ELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL EMANDA DE AGUA ARA UN PROYECTO
5.1 INTRODUCCION Las necesidades hídricas de los cultivos expresan la cantidad de agua que es necesario aplicar para compensar el déficit de humedad del suelo durante su período vegetativo. Las necesidades de agua se evalúan estableciendo, para un determinado período, un balance entre las cantidades de agua requeridas para la evapotranspiración del cultivo y otros usos especiales, todo lo cual se contabiliza como pérdidas, y las aportaciones naturales efectivas, tales como la precipitación, la humedad precedente del suelo y cualquier otra contribución hídrica (inundaciones, 2 agua subterránea).
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5.2 : Conceptos Generales: 4
5.2.1 La evapotranspiración: Se define como el agua empleada por las plantas en su transpiración. 5.2.2 Capacidad de campo: Es el contenido de humedad en un suelo expresado en %, después de un riego pesado ( 24 a 48 horas después del riego). 5.2.3 Uso consuntivo: Es la cantidad de agua pura consumida sin recuperación por las plantas en su desarrollo y maduración. 5
CAPACIDAD DE CAMPO TEXTURA % DE HUMEDAD ARENA 5 a 15 MIGAJONES ARENOSOS 10 a 20 SUELOS FRANCOS 15 a 30 MIGAJONES ARCILLOSOS 25 a 35 ARCILLA 30 a 70 PORCENTAJE DE MARCHITAMIENTO TEXTURA % DE HUMEDAD ARENA 3 a 6 MIGAJONES ARENOSOS 6 a 12 SUELOS FRANCOS 8 a 17 MIGAJONES ARCILLOSOS 13 a 20 ARCILLA 17 a 40 6
Para una mejor comprensión definiremos los términos siguientes: 5.2.4 Evaporación: Es el fenómeno mediante el cual el agua es retenida por las hojas y el que existe en la superficie del suelo se evapora. 5.2.5 Transpiración: Es el proceso por el cual el vapor de agua se desprende de las plantas vivas y pasa a la atmosfera principalmente de las hojas. 7
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Lluvia Evapotranspiración (ET) Transpiración (T) Riego (R) Evaporación (E) Profundidad de raíces regada Profundidad de raíces no regada Contenido de humedad del suelo Flujo lateral Drenaje Otro esquema que representa el proceso de la 26/04/03 10 evapotranspiración, dentro de la relación agua, suelo, planta 9 y clima
5.3 Métodos empleados para el cálculo de la evaporación: Existen los siguientes métodos: 5.3.1 Métodos directos 5.3.2 Métodos indirectos 5.3.1 Métodos directos: Parcela o granja experimental. Lisímetros. Control de humedad del suelo. 10
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kc Fases del Periodo Vegetativo de un Cultivo Maduración Cosecha Inicial Desarrollo Fases del Período Vegetativo
COEFICIENTE Kc DE USO CONSUNTIVO FORMULA DE BLANEY & CRIDDLE CULTIVO PERIODO DE CRECIMIENTO COEFICIENTE Kc ALGODÓN 7 MESES 0,6 A 0,65 ALFALFA PERMANENTE 0,80 A 0,85 ARROZ 3 A 5 MESES 1,00 A 1,20 CAMOTE 5 A6 MESES 0,6 CAÑA DE AZUCAR PERMAMENTE 0,8 A 0,9 CEREALES 3 MESES 0,75 A 0,85 CITRICOS 7 MESES 0,5 A 0,65 FRIJOL 3 MESES 0,6 A 0,7 FRUTALES PERMAMENTE 0,6 A 0,7 MAIZ CHALA 4 MESES 0,6 A 0,7 MAIZ GRANO 5 A 7 MESES 0,75 A 0,85 PAPA 3 A 5 MESES 0,65 A 0,75 PASTOS PERMAMENTE 0,75 PLATANOS PERMAMENTE 0,8 A 1,00 REMOLACHA 6 MESES 0,65 A 0,70 14
Kcmed Kcinic Kcfin 26/04/03 Tiempo (días) inicial desarrollo media final Esquema de la variación del coeficiente de cultivo (Kc) 15
5.4 EVAPOTRANSPIRACION DEL CULTIVO La evapotranspiración se produce sin ninguna restricción de agua en el suelo se conoce como evapotranspiración del cultivo (ETc) y corresponde a la cantidad de agua que debe ser aportada al suelo estacionalmente mediante lluvia y/o riego. La evapotranspiración del cultivo se calcula mediante la ecuación: ETc ETo x Kc Donde: ETc = Evapotranspiración del cultivo, en mm/día ETo = Evapotranspiración de referencia, en mm/día Kc = Coeficiente de cultivo (adimensional) 16
5.5 Precipitación efectiva: Es aquélla parte de la lluvia que se almacena en el volumen de suelo a la profundidad radicular y es consumida por la planta en el proceso de evapotranspiración. 17
5.6 DEMANDA DE AGUA Con los parámetros definidos anteriormente, el balance hídrico mensual será: Da ETo x Kc ( Pe Agua aportada) El agua aportada considera los excedentes de la precipitación durante las épocas de lluvia, que quedan almacenados en el suelo, para efectos de planificación de proyectos de riego, se considera cero dado que el objetivo es conocer la demanda de agua total del proyecto. Por lo tanto la demanda de agua será: Da ETo x Kc Pe 18
5.7 DEMANDA DE AGUA DEL PROYECTO Las pérdidas se producen son: Percolación profunda. Uniformidad de distribución del agua. Requerimientos de lavado de sales del suelo. Todas las pérdidas de agua se cuantifican en un término denominado eficiencia de riego (Er), que es : Donde: Er = eficiencia de riego Er Ec.Ed.Ea Ec = Eficiencia de conducción Ed = Eficiencia de distribución Ea = Eficiencia de aplicación 19
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Las necesidades totales del proyecto vienen dadas, entonces, por la relación Da Nt Er 21
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5.8 Cedula de cultivo: Es la relación o tabla de cultivos posibles de un valle de acuerdo a sus condiciones posibles de clima, suelos y experiencia de los agricultores. Las cedulas de cultivos esta conformada por: Cultivos permanentes : Son los que tiene un periodo vegetativo mayor de un año tales como: la caña de azúcar, los pastos y frutales. Cultivos temporales o anuales: Son los que tienen un ciclo vegetativo de algunos meses y /o máximo de un año tales como : Maíz, el algodón, el arroz, las legumbres, los cereales y leguminosas. 23
5.9 Calendario de siembras y cosechas: 5.10 Dotación de riego: o llamada demanda de agua de los cultivos. Nt Da Er 24
Evapotranspiración métodos de calculo: Por la dificultad de la determinación precisa de la transpiración, se acostumbra considerar la transpiración asociada con la evaporación evaluando lo que se conoce como evapotranspiración o también como uso consuntivo. Determinación de la evapotranspiración potencial (ET): Método de Thornthwaite:
FIN DEL TEMA Ing. Giovene Pérez Campomanes