INTRODUCCION

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CONTENIDO

Pgina- 4 -RESUMEN

- 5 -I.INTRODUCCION

- 6 -1.1.-Formulacin del Problema

- 6 -1.2.-Antecedentes del Problema

- 7 -1.3.-Justificacin del Problema

- 7 -1.3.1.-Justificacin Tcnica

- 7 -1.3.2.-Justificacin Econmica

- 7 -1.3.3.-Justificacin Social

- 8 -1.4.-Objetivos de la Investigacin

- 8 -1.4.1.-Objetivo General

- 8 -1.4.2.-Objetivos Especficos

- 8 -II.REVISION BIBLIOGRAFICA

- 9 -2.1.-Definicin de Conceptos Bsicos en sistema de riego por aspersin. Aspectos Generales

- 9 -2.1.1.-Sistema de Riego

- 9 -2.1.2.-Riego por Aspersin

- 10 -2.1.3.-Modulo de riego por aspersin

- 10 -2.1.4.-Equipo mvil de riego por aspersin

- 10 -2.1.5.-Diseo de un modulo de riego por aspersin

- 10 -2.1.6.-Operacin de un mdulo de riego por aspersin

- 10 -2.1.7.-Mantenimiento de un sistema de riego por aspersin.

- 11 -2.1.8.-Ventajas e Limitaciones del riego por Aspersin

- 12 -2.2.-Aspectos Topogrficos en el trazo de mdulos de riego por aspersin

- 12 -2.2.1.-Topografa

- 13 -2.2.2.-Levantamiento topogrfico Planimtrico

- 13 -2.2.3.-Levantamiento topogrfico altimtrico

- 14 -2.3.-Estudio Hidrolgico de la Cuenca Oferta Hdrica

- 14 -2.3.1.-Bsqueda y Anlisis de Datos Meteorolgicos

- 14 -2.3.2.-Completacion y extensin de Datos hidrolgicos

- 15 -2.3.3.-Anlisis regional de Precipitacin

- 17 -2.3.4.-Modelo Determinstico y Estocstico de LUTZ SCHOLZ

- 18 -2.3.5.-Conceptos Bsicos empleados en el modelo por LUTZ SCHOLZ

- 18 -2.3.5.1.-Ecuaciones del Balance Hdrico

- 19 -2.3.5.2.-Coeficiente de Escurrimiento

- 20 -2.3.5.3.-Precipitacin Efectiva.

- 22 -2.3.5.4.-Retencin de la cuenca

- 22 -2.3.6.-Variables influyentes en la Retencin de la cuenca

- 22 -2.3.6.1.-Relacin entre descargas y retencin

- 23 -2.3.6.2.-Coeficiente de Agotamiento

- 24 -2.3.6.3.-Almacenamiento Hdrico

- 25 -2.3.6.4.-Gasto de la Retencin

- 25 -2.3.6.5.-Restitucin

- 26 -2.3.6.6.-Abastecimiento de la Retencin

- 27 -2.3.7.-Generacin de Caudales segn el modelo, test y Restricciones

- 27 -2.3.7.1.-Caudal mensual para un ao promedio

- 27 -2.3.7.2.-Generacin de caudales para periodos extendidos

- 28 -2.3.7.3.-TEST Estadsticos

- 28 -2.3.7.4.-Restricciones del Modelo

- 29 -2.4.-Sistema de Riego por Aspersin

- 29 -2.4.1.-Componentes de los Mdulos de Aspersin

- 29 -2.4.1.1.-Captacin

- 29 -2.4.1.2.-Reservorios o Cmaras de Carga

- 29 -2.4.1.3.-Red de Distribucin

- 29 -2.4.1.4.-Hidrantes

- 30 -2.4.1.5.-Mangueras

- 30 -2.4.1.6.-Elevadores

- 30 -2.4.1.7.-Aspersores

- 32 -2.4.1.8.-Accesorios mltiples

- 32 -2.4.2.-Relacin Suelo-Agua-Planta

- 32 -2.4.2.1.-Caractersticas Fsicas del suelo que afectan a la Retencin del Agua

- 34 -2.4.2.2.-Eficiencia de riego (Er)

- 35 -2.4.2.3.-Movimiento del Agua en el Suelo

- 36 -2.4.2.4.-Estados de agua en el suelo o Contenido de Humedad del suelo

- 39 -2.4.2.5.-Evapotranspiracin

- 41 -2.4.2.6.-Demanda de agua y requerimiento de riego

- 43 -2.4.3.-Hidrulica en Tuberas

- 43 -2.4.3.1.-Energa Disponible en la tuberas

- 44 -2.4.3.2.-Medicin de la Energa

- 44 -2.4.3.3.-Esttica de fluido: Agua de Reposo

- 44 -2.4.3.4.-Dinmica de fluido: Agua en movimiento

- 44 -2.4.3.5.-Sistema de tuberas

- 47 -2.4.3.6.-Criterios de Diseo

- 50 -2.4.3.7.-Perdida de Carga en Tuberas de Salidas Mltiples

- 51 -2.4.3.8.-Otras Perdidas de Carga

- 54 -2.4.3.9.-Prueba Hidrulica

- 55 -2.5.-Lneas de riego mvil

- 55 -2.5.1.-Distancia y superposicin de Aspersores (Revisin de Traslapes)

- 56 -2.5.2.-Perdida de carga en la lnea de mvil regante

- 56 -2.6.-Evaluacin de Impacto Ambiental

- 57 -2.6.1.-Identificacin de los Impactos Ambientales relevantes

- 57 -2.6.2.-Marco Legal Aplicable

- 62 -2.6.3.-Proceso de Evaluacin de Impacto Ambiental (EIA)

- 64 -III.MATERIALES Y METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION

- 64 -3.1.-Descripcin de la Zona de Estudio

- 64 -3.1.1.-Aspectos Generales

- 65 -3.1.2.-Vas de Comunicacin y Acceso.

- 65 -3.1.3.-Relieve Topogrfico

- 66 -3.1.4.-Recursos Hdricos fuentes de agua, demanda y uso

- 70 -3.2.-Materiales y Recursos Utilizados en la FASE de CAMPO - GABINETE

- 70 -3.2.1.-Recursos humanos empleados en el trazo de mdulos de riego por Aspersin.

- 70 -3.2.2.-Materiales Utilizados en levantamiento Topogrficos Planimetra

- 70 -3.2.3.-Materiales Utilizados en levantamiento Topogrficos Altimetria

- 71 -3.2.4.-Materiales e instrumentos Utilizados en las pruebas de Infiltracin

- 71 -3.2.5.-Materiales e instrumentos utilizados en la evaluacin de modulo de riego pos Aspersin

- 71 -3.2.6.-Materiales e instrumentos utilizados en Aforos

- 71 -3.2.7.-Materiales e Instrumentos utilizados para el procesamiento de datos

- 72 -3.3.-Metodologa y Procedimiento Aplicado

- 72 -3.3.1.-Metodologa y Procedimiento aplicada respecto a la Topografa

- 73 -3.3.2.-Metodologa y procedimiento aplicada en Hidrolgia

- 73 -3.3.3.-Metodologa aplicada en Agrologa

- 74 -3.3.4.-Metodologa Aplicada en la Evaluacin bsica a Proyectos Instalados

- 75 -3.3.4.1.-Evaluacin Preliminar del rea evaluado

- 75 -3.3.4.2.-Evaluacin Caso Irrigacin CACHICATA (Proyecto que Fracaso)

- 76 -3.3.4.3.-Evaluacin Caso Irrigacin Limatambo (Proyecto Operativo)

- 76 -3.3.4.4.-Determinacin de la Uniformidad de distribucin del agua a nivel de parcela

- 79 -3.3.4.5.-Determinacin de la Eficiencia de Riego

- 82 -3.3.5.-Metodologa aplicada Para la propuesta de diseo y operacin de mdulos de riego

- 83 -3.3.5.1.-Datos Bsicos

- 84 -3.3.5.2.-Diseo Agronmico

- 91 -3.3.5.3.-Metodologa en el Diseo Hidrulico y seleccin del aspersores

- 95 -3.3.5.4.-Resultados Asumidos para la operacin

- 96 -3.3.5.5.-Planteamiento Hidrulico - Diseo Hidrulico de la red de Tuberas

- 104 -3.3.6.-Metodologa Aplicada en la Evaluacin de Impacto Ambiental

- 106 -IV.RESULTADOS Y DISCUCION

- 106 -4.1.-De la Evaluacin Bsica a proyectos Instalados en Riego por Aspersin

- 106 -4.1.1.-Respecto al Proyecto Irrigacin Cachicata ( Proyecto que Fracaso)

- 109 -4.1.2.-Respecto la Proyecto Irrigacin Limatambo ( Proyecto Exitoso)

- 109 -4.2.-De la Informacin hidrolgica y generacin de la oferta hdrica en al Microcuenca Huata

- 109 -4.2.1.-Caractersticas de la Cuenca y el rea de Riego

- 110 -4.2.2.-De la Precipitacin Pluvial

- 117 -4.2.3.-Respecto al Balance Hdrico

- 128 -4.3.-De las pruebas de Infiltracin

- 132 -4.4.-De los Diseos Agronmicos y la Demanda de Agua para los Cultivos.

- 136 -4.5.-De la Seleccin del Aspersor, Velocidad de Infiltracin

- 139 -4.6.-Del Diseo Hidrulico de la tubera Principal, Laterales y la Lnea de Riego Mvil.

- 143 -4.7.-De la Operacin de los mdulos de riego por Aspersin y Sus Esquemas Hidraulico

- 150 -4.7.1.-Operacin de las Cmaras de Carga

- 150 -4.7.2.-Operacin de las Vlvulas de Control

- 150 -4.7.3.-Operacin de las Vlvulas de Purga

- 150 -4.7.4.-Operacin de los Hidrantes

- 151 -4.7.5.-Operacin del Equipo mvil del Aspersor

- 151 -4.8.-De la Evaluacin de Impacto Ambiental de los mdulos de riegos propuestos

- 151 -4.8.1.-Diagnostico Ambiental

- 152 -4.8.2.-Identificacin de Impactos Ambientales

- 157 -4.8.3.-Impactos Ambientales (+/-) y Medidas de Control Ambiental

- 158 -V.CONCLUSIONES

- 160 -VI.RECOMENDACIONES

- 160 -Recomendacin Ambiental

- 161 -Recomendacin Para Realizar Futuros Diseo y proyectos de Riego por Aspersin

- 163 -VII.REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

- 166 -ANEXOS

I.

ANEXOS ANEXOS 1 Diseo Operacin de los Mdulos de Riego II y III.

ANEXOS 2 Evaluacin Bsica de Mdulos de Aspersin en Operacin

ANEXOS 3 Planos y Laminas del Proyecto

II. RESUMEN

Los diferentes planteamientos en riego por aspersin realizados en la Regin Cusco, nos han permitido analizar el xito y fracaso de los proyectos de riego. Es as que se ha considerado en esta parte de la tesis el porque de los fracasos en algunos proyectos y en funcin a estas deficiencias se plantea un diseo y operacin respectiva de los mdulos de riego por aspersin.

El presente trabajo de investigacin lleva como titulo Propuesta de Diseo y Operacin de los Mdulos de Riego por Aspersin en la irrigacin Manzanares-Pomacanchi, el cual se sita en el Distrito de Pomacanchi, Provincia de Acomayo en la regin Cusco, debido a la escasez del recurso hdrico en las comunidades de Mancura-Pomacanchi se ha visto la necesidad de incorporar las tierras en descanso a tierras con riego permanente en un total de 40 ha., formando as 03 mdulos de riego por aspersin de: 11.05 ha, 14.00 ha y 15.25 ha respectivamente con un modulo promedio de riego de 0.69 l/s/ha y un caudal demandado de 25 a 30 l/s, el diseo de cada modulo permiti de forma independiente realizar los clculos de los parmetros de Diseo y Operacin, dependiendo de los factores de cada modulo.

Para cumplir con los objetivos trazados se ha seguido dos etapas: la de campo y la de gabinete. En el primer punto se realizado evaluaciones en campo de la eficiencia de aplicacin y distribucin de mdulos de riego por aspersin de sistemas operativos instalados por el Plan Meriss en la provincia de Anta entre otros. Las pruebas de campo que mayor importancia tienen con el diseo de los sistemas de riego por aspersin (Caractersticas fsicas de los suelos, pruebas de infiltracin, clasificacin de los suelos segn su aptitud, contenido de humedad del suelo, etc.)

En una segunda etapa, el procesamiento y anlisis respectivos de los muestreos de campo correspondientes, los cuales ayudaran a obtener resultados ms precisos para tomarlos en cuenta el diseo de los mdulos de riego por aspersin.

Con los datos de campo procesados y analizados se dio inicio al diseo de los mdulos de riego, realizando los clculos de los datos bsicos como es la oferta hdrica en Hidrolgia, seguido del diseo agronmico, la seleccin del aspersor y el dimensionamiento de las tuberas principal y lateral. Y finalmente se ha considerado la evaluacin del proyecto desde el punto de vista ambiental. En este ltimo punto es necesario considerar el caudal ecolgico en el balance hdrico respectivo para no producir el desequilibrio ecolgico y garantizar la demanda hdrica de los cultivos.

III. INTRODUCCION

1.1.- Formulacin del Problema En los andes peruanos, no todos los proyectos o sistemas de riego por aspersin han logrado alcanzar los objetivos trazados. Los problemas que con mayor frecuencia se presentan y que muchas veces no son superados; son de aspecto climtico, tcnico y social. Englobando el problema del deficiente uso racional del recurso hdrico aplicando el riego por aspersin en los terrenos de cultivo de nuestro agricultor. Las causas que frecuentemente se observa son: el mal diseo hidrulico sin considerar los parmetros de diseo en funcin a la poca de riego planteados en la etapa de preinversin, el planteamiento deficiente y desinteresado para la operacin de mdulos en la etapa de preinversin y el bajo nivel tecnolgico utilizado en la produccin agrcola por la insuficiente capacitacin y asistencia tcnica en el manejo de recursos aguasuelo planta. El lugar en estudio esta ubicado en el distrito de Pomacanchi Provincia de Acomayo en la regin Cusco

Los problemas planteados nos inducen a formular las siguientes interrogantes, las mismas que nos proponemos responderlas durante el desarrollo del presente trabajo de investigacin. En funcin a que se plantea realizar una propuesta de diseo y operacin de los mdulos de riego por aspersin para la irrigacin Manzanares-Pomacanchi? Qu parmetros de Diseo y Operacin se debe tener en cuenta para brindar una buena propuesta en la instalacin de riego por aspersin? Existe alguna tcnica de medicin de las ventajas o desventajas desde el punto de vista ambiental?

1.2.- Antecedentes del Problema

La escasez de recurso hdrico en la sierra peruana es cada ve mas notoria al mismo tiempo en el se observa que las fuentes hdricas en el transcurrir de los aos han ido disminuyendo sus caudales, produciendo la demanda hdrica insatisfecha en cultivos, por tal motivo y/o problema la tecnologa y la globalizacin han trado a nuestros pueblos alto andinos sistemas de riego que distribuyen el agua a los cultivos de una manera eficiente y uniforme, logrando satisfacer las necesidades hdricas de los cultivos de una determinada cedula de cultivos. El Plan MERISS Inka, proyecto Especial Plan de Mejoramiento de Riego en Sierra y Selva; Institucin dependiente del Gobierno Regional Cusco, cuya misin es la elaboracin, ejecucin y gestin de proyectos de irrigacin. Aprovechando la intervencin del equipo de estudios de la Unidad Operativa Anta en la provincia de Acomayo, se ha visto por conveniente ser participe en el mencionado estudio. Los gastos realizados durante la elaboracin del proyecto sern asumidos por el Plan MERISS en convenio con la municipalidad distrital de Pomacanchi. La zona en estudio cuenta con dos tipos de riego aplicados: sistema de riego por aspersin y gravedad, el primero de ellos fue instalado por el PRONAMACHS en el ao 2000 en la comunidad de Mancura para una extensin de 5 ha que actualmente operan. El sistema de riego por gravedad predomina en el riego parcelario en aproximadamente 300 ha. Aledaos al rea de proyecto utilizando canales de riego de concreto y en tierra, sistemas de regulacin como el reservorio de Mancura entre otros. De la fuente principal riachuelo Huata aguas abajo deriva las aguas el canal revestido Manzanares-Chosecani el cual conduce un caudal de 100 l/s para irrigar los sectores mencionados aplicando el riego por gravedad por condiciones topogrficas.

1.3.- Justificacin del Problema Los problemas planteados nos inducen justificar por las siguientes:

2.1.1.- Justificacin Tcnica

El presente trabajo de investigacin es presentado a la escuela profesional de Ing. Agrcola de la facultad de ing. Agrcola con la finalidad de servir como bibliografa para el Diseo y Operacin de sistemas de Riego por Aspersin planteados en las zonas alto andinas tomando en consideracin las experiencias de ejecucin en los proyectos de irrigacin Mollepata y Limatambo ambos ubicados en la provincia de Anta. Los criterios y experiencias con las que se diseara servirn de complemento prctico a lo impartido en la teora dictada en las aulas universitarias y de referencia para posteriores diseos que se pretenda realizar.2.1.2.- Justificacin Econmica

Los costos para elaborar un proyecto de irrigacin requieren montos significativos, montos que el tesista y/o investigador no puede asumirlas, razn por la cual se inmersa dentro de estudios realizados por instituciones privadas o publicas encargadas de dichas actividades, la falta de material logstico, tcnico, la falta de experiencia, la falta de criterios de planteamiento y construccin de obras de arte es una razn mas para relacionarse con instituciones que realizan los trabajos fundamentales en el planteamiento de un proyecto de irrigacin. 2.1.3.- Justificacin Social Muchos de los sistemas instalados fracasan debido al desinters de los propios beneficiados razn por el cual se ha visto por conveniente considerar a los futuros beneficiarios en el planteamiento y trazo de los mdulos de riego por aspersin, de esta manera se considera al beneficiario ser participe directo en el planteamiento de una propuesta de operacin y diseo de los mdulos de riego por aspersin para el proyecto irrigacin Manzanares-Pomacanchi

Las comunidades de Mancura y Pomacanchi a travs de la municipalidad distrital de Pomacanchi, solicitaron en enero del 2004 la intervencin del equipo de estudios de la Unidad Operativa Anta del Plan Meriss. Logrndose as un perfil de proyecto que fue elaborado en abril del 2004 el cual fue aprobado por el SNIP-Cusco. La gestin de las autoridades locales permiti la continuacin en la elaboracin de estudios a mayor detalle.

1.4.- Objetivos de la Investigacin2.1.4.- Objetivo General

Proponer un adecuado diseo y Operacin ptimos para la implementacin de riego por aspersin en la irrigacin Manzanares-Pomacanchi, en funcin sistemas de riego instalados en proyectos ya ejecutados.2.1.5.- Objetivos Especficos

1) Realizar una evaluacin bsica a los proyectos ejecutados por el Plan MERISS y actualmente en funcionamiento, para as proponer diseos adecuados para la irrigacin Manzanares-Pomacanchi. 2) Determinar las caractersticas y parmetros de diseo agronmico, hidrulico, social para el diseo y operacin de los mdulos de aspersin en la irrigacin Manzanares-Pomacanchi. 3) Identificar y analizar los posibles impactos, positivos y negativos, directos e indirectos, que se puedan derivar de las actividades de ingeniera previstas en el proceso de construccin del los mdulos de riego propuestos.IV. REVISION BIBLIOGRAFICA1.5.- Definicin de Conceptos Bsicos en sistema de riego por aspersin. Aspectos Generales OLARTE H.W (2003) En la sierra, la mayor parte de los suelos con fines agrcolas estn ubicados en laderas de limitada extensin, con medianas pendientes y ubicadas en las inmediaciones al piso de valle. Generalmente en las laderas existe la escasez de recurso hdrico. Los suelos estn en pleno proceso de erosin, por efecto del mal manejo del riego complementario por gravedad y por efecto de la lluvia.

En sistemas de riego tradicional se emplean elevados caudales, generando en forma acelerada perdidas de suelo. Por consiguiente, el riego presurizado por aspersin, sobre todo en suelos de ladera, es una buena alternativa de riego cuando exista escasez o abundancia de agua, pues aprovecha los caudales de agua, de canales existentes, manantes disponibles, reservorios nocturnos, etc. A continuacin mencionamos algunos conceptos bsicos con los que frecuentaremos durante el desarrollo de la tesis. 2.1.6.- Sistema de Riego

BROEKS V.B Caldern F.L. (1996) Un sistema de riego es un conjunto en el que interactan diferentes componentes tcnicos, sociales y econmicos-productivos. La infraestructura para la captacin, conduccin y aplicacin del agua al cultivo es el componente tcnico, la organizacin y administracin para la distribucin del agua, el registro de usuarios, el mantenimiento de la infraestructura y la solucin de conflictos constituyen el componente social.

La produccin agrcola y/o pecuaria realizada en el rea con riego, su rentabilidad y sostenibilidad son los componentes econmicos productivos. 2.1.7.- Riego por Aspersin

BROEKS V.B Caldern F.L. (1996) El riego por aspersin es un mtodo de riego en el cual el agua es aplicada a los cultivos en forma de lluvia.

BENITES C.C (2000) El planteamiento de un sistema de riego por aspersin consiste en la seleccin de una red de tuberas, para transmitir el agua a los rociadores, a una presin adecuada, con la finalidad de esparcir agua al suelo, en pequeas gotas, simulando la lluvia. CASTAON G. (2000) La aspersin es un mtodo de riego que distribuye el agua en forma de lluvia sobre el terreno, el agua se transporta moderadamente mediante tuberas de baja presin aprovechando la pendiente del terreno. Sino que van en conduccin forzada hasta el aspersor y desde este por el aire cae en forma de lluvia sobre la parcela, infiltrndose sin desplazarse sobre el suelo. Para poder ser distribuida de forma eficiente es necesario instalar material de riego en parcela, as como que el agua alcance una cierta presin, llamada presin de trabajo del aspersor.2.1.8.- Modulo de riego por aspersin

BROEKS V.B Caldern F.L. (1996) El concepto de modulo de riego por aspersin concierne a un componente de la infraestructura del sistema de riego. Generalmente se refiere a la infraestructura a partir de una toma lateral en un canal abierto: cmara de carga, filtros, red de tuberas enterradas, tuberas mviles, aspersores. El trmino ha surgido al introducir riego por aspersin en sistemas de riego con canales abiertos y donde existe el riego mixto.

2.1.9.- Equipo mvil de riego por aspersin

BROEKS V.B Caldern F.L. (1996) El concepto de equipo mvil de riego por aspersin se refiere al conjunto de tubos, vlvulas, filtros, aspersores etc. Que el regante instala en su terreno, conectando con una toma de agua, para regar una superficie en determinado tiempo. El equipo mvil es una parte de un modulo de riego por aspersin.2.1.10.- Diseo de un modulo de riego por aspersin

BROEKS V.B Caldern F.L. (1996) El diseo del sistema de riego debe ser creativo y flexible. Creativo en compatibilizar el componente tcnico con el componente social. Flexible en el sentido de permitir la futura ampliacin del sistema hacia mas usuarios y la introduccin de nuevos tipo de aspersores, sin que eso ocasione grandes problemas tcnicos, econmicos y sociales.

La capacidad de un diseador no se muestra en la complejidad tcnica de las obras y los aspersores, sino en la sencillez del diseo tcnico y la facilidad organizativa con los usuarios. 2.1.11.- Operacin de un mdulo de riego por aspersin

BROEKS V.B Caldern F.L. (1996) La operacin consiste en efectuar labores desde la fuente de presin, hasta el funcionamiento de los aspersores. O sea hasta la aplicacin del riego en parcela: distanciamiento entre aspersores y laterales, % de traslape, tiempo de riego, traslado de posicin y evaluacin de la eficiencia de riego. La operacin inicia con la prueba hidrulica, para posteriormente hacer algunos reajustes si existiera alguna deficiencia.

2.1.12.- Mantenimiento de un sistema de riego por aspersin.

BROEKS V.B Caldern F.L. (1996) Para garantizar el funcionamiento adecuado del sistema, el mantenimiento debe ser permanente, desde la captacin hasta las boquillas de los aspersores.

Limpieza de la captacin, limpieza de las cmaras de carga, lubricacin de las vlvulas, etc.

2.1.13.- Ventajas e Limitaciones del riego por Aspersin CASTAON G. (2000) La aspersin presenta evidentes ventajas en algunos casos as como inconvenientes en otros, siendo necesario conocer todos ellos para poder disear y manejar este mtodo de riego en las mejores condiciones, con el fin de obtener el mximo rendimiento en el uso del agua, a continuacin mencionamos algunos de ellos:

VENTAJAS Se adecua mejor a cualquier tipo de suelo, cultivo y topografa del suelo. Se consigue mayor eficiencia del riego, es decir con poco caudal se riega mayor rea. En terrenos de ladera protege la erosin del suelo y no requiere movimiento de tierra. Es uno de los mtodos de riego que protege a los cultivos de la helada (permite lucha anti-heladas), con mayor facilidad, por operacin rpida del equipo. Es de fcil manejo, se capacita en forma rpida a los operadores. Los acueductos cerrados evitan la contaminacin del agua. En los sistemas fijos y semi-fijos de riego por aspersin, existe completo dominio en la operacin con poco trabajo. LIMITACIONES. En todo tratado sobre riego por aspersin, siempre se menciona que la instalacin de riego por aspersin es costoso, y es cierto en la prctica por dos razones fundamentales:

-Por utilizar bombas para elevar el agua y obtener presin de operacin.

-El empleo de tubera de PVC, aluminio y sus accesorios tambin es costoso.

ALTERNATIVAS Aprovechando la topografa de nuestras laderas de los andes, existen diferencias de nivel que por gravedad generan presin, sin costo alguno. En varios casos de cisternas de riego por aspersin, se estn utilizando materiales menos costosos en la red de conduccin y distribucin. Se emplean tubos y accesorios de PVC-SAP, de la clase 7.5. En el subsistema de distribucin, desde los hidrantes se esta utilizando tuberas flexibles de polietileno o mangueras de plsticos reforzadas. Los componentes de aplicacin, aspersores, ms utilizados son de baja y mediana presin de PVC y de costo permisible, puesto que en la sierra predominan reas pequeas de explotacin agropecuaria y, en general se disponen de caudales pequeos de riego. Con poca frecuencia se utilizan, aspersores de alta presin, como el tipo can, ms que todo en el piso de valle con topografa plana y mayor superficie de las parcelas de riego (Valle Sagrado de los Inkas). Se menciona limitaciones en la aplicacin de riego como: Prdidas de agua por evaporacin, Prdidas de agua por mala distribucin por corrientes de viento, Lavado de insecticidas y fungicidas, Existe riesgo de cada de flores y frutos tiernos, sensibles, como los de tomate, con el impacto de alta pluviomtrica y gotas. ALTERNATIVAS PARA DISIPAR DESVENTAJAS Los riegos deben aplicarse de preferencia en horas de la tarde, noches y maanas. Para mantener la uniformidad de distribucin, es necesario acortar la distancia e instalar los aspersores (postura), transversal a la corriente de viento. Aplicar el riego antes del control fitosanitario. Se debe disminuir la pluviomtrica y tamao de las gotas para evitar la cada de flores y frutos sensibles, mediante una seleccin adecuada del aspersor1.6.- Aspectos Topogrficos en el trazo de mdulos de riego por aspersin2.1.14.- Topografa

OLARTE H. W (2003) La topografa del suelo, es una de las consideraciones mas trascendentales a tomar en cuenta para decidir sobre la realizacin de un proyecto de aspersin. Cuando la pendiente es suave, se puede implementar cualquier mtodo de riego ya sea por gravedad, por aspersin, microaspersion o goteo. Sin embargo, cuando la pendiente se incrementa a niveles mayores del 15 %, la mejor alternativa es el riego por aspersin, micro aspersin o goteo, porque estos no estas supeditados a la topografa del terreno.

Cuando las pendientes son fuertes, el riego por gravedad resulta prohibitivo, puesto que el riego en pendientes pronunciadas generalmente causa erosin altamente perjudicial a los suelos, salvo de que se implementen obras previas, tales como la construccin de terrazas, andenes, etc.

En el caso de la tierras andinas ubicadas en la zona andina, la topografa accidentada y la ubicacin de las fuentes, se convierten en un potencial favorable, debido a que los desniveles naturales entre la fuentes de agua y las tierras regables conectadas por redes entubadas, producen la presin necesaria para el funcionamiento de los sistemas de riego presurizado, este factor clave permite disear y construir sistemas de aspersin en laderas a bajo costo. McCORMAC J.(2004)La topografa es la ciencia que determina las dimensiones y el contorno de la superficie de la tierra a travs de la medicin de distancias, direcciones y elevaciones, define tambin las lneas y niveles que se necesitan para la construccin de caminos puentes, canales, presas, y otras estructuras.

Con los datos tomados en campo sobre el terreno y por medio de elementales procedimientos matemticos, se calculan distancias, ngulos, direcciones, coordenadas, elevaciones, reas o volmenes, segn lo requerido en cada caso. Cabe mencionar que la topografa considera la superficie de la tierra como plana, despreciando realmente la curvatura terrestre, motivo por el cual es aplicable a extensiones pequeas en un rea mxima aproximada de 625 Km o sea 25Km. De longitud por lado. BALLESTEROS (1990) Muchos de los autores definen la topografa en dos grades secciones una que es la planimetra y otra que viene ha ser la altimtria, cada una de estas requiere una buena y sencilla descripcin.

la Planimetra. Solo toma en cuenta la proyeccin del terreno sobre un plano horizontal imaginario que, se supone, es la superficie media de la tierra. La Altimetra. Tiene en cuenta las diferencias de nivel existentes entre los distintos puntos del terreno.2.1.15.- Levantamiento topogrfico Planimtrico McCORMAC J.(2004) Planimetra: Trata de los mtodos para representar, en proyeccin horizontal, los accidentes del terreno sobre un plano o mapa, a una determinada escala, El levantamiento Planimtrico se puede realizar con diferentes instrumentos topogrficos, tales como Planchetas, Teodolitos mecnicos, Distanci metros, Teodolitos Electrnicos o Con Estaciones Totales. 2.1.16.- Levantamiento topogrfico altimtrico TORRES N. VILLATE B (2004) Altimtrica es la parte de la topografa que tiene por objeto determinar y estimar las elevaciones de puntos respecto a una superficie de nivel.La Altimetra considera las diferencias de nivel existentes entre puntos de un terreno o de cualquier construccin de Ingeniera, operacin que se denomina Nivelacin.

Entonces se define la nivelacin, como el arte de medir las diferencias de altura entre dos o ms puntos, as mismo la exactitud de estas mediciones depende del objetivo que se persigue y de los medios disponible.

1.7.- Estudio Hidrolgico de la Cuenca Oferta Hdrica MONSALVE S,G (1999) La hidrologa versa sobre el agua de la tierra, su existencia y distribucin, sus propiedades fsicas y qumicas, y su influencia sobre el medio ambiente, incluyendo su relacin con los seres vivos. El dominio de la hidrologa abarca la historia completa de las aguas sobre la tierra.

RAMOS T,C (2000) La cuenca de una corriente o sistema interconectado de cauces, es el rea que contribuye al escurrimiento, tal que todo el escurrimiento originado en el es descargado a travs de una nica salida.2.1.17.- Bsqueda y Anlisis de Datos Meteorolgicos RAMOS T, Cayo (2000) La inconsistencia y no homogeneidad en secuencias hidrolgicas o series hidrolgicas, representa uno de los temas ms importantes del estudio hidrolgico contemporneo, particularmente relacionada a la conservacin, el desarrollo y control de los recursos hidrulicos, ya que, cuando no se ajustan a las condiciones de adecuadas, la inconsistencia y no homogeneidad de la muestra ocasionan errores significativos en los resultados que se infiere en los anlisis que se efectan a las series hidrolgicas. Esta inconsistencia y no homogeneidad se observa con la presencia de saltos y/o tendencias en la serie hidrolgica afectando sus caractersticas estadsticas como la desviacin estndar. Generalmente en los anlisis climatolgicos se utiliza el trmino homogeneidad de la serie y en los anlisis hidrolgicos se emplea el trmino de consistencia, siendo ambos sinnimos.

Por otra parte, la homogeneidad comnmente se analiza a travs de pruebas estadsticas y en cambio la consistencia en general se detecta con la tcnica de la curva de doble masa y se analiza con las pruebas estadsticas.2.1.18.- Completacion y extensin de Datos hidrolgicos

VILLON V, Mximo (2002) La Extensin de Informacin, es el proceso de transferencia de informacin desde una estacin con largo registro histrico a otra con corto registro.

La completacin de datos, es el proceso por el cual, se llenan huecosque existen en un registro de datos. La completacin es un caso particular de la extensin.

La Extensin de datos, es ms importante que la completacin, por cuanto modifican sustancialmente a los estimadores de los parmetros poblacionales, por ejemplo, la media de una muestra corta, ser diferente a la media de una muestra extendida.

La completacin y extensin de la informacin Hidrometeorolgica faltante, se efecta para tener en lo posible series completas, mas confiable y de un periodo uniforme.

Tcnicas:

Villn V, Mximo (2002) las tcnicas que se utilizan para la completacin, en orden de prioridad son:

Regresin Lineal Simple, entre stas: Correlacin Cruzada entre dos o ms estaciones. Auto correlacin Relleno con criterios prcticos. Para la extensin se usa modelos de: Regresin lineal simple Regresin lineal mltiple. En forma general, el modelo matemtico mas usado para transferir informacin hidrolgica, entre estaciones medidas es el modelo de regresin lineal simple.

2.1.19.- Anlisis regional de Precipitacin Correlacin Villn V, Mximo (2002) La correlacin, se define como la asociacin entre dos o ms variables aleatorias, que explica slo parcialmente la variacin total de una variable aleatoria, por la variacin de otras variables aleatorias involucradas en la ecuacin de asociacin

La parte de la variacin total que queda sin explicar, o sea, la variacin no explicada, se debe a errores o a otras variables aleatorias, que no han sido tomadas en cuenta en la correlacin.

Medidas de Correlacin

Se necesita un estadstico para medir el grado de asociacin correlativa entre las variables bajo consideracin. Los estadsticos ms utilizados son los coeficientes de correlacin y determinacin y la desviacin tpica de los residuos.

Anlisis de Correlacin

Consiste en el clculo de una medida del grado de correlacin y la realizacin de pruebas, para determinar si es aceptable el grado de asociacin correlativa.

El anlisis de correlacin esta estrechamente relacionado con el anlisis de regresin, puesto que la frmula utilizada en el clculo de la medida de correlacin, depende del modelo de regresin adoptado. Por ejemplo, cuando se selecciona un modelo lineal simple, se habla de correlacin lineal simple. 5.- Coeficiente de Correlacin

El coeficiente de correlacin, es el estadstico que permite medir el grado de asociacin de dos variables linealmente relacionadas.

Para el caso de una poblacin y muestra se define como:

Valores de r entre -1 Y 1 describen los varios grados de asociacin. Si X e Y son independientes: , luego r = 0.

6. Coeficiente de Determinacin

Es la proporcin o porcentaje, de la variacin total de la variable dependiente y, que es explicada por la variable independiente x, por lo cual, es un criterio para explicar la importancia de la variable independiente dentro del modelo

Por ejemplo, si para la ecuacin:

Se tiene , esto quiere decir que el 85% de la variacin de y, es explicada por x y el 15% restante es debido a los errores y a otras variables no consideradas. 7. Anlisis de Regresin

Es una distancia determinstica, que permite determinar la naturaleza de la relacin funcional entre dos o ms variables, permite predecir los valores de con un cierto grado de aproximacin.

8.- Regresin lineal Simple

En hidrologa el modelo ms simple y comn, esta basado en la suposicin de que dos variables se relacionan en forma lineal.

Como ejemplo se puede mencionar:

Caudales y precipitacin de una misma cuenca

Precipitacin de una estacin, con precipitacin de otra estacin

Caudal de una estacin con caudal de otra estacin

Precipitacin con la altitud de una cuenca

Este hecho, permite correlacionar estas variables para completar datos o extender un registro.

9.- Ecuacin de regresin

La ecuacin general de la ecuacin de regresin lineal es:

Donde:

x = variable independiente, variable conocida (la altitud) y = variable dependiente, variable que se trata de predecir (La precipitacin) a = intercepto, punto donde la lnea de regresin cruza el eje y, es decir valor de Y cuando x = 0

b = pendiente de la lnea o coeficiente de regresin, es decir, es la cantidad de cambio de y

Asociada a un cambio unitario de x. 10.-Estimacin de parmetros

Dada la ecuacin de regresin lineal:

Donde a y b son los parmetros de la ecuacin.

El mtodo ms utilizado para la estimacin de los parmetros a y b, es el de mnimos cuadrados.

2.1.20.- Modelo Determinstico y Estocstico de LUTZ SCHOLZ Generalidades del modelo Lutz Scholt (1980) Este modelo hidrolgico, es combinado por que cuenta con una estructura determnistica para el clculo de los caudales mensuales para el ao promedio (Balance Hdrico - Modelo determinstico); y una estructura estocstica para la generacin de series extendidas de caudal (Proceso markoviano - Modelo Estocstico). Fu desarrollado por el experto Lutz Scholz para cuencas de la sierra peruana, entre los aos 1979-1980, en el marco de Cooperacin Tcnica de la Repblica de Alemania a travs del Plan Meris II.

Determinado el hecho de la ausencia de registros de caudal en la sierra peruana, el modelo se desarroll tomando en consideracin parmetros fsicos y meteorolgicos de las cuencas, que puedan ser obtenidos a travs de mediciones cartogrficas y de campo. Los parmetros ms importantes del modelo son los coeficientes para la determinacin de la Precipitacin Efectiva, dficit de escurrimiento, retencin y agotamiento de las cuencas. Los procedimientos que se han seguido en la implementacin del modelo son:

Clculo de los parmetros necesarios para la descripcin de los fenmenos de escorrenta promedio.

Establecimiento de un conjunto de modelos parciales de los parmetros para el clculo de caudales en cuencas sin informacin hidromtrica. En base a lo anterior se realiza el clculo de los caudales necesarios.

Calibracin del modelo y generacin de caudales extendidos por un proceso markoviano combinado de precipitacin efectiva del mes con el caudal del mes anterior.

Este modelo fu implementado con fines de pronosticar caudales a escala mensual, teniendo una utilizacin inicial en estudios de proyectos de riego y posteriormente extendindose el uso del mismo a estudios hidrolgicos con prcticamente cualquier finalidad (abastecimiento de agua, hidroelectricidad etc). Los resultados de la aplicacin del modelo a las cuencas de la sierra peruana, han producido una correspondencia satisfactoria respecto a los valores medidos.2.1.21.- Conceptos Bsicos empleados en el modelo por LUTZ SCHOLZ V. Ecuaciones del Balance Hdrico La ecuacin fundamental que describe el balance hdrico mensual en mm/mes es la siguiente: [Fischer]

Donde:

CMi = Caudal mensual (mm/mes)

Pi = Precipitacin mensual sobre la cuenca (mm/mes)

Di = Dficit de escurrimiento (mm/mes)

Gi = Gasto de la retencin de la cuenca (mm/mes)

Ai = Abastecimiento de la retencin (mm/mes)

Asumiendo:

Que para perodos largos (en este caso 1 ao) el Gasto y Abastecimiento de la retencin tienen el mismo valor es decir Gi = Ai, y

Que para el ao promedio una parte de la precipitacin retorna a la atmsfera por evaporacin.

Reemplazando (P-D) por (C*P), y tomando en cuenta la transformacin de unidades (mm/mes a m3/seg) la ecuacin (1) se convierte en:

Que es la expresin bsica del mtodo racional.

donde:

Q = Caudal (m3/s)

c' = coeficiente de conversin del tiempo (mes/seg)

C = coeficiente de escurrimiento

P = Precipitacin total mensual (mm/mes)

AR = Area de la cuenca (m2)

VI. Coeficiente de Escurrimiento

Se ha considerado el uso de la frmula propuesta por L. Turc:

Donde:

C = Coeficiente de escurrimiento (mm/ao)

P = Precipitacin Total anual (mm/ao)

D = Dficit de escurrimiento (mm/ao)

Para la determinacin de D se utiliza la expresin:

(4)

(4a) Siendo:

L = Coeficiente de Temperatura

T = Temperatura media anual (C)

Dado que no se ha podido obtener una ecuacin general del coeficiente de escorrenta para la toda la sierra, se ha desarrollado la frmula siguiente, que es vlida para la regin sur:

(5)

(6) donde:

C = Coeficiente de escurrimiento

D = Dficit de escurrimiento (mm/ao)

P = Precipitacin total anual (mm/ao)

EP = Evapotranspiracin anual segn Hargreaves (mm/ao)

r = Coeficiente de correlacin

La evapotranspiracin potencial, se ha determinado por la frmula de Hargreaves:

(7) Donde:

RSM = Radiacin solar media

TF = Componente de temperatura

FA = Coeficiente de correccin por elevacin

TF = Temperatura media anual (F)

RA = Radiacin extraterrestre (mm H2O / ao)

(n/N) = Relacin entre insolacin actual y posible (%)

50 % (estimacin en base a los registros) AL = Elevacin media de la cuenca (Km)

Para determinar la tempeatura anual se toma en cuenta el valor de los registros de las estaciones y el gradiente de temperatura de -5.3 C 1/ 1000 m, determinado para la sierra.

VII. Precipitacin Efectiva.

Para el clculo de la Precipitacin Efectiva, se supone que los caudales promedio observados en la cuenca pertenecen a un estado de equilibrio entre gasto y abastecimiento de la retencin. La precipitacin efectiva se calcul para el coeficiente de escurrimiento promedio, de tal forma que la relacin entre precipitacin efectiva y precipitacin total resulta igual al coeficiente de escorrenta.

Para fines hidrolgicos se toma como precipitacin efectiva la parte de la precipitacin total mensual, que corresponde al dficit segn el mtodo del USBR (precipitacin efectiva hidrolgica es el anttesis de la precipitacin efectiva para los cultivos).

A fin de facilitar el clculo de la precipitacin efectiva se ha determinado el polinomio de quinto grado:

(8) Donde:

PE = Precipitacin efectiva (mm/mes)

P = Precipitacin total mensual (mm/mes)

ai = Coeficiente del polinomio

El cuadro 2.1 muestra los valores lmite de la precipitacin efectiva y el cuadro 2.2 muestra los tres juegos de coeficientes, ai, que permiten alcanzar por interpolacin valores de C, comprendidos entre 0.15 y 0.45. Lmite superior para la Precipitacin Efectiva: Curva I :

Curva II :

Curva III:

De esta forma es posible llegar a la relacin entre la precipitacin efectiva y precipitacin total: (9) Donde:

C = Coeficiente de escurrimiento

Q = Caudal anual

Suma de la precipitacion efectiva mensual

P = Precipitacin Total anual

VIII. Retencin de la cuenca

Bajo la suposicin de que exista un equilibrio entre el gasto y el abastecimiento de la reserva de la cuenca y adems que el caudal total sea igual a la precipitacin efectiva anual, la contribucin de la reserva hdrica al caudal se puede calcular segn las frmulas:

(10.1)

(10.2) Donde:

CMi = Caudal mensual (mm/mes)

PEi = Precipitacin Efectiva Mensual (mm/mes)

Ri = Retencin de la cuenca (mm/mes)

Gi = Gasto de la retencin (mm/mes)

Ai = Abastecimiento de la retencin (mm/mes)

Ri = Gi para valores mayores que cero (mm/mes)

Ri = Ai para valores menores que cero (mm/mes) Sumando los valores de G o A respectivamente, se halla la retencin total de la cuenca para el ao promedio, que para el caso de las cuencas de la sierra vara de 43 a 188 (mm/ao).

2.1.22.- Variables influyentes en la Retencin de la cuencaIX. Relacin entre descargas y retencin

Durante la estacin seca, el gasto de la retencin alimenta los ros, constituyendo el caudal o descarga bsica. La reserva o retencin de la cuenca se agota al final de la estacin seca; durante esta estacin la descarga se puede calcular en base a la ecuacin:

(11) Donde:

Qt = descarga en el tiempo t

Qo = descarga inicial

a = Coeficiente de agotamiento

t = tiempo

Al principio de la estacin lluviosa, el proceso de agotamiento de la reserva termina, comenzando a su vez el abastecimiento de los almacenes hdricos. Este proceso est descrito por un dficit entre la precipitacin efectiva y el caudal real. En base a los hidrogramas se ha determinado que el abastecimiento es ms fuerte al principio de la estacion lluviosa continuando de forma progresiva pero menos pronunciada, hasta el final de dicha estacin.

X. Coeficiente de Agotamiento

Mediante la frmula (11) se puede calcular el coeficiente de agotamiento "a", en base a datos hidromtricos. Este coeficiente no es constante durante toda la estacin seca, ya que va disminuyendo gradualmente.

Con fines prcticos se puede despreciar la variacion del coeficiente "a" durante la estacin seca empleando un valor promedio.

El coeficiente de agotamiento de la cuenca tiene una dependencia logartmica del rea de la cuenca. (12) (12.a)

El anlisis de las observaciones disponibles muestran, adems cierta influencia del clima, la geologa y la cobertura vegetal. Se ha desarrollado una ecuacin emprica para la sierra peruana:

En principio, es posible determinar el coeficiente de agotamiento real mediante aforos sucesivos en el ro durante la estacin seca; sin embargo cuando no sea posible ello, se puede recurrir a las ecuaciones desarrolladas para la determinacin del coeficiente "a" para cuatro clases de cuencas:

Cuencas con agotamiento muy rpido. Debido a temperaturas elevadas (>10C) y retencin que va de reducida (50 mm/ao) a mediana (80 mm/ao): (12.1) Cuencas con agotamiento rpido. Retencin entre 50 y 80 mm/ao y vegetacin poco desarrollada (puna):

(12.2) Cuencas con agotamiento mediano. Retencin mediana (80 mm/ao) y vegetacin mezclada (pastos, bosques y terrenos cultivados): (12.3) Cuencas con agotamiento reducido. Debido a la alta retencin (> 100 mm/ao) y vegetacin mezclada: (12.4) Donde:

a = coeficiente de agotamiento por da

AR = rea de la cuenca (km2)

EP = evapotranspiracin potencial anual (mm/ao)

T = duracin de la temporada seca (das) R = retencin total de la cuenca (mm/ao)XI. Almacenamiento Hdrico

Tres tipos de almacenes hdricos naturales que inciden en la retencin de la cuenca son considerados:

Acuferos

Lagunas y pantanos

Nevados

La determinacin de la lmina "L" que almacena cada tipo de estos almacenes est dado por:

Acuferos:

(mm/ao) (13.1) Siendo:

LA = lmina especfica de acuferos

I = pendiente de desage : I 3000 Rgimen turbulento

Re = Nmero de Reynolds, se expresa con la ecuacin:

Donde:

V = Velocidad (m/s).

= Densidad del fluido (kgm/m3 o kgf.s2 /m4)

= Viscosidad dinmica (kgf.s /m2)

D = Dimetro del conducto (m). b. Prdidas de Energa

Cuando un fluido circula por una tubera sufre prdidas de energa, siendo las ms destacadas:

Friccin o frotamiento.

Entrada.

Salida.

Ensanchamiento.

Contraccin.

Obstruccin.

Cambio de Circulacin, etc.

Prdidas por friccin

Cuando la tubera es de gran longitud, este tipo de energa perdida es la principal, y depende de varios factores: material, estado, longitud, dimetro de la tubera y velocidad del fluido.

Leyes o principios:

Son aquellos que rigen las prdidas de carga por friccin o leyes de CHEZY:

1. Es proporcional a la longitud de la tubera.

2. Es inversamente proporcional al dimetro del tubo.

3. Es directamente proporcional al cuadrado de la velocidad de circulacin.

Frmula:

De carcter emprico, basada en la frmula de CHEZY Modificada por DARCY:

Donde:

Hf = Prdida por friccin (m).

f = Coeficiente que depende del material y estado de la tubera.

L = Longitud de tubera (m).

V = Velocidad (m/s).

g = Aceleracin de la gravedad (m/s2).

Gradiente hidrulico

Es la variacin de la altura o niveles en forma recta, tomados en diferentes puntos de la tubera. Se conoce tambin como lnea de gradiente hidrulico.

Al cociente entre la prdida por friccin y la longitud de tubera se conoce como Pendiente Hidrulica (St).

Las prdidas de carga por rozamiento se pueden calcular, con sencillez y suficiente aproximacin, mediante formulas empricas, a condicin de que se utilicen dentro de las condiciones en que fueron calculadas. Estas frmulas empricas tienen la expresin general siguiente:

Donde:

j : Prdida de carga, en mca por metro lineal de tubera.

D : Dimetro interior, en m.

Q : Caudal, en m3/s.

C,y : Constantes caractersticas de cada frmula (el valor de est comprendido entre 1.75 y 2). La prdida de carga total se obtiene con la siguiente relacin:

En la cual, L es la longitud de tubera en m considerada en el calculo de la perdida de carga. Frmula de Hazen-Williams.

Para dimetros 50 mm (est dada por la siguiente relacin:

Donde C toma los siguientes valores:

C = 150 plstico

C = 140 fibrocemento

C = 130 hierro

C = 128 hormign

C = 120 acero nuevo

C = 110 acero usado Frmula de Manning aplicada a tuberas

Esta frmula esta dada por la siguiente ecuacin:

Donde n toma los siguientes valores:

n = 0,006 0,007: Polietileno

n = 0,007 0,009 : PVC

n = 0,010 0,012 : fibrocemento

n = 0,013 0,015 : hormign

n = 0,015 : acero comercialXXXIX. Perdida de Carga en Tuberas de Salidas Mltiples

Clculo de prdidas de carga en tuberas de salidas mltiples

El clculo de la perdida de carga en tuberas uniformemente espaciadas con salidas mltiples se efecta con la siguiente expresin:

Donde:

hf: Prdida de carga en la tubera de salidas mltiples

F: Factor de salidas de Christiansen.

j: Prdida de carga, en mca por metro lineal de tubera.

L: Longitud de tubera con salidas mltiples. Las unidades se expresan en metros. Cuando las salidas estn espaciadas uniformemente a lo largo de la tubera, el factor de salidas esta definido por la siguiente relacin:

Donde:

N = nmero de salidas en la tubera (se da en tuberas usadas en riego por aspersin o goteo).

m = Coeficiente de descarga (1,852)

Esta ltima expresin se utiliza cuando la primera salida se encuentra a una distancia diferente desde el origen, a las equidistancias del resto de las salidas uniformemente distribuidas a lo largo de la tubera.

La ecuacin hf = F.j.L Es bastante prctica para evaluar prdidas de carga en tubos con orificios. A continuacin se indican ecuaciones adaptadas en base a la teora de Hazen-Williams:

Q, gasto en 1/min o GPM

D, dimetro interno (en mm, en pulgadas)

K, constante (1,2 x 1012 en S. Mtrico 1050 en S. Ingls)

J, Gradiente de carga (m/100m o pie/ 100 pies)

L, long. Del tubo en metros o pies.

En diseos de sistemas de riego por goteo (tuberas plsticas) se usan las siguientes ecuaciones:

1. Tubos con dimetros menores a 5 pulgadas (17,5 mm)

Q en 1/s o GPM

D, dimetro en mm o pulgadas

K, cte.(7,89x107 en S. Mtrico 0,133 S. Ingls)

2. Tubos con dimetro mayores a 5 pulgadas

K, cte. (7,89x107 en S. Mtrico 0,133 S. Ingls)

XL. Otras Perdidas de Carga

Otras prdidas

Son de menor valor que las de friccin y se dan por lo general en los accesorios o variaciones de dimetro y se expresan:

K = Coeficiente que depende del accesorio o modificacin de tubera

Prdida de carga por entrada

Son las que se dan al cambiar de direccin los filetes lquidos al ingresar a la tubera. La prdida de carga es menor, cuanto menor sea la dificultad. Se expresa:

Ke = Coeficiente que depende del grado de abocinamiento de la entrada (ver cuadro) Tipo de Entrada Ke

Tubo entrante 0.78

Entrada arista recta 0.50

Ligeramente redonda 0.23

Entrada Abocinada 0.04

Fuente: Vasquez v. Absalon (M.C.A) Prdida de carga por salida

Como referencia se toma el caso del sifn invertido, donde experimentalmente se deduce que la prdida de carga en la transicin de entrada es de 0,1 del incremento de carga de velocidad. En la transicin de salida se supone 0,2, de la diferencia de cargas de velocidad. Se expresa:

Prdida por sbito ensanchamiento de tubo

Es cuando en un punto determinado, una tubera cambia de un dimetro menor a uno mayor. Se expresa:

V1 = Velocidad para d1 (m/s)

V2 = Velocidad para d2 (m/s)

Frmulas para el clculo de la prdida de carga en tuberas

Un mtodo prctico para calcular las prdidas de carga localizadas, consiste en expresarlas en la forma de longitud equivalente, que es la longitud de tubera recta que con el mismo caudal y dimetro produce la misma prdida de carga que el elemento singular

Las prdidas de carga localizadas se calculan aplicando la frmula de Darcy-Weisbach para una longitud equivalente (Le).

Donde:

hs : Prdida de carga por singularidad, en m. Ks: Coeficiente de resistencia del elemento singular (ver cuadro x)

Le: Longitud equivalente.

V: Velocidad media, en m/s

g : Aceleracin de la gravedad (9,8m/s2)

f : Coeficiente que depende del material y el estado de la tubera

Igualando las dos frmulas:

Se deduce:

La longitud equivalente puede expresarse como cierto nmero (n) de dimetros de tubo (D).

Lo que supone determinar n para cada elemento singular

Los valores de Ks y Le se obtienen experimentalmente o en tablas y grficos

Consideraciones:

Para fines de uso nomogramas y clculos, se toma como referencia una longitud de tubera de 1000m. Luego la velocidad se obtiene de la frmula de Darcy:

Luego por variaciones de exponentes diferentes a 0,5, por clase de tubera, y la constante K, la formula queda expresada en:

n y m son los exponentes para cada caso particular de tubera.

El caudal queda expresado as:

Donde:

K3 = 0,7854 K2

t = 2 + n

Entre las frmulas ms empleadas se tiene:

FORMULA SCOBEY

Tuberas de concreto dimetros 30 35 cm

EMBED Equation.3 FORMULA DE SCHODER

Tuberas mediante lisas:

FORMULA DE HAZEN-WILLIAMS

EMBED Equation.3

Los coeficientes ms usados son:

Tuberas expresamente lisas: K2 = 1,190

Tendidas y alineadas (PVC, bronce) K3 = 0,935

K4 = 0,000831

Tuberas muy lisas (fierro fundido, concreto) K2 = 1,105

Alineadas K3 = 0,868

K4 = 0,000831

Tuberas nuevas de acero, remachadas, K2 = 0,935

la direccin de la circulacin en sentido K3 = 0,734

Del traslape (fierro fundido 10 aos) K4 = 0,001132XLI. Prueba Hidrulica La Prueba hidrulica tiene como finalidad el verificar si todas la operaciones realizadas para la instalacin de la tubera han sido ejecutadas correctamente. Antes de efectuar la prueba debe verificarse lo siguiente:

a.- La tubera tenga un recubrimiento mnimo de 30 cm

b.- Las uniones y accesorios estn recubiertas.

c.- Al llenar la lnea debe purgarse convenientemente para eliminar las bolsas de aire.

d.- los bloques de anclaje tendrn un fraguado mnimo de 7 das.

Los tapones debern estar correctamente anclados para evitar fugas en estos durante la realizacin de la prueba.

f.- Es conveniente que la lnea a probar no exceda los 400m.

1.9.- Lneas de riego mvil2.1.27.- Distancia y superposicin de Aspersores (Revisin de Traslapes) Broeks V. Alfonso y Caldern F. Lucio) (5) La distancia entre aspersores depende del diseo del sistema y por lo tanto del modelo de aspersor, caudal y presin de operacin disponible, rea, forma de la parcela, etc.

Influye significativamente el estado climtico del lugar, presencia de viento altas temperaturas y heladas.

Cuando los tubos laterales van montados los aspersores, se debe tener en cuenta, la distancia entre los aspersores y el distanciamiento entre los laterales, as como los el traslape.

El mismo crculo de riego de los aspersores obliga a practicar la superposicin. El traslape depende de l dimetro de lanzamiento de del aspersor en condiciones normales de viento; es usual un traslape de 30 a 40 %. Cuando se presenta factores desfavorables del viento, se incrementa el rea de traslape del 40 a 50 % por consiguiente se acorta el distanciamiento entre aspersores y laterales.

Para establecer el distanciamiento existen tres tipos de disposicin.

Disposicin en Cuadrado.- El distanciamiento entre aspersores es igual al de los laterales.

Disposicin en Rectngulo.- El distanciamiento entre aspersores es menor a la distancia entre los laterales.

Disposicin en Triangulo Equiltero.- El distanciamiento entre aspersores es igual al de los laterales. Para que se cumpla el distanciamiento entre tres bolillos. la posicin esta conformada por el numero de aspersores que funcionan en cada posicin simultneamente.

2.1.28.- Perdida de carga en la lnea de mvil regante Ecuacin emprica utilizada para el clculo de la prdida de carga permisible por unidad de longitud:

Los fabricantes de tuberas en sus diversos catlogos proponen la formula correspondiente con sus respectivos coeficientes: as como eternit, PAVCO, NICOLL que indican lo siguiente:

Donde:

Q: caudal (m3/seg)

C1: Coeficiente (PVC=150, fibro cemento=140).

d.: Dimetro de la tubera (m).

S: Perdida de carga permisible por unidad de longitud (m/m).

Influye significativamente el estado climtico del lugar, presencia de viento altas temperaturas y heladas.1.10.- Evaluacin de Impacto Ambiental (OLARTE H.W) (2003) Los estudios de impacto ambiental se constituyen en instrumentos fundamentales para el desarrollo sostenible, que permiten armonizar el desarrollo econmico con el equilibrio ecolgico. En este sentido los pases del mundo entero han adoptado medidas y normas internacionales de prevencin del deterioro de los recursos naturales.

Desde 1972 el medio ambiente comenz a formar parte de los grandes temas de preocupacin mundial. El informe denominado nuestro futuro Comn publicado en el ao 1987 por la comisin mundial sobre el Medio Ambiente y el Desarrollo, hizo un llamado enrgico y consistente, solicitando una revisin urgente de los modelos de desarrollo hacia la conservacin de los recursos naturales y el fenmeno del desarrollo sostenible. El mismo ao, la asamblea General de las Naciones Unidas aprob el informe titulado Perspectiva Ambiental hacia el ao 2003 el cual puntualiza que la degradacin del medio ambiente amenaza al bienestar del ser humano y su supervivencia. En el Peru dentro de la poltica econmica y ambiental del estado, se definieron instrumentos de poltica en trminos de leyes, cdigos, reglamentos y normas que regulan el uso de los recursos naturales dentro de un enfoque ambientalista, buscando la satisfaccin de las necesidades de las generaciones actuales sin menos cabar las posibilidades de las generaciones futuras, donde el objetivo esencial es elevar la calidad de vida a travs del manejo de los recursos con tecnologas adecuadas, mediante la activa participacin de la poblacin inmersa en ese desarrollo.2.1.29.- Identificacin de los Impactos Ambientales relevantes Las exigencias de su estudio deben estar comprendidas en el uso de tcnicas rpidas, verstiles y simples, razn por la cual se recomienda el uso de la metodologa denominada lista de chequeo descriptivo usada para pequeos sistemas de riego por aspersin. Los posibles impactos ambientales negativos a generarse en los procesos de construccin y operacin de los pequeos sistemas de riego por aspersin han sido enumerados con cdigos del 1 al 37, donde para cada caso se describe el impacto potencial segn fichas preestablecidas.2.1.30.- Marco Legal Aplicable

La Constitucin Poltica del Per, en el artculo 2 sobre los derechos fundamentales de la persona, el derecho de gozar de un ambiente equilibrado y adecuado al desarrollo de su vida. Igualmente en los artculos 66, 67, 68 y 69, se seala que los recursos naturales renovables y no renovables son patrimonio de la nacin, promoviendo el Estado el uso sostenido de estos, as como, la preservacin de la diversidad biolgica y de las reas naturales protegidas.

Decreto Legislativo N 635 Cdigo Penal. Ttulo XIII. Delitos contra la Ecologa.

Los artculos 304, 305, 306, 307, 308, 309, 310, 311 y 313, establecen las penalidades del caso a los que contraviniendo las disposiciones vigentes deterioren el medio natural.

Decreto Legislativo N 613. Cdigo del Medio Ambiente y de los Recursos Naturales.

En el artculo N 9 se hace referencia a los alcances que deben cubrir los Estudios de Impacto Ambiental; as mismo establece que la autoridad competente sealara los requisitos que deben obtener los Estudios de Impacto Ambiental (EIA).

En el artculo N 14, referente al Capitulo IV de las medidas de Seguridad, prohbe la descarga de sustancias contaminantes que provoquen degradacin de los ecosistemas o alteren la calidad del ambiente, sin adoptarse las precauciones para la depuracin.

Ley de Evaluacin de Impacto Ambiental para Obras y Actividades

El artculo 10 de la Ley N 26786, modifica el artculo 51 del Decreto Legislativo N 757 y establece que la autoridad sectorial competente comunicar al Consejo Nacional del Ambiente, CONAM sobre las actividades a desarrollar en su sector, que por su riesgo ambiental, pudieran exceder los niveles o estndares tolerables de contaminacin o deterioro del ambiente, las que obligatoriamente debern presentar estudios de impacto ambiental previos a su ejecucin y sobre los lmites mximos permisibles de impacto ambiental acumulado.

As mismo propondr al Consejo Nacional del Ambiente CONAM:

a. Los requisitos para la elaboracin de los Estudios de Impacto Ambiental y Programas de Adecuacin del Manejo Ambiental;

b. El Trmite para la aprobacin de dichos estudios, as como la supervisin correspondiente y.

c. Las dems normas referentes al Impacto Ambiental.

Con opinin favorable del CONAM, las actividades y lmites mximos permisibles del Impacto Ambiental acumulado, as como las propuestas mencionadas en el prrafo precedente sern aprobados por el Concejo de Ministros, mediante Decreto Supremo.

Artculo N 2.- Modificase el primer prrafo del Artculo 52 del Decreto Legislativo N 757 en los trminos siguientes:

Artculo 52.- E los casos de peligro grave o inminente para el medio ambiente, la autoridad sectorial competente, con conocimiento del CONAM, podr disponer la adopcin de una de las siguientes medidas de segundad por parte del titular de la autoridad.

Artculo N 3.- Las normas a las que se refiere el artculo primero de la presente ley, debern ser aprobadas con el procedimiento establecido en el mismo, en un plazo de 180 das calendario a partir de la vigencia de la presente ley.

Ley General de Aguas y Suelos D.L. N 17752 (24.07.1969)

TITULO 1. DISPOSICIONES GENERALES

Artculo N 1.- las aguas sin excepcin alguna, son de propiedad del estado y su dominio es inalienable e imprescriptible. No hay propiedad privada de las aguas ni derechos adquiridos sobre ellas. El uso justificado y racional del agua, solo puede ser otorgado en armona con el inters social y el desarrollo del pas.

Artculo N 2.- en armona con las finalidades sealadas en el artculo anterior, en cuanto a los recursos hdricos, el Estado deber:

a. Formular la poltica general de su utilizacin y desarrollo.

b. Planificar y administrar sus usos de modo que ellos tiendan a efectuarse en forma mltiple, econmica y racional.

c. Inventariar y evaluar su uso potencial.

d. Conservar, preservar e incrementar dichos recursos; y

e. Realizar y mantener actualizados los estudios hidrolgicos, hidrobiolgicos, hidrogeolgicos, meteorolgicos y dems que fuesen necesarios en las cuencas hidrogrficas del territorio nacional.

Artculo N 9.- declrese de necesidad y utilidad pblica: conservar, preservar e incrementar los recursos hdricos; regularizar el rgimen de las aguas, obtener una racional, eficiente, econmica y mltiple utilizacin de los recursos hdricos; promover, financiar y realizar las investigaciones, estudios y obras necesarias para tales fines.

Artculo N 14.- nadie podr variar el rgimen, la naturaleza o la calidad de las aguas, ni alterar los cauces ni el uso pblico de los mismos sin la correspondiente autorizacin; y en ningn caso, si con ello se perjudica la salud pblica o se causa a la colectividad o a los recursos naturales o se atenta contra la seguridad o soberana nacionales. Tampoco se podr obstruir los caminos de vigilancia o de obras hidrulicas.

TITULO III DE LOS USOS DE LAS AGUAS

CAPITULO 1. DISPOSICIONES GENERICAS

Artculo N 26.- los usos de las aguas son aleatorios y se encuentran

Condicionados a las disponibilidades del recurso y a las necesidades reales del objeto al que se destine y debern ejercerse en funcin del inters social y el desarrollo del pas.

Artculo N 27.- el orden de preferencia en el uso de las aguas es el siguiente:

a. Para las necesidades primarias y abastecimientos de poblaciones.

b. Para cra y explotacin de animales.

c. Para agricultura.

d. Para uso energticos, industriales y mineros; y

e. Para otros usos.

El Poder Ejecutivo podr variar el orden preferencial de los incisos e, d y e, en atencin a los siguientes criterios bsicos: caractersticas de las cuencas o sistemas, disponibilidad de aguas, poltica hidrulica, planes de reforma agraria, usos de mayor inters social y pblico y usos de mayor inters econmico.

CAPITULO III. DEL USO PARA LA AGRICULTURA

Artculo N 42.- podrn otorgarse usos de aguas para agricultura en el siguiente orden:

a. El riego de tierras agrcolas con sistemas de regado existente.

b. El riego de determinados cultivos con aguas excedentes en tierras agrcolas con sistemas de regado existentes.

c. Mejorar suelos.

d. Irrigacin.

As mismo propondr al Consejo Nacional del Ambiente CONAM:

Los requisitos para la elaboracin de los Estudios de Impacto Ambiental y Programas de Adecuacin del Manejo Ambiental;

El Trmite para la aprobacin de dichos estudios, as como la supervisin correspondiente y.

Las dems normas referentes al Impacto Ambiental.

Con opinin favorable del CONAM, las actividades y lmites mximos permisibles del Impacto Ambiental acumulado, as como las propuestas mencionadas en el prrafo precedente sern aprobados por el Concejo de Ministros, mediante Decreto Supremo.

Artculo N 2.- Modificase el primer prrafo del Artculo 52 del Decreto Legislativo N 757 en los trminos siguientes:

Artculo 52.- E los casos de peligro grave o inminente para el medio ambiente, la autoridad sectorial competente, con conocimiento del CONAM, podr disponer la adopcin de una de las siguientes medidas de segundad por parte del titular de la autoridad.

Artculo N 3.- Las normas a las que se refiere el artculo primero de la presente ley, debern ser aprobadas con el procedimiento establecido en el mismo, en un plazo de 180 das calendario a partir de la vigencia de la presente ley.

Ley del Sistema Nacional de Evaluacin del Impacto Ambiental D.L. N 27446

CAPITULO 1. DISPOSICIONES GENERALES

Artculo N 1.- Objeto de la ley, La presente ley tiene por finalidad:

a.La creacin del sistema nacional de Evaluacin del Impacto Ambiental, es como un sistema nico y coordinado de identificacin, prevencin,

Supervisin, control y correccin anticipada de los impactos ambientales negativos derivados de las acciones humanas expresadas por medio del proyecto de inversin.

b. El establecimiento de un proceso uniforme que comprenda los requerimientos, etapas y alcances de las evaluaciones del impacto ambiental de proyectos de inversin.

c. El establecimiento de los mecanismos que aseguren la participacin ciudadana en el proceso de evaluacin de impacto ambiental.

Artculo N 2.-mbito de la ley quedan comprendidos en el mbito de aplicacin de la presente ley, los proyectos de inversin, pblicos y privados que impliquen actividades, construccin de obras que puedan causar impactos ambientales negativos segn disponga el reglamento de la presente ley.

Artculo N 5.- Criterios de proteccin Para los efectos de la clasificacin de los proyectos de inversin que quedan comprendidos dentro del SE la autoridad competente deber ceirse a los siguientes criterios:

a. La proteccin de la salud de las personas.

b. La proteccin de la calidad ambiental, tanto del aire, suelo, agua, como la incidencia que puedan producir el ruido y los residuos slidos, lquidos y emisiones gaseosas y radioactivas.

c. La proteccin de los recursos naturales, especialmente las aguas, el suelo, la flora y la fauna.

d. La proteccin de la reas Naturales Protegidas.

e. La proteccin de los Ecosistemas y las bellezas escnicas, por su importancia para la vida natural.

f. La proteccin de los sistemas y estilos de vida de las comunidades.

g. La proteccin de los espacios urbanos.

h. La proteccin del patrimonio arqueolgico y monumentos nacionales, y los dems que surjan de la poltica nacional ambiental. El cdigo del medio ambiente y recursos naturales (D.L.N 613), enfatiza en Toda persona tiene el derecho ineludible a gozar de un ambiente saludable, ecolgicamente equilibrado y adecuado para el desarrollo de la vida y asimismo, a la preservacin del paisaje y la naturaleza. Todos tienen el deber de conservar dicho ambiente.

Asimismo la Ley general de aguas y suelos (D.L. N 17752), en sus diferentes captulos contempla y exige el buen manejo de los Recursos suelo y agua.2.1.31.- Proceso de Evaluacin de Impacto Ambiental (EIA)

VASQUEZ V.A.(2000) La EIA es un proceso que predice en que forma el desarrollo de un proyecto puede afectar al medio ambiente. Este proceso utiliza una secuencia lgica que nos permite definir mediante un anlisis de medidas y gestin que es necesario tomar en consideracin para evitar una situacin ambientalmente adversa.

La evaluacin de Impacto Ambiental (EIA) comprende las siguientes Etapas:

Diagnostico ambiental: consiste en la Descripcin del entorno ambiental, que en buena cuenta son los factores ambientales suelo, agua, clima , flora, fauna, aspectos socio-econmicos, culturales y el medio poltico, normativo e institucional. Esta actividad se realiza en base a la informacin del proyecto y la fase de campo. Descripcin de las Acciones Antropicas: Consiste en la descripcin de las intervenciones del hombre durante la fase de construccin, operacin y mantenimiento del proyecto analizado. Identificacin de Impactos Ambientales: Para la identificacin de impactos ambientales es posible utilizar los mtodos: Listados de chequeo (Chec List), Matriz de Interaccin (CausaEfecto) o redes de Impactos. Los impactos ambientales identificados pueden ser positivos o negativos. Medidas de control: Segn la magnitud de las acciones humanas o naturales provocadoras del impacto ambiental, se propone alternativas de control para disminuir los efectos negativos. En el caso que se generen impactos ambientales positivos, es necesario su incremento de acuerdo aun desarrollo sostenible Monitoreo Ambiental: Es un proceso continuo de observacin, de medicin y evaluacin de las acciones del proyecto en forma objetiva, con el fin de identificar impactos ambientales y aplicar las medidas de control ambiental en el momento y lugar apropiado. La informacin recopilada es de importancia para temas de investigacin y para prevenir impactos ambientales de proyectos similares. Consulta Pblica: La EIA debe ser presentada a la comunidad para su revisin y aprobacin, con el fin de asegurar la calidad y participacin del proceso. As mismo, la importancia /relevancia de la consulta publica radica en que esta permite lograr el consenso de acciones de proteccin del medio ambiente. Toma de Decisiones: Es el consenso para realizar la viabilidad de un proyecto con el debido sustento ambiental en relacin a los aspectos tcnicos, legales, administrativos y polticos. Gestin Ambiental: Acciones concernientes para implementar las medidas tcnicas centrales globales y especificas bajo un criterio econmico, poltico y administrativo Auditoria Ambiental: Involucran anlisis, pruebas y confirmacin de procedimientos y prcticas que llevan a la verificacin del cumplimiento de requerimientos legales, polticas internas y/o prcticas aceptadas. XLII. MATERIALES Y METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION1.11.- Descripcin de la Zona de Estudio

2.1.32.- Aspectos Generales

Ubicacin Poltica.

Regin

: Cusco.

Provincia

: Acomayo.

Distrito

: Pomacanchi.

Sub cuenca

: Pomacanchi

Cuenca

: Vilcanota

Comunidades

: Mancura y Pomacanchi.

Beneficiados

: Comunidad de Mancura Pomacanchi 223 familias

Ubicacin Geogrfica.

Para la ubicacin de las vas de comunicacin, aspectos de hidrologa, trazo de canales, etc. Se ha hecho uso de las cartas nacionales 1/100 000 y 1/ 25 000 elaborado por el Instituto geogrfico Militar (Lima Per 1962-63).

Coordenadas Geogrficas del rea de Proyecto Longitud: 71 34 16 de longitud Oeste

Latitud

: 14 02 05 de latitud Sur

Altitud

: 3655 a 3775 msnm.

Coordenadas UTM.

Coordenadas Este: 221 500m (a partir del meridiano de Greenwich)

Coordenadas Norte: 8448.950 a 8455.185 N - 217.900 a 222.880 E (a partir de la lnea ecuatorial)

rea de estudio que involucra el proyecto.

El mbito en estudio constituye 40 ha. De terrenos de cultivos segn el estudio a nivel de perfil realizado por el equipo de estudios de la Unidad Operativa Anta.

Cartas Nacionales Utilizadas. Ubicacin de la Carta Nacional Utilizadas, Cuadricula de cartas Adyacentes 2.1.33.- Vas de Comunicacin y Acceso. El distrito de Pomacanchi se encuentra interconectado a 18 Km. con el ramal de la carretera asfaltada Cusco-Sicuani en el denominado desvo Puente Chuquicahuana. La va que conecta al puente Chuquicahuana y Pomacanchi es la carretera asfaltada hasta el desvi Acomayo y de ah a la capital del distrito carretera afirmada en 10 Km. El mbito en estudio se encuentra en la margen izquierda de la cuenca del ro Vilcanota en la subcuenca Pomacanchi. Ocupa posiciones fisiogrficas de planicie y laderas bajas, de origen aluvial y coluvial, el tiempo desde el distrito de Pomacanchi al mbito en estudio Quescollopampa-Mancura es de 10 min. Ubicada a 5 Km. Ver plano de ubicacin. Seccin anexos de planos. TRAMO DISTANCIA (Km) TIEMPO

Cusco -Chuquicahuana 94 km 2:00 horas

Chuquicahuana Desv Acomayo 8 km 15 min

Desv. Acomayo - Pomacanchi 10 Km 15 min

2.1.34.- Relieve Topogrfico El rea de estudio se ubica en la Cordillera de los Andes de la sierra sur del Per, especficamente en la Unidad Geomorfolgica Regional denominada Faja Intracordillerana; unidad que se caracteriza por poseer una morfologa agreste y a su vez donde se encuentran las partes mas planas, delimitadas por cadenas montaosas o por profundas depresiones. Localmente se distinguen las geoformas siguientes: Altas montaas. El proyecto comprende dos zonas agroecolgicas: la zona de planicie conformada por terrazas bajas y largas, predomina la produccin de papa, haba y pastos cultivados y la zona de ladera baja, presenta un escenario fisiogrfico casi homogneo, con ligeras ondulaciones, los suelos son ligeramente gravosos, orientados a la produccin del maz, trigo, haba..2.1.35.- Recursos Hdricos fuentes de agua, demanda y uso La principal fuente hdrica que abastecer los mdulos de riego ser el riachuelo Huata con un caudal critico en el mes de julio de 70 l/s, ubicado en la comunidad de Manzanares, para obtener el caudal promedio en el punto de captacin ser necesario realizar la generacin de caudales medios mensuales haciendo uso de del modelo de LUTZ SCHOLZ aplicado para la sierra peruana, elaborado por la misin tcnica alemana y el PLAN MERISS Inka Cusco.

Para proponer la instalacin de mdulos de riego por aspersin en principio se realizo un inventario y diagnostico de los sistemas de riego que en resumen se muestran en el esquema hidrulico N 01 y/o plano en situacin actual y en mayor detalle en el cuadro de inventariado de infraestructura de riego que est compuesta de: reservorios, canales de concreto, canales en tierra, entre otros.

Ubicacin Microcuenca Huata

El rea en estudio comprende la Microcuenca del riachuelo Huata, tributario a la laguna de Pomacanchi, hidrogrficamente la Microcuenca tiene una extensin de 22.174 Km2, un permetro de 28.264 Km. Con un centro de gravedad de 71 37.6 Longitud Este 13 57.5, Latitud sur, su altura media de la Microcuenca alcanza a 3971.11msnm. Es uno de los principales afluentes a la cuenca del ro Vilcanota.

El punto de captacin propuesto para captar la aguas del riachuelo Huata se encuentra a 12 Km. de la capital del distrito de Pomacanchi. La Microcuenca se encuentra ubicada en:

Regin

: Cusco.

Provincia

: Acomayo.

Distritos

: Pomacanchi-Acomayo-Quispicanchis.

Sub. Cuenca

: Pomacanchi

Cuenca

: Vilcanota

Altitud del captacin: 3720.00 msnm.

La delimitacin de la cuenca se realizo sobre la carta de 1/100 000, las principales caractersticas de la microcuenca se muestran en la lamina N 3.1. Informacin Hidrometeorolgica La informacin Hidrometeorolgica utilizada para el proyecto de tesis corresponde a registro histrico de precipitaciones pluviales mensuales de las estaciones: Anta, Zurite, Cusco, Kayra, Livitaca proporcionado por el SENAMHI (Servicio Nacional de Meteorologa e Hidrolgia) Cusco, debido a que en la Microcuenca en estudio no se cuenta con informacin hidromtrica, con la informacin base se podr completar, extender y generar la informacin para Microcuenca Huata logrando as la Completacion y uniformizacin del periodo de registro de caudales medios mensuales del riachuelo Huata.

Por otro lado en el cuadro N 4.9 se lleva el registro de aforos realizados por el equipo de Estudios de la Unidad Operativa Anta del PLAN MERISS debido a la falta de registros de aforos, el cual permitir realizar la calibraciones de caudales medios mensuales generados para un ao promedio, al mismo tiempo se presenta la lamina 3.2 en donde se ubica las estaciones meteorolgicas instaladas por el SENAMHI en la regin Cusco-Apurimac. 1.12.- Materiales y Recursos Utilizados en la FASE de CAMPO - GABINETE Durante la elaboracin del presente proyecto de tesis fueron empleado los siguientes materiales e instrumentos que se mencionan en sus diferentes etapas. Iniciando desde trabajos topogrficos hasta el trazo y evaluacin de mdulos de riego por aspersin. 2.1.36.- Recursos humanos empleados en el trazo de mdulos de riego por Aspersin. Equipo Tcnico de la Unidad Operativa Anta del PLAN MERISS Inka. (dirigido por el coordinador de estudios de la Unidad).

Tesista de la UNA PUNO (Bach. Wilber Hinojosa Medina).

Personas Claves y conocedores del mbito en estudio. (Presidentes comunales, presidentes del comit de regantes de las 2 comunidades, miembros de las juntas directivas y otros con relaciones publicas en las diferentes comunidades).

Personal obrero para los levantamientos Topogrfico, pruebas de infiltracin entre otros: (Porta prismeros, portamireros, pintores, estaqueros, agujeros, calicateros. Dichas personas deben de ser conocedores de sus terrenos y su respectiva comunidad).

2.1.37.- Materiales Utilizados en levantamiento Topogrficos Planimetra Un GPS Garmin Etrex Vista. Anteojos prismticos de alcance medio.

Altmetros anaroide. Una Estacin Total Automtica Modelo Leica, cos u respectivo trpode.

Reflectores tri prismtico, mono prismtico, porta prismas.

Libretas de campo

Lpiz porta mina 0.5mm y Borradores

Calculadora cientfica.

Estacas de Fierro de de 0.20m de longitud.

Concreto. Regla de 3m de madera. Un nivel de mano, con lectura de ngulos (eclmetro )

Libretas de seccionamiento

2.1.38.- Materiales Utilizados en levantamiento Topogrficos Altimetria Un nivel Automtico modelo Leica

02 Miras.

Estacas de Madera de 25cm.

Libretas de nivelacin

Lpiz porta mina 0.5mm y Borradores

Wincha de 30m.

Una calculadora cientfica Casio 6300.

Combo.

Pintura color blanco, naranja y Pincel2.1.39.- Materiales e instrumentos Utilizados en las pruebas de Infiltracin Juego de Cilindros infiltrometros de fierro galvanizado de 2mm de espesor, de 30 y 40 cm de dimetro para los cilindros interior y exterior y unos de los 40cm. De alto.

Un tabln de madera de longitud mayor al dimetro del cilindro exterior

Regla graduada (flexo metro)

Cinta adhesiva o ganchos para sujetadores del plstico y la regla graduada.

Cronometro

Combo

Nivel de Carpintero

Lamina de plstico

Hoja de Registro

Baldes para suministrar agua

Lpiz y borrador2.1.40.- Materiales e instrumentos utilizados en la evaluacin de modulo de riego pos Aspersin Libretas de campo Esquemas hidrulicos de operacin de los mdulos instalados

Estudio de proyectos irrigacin Mollepata y Limatambo

Cronometro

Manmetro

Balde hidrulico

Catalogo de Aspersores de Fabricacin VYRSA, Tuberas de PVC Nicoll, PAVCO.2.1.41.- Materiales e instrumentos utilizados en Aforos Correntmetro A.OTT KEMPTEN Z-210 y Z-21 (made in West Germany C31-00)

Cinta mtrica

2.1.42.- Materiales e Instrumentos utilizados para el procesamiento de datos Una computador porttil ( LAPTOP-Pentium I )

Una computadora Pentium IV con caractersticas de 768 MB, procesador de 2.4 GH como mnimo, con el Microsoft XP, con paquete DELFI5, con Programa PLANTA PRO, incluida Microsoft Office, Autocad 2004, Autocad Land Desktop, Programa ACDSee 6.0. Libretas de campo utilizado en el levantamiento topogrfico.

Un Escner EPSON Expresin 1640b XL.

Un Ploter HP- 750 E/O1.13.- Metodologa y Procedimiento Aplicado2.1.43.- Metodologa y Procedimiento aplicada respecto a la Topografa La topografa, es una de las condicionantes ms trascendentales a tomar en cuenta para decidir sobre la realizacin del riego por aspersin. Para lo cual se realizo trabajos en Planimetra y Altimetria desde tanteos topogrficos hasta trazos definitivos. Los trabajos de Planimetra se realizaron haciendo uso de una estacin total leica, realizando el levantamiento de todos los detalles que no figuran en las cartas utilizadas (1/25 000 y 1/100 000). As mismo los trabajos de Altimetria consistieron en realizar trazo de mdulos, empezando por la ubicacin altimtrica de la cmara de carga, divisin de tuberas, ubicaron de hidrantes, levantamiento del perfil longitudinal de cada modulo de riego. La grafica de los perfiles longitudinales y ubicacin de los componentes de cada modulo se pueden observar en el plano de perfiles longitudinales Ver: Plano N 05 y planteamiento hidrulico Ver: Plano N 04. El siguiente cuadro muestra el modelo de la libreta de campo utilizada para el trazo y levantamiento de perfiles longitudinales.

Libreta de Campo utilizado en nivelacin Compuesta.

Est. Pto. VisadoV(+)

Vista Atrs V(-)

Vista

Intermedia V(-)

Vista Adelante hi

Altura InstrumentalCOTAS OBSERVACIONES

1 BMLo Cota+Lo Cota

A a hi-a En esta seccin se dar

B b hi-b a conocer todos las

C c hi-c Caractersticas de la

P.C.-1 c-1 hi-c-1 Ubicacin de los BM, puntos de Cambio

P.C.-2 c-2 hi-c-2

2

Modelo de llevado de una Libreta de campo con puntos de cambio.

P.C.-1,P.C-2: Puntos de Cambio

A,B,C

: Puntos intermedios

BM

: Punto de Partida de cota Conocida.

a,b,c,: Vistas intermedias.

c-1,c-2: Vista adelante a los puntos de cambio.

2.1.44.- Metodologa y procedimiento aplicada en Hidrolgia La Microcuenca Huata y especficamente en el punto de captacin propuesto no dispone del registro de aforos mensuales, registros de precipitaciones, todo esto nos hace disponer la utilizacin de mtodos para la generacin de caudales medios mensuales.

El mtodo para la generacin de la informacin de series hidrolgicas de caudales medios mensuales para un ao promedio fue de LUTZ SCHOLZ basado en las precipitaciones, aplicado en la sierra del Per desarrollado por la Misin Tcnica Alemana del PLAN MERISS Inka-Cusco.

El procedimiento seguido se basa fundamentalmente en los objetivos trazados es as que se describe la secuencia que se realizo durante esta etapa:

1.- Obtencin y Actualizacin de informacin hidrometeoro lgica fundamentalmente de precipitacin media mensual.

2.- Anlisis, Estudio y representacin Cartogrfica de la microcuenca Huata y los sistemas de riego a nivel de parcela.

3.- Anlisis de Consistencia de la informacin Bsica en hidrometeorologa.

4.- Completacion de datos faltantes y extensin de datos hidrometeorolgicos de registros cortos a un periodo uniforme en base a los registros largos existentes.

5.- Modelamiento Hidrolgico de LUTZ SCHOLZ de series mensuales.

6.- Generacin de Series Hidrolgicas en base a precipitacin. 2.1.45.- Metodologa aplicada en Agrologa Como sabemos la agrologa viene ha ser parte de la agronoma y se encarga del estudio del suelos y sus relaciones con la vegetacin, sus caractersticas y el comportamiento que estos tiene frente a los agentes externos como el agua. En este punto se ha dado importancia al comportamiento del suelo frente a la infiltracin de agua, comnmente denominado pruebas de infiltracin.

Estas pruebas se desarrollaron en funcin a la clasificacin agrolgica de los suelos representadas en el plano Agrolgico-Aptitud (Ver Plano N 03). Para realizar la evaluacin edfica de los suelos agrcolas, se ha utilizado las normas y procedimientos establecidos en el Soil Survey Manual y Soil Taxonomy de USA en correlacin con el sistema FAO (1978). As mismo se realizo la delimitacion de reas agrcolas con propsitos de riego, se ha realizado de acuerdo a las normas impartidas en el Manual de clasificacin de tierras con fines de riego Bureau Of Reclamation Vol. V (U.S.B.R).

La metodologa ha consistido en realizar una evaluacin sistemtica de los suelos a base de la apertura de calicatas de una seccin aproximada de 0,80 x 1,20 x 1,20 m, (a x l x h) caracterizndose en cada una de ellas, los aspectos fsico-morfolgicos del perfil del suelo y luego se extrae muestras de cada estrato de los perfiles que se consideren tpicos o los ms representativos, para su posterior anlisis fsico-qumico e hidrodinmico.

Finalmente se ha determinado la velocidad de infiltracin en reas representativas de cada serie por el mtodo de Cilindros Infiltrometros. Los resultados que se han obtenido son: Lmina Infiltrada en cm (D), Velocidad de Infiltracin Instantnea (I = cm/hora), Velocidad de Infiltracin Media (Ip = cm/hora), la Velocidad de Infiltracin Bsica (Ib = cm/hora) y el Tiempo de Infiltracin Bsica (Tb = minutos). Los resultados de las pruebas realizadas segn la delimitacin del plano agrolgico se muestran con mayor detalle en los Cuadro N 4.20 al 4.222.1.46.- Metodologa Aplicada en la Evaluacin bsica a Proyectos InstaladosPara poder plantear un diseo de mdulos de riego por aspersin es necesario haber vivido la experiencia de operar sistemas de riego en funcionamiento, acompaado de la experiencia del equipo de profesionales dedicados al diseo de mdulos de riego, de la misma manera es importantes el aporte de la parte social as como la informacin que se maneja: padrn de usuarios, organizacin de los comits de riego el nivel cultural que se observa entre otros.

Nuestro metodologa consisti en realizar visitas de campo a los proyectos ya ejecutados por el Plan MERISS as como: el Proyecto Irrigacin Mollepata el cual culmino toda su etapa de inversin en Abril-2006, el Proyecto Irrigacin Limatambo que culmino la etapa de inversin marzo-2004, el proyecto Irrigacin Cachicata Ubicado en la Provincia de Urubamba. Los proyectos mencionados actualmente son sistemas que operar exitosamente con algunas deficiencias y fallas tcnicas con aspectos no considerados en su diseo razn por la cual se ha visto por conveniente tomar las experiencias narradas por lo diseadores basados en tres aspectos: social, tcnico y ambiental. Razn por la cual se ha enfocado a estos tres aspectos para poder mejorar las deficiencias en el planteamiento del Diseo y Manejo de los mdulos de riego por aspersion.

OBSERVACION TCNICA REALIZADA A LOS PROYECTOS

Muchos de los acompaantes en la etapa de Post inversin sealan a los diseadores de mdulos de riego, responsables del planteamiento deficiente en cuanto a operacin de los mdulos de riego se refiere, es as que hicimos un alto y no preguntamos el porque de esos problemas? Y la solucin al problema es razn de la presente Tesis.

Primero: partiremos de la informacin existente. Se ha dicho que la eficiencia de riego es un factor fundamental en el diseo y que muchas veces pone incierto al diseador por consiguiente se ha realizado a travs de pruebas de campo la famosa Evaluacin de la uniformidad de distribucin y eficiencia de aplicacin a los sistemas de riego existentes y actualm