determinacion_eficiencias.pdf

Presentacinl Proyecto Subsectorial de Irrigacin (PSI) del Ministerio de Agricultura, atravs del Programa de Entrenamiento en Servicio (PES), tiene como objetivo general, mejorar la e

gestin de las Organizaciones de Usuarios para lograr una administracin eficaz y eficiente del recurso hdrico, en los sistemas de riego y drenaje bajo su responsabilidad, en beneficio de los usuarios del agua de riego.

As mismo, uno de los objetivos especficos del programa, es implementar en la organizacin, adecuados mtodos y procedimientos tcnico - administrativos para ordenar y mejorar la distribucin del agua de riego, mediante los planes de cultivo y riego (PCR), los planes de distribucin de agua (PDA), el mejoramiento del sistema hidromtrico y el establecimiento de planes de mantenimiento de la red de riego y drenaje, con la finalidad de que todos los usuarios reciban suficientes dotaciones de agua, tanto en cantidad, calidad y oportunidad, de acuerdo a las reas sembradas y las demandas de los cultivos implantados. Con este propsito el PSI atravs del PES ha elaborado instructivos tcnicos de uso sencillo y prctico, que permitir al personal responsable de las actividades de riego de la organizacin, realizar la correcta determinacin, medicin y el control de las dotaciones de agua de riego a nivel de canales de conduccin, distribucin y predio. Estos instructivos son los siguientes: Determinacin de Eficiencias de Conduccin y Distribucin; Calibracin de Estructuras Hidrulicas de Medicin, trminos de referencia para la elaboracin de expedientes tcnicos de mejoramiento, mantenimiento y conservacin de obras hidrulicas.

Ing. Manuel Manrique UgarteDirector Ejecutivo del PSI

1.0 INTRODUCCIN1.1 Generalidades1.2 Objetivos Utilizacin

2.0 BASE TCNICA Y PRCTICA PARA DETERMINAR LAS EFICIENCIAS DE CONDUCCION Y DISTRIBUCION2.1 Importancia de Saber o Conocer la Eficiencia de Riego2.2 Personal Encargado de Determinar la Eficiencia de Riego2.3 Requisitos Mnimos y Elementales de las Personas que van a

Determinar la Eficiencia de Riego2.4 Tiempo y Frecuencia para Evaluar la Eficiencia2.5 Reporte de los Resultados de la Eficiencia de Riego2.6 A qu Ventajas nos Conduce el tener una Mejor Eficiencia en

un Sector, una Comisin de Regantes o una Junta de Usuarios2.7 Ubicacin de los Tramos con Mayor Prdida de Agua2.8 Acciones a Desarrollar para Mejorar la Eficiencia de Riego2.9 Beneficios Econmicos con la Mejora de la Eficiencia de Riego

3.0 CONCEPTOS E INTERPRETACIN DE EFICIENCIA

3.1 Eficiencia de Conduccin (Ec)3.2 Eficiencia de Distribucin (Ed)3.3 Eficiencia de Operacin (Eo)3.4 Eficiencia de Aplicacin (Ea)3.5 Eficiencia Total de Riego3.6 Eficiencia de Riego del Sector3.7 Eficiencia de Riego de la Comisin de Regantes3.8 Eficiencia de Riego de la Junta de Usuarios

4.0 METODOLOGA PARA LA DETERMINACIN DE LA EFICIENCIA DE CONDUCCIN Y DISTRIBUCIN

4.1 Actualizar y Obtener el Esquema Hidrulico4.2 Seleccin de Puntos de Control4.3 Aprovisionamiento de los Medios Necesarios4.4 Designar al Personal Encargado4.5 Definir el Tiempo y Periodicidad de las Mediciones4.6 Verificacin y Acondicionamiento de los Canales y Estructuras

en el Campo

NDICENDICEPg.

667

8

88

89

10

10101112

13

1316191921212323

24

2424252526

26

PROGRAMA DE ENTRENAMIENTO EN SERVICIO PES II - ETAPA IIPROGRAMA DE ENTRENAMIENTO EN SERVICIO PES II - ETAPA II

4.7 Procedimientos de Aforo en cada Punto, Oportunidad enFuncin de la Velocidad

4.8 Variaciones de Caudal4.9 Inicio de los Aforos4.10 Registro y Procesamiento de la Informacin4.11 Registro de Datos y Clculo de la Eficiencia4.11.1 Registro en Formatos Especiales4.11.2 Procesamiento, Clculos y Llenado de Formatos4.11.3 Personas Encargadas de Procesar la Informacin4.12 Determinacin de Eficiencias4.12.1 Informacin Bsica4.12.2 Determinar la Eficiencia de Conduccin4.12.3 Determinar la Eficiencia de Distribucin4.12.4 Determinar la Eficiencia de Operacin (Conduccin y

Distribucin) (Eo)4.13 Reporte y Anlisis de Resultados

5.0 OBSERVACIONES ADICIONALES, FUENTES DE BAJAEFICIENCIA

5.1 Roturas de Canales o Cauces5.2 Filtraciones5.3 Desbordes5.4 Limpieza de Canales5.5 Mantenimiento de Estructuras

6.0 REGISTRO DE DATOS SIRIG II

6.1 Software SIRIG II6.1.1 Introduccin6.1.2 Caractersticas del Software SIRIG II

7.0 CARTILLA DE INSTRUCCIN PARA DETERMINAR LAS EFICIENCIAS DE CONDUCCIN Y DISTRIBUCIN CON UN EJEMPLO REAL

7.1 Determinacin de la Eficiencia de Conduccin de un Sistemade Riego

7.2 Determinacin de la Eficiencia de Distribucin7.3 Determinacin de la Eficiencia de Operacin

ANEXO

272829293030313232323343

4648

49

4949505056

52

525252

54

545758

Pg.


Grfico N 01: Esquema Hidrulico de una CR o Sector de Riego 14

Grfico N 02: Representacin de las Prdidas de Conduccin 15

Grfico N 03: Representacin de las Prdidas de Distribucin 17

Grfico N 04: Representacin de las Prdidas de Aplicacin 20

Grfico N 05: Determinacin de la Eficiencia de Conduccin,Distribucin, Aplicacin y Eficiencia Total 22

RELACIN DE GRFICOSRELACIN DE GRFICOSPg.


1.0 INTRODUCCIN

1.1 Generalidades

En los ltimos tiempos se est dando mucha importancia al uso y manejo del agua en el mundo, tanto as que 114 pases suscribieron en Dubln Irlanda en 1992, los siguientes cuatro principios fundamentales:

a) El agua fresca es un recurso finito y vulnerable, esencial para sostener la vida, el desarrollo y el medio ambiente.

b) El desarrollo y manejo de los recursos hdricos, debe basarse en un enfoque participativo que incluya a los usuarios, los planificadores y a quienes definanlas polticas a todo nivel.

c) El agua tiene un valor econmico en todos sus usos y debe reconocerse como un bien econmico.

d) La mujer juega un rol central en la provisin, manejo y conservacin del agua. Si muchos se ocupan o deben ocuparse del mejor uso y manejo de agua, es necesario mejorar la eficiencia de su uso. En el uso agrcola es indispensable elevar la eficiencia de riego que en los grandes proyectos a nivel mundial, incluyendo los del PERU, es muy baja y deja mucho que desear.

En el PERU, el Ministerio de Agricultura, a travs del Proyecto Subsectorial de Irrigacin (PSI) con el Programa de Entrenamiento en Servicio (PES), desde el ao 2000 est trabajando en el fortalecimiento de las organizaciones de usuarios, capacitando y entrenando para que se haga un mejor uso y manejo del agua de riego. O sea que esta tarea ya est encaminada y se necesita disponer de todos los elementos que ayuden a elevar cuanto antes la eficiencia de riego. Para esto, primero es necesario conocer cmo determinar la eficiencia y luego emprender el reto de elevar los niveles o porcentajes de eficiencia de riego. En este instructivo se desarrollar cmo determinar la eficiencia de conduccin y distribucin.

El instructivo est desarrollado en lenguaje sencillo, entendible por los usuarios y/o personas que se capaciten para determinar la eficiencia, as como para los tcnicos encargados de la operacin de los sistemas de riego. En los ejemplos desarrollados, se usan datos reales y en algunos casos se han asumido valores aproximados a la realidad de los diferentes valles de la Costa del PERU, donde se aplicar el documento. Los grficos, figuras y cuadros que se incluyen, son de fcil entendimiento y ayudar a los usuarios a comprender rpidamente conceptos y los ejemplos expuestos, para su aplicacin y rplica en cada una de las Juntas o Comisiones donde se planifique evaluar las eficiencias, as como realizar acciones para elevar o mejorar dichas eficiencias.

INSTRUCTIVO TCNICO PARA CALIBRACIN DE LA EFICIENCIA DE CONDUCCIN Y DISTRIBUCIN

INSTRUCTIVO TCNICO PARA CALIBRACIN DE LA EFICIENCIA DE CONDUCCIN Y DISTRIBUCIN

66


1.2 OBJETIVOS UTILIZACIN

Los objetivos del presente instructivo son:

a) Disponer de un documento tcnico, autorizado oficialmente, sencillo, entendible en su contenido y su aplicacin por los usuarios interesados y personal tcnico de Comisiones de Regantes, Juntas de Usuarios y Administraciones Tcnicas de Distritos de Riego del Per, encargados de la operacin y supervisin de los sistemas de riego.

b) Con el instructivo se pretende contribuir a la consolidacin de la operacin y mantenimiento de la infraestructura de riego en las 64 Juntas de Usuarios que abarca el PES II II ETAPA, mediante la evaluacin de las eficiencias de conduccin y distribucin de los canales, logrndose con ello: mejorar la distribucin del agua con la entrega en forma mas precisa, y localizar a nivel de CR y JU los sectores con bajas eficiencias, sus causas, etc., permitiendo tomar decisiones para controlar o mejorar dichas eficiencias.

Utilizacin del presente instructivo:

a) En primer trmino lo utilizarn los especialistas de Operacin y Mantenimiento y tcnicos de campo, en el Programa de Entrenamiento en Servicio (PES) que realizan en las Juntas de Usuarios.

b) Luego se entregar a las Administraciones Tcnicas de los Distritos de Riego, Juntas de Usuarios, Comisiones de Regantes, para su reproduccin y distribucin masiva entre los profesionales, tcnicos, trabajadores, usuarios y pblico en general, para que ayuden en las tareas de determinar, y actualizar la eficiencia de conduccin/distribucin.

c) Las Juntas de Usuarios y Comisiones de Regantes lo distribuirn entre todos los usuarios de su mbito para que en su conocimiento, permita acelerar el incremento de los actuales niveles de eficiencia

77


2.0 BASE TECNICA Y PRCTICA PARA DETERMINAR LAS EFICIENCIAS DE CONDUCCION Y DISTRIBUCION

2.1 IMPORTANCIA DE SABER O CONOCER LA EFICIENCIA DE RIEGO

a) En primer lugar saber cunta agua de la que se obtiene, capta o recoge con mucho esfuerzo en algunas cuencas, subcuencas o del subsuelo, le llega a los usuarios y es bien utilizada.

b) Saber cuantificar en dinero, lo que se est perdiendo con cada metro cbico de agua que no se aprovecha bien.

c) Saber en forma rpida y sencilla, qu cantidad de tierras se podra irrigar si el agua mal aprovechada, se llegara a utilizar en ampliar la frontera agrcola.

d) Saber de que magnitud ser el costo de obras, para ir mejorando cada tipo eficiencia determinada en cada mbito hasta llegar a un nivel aceptable tcnicamente.

e) Comparar qu resulta ms conveniente a corto plazo, si invertir en las obras fsicas que puedan estar faltando o en capacitar a los usuarios para usar mejor el agua.

2.2 PERSONAL ENCARGADO DE DETERMINAR LA EFICIENCIA DE RIEGO

Este instructivo est diseado y redactado para que cualquier usuario y quien asuma el cargo de delegado de canal, pueda realizar los aforos, registrar la informacin mnima y determinar la eficiencia en forma directa o con apoyo de las instancias superiores.

La eficiencia la puede determinar el tomero, el guardamayor, el delegado de canal, el sectorista de riego, el jefe de operacin y mantenimiento, el Gerente Tcnico, los directivos que tengan inters, las autoridades de agua y en general las personas que se interesen por un mejor uso del agua.

2.3 Requisitos Mnimos y Elementales de las Personas que van a Determinar la Eficiencia de Riego

a) Saber leer y escribir, de preferencia con nivel de secundaria.b) Tener conocimiento de la red de canales que abastecen a la Comisin de

Regantes o Junta de Usuarios a la que pertenece.c) Conocer lo que es un caudal expresado en litros por segundo o metros cbicos

por segundo.d) Saber definir y reconocer los elementos de un cauce o canal, como base, fondo

o plantilla, altura, tirante, talud, pendiente, rea etc. (Formato N 01).

88


a) Conocer el manejo y funcionamiento de algunas estructuras tipo que se utilizan en el riego y para aforar, con sus respectivos elementos.

b) Ser responsable y honesto en el desempeo de la tarea que se le encomienda.

2.4 TIEMPO Y FRECUENCIA PARA EVALUAR LA EFICIENCIA

Depende de la disponibilidad de recursos de personal, movilidad, equipos de medicin, equipos de cmputo etc. Peridicamente se puede muestrear cada uno de los mbitos enumerados (canal, sector, CRs, JU etc.), pero lo recomendable es hacerlo por cada campaa agrcola, con fines de comparacin de una campaa a otra, para realizar las mejoras que resulten necesarias.

Es recomendable determinar la eficiencia en las actuales condiciones de la infraestructura de riego y luego con infraestructura mejorada en algunos tramos o en canales piloto de diferente categora (L 1, L 2, L 3 etc.), con la finalidad de comparar y despertar el inters en los usuarios por mejorar la eficiencia en todos sus niveles. Esto supone hacer mantenimiento en general, como limpia de canales, reposicin y elevacin de bordos y tramos destruidos, reconstruccin y limpia de estructuras.

Los resultados sern evidentes y se puede aprovechar esta situacin para cuantificar el agua perdida que puede beneficiar a los usuarios en vez de perderse.

En el caso de fuentes de agua, con rgimen irregular, la determinacin de las eficiencias est relacionada con la disponibilidad del agua.

Si se requiere contar con datos cercanos a la realidad y no se dispone de mucho tiempo y recursos, es recomendable ajustar las mediciones a los siguientes tiempos:

a) Al inicio de la campaa agrcola, durante una semana, cuando se inicia el machaco, cuando la demanda de riego es alta y los canales estn con mantenimiento reciente.

b) A mitad de la campaa agrcola, durante una semana, cuando las necesidades de riego son ms regulares de acuerdo a la etapa de crecimiento del cultivo y los canales ya no tienen mucho mantenimiento.

c) Al finalizar la campaa agrcola, durante una semana, cuando los requerimientos de riego son menores y los canales casi estn sin mantenimiento.

d) Las horas de registro sern las que se anotan en los tems 2.5 y 2.7 c.e) Con esta informacin y con los tiempos de funcionamiento de los canales, se

puede procesar y ponderar la eficiencia de conduccin y distribucin durante la campaa agrcola.

99


2.5 Reporte de los Resultados de la Eficiencia de Riego

De acuerdo al mbito donde se hacen los aforos, mediciones, registros, procesamiento y/o la determinacin de la eficiencia, el encargado lo reportar a su inmediato superior. Puede reportar la informacin registrada o los resultados obtenidos, segn el nivel de responsabilidad que se le ha asignado. Es recomendable que en cada mbito de trabajo los encargados aprendan a determinar la eficiencia para que cada uno en su propia realidad, constate las deficiencias de su infraestructura para mejorarla.

2.6 A qu Ventajas nos Conduce el tener una Mejor Eficiencia en un Sector, una Comisin de Regantes o una Junta de Usuarios

a) A solicitar menos agua para cada uno de los mbitos enunciados, o sea ahorrar agua, lo que deriva en un menor pago por el agua utilizada.

b) A lograr una mayor participacin de los usuarios en el manejo eficiente del agua.

c) A pagar por menos cantidad de agua utilizada en el canal, sector, CRs o JU, ya que no se pagar por el agua que antes se perda. Se debe tener en cuenta que en el documento Poltica y Estrategia Nacional de Riego en el Per, en el futuro el agua se entregar en bloques (un canal, un sector, una Comisin de Regantes etc.) y cuanto ms eficiencia se tenga, mayor cantidad de agua le llegar a los usuarios.

3d) A elevar la tarifa de agua por m , para financiar las obras que se requieren para mejorar la eficiencia, porque redundar en mayor disponibilidad del recurso.

e) A cautelar o cuidar los recursos hdricos de una cuenca, subcuenca o mbito geogrfico donde se produce el agua, porque sabe que a menos prdidas en la cuenca habr mayor disponibilidad de agua para uso agrcola y otros usos.

f) A contribuir en la conservacin del medio ambiente y no degradar las tierras, ya que cuidando los excesos habr menos deterioro de los dems recursos naturales.

2.7 UBICACIN DE LOS TRAMOS CON MAYOR PERDIDA DE AGUA

Con los resultados de la eficiencia se puede determinar:

a) Si el agua se pierde ms en la etapa de conduccin, en la distribucin o en la aplicacin.

b) Adems si se hace en forma detallada, se puede saber con bastante aproximacin qu tramo de canal pierde mas agua durante la conduccin.

c) Tambin se pude identificar que lateral o laterales pierden mas agua en la distribucin.

1010


d) Finalmente se pude identificar que parcela, chacra o finca pierde mas agua durante la aplicacin.

Con informacin veraz y responsable obtenida por los mismos usuarios, se puede determinar qu tramo o mbito geogrfico estudiado o evaluado pierde mas agua para dedicarle un tratamiento especial que permita mejorar la eficiencia en el menor tiempo y al menor costo posible.

2.8 Acciones a Desarrollar para Mejorar la Eficiencia de Riego

En el mbito de baja eficiencia de conduccin

a) Se puede acortar tramos, revestir tramos crticos, sellar cangrejeras o fugas de agua en el canal, elevar bordos etc.

b) Adoptar polticas para erradicar usuarios de agua informales, asignar costos de agua para usos no autorizados en forma oficial o clandestinos etc.

c) Programar y ejecutar en forma oportuna la limpieza y el mantenimiento de la infraestructura de riego.

En el mbito de baja eficiencia de distribucin

a) Inventariar las estructuras con fugas excesivas o malogradas, para priorizar su reconstruccin.

b) Trabajar en cada canal con los caudales mnimos tcnicamente aceptables y no por debajo del mnimo.

c) Mejorar el Plan de Distribucin de Agua y su aplicacin, programar mejor y respetar los turnos de riego etc.

d) Sancionar a quienes malogran estructuras, aplicarles el Reglamento de Operacin y Mantenimiento y hasta pueden ser excluidos del Padrn de Usuarios.

En el mbito de la baja eficiencia de aplicacin

a) Se puede identificar las parcelas que mas pierden agua y sus posibles causas, para hacer mejor nivelacin del terreno y cerrar los desages.

b) Mantener siempre limpias las regadoras internas. c) Aplicar lminas de agua con la frecuencia adecuada de acuerdo a las

caractersticas fsicas de los suelos.d) Utilizar todas las horas disponibles para riego y no solamente las horas de da.

1111


2.9 BENEFICIOS ECONMICOS CON LA MEJORA DE LA EFICIENCIA DE RIEGO

Las inversiones son recuperables y con creces, bajo las siguientes modalidades:

a) Con infraestructura eficiente, los tiempos de riego durarn menos y los jornales por riego disminuirn.

b) El usuario no invertir en cuidados y vigilancia de la infraestructura, porque conoce que est funcionando bien y que cualquier usuario no puede tomar el agua sin autorizacin.

c) El solo hecho de adelantar los riegos por mejor eficiencia le permite al usuario sacar sus cosechas a tiempo, ganndole al clima, las plagas, el mercado etc.

d) El agua ahorrada puede ser utilizada en una siguiente campaa en su misma parcela, si el agua proviene de regulacin o en regar una mayor rea en caso de no ser regulado el sistema.

1212


3.0 CONCEPTOS E INTERPRETACION DE EFICIENCIA

Eficiencia de conduccin, distribucin o de aplicacin, es un concepto utilizado para evaluar las prdidas de agua en un sistema de riego, como el indicado en el Grfico N 01, con la finalidad de realizar mejoras en la infraestructura hidrulica de un canal, una CR o una JU; as como mejorar la operacin del sistema y disminuir los costos respectivos.

En el presente instructivo vamos a utilizar los conceptos de eficiencia de conduccin (Ec), generalmente aplicado a los canales de derivacin o principales y eficiencia de distribucin (Ed) que se da en la seccin comprendida entre la primera entrega a los canales laterales hasta la distribucin del agua a las parcelas (usuarios). As mismo utilizaremos el concepto integrado de las dos eficiencias indicadas anteriormente con la denominacin de eficiencia de operacin (Eo), que se describen a continuacin.

3.1 EFICIENCIA DE CONDUCCIN (EC)

La eficiencia de conduccin permite evaluar el estado de operacin y mantenimiento del canal principal o de derivacin en el tramo desde la fuente de abastecimiento hasta que se empieza a distribuir el agua en los canales laterales L1, L2, L3, ..., Ln (Grfico N 02). Es mayor cuanto mejor sea el estado del canal o cauce que conduce el agua. Esto quiere decir lo siguiente:

a) Que, de preferencia sea revestido, para evitar que haya prdidas de infiltracin.

b) Que no tenga roturas, ni en la base, ni en los taludes ni en los bordos.c) Que no tenga mucho espejo de agua expuesto a la evaporacin.d) Que no se produzcan hurtos o sustraccin de agua en el recorrido, como el caso

de usuarios informales, carguo de agua en cisternas, abastecimiento permanente de uso pecuario etc.

e) Que se deriven los caudales mnimos recomendables tcnicamente, para tener velocidad aceptable y no producir sedimentacin que reduce la capacidad del canal o erosin que deforma la seccin, exponiendo una mayor superficie a la infiltracin.

La eficiencia de conduccin (Ec) est dada por la relacin entre la cantidad de agua que entra al canal o tramo de canal de derivacin (VE) y la cantidad de agua que sale del canal o tramo del canal (VS) mediante la siguiente expresin:

...(1)VEVSEc = 100

VEVSEc(%) =

1313


Gr

fico

N

01:

Esqu

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Hid

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02:

Repr

esen

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cin

1515


Tambin, cuando se utiliza caudales:

...(2)

Otra forma de clculo de la eficiencia de conduccin es utilizando los conceptos de prdidas mediante las siguientes expresiones:

...(3)

...(4)

Ec = 100 - Vp(%), Ec = 100 - Qp(%) ...(5)

donde:Ec = Eficiencia de conduccin.Vp = Prdidas de agua en el canal, expresadas en volumen.Qp = Prdidas de agua en el canal expresadas en caudal.VS = Volumen de agua que sale del canal o tramo de canal.VE = Volumen de agua que entra al canal o tramo de canal.QS = Caudal que sale del canal o tramo de canal.QE = Caudal que entra al canal o tramo de canal.

3.2 EFICIENCIA DE DISTRIBUCIN (ED)

Se obtiene en toda la red de canales, acequias, regadoras o cauces que sirven para distribuir el agua hacia las parcelas, fincas, predios o chacras de los usuarios (Grfico N 03). Es mayor cuanto mejor sea el estado de los canales y estructuras de distribucin. Esto quiere decir:

a) Que no haya fugas en las tomas y estructuras de retencin, partidores y otros debido a deterioros o daos causados a veces por los mismos usuarios.

b) Que se programen uno, dos o tres canales para turno de riego con un caudal suficiente y no todos los canales al mismo tiempo, con caudales muy bajos que originan velocidades muy bajas.

La eficiencia de distribucin (Ed) est definida por la relacin entre el caudal del agua entregada en la cabecera de un canal lateral (Ve) y la sumatoria de los caudales o volmenes distribuidos en las parcelas, predios o usuarios (Vn), que tiene la siguiente expresin:

...(6)

QEQSEc = 100

QEQSEc(%) =

VEVS-VEVp = 100

VEVS-VEVp(%) =

QEQS-QEQp = 100

QEQS-QEQp(%) =

VeVnEd = 100

VeVnEd(%) =

1616


Gr

fico

N

03:

Repr

esen

taci

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e D

istr

ibuc

in

1717


QeQnEd = 100Qe

QnEd(%) =

VeVn-VeVp = 100

VeVn-VeVp(%) =

QeQn-QeQp = 100Qe

Qn-QeQp(%) =

...(7)

Existen otras formas de calcular la eficiencia de distribucin, una de ellas es utilizando el concepto de prdidas Vp o Qp, sea que se utilice datos de volmenes o caudales; dichas relaciones tienen las formas siguientes:

...(8)

...(9)

Ed = 100 - Vp(%), Ed = 100 - Qp(%) ...(10)

Otra forma de clculo es empleando caudales o volmenes discriminados segn el nmeros de parcelas o usuarios

...(11)

donde:Ed = Eficiencia de distribucin en %.Qe = Caudal o volmenes que entra en el canal lateral.Qn = Suma de los caudales o volmenes que entran a las parcelas o predios.Qs = Caudal o volumen que sale del canal lateral.

Determinacin de eficiencia a partir de la eficiencia total del sistema y la eficiencia de conduccin (Ec)

Ed = 100 (Ec - Ets), ...(12)

...(13)

...(14)

donde:Ed = Eficiencia de distribucin del sistema.Ec = Eficiencia de conduccin.Ets = Eficiencia total del sistema.Ve = Volmenes entregados en cabecera de canal lateral.Vd = Volmenes distribuidos a los predios o parcelas.Vp = Volmenes de prdidas de agua.

100Qn)...Q2(Q1-QeQsEd

+++=

VeVdEts = 100

VeVdEts(%) =

Vd-Ve Vp = 100Ve

Vd-VeVp(%) =

Vd-Ve Vp = Ets(%)100Vp(%) =

1818


3.3 EFICIENCIA DE OPERACIN (EO)

La eficiencia de operacin (Eo), evala la calidad de la operacin del sistema de riego entre la captacin de la fuente de agua y la entrada a las parcelas y est definida por la relacin entre los caudales o volmenes distribuidos a nivel de predios o parcelas de los usuarios y los volmenes extrados o derivados de una fuente de agua determinada (bocatoma, presa, toma, pozo de agua subterrnea etc.). La expresin de clculo, es la siguiente:

...(15)

Tambin: ...(16)

donde:Eo = Eficiencia de operacin en %.Qn =Suma de caudales o volmenes que entra a los predios o parcelas (volmenes

distribuidos).QE = Caudal o volumen que se deriva de la fuente de agua (bocatoma).

Otra manera de calcular la eficiencia de operacin (Eo), conociendo la eficiencia de conduccin(Ec) y distribucin (Ed) es:

Eo = Ec x Ed ...(17)

Otra forma de calcular la Eo es mediante la relacin entre el caudal de salida y la diferencia del caudal de entrada, en una seccin de riego, menos la sumatoria de los caudales entregados en los canales laterales, multiplicado por 100, para expresarlo en porcentaje:

...(18)

3.4 EFICIENCIA DE APLICACIN (EA)

Dado que el instructivo tiene por finalidad slo determinar la eficiencia de conduccin y distribucin, en este captulo solo se hace referencia a la eficiencia de aplicacin para poder entender el concepto global de la eficiencia de riego, siendo necesario en este caso disponer de informacin ms compleja de datos climticos, para utilizar frmulas y programas especiales, o realizar mediciones de campo tambin complejas.

La eficiencia de aplicacin se obtiene dentro de la parcela o chacra del usuario (Grfico N 04). Es mayor, cuanto mejor sea usada el agua en la parcela. Esto quiere decir:

a) Tener terrenos bien nivelados

QEQnEo = 100QE

QnEo(%) =

100QEQnn4QnQn3Qn2(Qn1Eo ++++= ...

100Qnn)...Qn4Qn3Qn2(Qn1-QEQSEo(%)

+++++=

1919


Gr

fico

N

04:

Repr

esen

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plic

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n

2020


a) Utilizar mtodos de riego adecuados, de acuerdo a las caractersticas fsicas del suelo y el tipo de cultivo.

b) No tener los desages o botaderos abiertos durante el riego.c) Utilizar todas las 24 horas para regar y no solo las horas del da, desperdiciando

los caudales de la noche.d) Estandarizar caudales en las tomas parcelarias y tiempos de riego para reas

conocidas de cada usuario.

Para el clculo de Ea, se aplica la siguiente relacin

...(19)

Esto si se aplica a una parcela en particular; para un sector viene a ser el promedio ponderado de las Ea de las parcelas de cada lateral del que est conformado. Tambin se expresa como la relacin entre la suma del caudal o volumen utilizado por los cultivos en las parcelas (uso consuntivo) de todos los laterales o sub-laterales del sector, entre la suma de volmenes o caudales distribuidos a las parcelas correspondientes; o sea:

...(20)

donde:Ea = Eficiencia de aplicacin en %. (Quc) = Sumatoria de los volmenes o caudales utilizados por las plantas

(uso consuntivo). (Qd) = Sumatoria de los volmenes o caudales distribuidos a las parcelas.

3.5 EFICIENCIA TOTAL DE RIEGO

En general es la cantidad de agua aprovechada por los cultivos, en la finca, parcela o chacra, con respecto a una cantidad de agua tomada en alguna fuente natural o artificial. (Grfico N 05).

3.6 EFICIENCIA DE RIEGO DEL SECTOR (EOS)

Se denomina sector de riego a una parte del valle donde se ubica una o varias Comisiones de Regantes. Este sector, a su vez se divide en sub-sectores que son atendidos por un canal de derivacin que sale del ro. Este canal tiene varios laterales y sub-laterales para atender las parcelas, fincas o predios (Grfico N 05).

100QdQucEa =

100(Qd)

(Quc) Ea = 2121


Gr

fico

N

05:

Det

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Tot

al

2222


En este caso la eficiencia de operacin del sector est dada por el promedio de las eficiencias de distribucin de los canales laterales y sub-laterales que lo conforman, por la eficiencia de conduccin del canal principal o de derivacin. De otra manera, la eficiencia de operacin del sector est dada por la relacin de la suma de los volmenes (Vs) o caudales (Qs) que son entregados a las parcelas de todos los canales laterales entre el volumen (Vs) o caudal (Qs) derivado en el canal principal y que tiene la siguiente expresin:

...(21)

donde:Eos = Eficiencia de riego del sector por conduccin y distribucin en %. QnLn = Suma de los volmenes o caudales en las parcelas del canal lateral.QE = Volumen o caudal derivado o entregado en la toma del canal principal o sector.

3.7 EFICIENCIA DE RIEGO DE LA COMISIN DE REGANTES

La eficiencia de la Comisin de Regantes, se puede determinar de la misma manera como se ha determinado para un sector, haciendo las sumas y promedios de todos los sectores que conforman la Comisin. En este caso se tendr mayores detalles de las eficiencias en cada sector, con lo cual se pueden identificar y plantear las medidas correctivas urgentes.

3.8 EFICIENCIA DE RIEGO DE LA JUNTA DE USUARIOS

La eficiencia de riego de la Junta de Usuarios se puede obtener sumando y promediando las eficiencias de las Comisiones de Regantes que la conforman. En este caso se tendr eficiencias diferenciadas por cada Comisin, lo que permite identificar a cual CR darle preferente atencin. Un ejemplo prctico vemos en el cuadro siguiente que muestra las Eo del valle de Jequetepeque o JU del mismo nombre.

100QE

QnLn...QnL3QnL2QnL1Eos

+++=

N

123456789101112

Comisin de Regantes(CR)

Pay PayVentanillasTolnZapotal-HuabalChepnGuadalupePacangaLimoncarroTecapaSan PedroSan JosJequetepeque

Eo(%)

51.8755.8524.6158.7064.8186.7482.2685.0461.0489.0565.6585.80

A Nivel de Valle (1)72.90

Fuente: Proyecto Especial Jequetepeque-Zaan (PEJEZA)(1) Promedio ponderado con el rea de cada CR.

2323


4.0 METODOLOGIA PARA LA DETERMINACION DE LA EFICIENCIA DE CONDUCCION Y DISTRIBUCION

Pasos a seguir:

4.1 ACTUALIZAR Y OBTENER EL ESQUEMA HIDRULICO (VER GRFICO N 01)

a) Se debe contar con el esquema hidrulico de la red de riego del sector, Comisin de Regantes o Junta de Usuarios donde se va a determinar la eficiencia de conduccin y distribucin. En el esquema hidrulico, al inicio de cada canal debe anotarse: longitud, caudal, nmero de hectreas y nmero de usuarios del canal.

b) Una vez que se obtiene el esquema hidrulico, se proceder a seleccionar el canal o canales donde se va a trabajar. La informacin del esquema hidrulico dar las pautas para la seleccin de acuerdo a los medios disponibles. Se puede programar por etapas para ir determinando la eficiencia en cada ao, hasta cubrir la totalidad del sector, Comisin de Regantes o Junta de Usuarios.

c) Se determinar los puntos donde se va a aforar en cada uno de los canales seleccionados. Un canal corto tendr mnimo dos puntos de control, al inicio y al final. Un canal largo se controlar por tramos, por cada kilmetro o tramos representativos.

d) En las oficinas ms accesibles a los usuarios se debe publicar en forma permanente el esquema hidrulico respectivo, para que sea de conocimiento de los usuarios. En el mismo se incluirn y sealarn los canales donde se realiza la determinacin de la eficiencia, para obtener la colaboracin de los usuarios en el cuidado de los equipos, implementacin y acondicionamientos realizados.

4.2 SELECCIN DE PUNTOS DE CONTROL

Dependiendo de la magnitud del problema, la utilidad de los resultados y de los recursos disponibles, la evaluacin de la eficiencia puede hacerse:

a) A nivel de un canal o cauce mas pequeo, donde se tenga inters en conocer su funcionamiento, y que atiende a una o mas parcelas, y que est a cargo de un delegado de canal.

b) A nivel de un sector de riego que involucra un grupo numeroso de parcelas y un nmero de canales laterales de diferente orden (L1, L2, L3, L4, ..., Ln), y canales de menor orden (L1-1, L1-1.1; L2-1, L2-1.1, etc.) que estn a cargo de un sectorista de riego o de un jefe de sector segn la magnitud del rea atendida con riego.

c) A nivel de una Comisin de Regantes, compuesta por uno o varios sub-sectores de riego, a cargo de un jefe de operacin y mantenimiento de la CRs o de un jefe de sectoristas de riego.

2424


d) A nivel de una Junta de Usuarios, compuesta por una o varias Comisiones de Regantes, a cargo de un Jefe de Operacin y Mantenimiento y de un Gerente Tcnico, o quien haga las veces del mismo.

e) Los puntos seleccionados, deben estar en los ms crticos del sistema de riego en su conjunto, o donde se tenga inters en determinar la eficiencia.

4.3 APROVISIONAMIENTO DE LOS MEDIOS NECESARIOS

a) Dependiendo del mtodo de aforo a utilizar se har un listado de los medios y elementos mnimos que se necesitan para los trabajos de aforos y mediciones para obtenerlos, comprarlos y distribuirlos a cada uno de los responsables de los canales seleccionados. Estos medios sern como mnimo: cronmetro o reloj, calculadora, wincha, cable o alambre, estacas de fierro o madera, pintura, flotador, libretas de campo, formatos, hojas de registro y procesamiento. Si se dispone de correntmetro, es recomendable hacer la comprobacin con muestreos peridicos, de los aforos realizados con otro mtodo.

b) Disponer y entregar cada paquete del equipo necesario en cada uno de los puntos determinados en los canales seleccionados, a las personas asignadas y responsables de los aforos.

4.4 DESIGNAR AL PERSONAL ENCARGADO

a) De acuerdo a los canales seleccionados, se definir bajo responsabilidad de la Comisin de Regantes o Junta de Usuarios segn el caso, a las personas que tendrn a cargo las mediciones o aforos, el registro, la recoleccin de informacin, el procesamiento y la determinacin de la eficiencia de conduccin y distribucin.

b) Estas personas sern o pueden ser el tomero (persona encargada de la toma en forma permanente), el guardamayor (la persona encargada de todo el sistema de riego), el sectorista (persona encargada de un sector de riego o una Comisin de Regantes), delegados de canal (responsables de la distribucin y mantenimiento de los canales de su mbito de riego) y otras personas seleccionadas y acreditadas para el trabajo. Es una labor diaria y de por lo menos 2 a 3 veces al da, por lo que es recomendable contar con varias personas, para que el trabajo no sea interrumpido por ausencia de alguno de los responsables.

c) En cada punto de control se asignar a una persona responsable de la medicin o aforos. De preferencia, se escoger a personas que residan lo ms cerca posible a los puntos de control. Para esto es necesario entrenar y capacitar a un nmero suficiente de usuarios para realizar este trabajo.

2525


4.5 DEFINIR EL TIEMPO Y PERIODICIDAD DE LAS MEDICIONES

a) Se definir y respetar, que las mediciones y determinaciones se harn durante un tiempo suficiente que permita obtener informacin completa y no parcial. Puede ser una campaa agrcola, o sea lo que demora el cultivo predominante del sector. Puede ser un ao agrcola, o sea el perodo que va del 1 de Agosto al 31 de Julio del siguiente ao (exceptuando el perodo de mantenimiento de la infraestructura de riego). Es recomendable hacer la determinacin durante el perodo completo que demora el cultivo predominante de la zona, sin que esto sea limitante, ya que si hay condiciones, se puede hacer durante todo el ao agrcola, para lo cual hay que tener presente la cdula de cultivos instalada. No es recomendable hacer la determinacin por un perodo parcial de la campaa agrcola de un cultivo.

b) La periodicidad de las medidas para la eficiencia de conduccin, sern diarias, durante las horas siguientes: 00:00, 06:00, 12:00 y 18:00 horas. En los das que el canal no tiene agua, el aforo se registrar como sin agua.

c) La periodicidad de los aforos o mediciones para la eficiencia de distribucin sern diarias, mientras los canales estn con agua, durante las horas siguientes: 00:00, 06:00, 12:00 y 18:00 horas. En caso de no contar con personal suficiente, se tomar informacin mnima a las 06:00 y 18:00 horas. Es recomendable tener informacin al inicio y trmino del riego, para lo cual se debe contar siempre con el Plan de Distribucin de Agua (PDA) y la planilla de turnos de riego.

4.6 VERIFICACIN Y ACONDICIONAMIENTO DE LOS CANALES Y ESTRUCTURAS

EN EL CAMPO

a) Una vez seleccionados los puntos de control, se proceder a su verificacin y acondicionamiento en el campo. En el canal se debe medir, monumentar o sealar las progresivas, como mnimo cada 500 metros, en la margen que sea ms accesible para las personas encargadas de las mediciones.

b) Se establecern, identificarn y marcarn los puntos de control con sus respectivas progresivas en lugares visibles, con nombres apropiados relacionados con el lugar y/o personas de su ubicacin, como usualmente sucede en el campo.

c) Se acondicionar los puntos de control con las exigencias mnimas para realizar los aforos. Es recomendable que, se acondicione el canal con una seccin regular o medidas fijas y estables por un buen tiempo, en una longitud mnima de 30 metros y se mantenga siempre limpia y accesible para hacer las mediciones en forma rpida. El tramo de canal acondicionado, debe estar marcado a 5 metros del inicio y a 5 metros del final, para realizar los aforos por el mtodo ms sencillo del flotador, utilizando los 20 metros intermedios para medir la velocidad del agua.

2626


4.7 PROCEDIMIENTOS DE AFORO EN CADA PUNTO, OPORTUNIDAD EN FUNCIN DE LA VELOCIDAD

a) Seleccionar el mtodo de aforo ms factible para cada lugar

- No todos los aforos se pueden hacer por el mismo mtodo.- Esto depende de las condiciones de accesibilidad, disponibilidad de personal,

equipos y recursos econmicos de la organizacin de usuarios.- Es recomendable escoger el mtodo que ms se adapte en el punto

seleccionado.- Puede seleccionarse desde el ms sencillo como el mtodo del flotador,

pendiente y seccin, mira graduada, etc., as como aforos con correntmetro, aforos con medidores Parshall, vertederos y otras estructuras fijas, etc.

b) Entrenar con anticipacin a las personas encargadas

Segn el mtodo seleccionado, las personas encargadas deben ser y estar debidamente entrenadas para realizar su trabajo y responder con eficiencia. Como requisito mnimo deben dominar el mtodo de aforos escogido para el lugar asignado, sin que esto sea limitante, ya que pueden aprender otros mtodos ms complejos y precisos, porque los sectoristas pueden rotar de un sector a otro, o los mtodos se pueden ir cambiando en la medida que mejore la infraestructura, para obtener resultados mas precisos.

c) Realizar los aforos durante el tiempo y periodicidad establecidos

Una vez que se ha escogido el mtodo y la persona encargada, los aforos se deben realizar durante el tiempo o perodo programado y durante las horas establecidas, salvo excepciones anotadas en acpites anteriores.

Para la eficiencia de conduccin

- En la bocatoma, o lugar cercano del aforo, es recomendable tomar medidas, aforos o registros cada 6 horas (00: 00, 06:00, 12:00, 18:00 horas), todos los das durante la campaa, para sacar promedios de caudales derivados.

- En las tomas principales o lugares cercanos seleccionados para el aforo, es recomendable tomar en las mismas horas y de no ser posible, hacerlo dos veces al da (00:06 y 18:00 horas) como mnimo.

Para la eficiencia de distribucin

En las tomas laterales igual que en las tomas principales, pero de no funcionar el canal en forma permanente, se debe asegurar que los datos tomados y registrados correspondan a los promedios de funcionamiento del canal desde el inicio hasta el final de cada turno o riego.

2727


- En las tomas parcelarias se deber tomar mnimo tres medidas durante la realizacin del riego de la parcela, al inicio, a la mitad del riego y casi al finalizar el mismo. Salvo que las tomas sean estructuras calibradas que permitan obtener los aforos con mayor regularidad, los aforos se adaptarn a estas condiciones.

d) Diferenciar los aforos de acuerdo a la eficiencia por determinar

Al realizar los aforos se debe tomar en cuenta, que stos se utilizarn para determinar la eficiencia de conduccin y la eficiencia de distribucin. En consecuencia, los puntos escogidos y acondicionados, las horas establecidas, los equipos a utilizar deben estar correctamente operativos, para obtener los resultados con la precisin requerida. Ejemplo: en un canal de derivacin no es suficiente tomar una sola lectura en el da, porque no sera representativo para determinar la eficiencia de conduccin. As mismo no es suficiente realizar aforos uno o dos das de un total del mes que funciona el canal.

Del mismo modo, si un sector de riego o una Comisin de Regantes tiene diez canales laterales, no se debe aforar solamente uno o dos, para determinar la eficiencia de distribucin, porque no sera representativo del sector. Tambin es necesario realizar los aforos en los das determinados o previstos, que sean representativos del perodo de funcionamiento del sistema de distribucin.

Es posible que con el tiempo, y una vez que se ha realizado repetidas veces los aforos y se ha determinado la eficiencia, es posible ir seleccionando canales laterales representativos (por la calidad de suelos, su ubicacin, el rea servida, nmero de usuarios, la capacidad, antigedad y accesibilidad) donde realizar los aforos, porque se conoce su funcionamiento y eficiencia, con los cuales se pueda sacar conclusiones para el sector completo. e) Aforar en horas de mximo y mnimo caudal, con velocidades diferentes

Los canales no siempre funcionan con la misma velocidad, ya que sta depende de varios factores, como mayor o menor caudal segn la captacin en la fuente, altura de agua en el canal, mantenimiento o limpia del canal etc.

Bajo estas condiciones es recomendable realizar aforos con caudales y velocidades variables, con la finalidad de obtener el rango de funcionamiento ptimo del canal, para dar las recomendaciones de no hacerlo funcionar en condiciones desfavorables, que van contra la eficiencia.

4.8 VARIACIONES DE CAUDAL

a) Variacin del caudal en la bocatoma del canal principal

En los sistemas de riego no regulados, donde las descargas del ro son variables, es necesario tomar las precauciones del caso, para que los aforos sean representativos. La periodicidad adoptada de las medidas cada 6 horas, puede no ser representativa ni recomendable. Los encargados deben tener el criterio suficiente para hacer aforos

2828


intermedios. Si el tomero est en forma permanente, y cuenta con una estacin limnimtrica calibrada(una mira graduada calibrada), puede anotar las alturas de la mira cada hora. En caso que se tenga que realizar aforos, se pueden hacer cada 3 a 4 horas como mnimo.

a) Variacin de caudal en las tomas laterales

Como consecuencia de las variaciones de caudal en la bocatoma, tambin ser necesario cambiar las dotaciones de las tomas laterales, sean de primero, segundo, tercer orden. Ser necesario adecuar los aforos o mediciones a las horas en que se produzcan dichos cambios, los cuales deben ser obligatoriamente registrados, para no distorsionar los resultados de la eficiencia.

b) Variacin de caudal en las tomas parcelarias

De la misma manera, la asignacin de los caudales puede disminuir en las tomas parcelarias, o se puede reducir la atencin de algunas de las mismas. En el caso de un canal que atiende varias tomas parcelarias en forma simultnea, queda la opcin de reducir los caudales de cada una o cerrar algunas y rehacer los turnos de riego. Las variaciones sern registradas obligatoriamente por los encargados de los aforos.

4.9 INICIO DE LOS AFOROS

a) Los aforos empezarn con el inicio de la respectiva campaa agrcola. Esto supone que en el plan anual de mantenimiento de la infraestructura hidrulica de cada organizacin de usuarios, tambin se debe contemplar, incluir y presupuestar el acondicionamiento de los lugares seleccionados para los aforos, la adquisicin del equipo mnimo y el pago del personal requerido para los aforos, segn las condiciones en que se le contrate.

b) No se deben interrumpir los aforos durante el desarrollo de la campaa agrcola, ya que es necesario tener informacin de toda el agua derivada y distribuida en cada mbito seleccionado, para compararla con el agua consumida por los cultivos.

c) Para determinaciones aproximadas, ser suficiente una campaa de aforos de una hora o da determinado.

4.10 REGISTRO Y PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIN

a) Toda la informacin obtenida debe ser registrada bajo responsabilidad por las personas encargadas para tal fin.

b) Se utilizarn formatos y hojas de registro diseadas para este propsito. Debe dejarse siempre una copia en el lugar donde se obtiene la informacin, como fuente primaria donde se originan los datos. Para este fin la Comisin de Regantes dispondr de los medios necesarios.

2929


c) En las organizaciones que cuentan con equipos de cmputo, es recomendable registrar e incorporar la informacin en las computadoras, para el procesamiento con programas especiales creados para esta actividad (SIRIG II).

4.11 REGISTRO DE DATOS Y CLCULOS DE EFICIENCIA

Esta es una labor clave para determinar la eficiencia de conduccin y distribucin, descritos en el captulo 3. Cualquier dato falso o mal llenado, conducir a errores o falsos resultados. Por lo tanto, la informacin se debe registrar con mucho cuidado en los formatos que a continuacin se indican.

4.11.1 Registro en formatos especiales

a) Los aforos con el mtodo del flotador se anotarn en el Formato N 01.b) El resumen mensual de lectura de escalas (lectura de mira) en el Formato N

02.c) El resumen mensual de aforos en estaciones se anotan en el Formato N 03.d) El registro mensual de aforos en medidores se registran en el Formato N 04.e) Los anlisis de prdidas por conduccin y distribucin de agua por estacin de

aforo se registran en el Formato N 05.

En este formato se consignan tres volmenes diferentes:

Volumen programado o asignado en el canal principal, es el volumen que se capta o se deriva, y se obtiene en base a los registros de aforos de los Formatos N 01 al 04. En el Formato N 02 se procesan y registran los caudales o volmenes diarios y mensuales de la estacin de aforos que debe estar cerca a la toma principal.

Volumen Distribuido o entregado, que es el volumen que se distribuye entre los laterales y canales de menor orden al interior del canal aforado. Se obtiene en base a los registros de los Formatos N 01 al 04. En el Formato N 02 se procesa y registra los caudales y volmenes diarios y mensuales de una estacin de aforos, que debe estar en la toma de cada uno de los canales laterales del canal principal antes mencionado. De dichas estaciones se obtiene el volumen total mensual ingresado por los canales laterales, que viene a ser el volumen entregado.

Volumen facturado (en algunas JUs) o distribuido (en todas las JUs), que es el volumen total que se le ha entregado a cada uno de los usuarios en su parcela. Se obtiene en base a los registros del Formato N 01, que es el ms aplicable en parcelas. Estos aforos no son usuales hacerlos parcela por parcela, pero se pueden hacer en un lateral para un grupo de parcelas. Con el promedio de los caudales aforados, se multiplica por el tiempo de funcionamiento del canal y se obtienen los volmenes distribuidos totales de todas las parcelas.

La diferencia entre los volmenes (1) y (2) dar las prdidas de conduccin. La diferencia entre los volmenes (2) y (3) dar las prdidas de distribucin. La diferencia entre los volmenes (1) y (3) dar las prdidas por conduccin ydistribucin.

3030


La suma de todos los canales del sub-sector dar los resultados a nivel de Comisin de Regantes o de sector, para un mes determinado. Las sumas de todos los meses dar las prdidas anuales o por campaa o como se crea conveniente. Ejemplo un sub-sector cualquiera de riego de 3 canales, que utiliza los volmenes programados en el PDA:

Canal

L1L2L3

Total

Volumen Programado

3(m )(1)

2'000,000900,000

2'200,000

5'100,000

VolumenEntregado

3(m )(2)

1'800.000800,000

1'800,000

4'400,000

VolumenDistribuido

3(m )(3)

1'400,000650,000

1'250,000

3'300,000

Prdidas por Conduccin

3(m )(1-2)

200,000100,000400,000

700,000

Prdidas por Distribucin

3(m )(2-3)

400,000150,000550,000

1'100,000

Prdidas de Operacin

3(m )(1-3)

600,000250,000950,000

1'800,000

f) Las prdidas entre volmenes programados o asignados y los volmenes derivados, captados, distribuidos o recibidos por el sub-sector o por la Comisin de Regantes, se registran en el Formato N 06.

Al igual que en el Formato N 05, se diferencian los 3 volmenes descritos. En este caso: la suma de todos los sub-sectores de una Comisin dar las prdidas de operacin de la Comisin de Regantes. Ejemplo: una Comisin de Regantes cualquiera que tiene 5 subsectores, que utiliza los volmenes programados en el PDA:

Sub-sector

12345

Total

Volumen Programado

3(m )(1)

5'100,0003'000,0001'100,0004'500,0002'500,000

16'200,000

VolumenEntregado

3(m )(2)

4'400,0002'680,0001'000,0004'000,0002'200,000

14'280,000

VolumenDistribuido

3(m )(3)

3'300,0001'880,000700,000

3'000,0001'700,000

10'580,000

Prdidas por Conduccin

3(m )(1-2)

700,000320,000100,000500,000300,000

1'920,000

Prdidas por Distribucin

3(m )(2-3)

1'100,000800,000300,000

1'000,000500,000

3'700,000

Prdidas por Operacin

3(m )(1-3)

1'800,0001'120,000400,000

1'500,000800,000

5'620,000

4.11.2 PROCESAMIENTO, CLCULOS Y LLENADO DE FORMATOS

a) La verificacin, validacin, complementacin de la informacin se har por las personas designadas.

b) Los clculos preliminares, se harn con el auxilio de tablas, grficos, y frmulas sencillas, por el personal encargado, utilizando calculadora.

c) El llenado de datos en formatos definitivos, para ingresarlos a la computadora se har con todo el cuidado necesario por personas encargadas, con conocimientos suficientes, ya que una vez ingresados en la computadora, esta dar resultados segn la informacin ingresada.

3131


4.11.3 PERSONAS ENCARGADAS DE PROCESAR LA INFORMACIN

Para la eficiencia de conduccin y distribucin:

a) El tomero, guardamayor, el sectorista, el jefe de operacin y mantenimiento de la Comisin de Regantes o en ltima instancia el Gerente Tcnico de la Junta de Usuarios.

b) Puede tomarse personal auxiliar, como alumnos universitarios o de educacin rural superior de preferencia de cada uno de los lugares donde se ubican los canales a los que se les determinar la eficiencia, para que hagan esta labor, con mayor conocimiento de la realidad para la comparacin y comprobacin inmediata de los resultados, sea por contrato directo o mediante la participacin de estudiantes de especialidades afines a travs de convenios con universidades e institutos de educacin superior.

4.12 DETERMINACIN DE EFICIENCIAS

4.12.1 Informacin bsica

Para determinar la eficiencia se debe tener informacin suficiente y representativa y en diferentes niveles de la red de riego con la cual hacer los clculos. Para esto hay una secuencia a seguir:

a) Aforos

Sino se dispone de informacin histrica de aforos, el clculo de las eficiencias se realizar con los aforos realizados segn el procedimiento indicado en el punto 4.7 de este instructivo y para el canal o canales a los que se va a determinar sus eficiencias. En nuestro caso emplearemos primeramente datos tericos de aforos para facilitar la aplicacin de los conceptos de eficiencias y en segundo trmino vamos a utilizar informacin real de aforos de la JU de Jequetepeque, Santa y La Joya Antigua.

b) Generacin de informacin histrica

Esta informacin se registra y tabula a travs del tiempo, generando la informacin histrica de cada estacin, para utilizarla al final de un mes, de una campaa agrcola, un ao agrcola, segn se requiera, promediando y ponderando los resultados, con los cuales se puede proceder y calcular las eficiencias. En este documento no se ha contado con informacin histrica, razn por la cual las determinaciones de eficiencias se realizan con mediciones puntuales, horarias.

C) Tratamiento de la informacin

Una vez procesada la informacin, se determinar la eficiencia de conduccin y distribucin por perodos parciales hasta completar la campaa o ao agrcola. No se debe esperar la finalizacin del ao o la campaa agrcola, para recin determinar las eficiencias. Puede ser que en la misma campaa o

3232


ao agrcola se vaya adoptando las medidas correctivas, si estas son sencillas y de fcil aplicacin, como por ejemplo limpieza de canales o reposicin de tramos de canal con roturas.

Se utilizar los equipos de cmputo en las organizaciones que lo tengan, para facilitar este procesamiento, utilizando las frmulas del captulo 3.0

4.12.2 Determinar la eficiencia de conduccin: (ver tambin esquema del Grfico N 02 y Esquemas N 01 y 02 de las Juntas Usuarios del Santa y la Joya Antigua)

a) Caso Terico

Utilizando la informacin del Grfico N 05 que nos reporta los aforos en los distintos puntos de entrega de agua, desde la toma (1), la entrega a los canales laterales (2) y la distribucin a las parcelas (3) que son 1,000 l/s, 850 l/s y 595l/s respectivamente.

Aplicando la relacin (2) del captulo 3.0:

expresado en porcentaje: 85%.

Si se utiliza volmenes diarios se tiene:

Este clculo tambin puede realizarse con aforos de tramos del canal principal como se indica en el Grfico N 01, a fin de conocer ms en detalle las caractersticas del canal, pero la eficiencia promedio es la misma que el ejemplo anterior.

El clculo puede realizarse con volmenes o caudales promedio diarios mensuales, anuales o estacionales (perodo de la campaa agrcola) con informacin histrica registrada en los Formatos N 02.

b) Utilizando informacin real de las Juntas de Usuarios

En este caso se han realizado aforos puntuales del da, y se ha determinado la eficiencia de conduccin en base a caudales, solamente mediante la ecuacin (2) del captulo 3:

85.01,000850

Q1Q2

QEQSEc ====

%8510086,40073,440Ec ==

3333


E

S

En el caso de la Junta del Santa, se presenta un ejemplo de la Comisin de Regantes Canal Chimbote (Ver Esquema N 01). Los datos corresponden al canal Nueva Esperanza I, que deriva o capta un caudal de entrega QE de 267 l/s; despus de un recorrido de 3.5 km se afora y el caudal de salida QS es igual a 239 l/s.

La eficiencia de conduccin es:

Ec = QS / QE 100 = 239 / 267 100 = 89.51 %

3434


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En el caso de la Junta de Usuarios La Joya Antigua, se presenta un ejemplo de la Comisin de Regantes La Curva. Se ha realizado aforos con correntmetro en el lateral 1C, en la progresiva 0 + 020 y 1 + 000 a las 9:30 a.m. y 10.00 a.m del 19 de Febrero del 2004. Los resultados son:

Hora Progresiva Caudal (l/s)

09:30 0 + 020 206 10:00 1 + 000 187

La eficiencia de conduccin del tramo es:

Ec = 187 / 206 100 = 90.78 %

En la Junta de Usuarios La Joya Antigua, tambin se presenta un ejemplo de medicin de campo de la Comisin de Regantes Cerrito. Se ha realizado aforos con correntmetro en el lateral 2A, en la progresiva 0 + 050 y 0 + 100 a las 10:00 a.m. y 10.15 a.m. del 16 de Febrero del 2004. Los resultados son :

Hora Progresiva Caudal (l/s)10:00 0 + 050 119 10:15 0 + 100 115

Eficiencia de conduccin del tramo: x100 = 96.64 %115119

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4242


4.12.3 Determinar la eficiencia de distribucin (Ed)

a) Si se emplea informacin registrada en el Formato N 05, la Ed se calcula dividiendo el volumen (3) entre el volumen (2), que se han explicado en el captulo 3.

Para determinar la eficiencia de distribucin del canal del Grfico N 05, se aplica las ecuaciones (6) y (7) del Captulo 3, siendo los resultados en porcentajes los siguientes:

%70100da / m 440,73

/dam 408,51100VeVnEd 3

3

===

%70100l/s 850l/s 595100

QeQn Ed ===

Cuando se realiza el clculo de las eficiencias de distribucin por primera vez, con los aforos del da, se puede calcular la eficiencia, aplicando la frmula (7) del Captulo 3.

b) Se presenta un ejemplo de clculo con aforos puntuales en la JU Jequetepeque regulado, CR Limoncarro, como se observa en el Esquema N 04. En este caso se trata de un sector del canal lateral que distribuye a canales de menor orden que finalmente entregan a las parcelas.

En el tramo o seccin de riego ingresa un caudal Qe = 1,140 l/s y se distribuye hacia las parcelas y los caudales siguientes:

q1 = 0.00q2 = 0.00q3 = 0.00

q4 = 240 l/sq5 = 153 l/sq6 = 24 l/s

Al final del tramo o seccin sale un caudal QS no distribuido de 500 l/s. Para el clculo de la Ed, se aplica la frmula (11) del Captulo 3 y se obtiene el siguiente resultado:

%16.69100417140,1

500100qn)...q3q2(q1-Qe

QsEd =

=++++

=

c) Otro ejemplo de la JU del Santa, Comisin de Regantes Canal Chimbote Sector La Campia es el siguiente.

El canal Nueva Santa Clemencia 3 A, recibe un caudal de entrega QE de 142 l/s, distribuye los siguientes caudales Q = 10 l/s, Q = 34 l/s, Q = 16 1 2 3l/s, Q = 18 l/s, Q = 20 l/s y Q = 17 l/s que en total suman 105 l/s. 4 5 6Aplicando la frmula (7) del Captulo 3, se obtiene:

4343


Esquema N 04: SECCIN DE RIEGO SELECCIONADA PARA CALCULO DE EFICIENCIA DE DISTRIBUCIN, COMISIN DEREGANTES LIMONCARRO JU JEQUETEPEQUE REGULADO

Q = 1,140.00 lt/sege0+030.00 2

Canal CAA I

= 0.00 lt/segq13

0+480.00

Canal CAA IA

= 0.00 lt/segq23

1+164.00

Prdidas = Qe - (Qs + qn)Prdidas = 22300 lt/seg

Canal GARBANZAL

= 0.00 lt/seg3q3

1+359.00

= 240.00 lt/seg4q

3 Canal CAMACHO

= 153.00 lt/seg5q3 Canal CAMPO ALAMBRE

= 24.00 lt/seg6q

3 Canal ALAMBRE I

= 500.00 lt/segSQ

Canal Matriz II

2+599.00

4+321.00

4+326.00

5+662.00

Ed ( % ) = QsQe - qn

x100

Ed ( % ) = 500.00 x100723.00

Ed ( % ) = 69.16%

Canal Matriz II

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MRA

MRA

MRA

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4444


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6 5 4 3 2 1==

+++++

4.12.4 DETERMINAR LA EFICIENCIA DE OPERACIN (CONDUCCIN Y DISTRIBUCIN) (EO)

Utilizando la informacin del Grfico N 05, la Eo resulta de aplicar la ecuacin (15) del Captulo 3:

tambin

Tambin se presenta un ejemplo con aforos de la Junta de Usuarios del Santa, en la Comisin de Regantes Canal Chimbote, sector de Rinconada. En el canal CH 13 canal La Luz, se deriva Qe = 496 l/s y se distribuyen los siguientes caudales Q = 39 l/s, Q = 37 l/s, Q = 38 l/s, Q = 3 2 1 2 3 4l/s, Q = 120 l/s, Q = 45 l/s y Q = 125 l/s, que en total suman 436 l/s. V e r 5 6 7Esquema N 06.

Aplicando la ecuacin (16) del Captulo 3, se determina la eficiencia de operacin:

% 50.591001,000595100

QEQn Eo ===

% 50.59100/sm 400,86/sm 408,51100

VEVn Eo 3

3

===

Ed =

100QE

usuariosQ de Sumatoria

%90.87100496436100

QEQQQQQQQ 7654321

==++++++

Ed =

Eo =

Este es un ejemplo explicativo de la forma de obtener la eficiencia de operacin, sin embargo el concepto de Eo va ms all del mbito de un simple canal lateral, pues considera todas las prdidas que se producen desde la derivacin en el canal principal hasta la distribucin en las parcelas. En todo caso el ejemplo podra considerarse como la determinacin de la eficiencia de distribucin en el canal lateral CH13, canal La Luz.

4646


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4747


4.13 REPORTE Y ANLISIS DE LOS RESULTADOS

Los resultados obtenidos se harn de conocimiento del jefe de Operacin y mantenimiento y del Gerente Tcnico de la organizacin de usuarios, quien con las recomendaciones del caso lo hace llegar a los directivos para tomar las medidas convenientes, que se deben implementar para elevar los niveles de eficiencia de conduccin y distribucin.

Los resultados, recomendaciones y decisiones adoptadas deben ser de conocimiento del universo de los usuarios interesados, para lo cual se publicarn en las respectivas Comisiones de Regantes, para que vayan conociendo una parte del Plan de Trabajo y de Operacin y Mantenimiento de la siguiente campaa. Esto ayudar a plantear una tarifa acorde con los trabajos u obras fsicas a ejecutarse.

4848


5.0 OBSERVACIONES ADICIONALES. FUENTES DE BAJA EFICIENCIA (roturas, filtraciones, desbordes, limpieza, etc.)

5.1 ROTURAS DE CANALES O CAUCES

Las roturas se producen en algunos puntos o tramos de canal, en forma natural o por la mano del hombre.

a) Las roturas naturales se dan por la presencia de races de rboles y arbustos, que generalmente por descuido, se dejan crecer en canales revestidos y no revestidos.

b) Tambin se dan en tramos donde el bordo libre no permite algn represamiento que se forma en un canal sin mantenimiento, se desborda y produce roturas.

c) El paso de maquinaria por encima de los canales no revestidos produce roturas que no siempre son repuestos en las mismas condiciones. Estas roturas pueden darse en canales de diferente categora (L1, L2, L3, L4, etc.).

d) Las tomas laterales, cuyo borde superior est a menor altura que el bordo d e l canal, da origen a roturas, cuando el agua en el canal sobrepasa el borde libre.

e) La mano del hombre tambin propicia roturas, cuando se llena mucho un canal y para evitar que se desborde, se debilitan los mismos bordos para darles ms altura con la tierra de los mismos. En un siguiente llenado del canal se produce rotura, por falta de vigilancia durante los riegos. Cuando esto sucede de noche, produce daos en campos de cultivo, en infraestructura y gran prdida de agua hasta reponer el canal a sus condiciones naturales.

f) Tambin es necesario tomar en cuenta el tiempo que se pierde durante el desarrollo de una campaa, cuando se produce una rotura de consideracin hasta repararla. En muchos casos tambin hay que reponer cultivos malogrados o inundados.

5.2 FILTRACIONES

a) Se producen en canales construidos sobre materiales muy permeables no aptos para una buena conduccin del agua. Estos materiales pueden ser desde arenas gruesas en los valles, hasta grava o piedra en las laderas de cerros por donde pasan los canales, que dan origen a filtraciones de gran magnitud, lo que obliga a revestir algunos tramos o cambiar la ubicacin del canal.

b) Tambin se producen por orificios o cangrejeras que hacen pequeos animales como reptiles, roedores, que los usan para su habitat natural y que generalmente no son detectables a simple vista.

4949


a) En canales no revestidos, en general se producen filtraciones, por el solo hecho que un rea o seccin considerable del canal est en contacto con el agua.

b) En canales revestidos, tambin se producen filtraciones por las juntas de dilatacin mal hechas o deterioradas, por tramos o paos revestidos de canal con materiales de mala calidad, por losas resquebrajadas debido a fallas en el comportamiento del material de relleno de la plataforma.

5.3 DESBORDES

Los desbordes se dan generalmente en:

a) Canales con poca altura, con bordos no muy amplios o anchos, sin caminos de mantenimiento, que no soportan grandes caudales y que por lo general estn a diferente nivel con el terreno natural aledao, lo que facilita el desborde.

b) Puede ser como consecuencia de una rotura descrita en el tem 4.1.c) Tambin se pueden producir por el funcionamiento de retenes, checks, o

represamientos aguas abajo del canal.d) Pueden ser por descargas no programadas, que se originan por el descuido del

funcionamiento del canal de mayor orden en las partes altas.

5.4 LIMPIEZA DE CANALES

a) La limpieza de canales es una actividad de mucha importancia en toda la red de un sistema de riego, ya que ayuda bastante en mejorar la eficiencia en todos los niveles, porque aumenta la velocidad, se reducen los tiempos de riego, se tiene menor tiempo el agua circulando y expuesta en los cauces.

b) La limpieza debe hacerse tantas veces sea necesaria durante la campaa, ya que la semilla de mala hierba casi siempre est presente y germina apenas se humedece el canal. De no contar con presupuesto, para esta limpieza en la forma requerida, los usuarios la deben hacer por su cuenta, si conocen en forma directa y contundente los beneficios que se logran con canales bien limpios.

c) La limpieza tambin se hace para eliminar sedimentos que transporta el agua en suspensin y que se van acumulando a lo largo del canal facilitado por las bajas velocidades. Esta operacin generalmente solo se hace una vez en la campaa.

d) Es recomendable insistir, que en los canales de toda categora los usuarios no deben sembrar dentro el permetro hmedo, ya que aumentan el coeficiente de rugosidad y disminuyen la velocidad del flujo en el canal.

5050


5.5 MANTENIMIENTO DE ESTRUCTURAS

a) Las tomas principales, secundarias y de todo orden deben estar selladas, sin fugas, mientras no estn de turno. Si hay prdida de agua por roturas, u otras causas se deben arreglar antes de empezar los riegos. Esta labor se debe incluir en el Plan de Mantenimiento.

b) Las retenciones, repartidores, aliviaderos y todas las estructuras que intervienen en el sistema de riego deben estar bien acondicionadas durante los riegos, ya que un mal funcionamiento representa muchas prdidas de agua en la campaa.

5151


6.0 REGISTRO DE DATOS SIRIG II

Las personas encargadas de hacer los trabajos hasta llegar a determinar la eficiencia de riego, o solamente la de conduccin y distribucin, deben familiarizarse con el Sofware SIRIG II, que el PSI ha instalado en las Juntas de Usuarios. Conociendo este programa, se tendr en forma rpida la informacin tcnica que se requiere en la determinacin de las eficiencias de riego de un sector, una CRs o una JU. Con esta finalidad se dan a continuacin los principios bsicos de este programa y las rutinas que cubre en la gestin del agua, para que se le saque el mximo provecho.

6.1 SOFTWARE SIRIG II

6.1.1 INTRODUCCIN

El Sistema de Informacin de Riego (SIRIG II), es un Software desarrollado con el Lenguaje de Programacin Visual Basic versin 6.0 con Base de Datos Access, desarrollado por el PSI en el marco del Programa de Entrenamiento en Servicio (PES) en beneficio de las 64 Juntas de Usuarios de la Costa del Per con sus respectivas Comisiones de Regantes que las conforman, cuya aplicacin tiene como objetivo almacenar gran cantidad de informacin y operar en forma sistematizada, de modo fcil y amigable con gran rapidez y oportunidad.

El presente captulo, describe las pautas bsicas a seguir por parte del operador sobre todas y cada una de las operaciones que se pueden realizar de manera integrada desde los ingresos y/o modificaciones necesarias para la operacin del sistema que comprende los mdulos de Manejo de Agua y los Mdulos de Gestin Econmica hasta la emisin de reportes, que se pueden utilizar para diferentes usos, como determinar las eficiencias de conduccin y distribucin.

En hidrometra, el mdulo est orientado al registro de las dotaciones asignadas a nivel de la red secundaria de riego como de la principal, que permite elaborar cuadros comparativos para evaluar la eficiencia de conduccin del sistema de riego en general, proyectando establecer medidas correctivas al respecto orientadas a elevar la misma. Es la rutina que ms informacin nos puede proporcionar, ya que se tienen datos registrados y procesados de las mediciones realizadas, con las cuales se puede determinar las eficiencias, si es que las organizaciones de riego estn haciendo la hidrometra.

6.1.2 CARACTERSTICAS DEL SOFTWARE SIRIG II

a) Programa modular, integrado, computarizado de fcil instalacin, amigable y simple manejo, desarrollado en lenguaje Visual Basic V.6.0 con base de datos Access.

b) Automatiza los mdulos de Manejo del Agua (operativo) y Gestin Econmica.

5252


Caractersticas

Est desarrollado en lenguaje simple que permite ser instalado en cualquier modelo de computadora operando en ambiente Windows 98 o posterior, funcionando en ambiente multiusuario.

- Requiere en hardware de un procesador Pentium 233 Mhz MMx o superior.

- Requiere de 64 MB de memoria RAM, disco duro de 200 MB de espacio libre como mnimo, unidad de CD-ROM , monitor a color SVGA de 800 x 600 pxeles mnimo; y con requerimiento adicional (software) de tener instalado el Windows 98 o posterior.

- El Mdulo de Manejo de Agua comprende las rutinas del Padrn de Uso de Agua, Inventario de Infraestructura de Riego y Drenaje, Plan de Cultivo y Riego, Plan de Distribucin de Agua, Hidrometra, Plan de Mantenimiento.

- El Mdulo de Gestin Econmica est constituido por la rutina de Recaudacin de Tarifa. Facilita y simplifica la gestin con el rpido procesamiento de datos minimizando los errores.5353


7.0 CART

determinacion_eficiencias.pdf

Documents