCO ALEXIS VERA ZÚÑIGA

ILO - PERÚ2016

1



1 EL AGUA Y EL CICLO HIDROLÓGICO

1.1 CICLO HIDROLÓGICO

El ciclo hidrológico es un proceso continuo de movimiento de agua de los océanos

a la atmósfera, a la tierra y nuevamente al mar. Dentro de este proceso existen variossubciclos. La evaporación de cuerpos de agua continentales y la subsecuenteprecipitación sobre el suelo antes de regresar al mar es un ejemplo de esto.

ig. 1! Es"uema del ciclo hidrológico

La fuer#a generadora del movimiento global de masas de agua es el sol"ue produce la energ$a necesaria para la evaporación. Durante este proceso varioscambios se producen la disponibilidad y locali#ación del agua. La calidad del agua

también se ve afectada por este proceso ya "ue, por ejemplo, al evaporarse del mar se convierte de agua salada en dulce.

El ciclo completo del agua es de naturale#a global y se re"uieren estudios enplanos regionales, nacionales, internacionales e incluso continentales. El agua "ue fluyehacia una región no puede estar disponible en cantidad y calidad al mismo tiempo enotra región del mundo. %ace &1'()* atinadamente se+ala "ue la disposición de recursoshidrulicos constituye un problema de naturale#a global con ra$ces locales.

1.2 CONCEPTO DE SISTEMA HIDROLÓGICO

El ciclo hidrológico puede representarse como un sistema cuyos componentesprincipales son la precipitación, la evaporación y el escurrimiento. -ara su anlisispuede dividirse en subsistemas, estudiarlos por separado y combinar luego losresultados de acuerdo a las interacciones entre ellos.



El ciclo hidrológico estcompuesto por diferentes variables, las cuales se relacionan entre s$ por medio delos procesos hidrológicos. En general, se entiende por proceso a una serie deacciones "ue producen un cambio o desarrollo en un sistema y para el casoparticular de la idrolog$a, los procesos estn asociados con a"uellos fenómenos "ueintervienen tanto en el movimiento del agua como en los cambios "ue sufre ésta ensus caracter$sticas f$sicas, "u$micas y biológicas al despla#arse por diversos medios.

El ciclo hidrológico se puede representar como un sistema, es decir, como unaestructura o volumen en el espacio, delimitada por una frontera, cuyos componentesinternos interact/an entre s$ o con otros sistemas adyacentes 0ho2 et al, 1'334. Loscomponentes del sistema sern las variables hidrológicas y los procesos "ue lasrelacionan entre s$5 los sistemas adyacentes sern a"uellos "ue tienen como l$mitescomunes las capas altas de la atmósfera y los sistemas geológicos profundos.

6l considerar una escala a nivel planeta, el ciclo hidrológico se denominaglobal. Este sistema global se puede subdividir en tres! en un subsistemaatmosférico, en un subsistema de agua superficial y en un subsistema de aguasubterrnea.



En cada subsistema se presentar una capacidad de retención de vol/menes deagua, en cual"uiera de sus fases, durante un determinado intervalo de tiempo. Lacapacidad de retención en un medio también recibe el nombre de almacenamiento y elintervalo de tiempo "ue permanece un volumen recibe el nombre de tiempo deresidencia.

1.- Subsist!" "t!#s$%&i'#

Este subsistema se abastece de la evaporación 0fenómeno "ue se origina por laincidencia de la energ$a proveniente del 7ol y de la atmósfera alta4, es decir, de losvol/menes de vapor de agua "ue llegan a la atmósfera desde la superficie del océano y8odesde la superficie del terreno5 en este /ltimo caso, si existe una cubierta vegetal, sepresenta el efecto combinado "ue recibe el nombre de evapotranspiración.

El vapor de agua podr ser despla#ado por los procesos de circulaciónatmosférica a otras regiones geogrficas donde, si se presentan las condicionesadecuadas, abandonar el subsistema atmosférico al cambiar de fase a través de laprecipitación, es decir, se transformar en lluvia, nieve, hielo, roc$o, etc.

Esta precipitación podr tener lugar tanto en la superficie del océano como en elcontinente y, en algunas situaciones, el agua precipitada no se incorporar a ning/nproceso de los subsistemas de agua superficial y subterrnea, regresando a laatmósfera5 a esta variable se le da el nombre de intercepción o pérdidas.

2.- Subsist!" () "*u" su+&$i'i")

-ara este subsistema la precipitación se considera como una entrada. 9na ve#eliminada el agua interceptada, el volumen restante se transformar en escurrimientosobre la superficie del terreno, el cual a su ve# llegar al sistema de drenaje delrea de captación para formar el escurrimiento superficial5 parte de estosescurrimientos saldrn del subsistema como infiltración al subsistema subterrneo obien como escurrimiento por medio de los sistemas de drenaje regionales "uefinalmente llegan al océano.

,.- Subsist!" () "*u" subt&&"

La entrada a este subsistema proviene bsicamente de la infiltración. -arte delvolumen infiltrado al subsuelo percola a mayor profundidad, llegando alalmacenamiento del agua subterrnea5 la otra parte se almacena en la región

intermedia entre la superficie del terreno y el almacenamiento de agua subterrneade mayor profundidad. En las dos #onas mencionadas del subsuelo tiene lugar eldespla#amiento del agua! en el primer caso, se trata del flujo subterrneo, y en elsegundo caso se trata del flujo subsuperficial.

El flujo subterrneo puede abarcar grandes extensiones y actuar como unasalida del agua subterrnea al océano o a otros sistemas regionales.



El flujo subsuperficial es generalmente local y es un proceso importanteentre diferentes variables dentro del subsistema5 este flujo también se puede convertir enuna salida del subsistema por medio de la evapotranspiración.

1., EL AGUA / SU APROVECHAMIENTO

Es de conocimiento general "ue el agua es un compuesto vital, as$ como el msabundante sobre la tierra, pero realmente desconocemos hasta "ue punto esimportante este l$"uido.

7in duda influye el saber "ue tan abundante es, para "ue descuidemos por estosu valor, al referirnos al agua como un elemento vital, nos basamos en "uerealmente no existir$a la vida en la tierra sin agua, ya "ue cual"uier ser viviente en suconstitución tiene un considerable porcentaje de agua para poder seguir reali#ando susfunciones, y citaremos los siguientes ejemplos5 los seres humanos necesitan un '): deagua para mantener la vida en estado embrionario y de ;3: a (): ya siendo adulto,en los vegetales es del );: al ';: de su peso total, como en el caso del tomate "ue

contiene ';: de agua, y en los animales var$a de (<: a )<: de su peso corporal.

Los valores volumétricos estimados para diferentes elementos o componentes delciclo hidrológico se presentan en la tabla 1.1.

En la tabla =, se presentan las estimaciones del balance hidrológico global anualtanto para el océano como para el continente.

T"b)" 1 V#)!s *)#b")s sti!"(#s ( ")!"'"!it#C#!+#t &"3

106 4!2

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A*u" (u)'

78>céanos ?(1.? 1 ??3 <<< <<< '(.;<

6gua 7ubterrnea- 6gua dulce- 6gua salada

[email protected][email protected]

1< ;?< <<<1= 3)< <<<

<.)(<.'?

?<.1<

umedad del suelo 3=.< 1( ;<< <.<<1= <.<;ielo polar 1(.< =@ <=? ;<< 1.)< (3.(<>tros tipos de hielo y <.? ?@< (<< <.<=; 1.<<

Lagos- 6gua dulce- 6gua salada 1.=<.3 '1 <<<3; @<< <.<<)<.<<( <.=(

umedales =.) 11 @)< <.<<<3 <.<?A$os [email protected] = 1=< <.<<<= <.<<(

6gua biológica ;1<.< 1 1=< <.<<<1 <.<<? 6gua atmosférica ;1<.< 1= '<< <.<<1 <.<@Botal ;1<.< 1 ?3; '3@ (1< 1<<.<<Botal agua dulce [email protected] ?; <=' =1< =.;< 1<<.<<

uente! ho2 et al 01'334



1. LE/ DE RECURSOS HIDRICOS

Después de ocho a+os de trabajo, el -leno del ongreso, el 1= de mar#o de =<<3,aprobó la Ley de Aecursos $dricos, siendo la primera Ley sobre esta materia "ue se daen el -er/.

En nuestro pa$s, las normas legales sobre 6guas fueron el ódigo de aguas de1'<= y el Decreto Ley nC 1));= o Ley eneral de 6guas de julio de 1'(', principalmente,por lo "ue es la primera ley sobre este recurso "ue lo da el congreso.

Bal ve# este dilatado periodo de elaboración de la Ley se debió a los procesos deconsulta y sociali#ación por lo "ue se puede afirmar "ue es producto de consenso con laparticipación activa de sus principales actores, fundamentalmente

EL POR9U: DE LA LE/

Desorden en la administración.. al uso del recurso.. El Decreto Ley %F 1));=GLey eneral de 6guas es 6grarista.. 6usencia del manejo ambiental.. 6lto riesgo de impactos negativos por fenómenos como el cambio climtico

La Ley "ue el recurso h$drico es de todos los peruanos y su administración ygestión sern controlados a través de una autoridad /nica dependiente del inisterio de

6gricultura, la misma "ue se adscribir al inisterio del 6mbiente una ve# culminado elproceso de implementación y operatividad de dicho inisterio.

%o es privatista del recurso h$drico en ninguna de sus formas, ni como fuente ni ensu operatividad y mantenimiento.

6 &ti'u)#2; .- D#!ii# < us# +b)i'# s#b& ) "*u"El agua constituye patrimonio de la %ación. El dominio sobre ella es inalienable e

imprescriptible. Es un bien de uso p/blico y su administración sólo puede ser otorgada yejercida en armon$a con el bien com/n, la protección ambiental y el interés de la %ación.%o hay propiedad privada sobre el agua.

L" L< '#ti

Bres art$culos del Bitulo -reliminar, "ue incluyen los principios de! valoración ygestión integrada del agua5 prioridad en el acceso5 participación de la población y culturadel agua5 seguridad jur$dica5 respeto de los usos del agua por las comunidadescampesinas y nativas5 sostenibilidad5 descentrali#ación de la gestión p/blica

Biene HII t$tulos, con 1=; art$culos, 1= disposiciones complementarias inales, =Disposiciones complementarias Bransitorias y una Disposición omplementariaDerogatoria.



CONTENIDO / FINALIDA DE LA LE/

Aegula el uso y gestión de los recursos h$dricos, comprende el agua superficial,subterrnea, continental y los bienes asociados a esta. 7e extiende al agua mar$tima yatmosférica

Biene por finalidad regular el uso y gestión integrada del agua, la actuación del

Estado y los particulares en dicha gestión, as$ como en los bienes asociados a ésta

2 ASPECTOS CLIMATICOS Y SU INFLUENCIA EN LA PLANIFICACION DE

IRRIGACIONES

2.1 ELEMENTOS CLIMATOLÓGICOS

-ara caracteri#ar a la atmósfera, sobre todo en la parte cercana a la superficie delterreno, se utili#an elementos tales cómo la temperatura del aire, el contenido dehumedad, el viento, la presión, la precipitación, la nubosidad, la insolación, la radiación yla evaporación, por mencionar sólo algunos de los ms utili#ados por ingenieros ycient$ficos.

Los elementos atmosféricos pueden ser anali#ados en su variación diaria, "ue esla materia sobre la cual versa la !t#&#)#*=", o como valores representativos de unaregión particular asociados a periodos de tiempo que abarquen de 20 años o ms, "ue esla materia de la cual se encarga la ')i!"t#)#*="

T!+&"tu&". Es una medida del movimiento de traslación medio de las moléculasde un sistema, "ue en nuestro caso se trata del aire.

-ara evitar perturbaciones por la incidencia directa de los rayos solares sobre lostermómetros, se colocan dentro de un abrigo meteorológico, "ue permite el paso del airea través de unas rendijas "ue forman parte de las paredes. Los valores mximos suelenocurrir después del mediod$a y los m$nimos en la madrugada.

Hu!("( &)"ti>". El contenido de humedad en la atmósfera se caracteri#a através del parmetro humedad relativa, el cual se define como la relación de la densidad



del vapor de agua en un volumen de aire dividido por la densidad de vapor de agua encondiciones de saturación 0Jyers, 1')@4.

Vit#. 7e genera cuando existen diferencias de temperatura en puntosgeogrficos cercanos o por cambios en la presión atmosférica. Las monta+as se enfr$anms rpidamente "ue las partes bajas "ue las rodean, de modo "ue en la noche losvientos mostrarn una dirección descendente5 en la ma+ana, la situación cambiar, demodo "ue al recibir primero los rayos solares las partes altas, se provocarn vientos condirección ascendente.

P&si? b"&#!%t&i'" # "t!#s$%&i'". Es uno de loselementos ms importantes de la meteorolog$a y en elpronóstico del tiempo atmosférico se utili#an cartas donde seconfiguran los isovalores de presión, definiendo as$ los

lugares donde se forman las #onas de ciclón y anticiclón, as$como los frentes.

En la actualidad, las imgenes de satélite son unapoyo fundamental en el pronóstico del tiempo.



3 CÉDULA DE CULTIVOS

-or célula de cultivo entendemos la relación pormenori#ada por superficies, de loscultivos tanto permanentes como anuales "ue debern atenderse con el servicio deriego en un sistema, proyecto o distrito de riego, en un a+o agr$cola dado. Lógicamente,la superficie total "ue se registre, en el respectivo plan de cultivo y riego, no podrexceder de la superficie total registrada con derechos de riego en el sistema de "ue setrate.

La información "ue nos ocupa debe ser obtenida con una anticipación adecuada

a la iniciación del a+o agr$cola pertinente 01?; d$as en el caso de las normasvigentes en el -er/4. -ara el efecto, en un periodo de 1; d$as expresamentese+alado en los reglamentos y estatutos de cada >9As pertinentes, los usuarios, sinexcepción, estn obligados a presentar en formularios oficiales sus intenciones desiembra, identificando sus predios5 sus cultivos anuales y permanentes, por superficies,y con indicación de variedad5 fechas de siembra, cosechas y8o renovación previstas,etc.

El procedimiento de dicha información permite a los funcionarios responsablesde la formulación de los planes de cultivo y riego conocer en detalle, para cada una delas Ksecciones o Ksubsectores del sistema y para el total del mismo, los cultivos

"ue de primera intención se pretende sean atendidos con un servicio de riego suficientey oportuno a lo largo de sus respectivos ciclos vegetativos



CEDULA DE CULTIVOPARA UN SISTEMA DE RIEGO 6AE6 DI7->%IJLE! @1;1 has.

4 EL RIEGO: OBJETIVOS E IMPORTANCIA

La agricultura de riego ha tenido una importante contribución en elreciente dinmico crecimiento económico del -er/, aportando el 1?: del -IJ yel 1<: del total de las exportaciones. 7in embargo, la importancia de laagricultura de riego es mayor de lo "ue indican esos porcentajes, comomuestra el hecho de "ue emplea el ?<: de la fuer#a laboral del pa$s y es unade las principales actividades en las regiones del pa$s ms afectadas por la

pobre#a

El riego, con un consumo de agua "ue representa el 3<: del consumototal del pa$s, ocupa una superficie de aproximadamente 1.) millones dehectreas, de las cuales 1.= millones se encuentran en la osta, @<<,<<<hectreas en la 7ierra y 1<<,<<< hectreas en la 7elva. La superficieefectivamente cultivada anualmente bajo riego es de 1.? millones de ha, de lascuales el '?: se riega por gravedad 0surcos, po#as y melgas4. La aspersión,"ue ocupa una superficie de unas =<,<<< has, tuvo un fuerte crecimiento enel /ltimo tercio del siglo HH y actualmente se extiende a un ritmo ms lento,ya "ue la tecnificación del riego parcelario se enfoca ahora preferentemente al

riego locali#ado, "ue ha experimentado un crecimiento espectacular en los/ltimos a+os y "ue alcan#a ya una superficie del orden de (@,<<< ha,



dedicadas a cultivos de alto valor, generalmente para exportación. >tras 3,<<<ha se riegan por gravedad tecnificada, un método de riego muy promisorio enlos valles pero "ue no acaba de despegar en el pa$s

La situación de las infraestructuras de riego en los valles de la osta

es muy variable, pero, en general, se puede decir "ue presenta importantesdeficiencias. 7eg/n el -7I, apenas el =<: de los canales de derivación yconducción estn revestidos y menos del 1: de los canales de distribucióntienen alg/n tipo de revestimiento5 sólo el 1<: de las derivaciones cuentancon una estructura de concreto ms o menos estable y todas las dems soncaptaciones r/sticas sin la debida protección contra la erosión. La precariedadde las estructuras de distribución y el poco uso de los escasos aforadoresexistentes impiden conocer con certe#a los caudales y vol/menes de agua"ue se distribuye a los usuarios de riego, generando conflictos entre ellos einsatisfacción por el servicio. La situación de las infraestructuras ha mejoradoen los /ltimos a+os en la osta como consecuencia del -royecto 7ubsectorial

de Irrigación 0-7I4 recientemente finali#ado y del financiado por el MJI,actualmente en ejecución, as$ como de favorables pol$ticas económicas ycomerciales, pero a/n subsisten necesidades importantes en la propia osta"ue se materiali#an en una baja eficiencia global de riego, cuya medianacional es del orden del ?;: y en un deterioro progresivo de las tierras bajascosteras debido al mal drenaje y su secuela de salini#ación

5 CONTENIDO DE HUMEDAD EN EL SUELO

El contenido de agua en el suelo tiene un efecto principal sobre ladisponibilidad de agua para el crecimiento vegetal. El agua tiene cuatrofunciones fundamentales en las plantas! es el mayor constituyente delprotoplasma 03; a ';:4, es esencial para la fotos$ntesis y la conversiónde almidones en a#/car, es el solvente en el cual los nutrientes se mueven en ya través de las partes de la planta y provee de turgide# a la planta paramantenerla en la forma y posición apropiada.

La mayor parte del agua absorbida por las plantas se da a nivel dera$ces aun"ue puede también hacerlo a través de los estomas en m$nimaproporción.

-ara un uso óptimo del agua es necesario conocer como se encuentraen y a través del suelo, cómo el suelo almacena agua, cómo la planta loabsorbe, cómo se pierden los nutrientes del suelo por percolación y cómomedir el contenido de humedad y pérdidas de agua.

@.1 Fu&"s ( &t'i? () "*u".

El estudio del agua del suelo, bajo el punto de vista agr$cola, esmuy importante ya "ue est estrechamente relacionada con la nutriciónvegetal. Es por tanto necesario conocer como se encuentra retenida en el

suelo y como se mueve a través del mismo.



Existen fuer#as de atracción entre los tomos de hidrógeno del agua ylos tomos de ox$geno de las superficies minerales del suelo o de otrasmoléculas de agua, mantienen agua en el suelo en contra de la fuer#a degravedad. Esta atracción de los tomos de hidrógeno del agua por los tomosde ox$geno de minerales se conoce como adhesiónB la fuer#a de atracción

de los tomos de hidrógeno del agua por los tomos de ox$geno de otrasmoléculas de agua se le llama cohesión. Estas fuer#as combinadas sepresentan en gran cantidad, provocando "ue pel$culas de agua de considerableespesor sean mantenidas en la superficie de las part$culas del suelo.

omo las fuer#as "ue retienen el agua en el suelo son fuer#as deatracción superficial, entre ms superficie 0ms arcilla y materia orgnica4 tengaun suelo, mayor es la cantidad retenida de agua.

La fuer#a con la "ue el agua es retenida en el suelo se mide como lafuer#a re"uerida para empujar el agua fuera del suelo. Esta fuer#a se le llama

tensión o succión del suelo o potencial h/medo. Las fuer#as de retención soncom/nmente medidas en bares o en atmósferas.

-odemos resumir lo anterior a través del concepto de agua potencial o potencial de agua en el suelo, el cual es un término usado en trabajos deinvestigación y se refiere a las fuer#as "ue retienen el agua en los suelos, esdado como un valor negativo.

@.2 C)"si$i'"'i? ( u!("( ) su)#.

Los espacios entre las part$culas del suelo forman una red de cavidadesconectadas entre s$, de una variedad infinita de formas y dimensiones. 6lsuministrar agua en un suelo seco, ya sea por lluvia o por riego, ésta sedistribuye alrededor de las part$culas y es retenida por las fuer#as de adhesióny de cohesión5 despla#a el aire de las cavidades y finalmente, llena los poros0ver figura siguiente4.

-articulas de suelo

6gua

A 6gregado

-orolleno de aire



A

Fi*u&" . F#&!"s +&sts () "*u" < () "i& ) su)#.

uando los poros "uedan llenos de agua se dice "ue el terrenoest saturado y a su mxima capacidad de retención, debido a esto lapel$cula de agua alrededor de las part$culas aumenta de espesor hasta "ue, lasfuer#as de cohesión, "ue sostienen las pel$culas de agua son menores "ue lafuer#a de gravedad, provocando as$ su filtración. Esta agua "ue se filtra por acción de la gravedad y "ue drena libremente se conoce como aguagravitacional o libre.

7i se suspende el suministro de agua en la superficie, ésta contin/acolocndose entre dichos poros durante varios d$as hasta "ue el agua librelogra filtrarse. Los poros se vuelven a llenar de aire y el agua contenida en los

pe"ue+os poros sigue moviéndose por capilaridad, a este tipo de agua se leconoce como agua capilar .

La evaporación en la superficie y la absorción de humedad por lasplantas en crecimiento, reducen la cantidad de agua en el suelo hasta elpunto "ue no se observa movimiento de capilaridad. El agua "uedaaprisionada herméticamente en forma de capas muy delgadas alrededor delas part$culas del suelo5 no puede ser aprovechada por la planta yempie#a a marchitarse. inalmente, el suelo "ueda tan seco "ue causa lamuerte de la planta si se demora el suministro de agua al terreno. La parterestante del agua "ueda retenida entre las part$culas superficiales,especialmente en los coloides del suelo, en forma tal "ue pierde su estadol$"uido y se despla#a en forma de vapor. 6 esta agua se le denomina aguahigróscopica.

En realidad no existe una l$nea divisoria bien definida entre estostipos de agua en el suelo. La forma y proporción en "ue se encuentran lostipos de agua depende de la textura, estructura, porosidad, materiaorgnica, temperatura, profundidad del suelo, etc.

En general podemos resumir y englobar en términos de disponibilidad

los tipos de agua presentes en el suelo en! Agua gravitacional . 6gua "ue drena por acción de la gravedad5

este drenaje es ms rpido en suelos arenosos "ue en losarcillosos. Esta agua sólo esta disponible en m$nima proporción en la#ona de ra$ces cuando se mantiene una aireación adecuada y8ocuando deja de ser gravitacional para pasar a ser aprovechable.

Punto de m architez per m anente 0-..-.4. Es el porcentaje dehumedad retenida a una tensión aproximada de 15 atm en la cual las plantas no pueden reponer el agua suficiente para recobrar suturgencia y la planta se marchita permanentemente. ambi!n el

".#.". depende de la especie vegetal, de la cantidad de aguautili$ada por los cultivos, profundidad de ra%ces, de la capacidad de



retención del suelo, etc. &n t!rminos de tipo de agua el ".#.".representa al agua no disponible, es decir, agua que se encuentrafuertemente retenida por diferentes fuer$as y que a las plantas se lesdificulta su aprovechamiento.

Capacidad de campo '(.(.). Es el porcentaje de humedad "ue es

retenida a una tensión de 18? de atm aproximadamente y es lamedida de mayor cantidad de agua "ue un suelo retendr oalmacenar bajo condiciones de completa humedad, después dehaber drenado libremente. 6un"ue depende del tipo de suelo,después de la saturación, el drenado libre dura aproximadamenteentre uno a tres d$as.

Agua disponible o hu m edad aprovechable 0.6.4. Es el agua "uepuede ser aprovechada por la planta y se define como la diferenciaentre la humedad a capacidad de campo 0retenida a una fuer#a de18? de atm4 y el punto de marchitamiento permanente 0humedadretenida a una fuer#a de 1; atm aproximadamente4.

6 ESTIMACIÓN DE CONSUMO DE AGUA

6.1 C#'+t#s D-si'#s

C"+"'i("( ( '"!+# ximo grado de humead de un suelo "ue haperdido su agua grav$dica.

C#$i'it ( us# '#suti># '8 El coeficiente de uso consuntivo0Nc4 de un cultivo se define como la relación entre la demanda de agua delcultivo mantenido a niveles óptimos 0EB64 y la demanda del cultivo dereferencia 0EB-4 es decir!

Kc = ETA ETP

Dond e!

EB6O Evapotranspiración potencial del cultivoEB-O Evapotranspiración potencial del cultivo en referencia.

El Nc es conocido también como Nco por la 6merican 7ociety of ivilEngineers 067E4, y generalmente se presenta como función del desarrollovegetativo o etapa de maduración.

E>"+#&"'i? enómeno f$sico por el cual el agua pasa de l$"uido avapor. Bambién se le conoce como el agua evaporada por el terrenoadyacente, por la superficie del agua o por la superficie de las hojas de lasplantas.

E>"+#t&"s+i&"'i? ET8 uantitativamente es un conceptoe"uivalente al uso consuntivo . Es la suma de dos términos! transpiración y

evaporación.



E>"+#t&"s+i&"'i? +#t'i") ETP8 Es la evapotranspiración "ue seproducir$a si la humedad del suelo y la cobertura vegetal estuvieran encondiciones óptimas.

Es la cantidad de agua evaporada y transpirada por una cobertura de

pe"ue+as plantas verdes en estado activo de crecimiento y con un suministrocontinuo y adecuado de humedad. 7e considera dependiente del clima y puedeser estimada a través de parmetros climticos, dentro de los cuales los msimportantes son! la radiación incidente, temperatura ambiente y humedadrelativa.

Es importante se+alar "ue cada tipo de planta evapotranspira unacantidad de agua diferente, por lo "ue se han establecido los siguientesconceptos relacionados!

E>"+#t&"s+i&"'i? () 'u)ti># ( &$&'i" ET Llamada tambiénevapotranspiración de referencia, es la "ue se producir$a en uncampo de gram$neas 0 pastos y cereales, por ejemplo4 de 1= cm dealtura, sin falta de agua y con determinadas caracter$sticas óptimas.

E>"+#t&"s+i&"'i? ( u 'u)ti># '#(i'i#s st("& ETCEs la evapotranspiración "ue se producir$a en un cultivo especificado,sano, bien abonado y en condiciones óptimas de humedad del suelo.Es igual a la anterior, multiplicada por un coeficiente 0Nc4

correspondiente al tipo de cultivo.

ET' EB0 Nc

E>"+#t&"s+i&"'i? ( u 'u)ti># '#(i'i#s # st("& Esla evapotranspiración "ue se produce cuando no existen condicionesideales. -ara determinar este tipo de evapotranspiración debeajustarse el coeficiente del cultivo Nc y multiplicarlo por otro

coeficiente N7 "ue depende de la humedad del suelo.

Los conceptos de Evapotranspiración de referencia EB- yEvapotranspiración potencial EB < se utili#an indistintamente.

E>"+#t&"s+i&"'i? &") ETR8! Es la evapotranspiración "ue seproduce realmente en las condiciones reales de cultivo. La evapotranspiraciónreal es menor o igual "ue la evapotranspiración potencial "ue se producerealmente en las condiciones existentes en cada caso. 6s$,

EBA P EB-

G&"(# ( u!("(! -eso de agua en una muestra respecto al peso demuestra seca, expresado en porcentaje.



Lis=!t&#! 7irve para medir la evapotranspiración, y consiste en unrecipiente enterrado y cerrado lateralmente, de modo "ue el agua drenada por gravedad es recogida por un drenaje.

Put# ( !"&'it! rado de humedad cuando las plantas no puedenabsorber ms agua.

R"(i"'i? i'i(t! La radiación incidente est relacionada con laradiación solar "ue llega al tope de la atmósfera y es modificada por losfactores tales como la nubosidad.

T&"s+i&"'i?! Es el agua "ue penetrando a través de las ra$ces de lasplantas es utili#ada en la construcción de tejidos o emitidos por las hojas yreintegrada a la atmósfera.

La transpiración est en función del tipo de planta, del poder evaporantede la atmósfera, del grado de humedad del suelo, etc.

Us# '#suti># () "*u"! El uso consuntivo puede definirse como lacantidad de agua "ue consumen las plantas para germinar, crecer y producir económicamente, y cuantitativamente es un concepto e"uivalente al deevapotranspiración. Los principales componentes del uso consuntivo del aguason la transpiración y la evaporación.

7 ASPECTOS TEÓRICOS SOBRE LA DETERMINACIÓN DEL

COEFICIENTE DE USO CONSUNTIVO DEL AGUA (KC) Y SUS

APLICACIONES

La cantidad de agua usada para la producción de un cultivo se sueledenominar uso consuntivo, comprende el agua transpirada por las hojas de lasplantas y la evaporada del suelo h/medo. -arte de las necesidades del usoconsuntivo puede satisfacerse con la lluvia ca$da durante la época vegetativa olas precipitaciones anteriores a la siembra "ue "uedan retenidas en el suelo ypueden ser utili#adas posteriormente por la planta.

El uso consuntivo suele expresarse como profundidad de agua por unidad de tiempo, por ejemplo, mil$metros por temporada. -ara calcular elvolumen total de agua necesaria, se multiplica la necesidad de agua estacionalpor la superficie "ue se re"uiere regar, siendo la unidad de volumen mscom/nmente empleada es la de metros c/bicos.

El uso consuntivo de agua variar seg/n el tipo de planta, la época en"ue se cultiva, y las condiciones climticas existentes en las diversas etapas dedesarrollo vegetal

Los factores fundamentales "ue influyen en el uso consuntivo del aguason!



lima, representado por la temperatura, humedad relativa, vientos,latitud, luminosidad, precipitación, etc.

ultivo, representado por la especie vegetal, variedad, ciclo

vegetativo, hbitos radiculares, etc. 7uelo, representado por la textura, profundidad del nivel fretico,

capacidad de retención de humedad, etc.

6gua de riego, en cuanto a su calidad, disponibilidad, prcticas deriego, nivel de la misma con respecto a la superficie, etc.

6l igual "ue la evapotranspiración, el coeficiente del uso consuntivo 0Nc4puede ser estimado o determinado por diferentes métodos, tanto indirectos oteóricos, as$ como por directos o de campo. Existen métodos indirectos, y

métodos directos, éstos /ltimos son los "ue miden directamente laevapotranspiración.

Entre los principales métodos teóricos "ue se utili#an para ladeterminación del coeficiente de uso consuntivo tenemos!

étodo de Jlanney riddle étodo de Aadiación étodo de -enman étodo del evapor$metro o del tan"ue étodo de Bhornth2aite

étodo de ras hristiansenEstos métodos se refieren a las condiciones climticas, agronómicas y

edficas propios de una #ona dada. Las transferencias de metodolog$as de una#ona u otra muy distinta de a"uella en la "ue ha sido concebida sigue siendoproblemtica5 a menudo se necesitarn experimentos in situ. 7in embargo aveces por falta de investigaciones locales al respecto nos vemos obligados autili#ar estos métodos "ue no han sido ajustados a nuestra realidad.

En la igura 1 se aprecia un ejemplo del coeficiente de cultivo o Nc,donde se ven es"uemati#adas las etapas del desarrollo de un cultivo dado.



Fi*u&" 1 E5!+)# su!"ti"(# ( u" 'u&>" ( '#$i'it ('u)ti># '8

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Ejemplos del uso del coeficiente de uso consuntivo de agua

Ejemplo 1

9so del coeficiente de uso consuntivo de agua 0Nc4 para ladeterminación de la frecuencia de riego, volumen de agua a utili#ar durante elriego, y el tiempo de riego.

Datos:

Capacidad de retención de humedad del suelo : 1,65 mm/cmCoeficiente del cultio !Kc" : #,$

Profundidad de ra%ces : &# cm'echa de siem(ra : )etiem(re 15Per%odo etapa de cultio : $& d%asETp lisim*trico : +,++ mm/d%aPorcentae de a-otamiento : 5#.rea del terreno : 0 a2asto hidr3ulico !4" : 5# lt/se-

"8 Dt&!i"'i? ( )" $&'u'i" ( &i*#



El uso consuntivo durante el per$odo del cultivo se obtiene multiplicandoel Nc del cultivo 0<,'4 por el valor de EBp 0@,@@ mm8d$a45 resultando un valor depérdida de agua de! ?,'' mm8d$a.

7i la capacidad de retención de humedad del suelo es de 1,(; mm8cm, y

la profundidad de las ra$ces alcan#a )< cm, la retención total de humedad ser11;,; mm, pero como el porcentaje de agotamiento es de ;< :, entonces lalmina a reponer ser! ;),); mm onociendo el gasto diario ?,'' mm8d$a y lalmina total a reponer ;),); mm, entonces la frecuencia promedio de riegoser ;),); mm8?,'' mm8d$a O 1@,@) d$as5 o sea se podr regar el cultivoaproximadamente cada 1; d$as.

El uso onsuntivo var$a con el estado de la planta a lo largo del per$odovegetativo del cultivo. La humedad en el suelo también var$a con la profundidadde las ra$ces, igualmente si se presentan precipitaciones 0lluvias4, significativasdurante el per$odo, en base a estas consideraciones el intervalo o frecuencia

de riego podrn ser ms o menos frecuente.

b8 C)'u)# () >#)u! ( "*u" " uti)i"& (u&"t ) &i*#

7i conocemos!

9 @0 )it&#sJs*u.(#

La lmina de agua a aplicarse! ;),); mm, entonces el volumen deagua a utili#ar durante el riego se podr calcular en base a la siguienterelación!

S 0volumen en m?

4 O La 0lmina en m4 x 6 0rea a regarse en

m=

4

O <,<;)); m x =< <<< m=

0= a4

SO 1,1;;m?8= a

Este volumen as$ obtenido para el per$odo considerado 01; d$as4, se ha

calculado con la lmina a nivel de parcela, es decir, solamente con el usoconsuntivo, por lo "ue si se "uiere conocer el re"uerimiento total TrealU del aguade riego, ser necesario considerar la eficiencia de conducción y distribución, elmismo "ue para el caso del ejemplo puede ser! EfO <.(;: por lo "ue!

Ae"uerimiento total O Solumen calculado x 18Ef Ae"uerimiento total O 1,1;; m

?x 18<,(;

Ae"uerimiento total O 1.))(,'=? m?8=a

'8 C)'u)# () ti!+# ( &i*#



En primer lugar es necesario obtener el volumen referido a tiempo0m

?8hora4, el mismo "ue es igual a!

;<Lt8seg x ?.(<< seg8 1.<<< 18m?

O 13< m?

8 hora

onociendo el gasto en m?8 hora 013<4 y el re"uerimiento total

01))(,'=? m?8 = ha4, entonces se puede determinar el tiempo total de riego,

por la siguiente relación!

1))(.<=? m? 8= ha O ',3) horas

13< m?

8 hora

Biempo de riego aproximado! 1< horas8 = a

E5!+)# 2

Este ejemplo se basa en la programación de riego en el cultivo dealcachofa 0ritas, =<<(4.

La programación de riego es un conjunto de procedimientos técnicosdesarrollados para predecir cunto, cundo y por cunto tiempo regar, y estasse basa en!

edida del contenido de agua en el suelo 0tensiómetros4 edida del estado h$drico de la planta 0flujo de savia,

transpiración4 edida de parmetros climticos 0evaporación, As, BC, AC, etc.4

Los vol/menes necesarios para la alcachofa en la sierra van de 3.<<< a1=.<<< m

?8a 0var$a por la eficiencia de riego y los métodos de riego4, mediante

el riego creamos las condiciones de humedad "ue permitirn la germinación delas semillas, prendimiento de hijuelos, es"uejes y el crecimiento y desarrollo delas plantas.

El riego reempla#a la humedad "ue el cultivo utili#a diariamente durantetodo su per$odo vegetativo, en épocas de lluvia 0setiembre a mar#o4 los riegosson considerados como complementarios ya "ue mayormente se aprovechanlas precipitaciones pluviales. 7in embargo en las #onas donde se practica lallamada Tcampa+a chicaU 0mayo a octubre4 depende $ntegramente de ladotación de agua de riego.

Después de haber concluido la plantación, inmediatamente se deberegar para facilitar el prendimiento y mantener el suelo con suficiente humedad,de tal manera "ue la planta no sufra estrés por falta de agua, considerandopara ello, las condiciones del clima, tipo de suelo, disponibilidad de agua deriego, cantidad y frecuencia de riego, cabe mencionar "ue una deficiencia de



humedad en la etapa de formación de yemas florales dar como resultado unapérdida debido a la formación de brotes de inferior calidad.

-ara no tener problemas, debemos practicar los riegos en formaprogramada, es decir teniendo en cuenta la necesidad h$drica de la planta.

Datos!

apacidad de retención de humedad del suelo ! 1,(;mm8cm

oeficiente de cultivo 0Nc4 ! <,'-rofundidad de ra$ces ! )< cmecha de plantación ! 7etiembre

1;Evapotranspiración 0EB-4 ! @,@@mm8d$a-orcentaje de agotamiento ! ;<:

Vrea del terreno ! 1,< a.audal de riego ! ?< t/se-

"8 Dt&!i"'i? ( )" $&'u'i" ( &i*#

Lo primero "ue haremos es determinar el uso consuntivo 0EBa4 duranteel per$odo de cultivo, multiplicando el Nc del cultivo 0<,'4 por el valor de la EB-0@,@@ mm8d$a4, resultando un valor de ?,''mm8d$a. Luego, si la capacidad deretención de humedad del suelo es de 1,(;mm8cm y la profundidad de lasra$ces alcan#a )<cm la retención de humedad ser 11;,;mm, pero como elporcentaje de agotamiento es de ;<:, entonces la lmina de agua a reponer

ser de ;),);mm

Luego, conociendo el consumo diario 0?,''mm8d$a4 y la lmina total areponer 0;),);mm4, la frecuencia promedio de riego ser! ;),);8?,''O1@,@), osea el riego deber reali#arse cada 1@ d$as.

b8 C)'u)# () >#)u! ( "*u" " uti)i"& (u&"t ) &i*#

7i sabemos "ue el caudal de riego es de!

Q O ?< Lt8seg, la lmina de agua a aplicarse es de ;),); mm

Entonces el volumen ser!

S O <,<;)); m x 1<.<<< m=

01 a4

S O ;)),; m?

8 a 0volumen a aplicarse en cada riego4

Este volumen as$ obtenido para el per$odo considerado 0cada 1@ d$as4se ha calculado con una lmina neta, es decir, sólo con el uso consuntivo0EBa4, por lo "ue si se "uiere conocer el re"uerimiento total TrealU o TbrutoU delagua de riego, ser necesario considerar las eficiencias de conducción ydistribución, el mismo "ue para el caso del ejemplo, puede ser!



on una eficiencia Ef O (;:,

El re"uerimiento total ser de volumen calculado 0;)),; m?

x 1Ef.4

At O 333,@( m?8.a

'8 C)'u)# ( )" (u&"'i? () &i*#

6"u$ debemos saber el volumen referido en tiempo 0m?8hora4, el mismo

"ue es!

?<Lt8seg x ?.(<< seg x m?

801.<<< Lt4O1<3 m?

8hora

Entonces!

333,@(81<3 O 3,==5 6s$ el Br O 3 horas 8 a.

onociendo el gasto en m?

8hora 01<34, as$ como, el re"uerimiento total0333.@( m

?8ha4, entonces se puede determinar el tiempo total de riego por la

siguiente relación!

333,@( m

?

81<3 m

?

O 3,== horas8a

B O 3 horas8.a

separatas irrigaciones

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