sesion 1- introduccion irrigación y drenaje

Ms. RICARDO NARVAEZ ARANDACURSO: SISTEMAS DE IRRIGACION

Capítulo 1

INTRODUCCION

1.1 COCEPTOS BASICOS 1.1.1 IRRIGACION

- Es la aplicación artificial del agua en el suelo con el propósito de suplir a ésta

de la humedad esencial para el crecimiento de las plantas (O.W. Israelsen).

- Se considera como el aporte a los terrenos de cultivo de un volumen controlado

y oportuno de agua, descontando de dicho volumen, la masa aprovechable de

las lluvias para lograr el desarrollo de los cultivos hasta la maduración de los

frutos.

- Es toda acción, efecto o técnica para regar y desarrollar la agricultura.

- La realización de un proyecto de irrigación significa que el ingeniero debe

asegurase de que el área disponga de una cantidad suficiente con calidades

físicas y químicas satisfactorias para la CEDULA DE CULTIVO (relación de

cultivos en el área de irrigación escogida en el proyecto)

1.1.2 DRENAJEEs la técnica mediante la cual se deprime la napa freática elevada en terrenos

húmedos con el objeto de eliminar dificultades que imposibilitan el riego y crecimiento

de las plantas (posibilitar la agricultura).

1.2 PROYECTOS DE IRRIGACION EN EL PERU 1.2.1 Obras hidráulicas

- Canal colector de aguas pluviales de Cumbe Mayo, que permitió el trasvase de

las aguas del río Jequetepeque al río Cajamarca, por la cultura Chavín

- Explotación de aguas subterráneas: Galerías filtrantes de nazca, que en

numero de 28 han sido descubiertas y continúan para el uso de riego. Nazca

- La invención del andén, plataforma o terraza de cultivo, cambio revolucionario

para el Perú.

- Canales en la costa: Raca Rumí y Cucureque en el valle de Chancay. Por los

Incas.

- República: obras de irrigación en la costa

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- Pionero en la hidráulica en el Perú: Ingeniero Charles W. Sutton (Gobierno de

Leguía) y Santiago Antúnez de Máyalo: Irrigaciones del valle de Cañete y

1924 obras de irrigación en el valle de Lambayeque regar 25 mil he.

Generación hidráulica en el río Mantaro.

- Gobierno General Odría:

Desviación del río Quiroz al Piura

Irrigación de Siguas.

Derivación de las aguas del Cholocana a Ica

- Otros gobiernos: Proyectos especiales

Irrigaciones de Chira Piura

Majes (Gobierno de Belaunde, proyecto no rentable), Jequetepeque,

Chavimochic y Chinecas (río Santa)

- Principales proyectos hidráulica al 2001

- Irrigación Tumbes

- Chira Piura

- Olmos Tinajones

- Jequetepeque zaña

- Chavimochic

- Chinecas

- Tambo Caracocha

- Majes – Siguas

- Pasto grande

- Tacna

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Figura 1.1 Proyectos Hidráulicos de la Costa

Figura 1.2 Proyecto Especial Jequetepeque-Zaña

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1.3 DISTRIBUCION Y USOS DEL AGUA1.3.1 Distribución del agua de precipitaciónEl agua por precipitación se distribuye aproximadamente de la siguiente manera: 40%

se escurre, 10% se infiltra y 50% se evapora (regresa a la atmósfera) y del total de

agua en el planeta, el hombre utiliza menos del 6%.

1.3.2 Clasificación de los usos del aguaUso Consuntivo: cuando una parte de su masa se pierde como consecuencia del

uso.

Uso No consuntivos: Cuando no hay pérdida apreciable por el uso.

Uso Degradante: cuando el agua pierde calidad debido a su uso.

Uso no degradante: Cuando en el uso del agua, el agua no pierde su calidad

1.3.3 Técnicas de uso de agua- Abastecimiento de agua y alcantarillado: uso degradante y consuntivo.

- Hidroelectricidad (no incluye en planas térmicas): uso no es degradante, ni

consuntivo.

- Navegación fluvial.

- Industrial: mineros, refrigeración plantas térmicas y nucleares, para

enfriamiento del agua, transporte de productos, lavado y soluciones.

- Uso consuntivo y degradante. Control de sedimentos y Erosión hídrica

(estructuras para evitar socavación)

- Control de intrusión salina y de ascenso de sales (evitar la salinización)

- Irrigación: se incluye todo tipo de riego y drenaje.

- Propósito Múltiple: el proyecto de CHAVIMOCHIC es un proyecto de

propósito múltiple, porque utiliza el agua no únicamente para Irrigación,

además generación de energía, uso industrial y abastecimiento de agua al

Distrito de Trujillo y alrededores.

1.4 METODOS DE RIEGO1.4.1. Riego superficialSe aplica directamente sobre el terreno un volumen de agua, considerando el tipo de

cultivo a sembrar. La mayoría del agua se pierde.

Técnica empleada:

- Bombeo de agua: Cuando en el terreno agrícola se necesita captar aguas

subterráneas.

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- Por gravedad: el agua se distribuye a los suelos mediante acequias, canales

y conductos .Donde el agua fluye por acción del desnivel o pendiente de los

trazos. Riego de surcos y surcos alternos.

- Riego por anegamiento o Inundación (arroz).

- Riego por infiltración: cuando un canal puede humedecer en toda su

longitud una profundidad de terreno para permitir el humedecimiento de las

raíces de las plantas.

1.4.2 Riego sub-superficialManteniendo el nivel freático lo suficientemente alto como para posibilitar que por

ascensión capilar (capilaridad) el agua llega a las raíces por las platas.

Técnica: drenaje, lavaje de suelos salinos

1.4.3 Riego tecnificadoPor aspersión: Consiste en aplicar agua a los terrenos agrícolas en forma de lluvia,

como medio de obtención de elevadas cosechas y con el objeto de disminuir la masa

de agua empleada para el riego.

Por goteo: Permite aplicar el agua artificialmente a un cultivo, gota a gota, siendo

conducida el agua por medio de conductos cerrados usualmente flexibles hasta los

dispositivos emisores que se conocen como goteo

Cantidad de agua que necesita la planta

- Límite mínimo: coeficiente de marchites

- Límite máximo: capacidad de campo (es la máxima cantidad que el suelo

puede retener agua)

Se debe buscar un término medio entre el coeficiente de marchites y capacidad de

campo. Se debe descontar el volumen de las lluvias a fin de lograr el desarrollo de los

cultivos hasta la maduración de las plantas

1.5 ELABORACION DE UN PROYECTO DE IRRIGACION1.5.1 Proyecto de IrrigaciónUn proyecto de irrigación es el planteamiento de un conjunto de obras civiles, que

debe cumplir con el objetivo de suministrar agua a los cultivos, en cantidades

adecuadas para que las plantas sobrevivan y produzcan. Estas obras permitirán al

productor controlar este suministro y el flujo de agua en la tierra.

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En casos de escasez, el productor debe suministrar agua por medio de sistemas de

riego, mientras que en casos de exceso de agua, debe instalarse sistemas de

drenaje.

Los cultivos necesitan agua en cantidades adecuadas para poder sobrevivir y producir;

la planta solo puede aprovechar el agua del suelo cuando tiene a disposición

suficiente cantidad de aire, es decir: la cantidad de agua y de aire en el suelo debe

estar en un cierto equilibrio para obtener un alto rendimiento de los cultivos. Por esta

razón el productor debe controlar el suministro y el flujo de agua en la tierra.

Para plantear y efectuar el control de agua, el productor debe conocer cuánta agua

requiere el cultivo y como la absorbe (demanda de agua). Además debe saber los

periodos críticos en la demanda de agua por parte de la planta. El tipo de suelo

determina en principio la disponibilidad de agua para la planta, pero la cantidad de

agua en el suelo cambia continuamente.

El agua disponible en la zona de las raíces puede aumentar o disminuir por factores

tales como la precipitación, la infiltración del agua de lluvia, escurrimiento, evaporación

del suelo, transpiración de la planta, etc. Considerando estos factores el productor

debe decidir sobre las necesidades de riego y drenaje para efectuar un adecuado

suministro artificial de agua, así como el debido drenaje de sus tierras.

1.5.2 Cuestiones básicas de un proyecto Sabemos que un proyecto de irrigación es el planteamiento de un conjunto de obras

que permitirán el suministro y control de agua para los cultivos. Por este concepto el

proyectista para elaborar un proyecto de irrigación en una determinada zona de

cultivo, deberá plantearse las siguientes preguntas:

- Cuál es el área de influencia del proyecto.

- Qué tipo de cultivos es adecuado para su siembra en la zona.

- Cuánta agua necesitan los cultivos en producción y en que periodo del año.

- Qué cantidad de agua llega por precipitación. En cuales meses es mayor.

- De donde se podrá extraer el agua complementaria. Por gravedad o por

bombeo.

- Como conducir el agua desde la fuente de abastecimiento hasta la zona de

riego.

- Que obras se necesitan para la conducción del agua a los campos de cultivo.

- De qué manera se distribuirá el agua en el campo.

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- Qué tipo de drenaje se necesita para eliminar el exceso de agua y sales.

- Como operar los sistemas de riego y drenaje para obtener mejores

resultados.

- Cuánto costará la infraestructura, costo de mantenimiento y de operación.

- Que beneficios sociales se obtendrán.

Debemos tener en cuenta que el aumento de la población y la ampliación creciente de

las exigencias de la vida moderna, nos obliga a la optimización en la utilización del

Recurso Agua, de modo que inherentemente a la satisfacción del riego.

1.5.3 Etapas para la elaboración de un proyecto de irrigaciónEl proyecto de una obra de irrigación, se desarrollan en etapas que en general se

denominan:

- Etapa de Pre – inversión

- Etapa de Ejecución

- Etapa de Operación.

Etapa de Pre inversión En la etapa de Pre-inversión se realizan los siguientes estudios:

Identificación de Proyecto o Reconocimiento.

En esta fase se realiza los viajes a las probables fuentes de agua y zonas a

beneficiarse con el proyecto. Se define en forma preliminar las posibles rutas de

los canales de derivación procurando que estos dominen las mayores

extensiones de tierra posible y se realizan las evaluaciones iníciales

correspondientes a la hidrología, geología y topografía regionales, con la

finalidad de tener un perfil inicial del proyecto. Como conclusión del trabajo se

contará con una fecha del posible proyecto y una somera memoria descriptiva.

Estudio de Pre-factibilidad La información que se puede recopilar en esta fase del estudio, debe asegurar la

existencia de al menos una alternativa factible. A este punto del estudio se podrá

descartar proyectos de inversión sin necesidad de llegar a estudios más

detallados que involucran un alto costo el de realizarlos.

Así mismo en esta fase se detectan los aspectos específicos que se deberán

estudiar posteriormente con mayor énfasis, si se decide realizar los estudios

definitivos para determinar la factibilidad del proyecto.

Estudios de FactibilidadEn esta fase se deberán contar con los elementos de juicio necesarios para

decidir la ejecución del proyecto, su rechazo o postergación. Deberá así mismo

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incluir un anteproyecto de la alternativa seleccionada, que permita examinar y

definir los aspectos básicos de la INGENIERÍA DEL PROYECTO,

dimensionamiento, programa de ejecución, costos de inversión y operación.

El estudio de factibilidad debe posibilitar el financiamiento del proyecto, debido a

que es un requisito indispensable, porque, las instituciones financieras lo solicitan

para tener un documento de evaluación y por el cual puedan decidir su

financiamiento.

Estudios Definitivos a nivel Constructivo Es el conjunto de diseños que tiene que llevarse a cabo cualquiera que sea su

naturaleza, cuando la ejecución del proyecto ya está decidida. Se puede

distinguir dos fases:

Los diseños, especificaciones y documentos a nivel de licitación.

Los diseños ejecutivos que amplían, complementan, detallan y eventualmente

modifican a los primeros, de acuerdo a las características físicas. Como por

ejemplo en los pesos, dimensiones de los materiales y equipos cuya adquisición

ha sido ya contratada.

Contenido de un proyecto de factibilidadEl contenido de un proyecto de factibilidad se puede determinar en forma general de la

siguiente manera:

1. Justificación del Proyecto de Irrigación

2. Conclusiones y Recomendaciones

3. Características del proyecto de Irrigación

3.1. Ubicación

3.1.1. Geográfica

3.1.1. Geopolítica

3.2. Fisiográfica y Climatológica

3.3. Características propias del Proyecto

4. Estudio Socio - económico

5. Agrología

6 .Agro-economía

7. Descripción Geológica

8. Hidrología

9. Ingeniería del Proyecto

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9.1. Embalses o represamientos de regulación

9.2. Obras de Captación

9.3. Obras de Decantación

9.4. Obras de derivación y Conducción

9.5. Obras hidráulicas y control de aguas de regadío

9.6. Obras de Drenaje

10. Costos y Presupuesto

11. Evaluación Económica

1.6 ESTRUCTURAS HIDRAULICAS DE UN PROYECTO DE IRRIGACIONEn el Perú, por las características de su territorio, los proyectos de irrigación se inician

por lo general en las zonas altas de las cordilleras, mediante la construcción de

represas con la finalidad de almacenar los excedentes de agua en épocas de crecidas

de los ríos.

En la mayoría de los proyectos es posible incluso construir almacenamientos en la

vertiente oriental o Amazónica de los Andes y luego trasvasar las aguas hacia la

cuenca del pacífico mediante canales o túneles. El almacenamiento hídrico de una

cuenca significa el estudio de derivaciones y represas con el objetivo de regularizar las

aguas necesarias para el proyecto; luego es necesario localizar un eje para ubicar una

presa derivadora (Bocatoma), que permita captar las aguas del río y derivarlas a un

canal, llamado canal de derivación, el cual recorre con pendientes adecuadas el tramo

que separa la toma con los terrenos de cultivo hasta llegar a un punto elevado de las

áreas por regar.

En algunos casos puede ser necesario eliminar partículas sólidas en suspensión para

lo cual se construyen los desarenadores. Una vez que el canal de derivación llega a

las áreas de riego el canal comienza a distribuir las aguas a través de un canal

principal o canal madre y los canales laterales o secundarios, indistintamente estos

canales son los que entregan el agua a tomas secundarias o finalmente a las tomas de

los lotes.

Con el objeto de disminuir la napa freática alta es necesario proyectar drenes, con la

finalidad de aprovechar estas áreas que pueden tener adicionalmente problemas de

salinidad. Es necesario tener en cuenta las características del terreno de acuerdo a su

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topografía para diseñar los canales y poder ubicar en zonas donde lo necesiten las

obras de arte.

Un proyecto de irrigación generalmente empieza con una bocatoma, embalse o

represa luego un canal de derivación, desarenador, canales secundarios, obras de

arte, etc. Esta estructuras pueden variar según el proyecto de irrigación y cuando el

riego se efectúa mediante bombeo de aguas superficiales o de aguas subterráneas, en

este caso el pozo será el inicio del proyecto de riego, desde el cual se conducirá el

agua a las áreas de riego utilizando tuberías o canales, para luego aplicar los diversos

sistemas de riego, dependiendo de la necesidad.

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