universidad autónoma metropolitana unidad …148.206.53.84/tesiuami/uami13135.pdf · 1 universidad...

VViiaabbiilliiddaadd hhiiddrroollóóggiiccoo eeccoonnóómmiiccaa ddeell rreeddiirreecccciioonnaammiieennttoo ddeell ssuubbssiiddiioo eellééccttrriiccoo aa mmeejjoorraass aaggrroottééccnniiccaass

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DDiivviissiióónn ddee CCiieenncciiaass BBáássiiccaass ee IInnggeenniieerrííaa

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Introducción En la actualidad la gran escasez del recurso hídrico, típicamente en las regiones áridas, ocasiona una deficiente producción agrícola, una alternativa de solución, sería la tecnificación del riego, incorporando diseño y operación de los diferentes sistemas de riego. Aplicando la tecnología, obtendríamos un adecuado manejo de la relación que existe entre Agua-Suelo-Planta-Atmósfera, podría ser posible incrementar sustancialmente la productividad del cultivo por superficie, conservar el recurso hídrico, así como otros rendimientos no menos importantes. Sin embargo, para lograr solucionar esta problemática es necesario desarrollar adecuadamente los diseños y manejar en forma eficiente los sistemas de riego y que, por consiguiente permitirán al productor obtener los más altos rendimientos con la menor inversión posible. El concepto económico es un factor muy importante que interviene en las obras de riego ya que al presentar las evaluaciones más óptimas del aprovechamiento del recurso agua, tendremos como resultados bajos costos de producción a altos rendimientos de cultivo y aún mejor, un equilibrio en cuanto sistema acuíferos-explotación ya que este será el más grande problema con que se enfrentara el productor en un futuro no muy lejano y que dejará al país con grandes pérdidas económicas esto debido al no desarrollo técnico del campo mexicano . Objetivo Este estudio podrá determinar las deficiencias agrotécnicas que existen en las unidades de riego estudiadas, tomando en cuenta factores como clima, ubicación geográfica, tipo de cultivo, técnicas de riego implementadas por el productor y equipos de bombeo. Calificar a las unidades de riego por óptimas y no óptimas dentro de rangos determinados por su eficiencia económica e hidráulica. Realizar las simulaciones necesarias para determinar que técnica de riego es la de rendimiento máximo de operación para esa unidad y cultivo. En una primera fase del proyecto lograremos establecer volúmenes consumo de agua así como de electricidad de las 48 Unidades de Riego (U.R.) esto será


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implementando las diferentes metodologías, se harán visitas a campo en donde se tomaran algunas mediciones hidráulicas así como obtener información sobre los cultivos que se tienen y los diferentes sistemas de riego que se tienen hasta el momento, con esto se lograra tener una relación entre los volúmenes concesionados por Comisión Nacional del Agua (CNA) y los consumos de electricidad, por consiguiente se podrá dar a notar en que U.R. se tendrán que hacer mejoras técnicas, ya sea en los sistema de riego, equipos de bombeo o tipos de cultivos. Inicio del estudio Como primer paso se determinó la estrategia que se tenía que hacer con las visitas a las diferentes U.R., éstas ayudarían a recopilar información del tipo técnico así como algunas mediciones que serán de gran importancia y que servirían para iniciar los primeros cálculos de estudio en este primer proyecto. Comenzamos con la planeación de las visitas a campo, estas se hicieron en conjunto con el asesor del proyecto el Dr. Leonardo Traversoni Domínguez donde se determinó los pasos a seguir como:

• Comenzando con la realización de un cuestionario de tipo informativo en donde se iba a recopilar toda la información que se tenia en cada unidad de riego, este cuestionario constó de características de tipo hidrológica, climatológica, agrícola, eléctrica (equipos de bombeo) y cuestiones muy particulares de cada unidad de riego.

• A continuación se determinó que tipo de información técnica se tendría que recopilar en campo, comenzamos con cuestiones hidráulicas, se determinó que teníamos que aforar el cárcamo de descarga de riego principal para ver cual era el gasto hidráulico que tenía el mismo así como diámetros de salida, esto se haría con diferentes tipos de aforos ya que en cada unidad de riego se tendrían diferentes condiciones físicas de cómo poder realizarlo, algunas de las que podríamos tener serían, descarga por cárcamos, carga ahogada, tubería canal, etc, los métodos que implementamos nosotros fueron , aforo por escuadra, aforo Manning, aforo volumétrico, aforo por tubo pitot. Seguimos con las cuestiones eléctricas en estas serían en relación a transformador de la bomba, arrancador de la bomba, tablero general y datos de la bomba, estas mediciones se realizarían físicamente con un voltímetro y amperímetro y tomando las lecturas directas en los medidores particulares.

• Seguimos con determinar de todas las unidades de riego del país cuales arrojarían muy valiosa información y las que consideramos de importancia se encuentran en la lista que a continuación presentare.


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UNIDAD M UNICIP IO ENTIDAD CUENCA_BENITO JUAREZ INDAPARAPEO M ICHOACAN LERM A - CHAPALA

ALEJANDRO ARGUELLO AROCHI ZINAPECUARO M ICHOACAN 12 LERM A CHAPALASAN PEDRO BOCANEO ZINAPECUARO M ICHOACAN LERM A CHAPALA

CUAM IO NUM ERO 2 CUITZEO M ICHOACAN LERM A CHAPALAEL CANTERO CORTO GRUPO 1 PARUANDIRO M ICHOACAN LERM A CHAPALA

BORDO BLANCO O ELOTES PARUANDIRO M ICHOACAN LERM A CHAPALAEJIDO EL ZAPOTE (EL JORAL) INDAPARAPEO M ICHOACAN LAGUNA DE PATZCUARO CUITZEO YURIRIA

EL CARM EN PANFILO NATERA ZACATECAS SAN PABLO Y OTRASPOZO NO. 12 EL COYOTE PANFILO NATERA ZACATECAS SAN PABLO

LA FLORIDA FRESNILLO ZACATECAS RÍO AGUANAVSANTA ELENA (JESÚS C PÁNFILO NAT ZACATECAS SAN PABLO YU.R. POZO SAN MIGUEL PÁNFILO NAT ZACATECAS SAN PABLO YHUERTA EL SABINITO GENERAL TER NUEVO LEON SAN JUAN

EL EBANAL ALLENDE NUEVO LEON SAN JUANHUERTA LA TEJONA GENERAL TER NUEVO LEON SAN JUAN

POTRERO DE LOS POBRES LA HUACANA M ICHOACAN BALSASEL ARROZ BRISEÑAS M ICHOACAN RIO LERM A CHAPALA

EJIDO SAN ROQUE DE T SAN FRANCIS GUANAJUATO LERMA SANTIRANCHO EL LAUREL RAM ITA GUANAJUATO LERMA-CHAPA

EJIDO LA SANDÍA, PLA LEÓN GUANAJUATO LERMA-CHAPALA PURIS IM A (FRANCIS YURIRIA GUANAJUATO LERMA-CHAPALA SANDÍA (VALLADO V LEÓN GUANAJUATO LERMA SANTI

LA CINTA NO.1 LEÓN GUANAJUATO LERMA SANTIRANCHO TRES MARIAS LEÓN GUANAJUATO LERMA-CHAPAPOZO CHURINTZIO NO.2 TAMAZULA JALISCO RIO CUAHUAYPOZO LA PRIM AVERA EJ TAMAZULA JALISCO RIO CUAHUAYUR EL OCOTILLO Y LAS TAMAZULA JALISCO RIO CUAHUAY

ADELA BARBOZA SÁNCHE TAMAZULA JALISCO RIO CUAHUAYEL GRANO DE ORO FRESNILLO ZACATECAS RÍO AGUANAV

UNION DE RIEGO EL LLANO PÁNFILO NAT ZACATECAS SAN PABLO YPOZO RANCHO DE LA LOM A FRESNILLO ZACATECAS RÍO AGUANAY

POZO EL REFUGIO PÁNFILO NAT ZACATECAS SAN PABLO YLA FUENTE APATZINGAN M ICHOACAN RIO TEPALCATEPEC

FRANCISCO DIAZ BRAW CAJEME SONORA RIO YAQUIEJIDO MARIANO ESCOBE CAJEME SONORA RIO YAQUIJOSE MANUEL GODOY PE AUTLAN JALISCO RÍO ARM ERÍAM ARIA DE LA PAZ AREC AUTLAN JALISCO RÍO ARM ERÍASAN FRANCISCO DE RIV LA BARCA JALISCO RÍO BAJO LE

POZO EL CHIRXHO LA BARCA JALISCO ROSARIO MEZPOZO N14 EJIDO LORET AYUTLAN JALISCO ROSARIO MEZ

RICARDO PEREZ AGUIRRE Y SOC. LA BARCA JALISCO RIO LERM A SANTIAGOEJIDO LAZARO CARDENA SAN PEDRO COHAHUILA LAGUNA DE MEJIDO SAN IGNACIO PO SAN PEDRO COHAHUILA LAGUNA DE M

NOHACAL CAM PECHE CAM PECHEPOZO CHINA CAM PECHE CAM PECHE

SANTA CECILIA CONKAL YUCATAN PENINSULA DSAN V ICENTE UM AN YUCATAN PENINSULA D

POZO BAÑON #9 V ILLA DE CO ZACATECAS FRESNILLO-YCOECILLO N.9 LUIS MOYA ZACATECAS RÍO VERDE GLA HACHERA JACONA M ICHOACAN LERM A CHAPALA

SANTA M ONICA (CAM POS FRESCO) ZAM ORA M ICHOACAN LERM A CHAPALA


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Con todo lo anterior mencionado logramos agrupar todos las herramientas necesarias para las visitas a campo agregando también todos los instrumentos de medición como fueron sistemas de posicionamiento global (GPS), cartas topográficas, mapas de carreteras, computadoras portátiles, instrumentos de aforo, instrumentos de sondeo de pozos e instrumentos de medición de electricidad además tuvimos apoyo de la Universidad Autónoma Metropolitana – Iztapalapa con un vehículo para poder llevar acabo las visitas. Comenzamos con la salida a campo, primero tendríamos que llevarnos a la labor de localizar con el GPS las coordenadas geográficas que nos indicaban el lugar exacto del pozo, este lo teníamos registrado en nuestra base de datos con un número específico que le habíamos asignado y también el nombre del propietario, arribando al lugar y contactado con el dueño o con la cooperativa de la unidad de riego realizamos primero las preguntas que habíamos elaborado en nuestro cuestionario. A continuación presentaré uno de los cuestionarios realizados: Fecha: 4 de julio de 2004 Folio:82

UNIDAD DE RIEGO DATOS GENERALES Nombre de la Unidad: Abelardo Morentes Vargas

Estado: Zacatecas

Municipio: Panfilo Natera Cuenca Hidrológica: San Pablo UNIDAD DE RIEGO Datos del usuario Número de usuarios: 1 Nombre del usuario: Abelardo Marentes /Sergio

M.V Superficie promedio por usuario: 8 ha

No. de cuenta: 75DP58C025400220

Tenencia: pequeño propietario Tarifa: 9 n RPU:124 950 256 801 PRODUCCIÓN

Cultivo Fecha de Siembra Fecha de Cosecha

Superficie Total (Ha)

Frijol Abril Julio 4 Maíz Abril Julio-Agosto 2 Chile Abril Octubre 2 AFORO Tipo de Descarga: Cárcamo ( ) Carga ahogada ( ) Tubería (x ) Garza ( ) Canal ( ) Otros ( ) Método Vertedor ( ) Aforo Manning ( ) Manómetro ( x ) Escuadra ( ) Gasto 16 l/s


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INFILTRACIÓN / TEXTURA Tiempo Suelo

Color Pedregosidad Textura Rojo amarillento

2 cm/min

2% Franco

arcilloso LEVANTAMIENTO VISUAL

Vegetación Cuerpos de agua Relieve Erosión

Huizachal, y mezquite actualmente cubierto por agricultura

Laguna el Sapo Planicie Ausente

Responsable: Juan Carlos Ramos Soto

Los datos que a continuación se presentan son las mediciones que se hicieron en el lugar del pozo así como algunas correcciones que hicimos como por ejemplo la localización más precisa del mismo. Las mediciones se hicieron con la autorización del encargado, este caso en particular se hizo el aforo con el manómetro que tenía en la tubería y fue de forma directa en otros casos se hicieron las mediciones por los métodos de aforo que se mencionaron anteriormente.

DATOS GENERALES DEL POZO

Posición GPS Latitud: 22º33´35.7´´ Longitud: 102º047´04´´ Altitud:2012msnm Volumen concesionado: 42,000m3

Año de perforación:1980 Titulo de asignación: 2ZAC100172/37AMGR94

Año de extracción:1982 Profundidad total: 70 mts Transformador (Bomba) Arrancador Tablero General Marca: IMEM Corriente: 45 kva MCA: Siemens Voltaje: 440 Serie: Lectura: 1 kw por

min Potencia:75 Amperaje: 120

Voltaje Serie:


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Datos de la Bomba Motor: General Electric

V: 440 /220 C.P.: 20hp

Tipo: vertical sumergible

A: 115/230 Rev. /min: 1777

Polos: trifásica Armazón: Kw:

GASTO Lectura kw

Gasto de energía

DIÁMETRO de salida (in) ( lpm) (lps)

16 1 kw por min

60 kwh

Observaciones:

Fotografía de la zona de cultivo Unidad de Riego ‘’Abelardo Morentes Vargas’’


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Aforador marca Hemert California Unidad de Riego ‘’Abelardo Morentes Vargas’’

Arrancador marca Siemens Unidad de Riego ‘’Abelardo Morentes Vargas’’


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Las fotografías mostradas a continuación son de mediciones de otras U.R.

Sondeo de pozo Ejido ‘’ Lázaro Cárdenas’’

Aforo por escuadra Unidad de Riego ‘’Cantero Corto grupo 1’’


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Ejemplo de cálculo de gastos al aforo por el método de la escuadra

‘’Cantero Corto grupo 1’’

=1.284 m/s

2dv

hg

=

d = Diámetro de la tubería, m r = Radio de la tubería de descarga, m g = constante de gravedad, m/s2

p = 3.1416 d = 8’’ ,pulgadas

2

3

**

1.2084*0.03 0.041 / 41 /

Q v AA rQ m seg

π

=

=

= = = lt seg Al regreso de las visitas a las diferentes Unidades de Riego se comenzaron a realizar los primeros cálculos implementando las metodologías y esto nos arrojo los primeros resultados en cuanto a las deficiencias técnicas que tenía cada U.R. Comenzamos con determinar los usos consuntivos y las láminas de riego óptima para cada Unidad de Riego y para cada tipo de cultivo, aplicando la metodología Blaney y Criddle teniendo en cuenta las correcciones para las zonas del país .

Metodología

Blaney y Criddle

La metodología planteada para el cálculo del uso consuntivo permite determinar, para cada uno de los meses del año, el espesor y adecuado de la lámina de riego. La metodología considera las precipitaciones de agua en la zona, de acuerdo con el Observatorio Meteorológico de Tacubaya de la C.N.A.


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La expresión general es la siguiente:

U = K * F

Donde: U = Uso consuntivo en cm K = Factor cultivo, que depende del tipo de cultivo y la proximidad al mar del lugar. F = Es la sumatoria desde que i es igual a 1 hasta n de f, Donde f es igual a:

f = ( p ( t+ 17.8 ) ) / 21.8 Donde: p = Porcentaje de horas luz del mes, con respecto al total anual. t = Temperatura media mensual en °C.

Kt = 0.03114* t + 0.2396 Donde: t = Temperatura media mensual en °C. La expresión final es la siguiente:

U. C. = Kc Kt F


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Desarrollo de la metodología

Columna Descripción

1 Mes: Meses del año

2 T: Temperatura media mensual en °C.

3 P %: Por ciento de horas luz obtenido del cuadro 2.

4 (T + 17.8)/ 21.8: Cálculos. (1)

5 F: El producto de la columna tres por la cuatro.

6 Kt: La Corrección por temperatura es igual a: Kt =0.03114 T + 0.2396. (2)

7 FKt: El producto de la columna cinco por la seis.

8 Kc: Obtención del coeficiente del desarrollo de cultivo aguacate. Ver la figura 1

9 Ucm: Cálculo del uso consuntivo mensual, el producto de la columna siete por la ocho, en cm.

10 C KG1 =Σ columna 9 / Σ columna 5

KG1 = 86.449/170.241= 0.507 (3) C = KG/KG1=0.50/0.507 = 0.98 (4)

11 Uc’m: Uso consuntivo ajustado. El producto de la columna nueve por la diez, en cm.

12 Uc’ acumulado: El acumulado de la columna 11, en cm.

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Uc’d: Uso consuntivo por día. Se divide cada valor de la columna 11 entre el número de días de cada mes, en cm.

14 Precipitación media mensual, en mm.

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Necesidades de agua neta

Diferencia entre la columna 11 y la 14. Cuando este último es mayor, no se requiere agua de riego, en el otro caso, se requiere irrigación, en mm.

16 Lamina de riego optimo en (m).

17 Volumen de riego optimo en (m3)

18 Horas de riego optimas diarias supuestas para 20 dias del mes (Lun-Vier) .

19 Minutos óptimos de riego supuestos para 20 días (Lun-Vier).

20 Horas optimas de riego mensual.

21 Energía Optima de riego mensual (Kw)

A continuación presentamos un caso donde se muestra paso a paso la metodología con datos reales de una Unidad de Riego.


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1 2 3 4 5 6 7 8 9 Meses T (° C) P % Horas Luz (T+17.8)/21.8 F Kt=0.03114T0C+0.2396 FKt Kc U. C.m (cm)

Enero 16.3 7.79 1.564 12.183 0.74 9.01 0.25 2.252

Febrero 17.1 7.28 1.601 11.655 0.77 8.97 0.4 3.588

Marzo 19.3 8.41 1.702 14.313 0.84 12.02 0.57 6.851

Abril 20.4 8.51 1.752 14.909 0.87 12.97 0.7 9.079

Mayo 21.6 9.11 1.807 16.461 0.91 14.97 0.77 11.527

Junio 21.2 8.97 1.789 16.047 0.89 14.28 0.78 11.138

Julio 19.8 9.2 1.725 15.87 0.85 13.48 0.76 10.245

Agosto 20.1 8.92 1.739 15.511 0.86 13.33 0.7 9.331

Septiembre 20.1 8.28 1.739 14.398 0.86 12.38 0.65 8.047

Octubre 19.6 8.19 1.716 14.054 0.85 11.94 0.53 6.328

Noviembre 17.9 7.63 1.638 12.497 0.79 9.87 0.48 4.738

Diciembre 17.1 7.71 1.601 12.343 0.77 9.5 0.35 3.325

230.5 170.241 86.449

10 11 12 13 14 15

C U. C’.m

(cm) U. C’.m Acumulado , cm U. C’.m Diario, (cm) Precipitación Media , (mm) Lamina de riego Optima (mm) 0.98 2.207 2.207 0.071 38.9 -16.83 0.98 3.516 5.723 0.125 7.17 27.95 0.98 6.714 12.437 0.216 5.72 61.42 0.98 8.897 21.334 0.296 7.86 81.11 0.98 11.296 32.63 0.364 94.16 18.8 0.98 10.915 43.545 0.363 279 -169.8 0.98 10.04 53.585 0.324 342.1 -242.2 0.98 9.144 62.729 0.295 289 -197.5 0.98 7.886 70.615 0.263 630.1 -551.2 0.98 6.281 76.896 0.203 127.9 -65 0.98 4.643 81.539 0.155 67.2 -20.7 0.98 3.258 84.797 0.105 23.2 9.3

16 17 Lamina de Riego Optima (m) = Columna15/1000 Volumen de Riego Optimo (m3)= Columna16 * (m2Terreno cult.)

-0.01683 -3366

0.02795 5590

0.06142 12284

0.08111 16222

0.0188 3760

-0.1698 -33960

-0.2422 -48440

-0.1975 -39500

-0.5512 -110240

-0.065 -13000

-0.0207 -4140

0.0093 1860

20 Ha de Cultivo = 200000 m2


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18 19 Hrs Opt. de Riego Dia Sup. 20 Dias= (Columna17 en litros / 20dias de riego) /

Q ( l/h ) Min.Opt. de Rie. Dia Sup. 20 D.=Columna18 * 60min -2.033 -121.957

3.376 202.536

7.418 445.072

9.796 587.754

2.271 136.232

-20.507 -1230.435

-29.251 -1755.072

-23.853 -1431.159

-66.570 -3994.203

-7.850 -471.014

-2.500 -150.000

1.123 67.391

Q = Gasto Bomba 23 l/s = 82800 l/h

20 21 Hrs. Opt. De Riego Men.=Columna 17 en litros / Q ( l/h ) Kw Opt. Mensual. = Columna 20 * Lectura Kw/h

-40.652 -4878.3 67.512 8101.4 148.357 17802.9 195.918 23510.1 45.411 5449.3

-410.145 -49217.4 -585.024 -70202.9 -477.053 -57246.4

-1331.401 -159768.1 -157.005 -18840.6 -50.000 -6000.0 22.464 2695.7

Kw / min = 2.0 Kw / hr = 120

Las necesidades netas mensuales de agua son expresadas en valores positivos en la columna 15, la administración de este volumen de agua para satisfacer las necesidades de desarrollo de los frutos, misma que por las características de los suelos y raíces del árbol (65% de ellas en los primeros 7.5 cm de profundidad), ofrecerá resultados en corto plazo reflejados en la floración y el desarrollo de los frutos. Como resultado de esta experiencia se determinó el uso consuntivo, la lámina de riego óptimo, el volumen de riego óptimo, horas de riego óptimo y consumo de electricidad óptima, particularmente en el periodo en que se requiere irrigar para fortalecer la floración y la generación de frutos.


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Lamina de riego óptimo , se presenta el caso ‘’ Cantero Corto grupo 1’’

UNIDAD MUN ENTIDAD CUENCA_ ACUIFERO EL CANTERO

CORTO PARUANDIRO MICHOACAN LERMA CHAPALA PASTOR ORTIZ

CULTIVO FECHA SIEM. FECHA COS. HECTAREAS m2

Maíz Abril-Mayo Nov-Dic 60 600000

Precipitacion (m)

Evaporacion (m) Meses Uso Consuntivo(m) Lam. Neta Optima UC -P (m)

Enero 0.02203 0.11825 Febrero 0.00634 0.14223 Marzo 0.00343 0.18323 Abril 0.01729 0.18807 0.07526 0.05797 Mayo 0.03404 0.19775 0.12714 0.0931 Junio 0.11343 0.1827 0.16411 0.05068 Julio 0.15011 0.16622 0.15296 0.00285

Agosto 0.13553 0.16618 0.06479 -0.07074 Septiembre 0.10396 0.15187 0.07201 -0.03195

Octubre 0.05883 0.1419 0.0631 0.00427 Noviembre 0.01943 0.12307 0.04912 0.02969 Diciembre 0.00913 0.11333

Lamina de riego optima

0 0 0

0.05797

0.0931

0.05068

0.00285

-0.07074

-0.03195

0.00427

0.02969

0

-0.08

-0.06

-0.04

-0.02

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

Ener

o

Febr

ero

Mar

zo

Abr

il

May

o

Juni

o

Julio

Ago

sto

Sept

iem

bre

Oct

ubre

Novi

embr

e

Dici

embr

e

Meses

Lam

ina

de ri

ego

optim

a en

(m)


16

CULTIVO FECHA SIEM. FECHA COS. HECTAREAS m2 Sorgo Abril-Mayo Nov-Dic 17.5 175000

Meses Precipitacion (m) Evaporacion (m)Uso Consuntivo(m)Lam. Neta Optima UC -P (m)Enero 0.02203 0.11825

Febrero 0.00634 0.14223 Marzo 0.00343 0.18323 Abril 0.01729 0.18807 0.05103 0.03374 Mayo 0.03404 0.19775 0.08154 0.0475 Junio 0.11343 0.1827 0.12001 0.00658 Julio 0.15011 0.16622 0.14275 -0.00736

Agosto 0.13553 0.16618 0.12271 -0.01282 Septiembre 0.10396 0.15187 0.11113 0.00717

Octubre 0.05883 0.1419 0.10231 0.04348 Noviembre 0.01943 0.12307 0.09716 0.07773 Diciembre 0.00913 0.11333

Lamina de riego optima

0 0 0

0.03374

0.0475

0.00658

-0.00736-0.01282

0.00717

0.04348

0.07773

0

-0.02-0.01

00.010.020.03

0.040.050.060.070.080.09

Ener

o

Febr

ero

Mar

zo

Abr

il

May

o

Juni

o

Julio

Ago

sto

Sept

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bre

Oct

ubre

Novi

embr

e

Dici

embr

e

Meses

Lam

ina

de ri

ego

optim

a en

(m)


17

Interpretación Gráfica 1.- Valores positivos indican la lámina necesaria de agua (Temporada de Estiaje) ésta a su vez es el agua requerida de los pozos, valores negativos indican la lámina no necesaria de agua (Temporada de Lluvia) y la no necesidad de agua de pozo. 2.- Valores positivos indican el volumen necesario de agua (Temporada de Estiaje) ésta a su vez es el agua requerida de los pozos, valores negativos indican el volumen no necesario de agua (Temporada de Lluvia) y la no necesidad de agua de pozo. 3.- Valores positivos indican el tiempo necesario de riego (Temporada de Estiaje) éste es el tiempo en que el pozo debe estar encendido para satisfacer las necesidades optimas del cultivo, valores negativos indican el tiempo en que la lluvia satisficiera la necesidades óptimas de los cultivos.

Volumen de riego óptimo , se presenta el caso ‘’ Cantero Corto grupo 1’’

Meses Vol. de agua óptimo (m3) Enero

Febrero Marzo Abril 34782 Mayo 55860 Junio 30408 Julio 1710

Agosto -42444 Septiembre -19170

Octubre 2562 Noviembre 17814 Diciembre

143136

UNIDAD MUN ENTIDAD CUENCA_ ACUIFERO EL CANTERO CORTO PARUANDIRO MICHOACAN LERMA CHAPALA PASTOR ORTIZ

CULTIVO FECHA SIEM. FECHA COS. HECTAREAS m2 Maíz Abril-Mayo Nov-Dic 60 600000


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Volumen mensual de agua optima

0 0 0

34782

55860

30408

1710

-42444

-19170

2562

17814

0

-60000

-40000

-20000

0

20000

40000

60000

80000

Enero

Febre

roMarz

oAbri

l

Mayo

Junio Ju

lio

Agosto

Septie

mbre

Octubre

Noviem

bre

Diciembre

Meses

Vol

umen

de

agua

opt

ima

en (m

3 )


Meses Vol. de agua óptimo (m3) Enero

Febrero Marzo Abril 5904.5 Mayo 8312.5 Junio 1151.5 Julio -1288

Agosto -2243.5 Septiembre 1254.75

Octubre 7609 Noviembre 13602.75 Diciembre

37835


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Volumen mensual de agua optima

0 0 0

5904.5

8312.5

1151.5

-1288-2243.5

1254.75

7609

13602.75

0

-4000

-2000

0

2000

4000

60008000

10000

12000

14000

16000

Enero

Febre

roMarz

oAbri

l

Mayo

Junio Ju

lio

Agosto

Septie

mbre

Octubre

Noviem

bre

Diciembre

Meses

Volu

men

de

agua

opt

ima

en (m

3 )

Horas de riego óptimo en base a técnicas de cultivo y equipo de bombeo que presenta el caso ‘’ Cantero Corto grupo 1’’

Meses Hrs. Opt. De Riego Men. Enero

Febrero Marzo Abril 235.65 Mayo 378.46 Junio 206.02 Julio 11.59

Agosto -287.56 Septiembre -129.88

Octubre 17.36 Noviembre 120.69 Diciembre




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Tiempo Optimo de Riego

0.00 0.00 0.00

235.65

378.46

206.02

11.59

-287.56

-129.88

17.36

120.69

0.00

-400.00

-300.00

-200.00

-100.00

0.00

100.00

200.00

300.00

400.00

500.00

Enero

Febre

roMarz

oAbri

l

Mayo

Junio Ju

lio

Agosto

Septie

mbre

Octubre

Noviem

bre

Diciembre

Meses

Tiem

po O

ptim

o de

Rie

go m

ensu

al

(hrs

)


Meses Hrs. Opt. De Riego Men. Enero

Febrero Marzo Abril 40.00 Mayo 56.32 Junio 7.80 Julio -8.73

Agosto -15.20 Septiembre 8.50

Octubre 51.55 Noviembre 92.16 Diciembre


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Tiempo Optimo de Riego

0.00 0.00 0.00

40.00

56.32

7.80

-8.73-15.20

8.50

51.55

92.16

0.00

-40.00

-20.00

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

Enero

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roMarz

oAbri

l

Mayo

Junio Ju

lio

Agosto

Septie

mbre

Octubre

Noviem

bre

Diciembre

Meses

Tiem

po O

ptim

o de

Rie

go m

ensu

al

(hrs

)

Consumo óptimo de energía, se presenta el caso ‘’ Cantero Corto grupo 1’’

Consumo Optimo Mensual de Energia

Meses Hrs. Opt. De Riego Men. Kw Opt. Mensual. LEC ( kw/m) Gastokwh Enero 0.6 36

Febrero Gasto (lp/m) Marzo 2460 Abril 235.65 8483.41 Mayo 378.46 13624.39 Junio 206.02 7416.59 Julio 11.59 417.07

Agosto -287.56 -10352.20 Septiembre -129.88 -4675.61

Octubre 17.36 624.88 Noviembre 120.69 4344.88 Diciembre




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0.00 0.00 0.00

8483.41

13624.39

7416.59

417.07

-10352.20

-4675.61

624.88

4344.88

0.00

-15000.00

-10000.00

-5000.00

0.00

5000.00

10000.00

15000.00

Enero

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roMarz

oAb

ril

Mayo

Junio Ju

lio

Agos

to

Septie

mbre

Octubre

Noviem

bre

Diciem

bre

Meses

Kw


Consumo Optimo Mensual de Energía

Meses Hrs. Opt. De Riego Men. Kw Opt. Mensual. LEC ( kw/m) Gastokwh Enero 0.6 36

Febrero Gasto (lp/m) Marzo 2460 Abril 40.00 1440.12 Mayo 56.32 2027.44 Junio 7.80 280.85 Julio -8.73 -314.15

Agosto -15.20 -547.20 Septiembre 8.50 306.04

Octubre 51.55 1855.85 Noviembre 92.16 3317.74 Diciembre


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0.00 0.00 0.00

1440.12

2027.44

280.85

-314.15-547.20

306.04

1855.85

3317.74

0.00

-1000.00-500.00

0.00500.00

1000.001500.002000.002500.003000.003500.004000.00

Enero

Febre

roMarz

oAb

ril

Mayo

Junio Ju

lio

Agos

to

Septie

mbre

Octubre

Noviem

bre

Diciem

bre

Meses

Kw

Costos por consumo de electricidad en la U.R. Comparando las 2 tarifas extremas que cobra CFE

El Cantero Corto Grupo 1 Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Agos Sep Oct Nov Dic Prom Anual

consumo optimo 0.0 0.0 0.0 9923.5 15651.8 7697.4 417.1 0.0 306.0 2480.7 7662.6 3678.3 44139.30.0

Precio .30 0.0 0.0 0.0 2977.1 4695.5 2309.2 125.1 0.0 91.8 744.2 2298.8 1103.5 13241.80.0

Hectáreas 60 ($.30) 0.0 0.0 0.0 49.6 78.3 38.5 2.1 0.0 1.5 12.4 38.3 18.4 220.7 0.0

Precio .80 0.0 0.0 0.0 7938.8 12521.5 6158.0 333.7 0.0 244.8 1984.6 6130.1 2942.6 35311.40.0

Hectáreas 60 ($.80) 0.0 0.0 0.0 132.3 208.7 102.6 5.6 0.0 4.1 33.1 102.2 49.0 588.5 0.0

Por cultivo sorgo kwh 0.0 0.0 0.0 1440.1 2027.4 280.9 0.0 0.0 306.0 1855.9 3317.7 0.0

precio .30 0.0 0.0 0.0 432.0 608.2 84.3 0.0 0.0 91.8 556.8 995.3 230.7 2768.40.0

precio .80 0.0 0.0 0.0 1152.1 1622.0 224.7 0.0 0.0 244.8 1484.7 2654.2 615.2 7382.40.0

hectáreas 17.5 ($.30) 0.0 0.0 0.0 24.7 34.8 4.8 0.0 0.0 5.2 31.8 56.9 0.0 13.2 158.2

hectáreas 17.5 ($.80) 0.0 0.0 0.0 65.8 92.7 12.8 0.0 0.0 14.0 84.8 151.7 0.0 35.2 421.9

Por cultivo maíz kwh 0.0 0.0 0.0 8483.4 13624.4 7416.6 417.1 0.0 0.0 624.9 4344.9 0.0

precio .30 0.0 0.0 0.0 2545.0 4087.3 2225.0 125.1 0.0 0.0 187.5 1303.5 872.8 10473.40.0

precio .80 0.0 0.0 0.0 6786.7 10899.5 5933.3 333.7 0.0 0.0 499.9 3475.9 2327.4 27929.00.0

hectáreas 60 ($.30) 0.0 0.0 0.0 42.4 68.1 37.1 2.1 0.0 0.0 3.1 21.7 0.0 14.5 174.6

hectáreas 60 ($.80) 0.0 0.0 0.0 113.1 181.7 98.9 5.6 0.0 0.0 8.3 57.9 0.0 38.8 465.5


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Sobre la base de los resultados arrojados de todo el estudio y como podemos observar en el ejemplo anterior se tendrá que continuar con llevar acabo un estudio más afondo que en este caso es un estudio geohidrológico este debido a que la fuente de abastecimiento del agua para riego es de agua subterránea. Uno de los problemas más interesantes desde el punto de vista hidrológico y que más problemas tendrá en un futuro debido a la escasez del vital líquido a consecuencia de no tener el mejor aprovechamiento del mismo por culpa de los sistemas de riego y las técnicas implementadas se localiza en el estado de Zacatecas en particular en las zonas de riego ubicadas en el Acuífero Aguanaval que es donde se presentan ejemplos muy técnicos como la presencia de conos de abatimiento muy severos estos en primer plano por los usos inapropiados de equipos de bombeo, el mal diseño y ubicación de los pozos, así como otros aspectos como la muy baja recarga que existe en el acuífero y las condiciones climatológicas y meteorológicas. Por los anteriores aspectos hemos decidido realizar el estudio de determinación de la disponibilidad de agua en el Acuífero Aguanaval.

DETERMINACIÓN DE LA DISPONIBILIDAD

DE AGUA EN EL ACUÍFERO EN LAS UNIDADES DE RIEGO DE AGUANAVAL ESTADO DE ZACATECAS

El estudio presentado a continuación trata de describir los comportamientos del agua subterránea en el valle de Aguanaval Zacatecas , el objetivo principal es determinar por medios geohidrológicos como curvas de igual valor ( elevación, profundidad, evolución, etc ) la disponibilidad o déficit que hay en cuanto a agua subterránea en la zona, esto con el propósito de poder justificar por que es que se tiene que hacer un redireccionamiento en cuanto al uso del agua en las zonas de riego de esta zona haciendo saber a los pequeños y grandes agricultores que el mayor problema que existe en esta zona aparte de el apoyo económico que no han dado las autoridades es la escasez del agua en esta zona teniendo como objetivo el poder tener una tecnificación al campo para poder tener mejor aprovechamiento del vital liquido .

Localización

La zona geohidrológica de Aguanaval se localiza en la porción Central del Estado de Zacatecas ,el área cubre una superficie aproximada de 3,180 km², que representa el 4.24 % del territorio estatal; ocupando de manera parcial a los municipios de Fresnillo, Cañitas de Felipe Pescador, San Alto, Río Grande, Jerez y un porción muy pequeña del municipio de Susticacán. Geográficamente, la zona de estudio se localiza dentro de la poligonal cuyos vértices se enlistan a continuación:


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Los principales centros de población del área son: San José de Lourdes, Matías Ramos, San José del Alamito, San Jerónimo, Guadalupe de Trujillo, Plenitud, La Salada, La Encantada, Estación Gutiérrez, Rancho Grande, Monte Mariana y La Chicharrona, entre otros. La zona esta bien comunicada, las vías más importantes son: la Carretera Federal No. 45, en el tramo Fresnillo – Durango que atraviesa la zona de la parte central hacia el Noroeste, la No. 49 en su tramo Fresnillo - Torreón, esta atraviesa el área de la porción central al Norte y la Carretera Estatal No. 54 que comunica las cabeceras municipales de Fresnillo y Valparaíso, atravesando la zona por la parte central hacia el Suroeste, en la porción Este de la Zona, pasa la vía del ferrocarril que va de Fresnillo a Torreón, teniendo una estación muy cercana a las poblaciones de La Encantada y La Salada llamada Estación Gutiérrez. La actividad de mayor importancia en la región es la agricultura de riego, ya que en esta se finca la economía de la población, en segundo término se tiene la ganadería, que aprovecha algunos pastizales aislados en las laderas adyacentes de la planicie, y en menor proporción, el comercio, la explotación y beneficio de minerales.


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Fisiografía Provincias fisiográficas y geomorfología La zona geohidrológica forma parte de dos Provincias Fisiográficas: La porción Sur y Suroeste pertenecen a la Provincia Fisiográfica de La Sierra Madre Occidental, ocupando la Subprovincia Sierras y Valles Zacatecanos; el resto de la zona se ubica en la Provincia Fisiográfica de La Mesa Central, ocupando la Subprovincia Llanos y Sierras Potosino - Zacatecanos. Los principales sistemas de topoformas que se observan son: una llanura aluvial que presenta elevaciones promedio de 2050 msnm, delimitada al Norte, Este y Sureste por lomeríos muy suaves y aislados con bajadas, al Sur se distinguen bajadas aluviales y sierras bajas, de estas ultimas destaca la Sierra de Fresnillo que presenta elevaciones del orden de 1700 msnm.; al Oeste los rasgos corresponden a bajadas aluviales, lomeríos con bajadas y sierras altas con mesetas, esta última conocida como Sierra de Chapultepec, que es el principal sistema montañoso, donde se ubican las máximas elevaciones del orden de 2800 msnm. El drenaje superficial integrado por corrientes intermitentes es de tipo dendrítico. Por sus características, la región se ubica en una etapa geomorfológica de madurez temprana.

Clima

De acuerdo a la clasificación de W. Koppen, modificado por E. García, se distinguen dos tipos de clima: la mayor parte de la zona pertenece al tipo semiseco BS1kw, con lluvias en verano y en menor proporción en invierno; al Occidente de la zona, en la Sierra de Chapultepec, se presenta un clima de tipo templado C(w1) y C(w0). Para el análisis de la información climatológica se cuenta con 6 estaciones que son: Cueva Grande, El Cazadero, El Sauz (Presa Leobardo Reynoso), Fresnillo, Presa Santa Rosa y San José de Llanetes, aunque para fines prácticos del presente documento solo se describe únicamente la información de la estación El Sauz (Presa Leobardo Reynoso) por considerar que es la más representativa, se encuentra ubicada en el paralelo 23° 10’ 46’’ de latitud norte y en el meridiano 103° 12’ 26’’ de longitud oeste y una altitud de 2,090 msnm, la información con que se cuenta es un período de 52 años, aunque para el caso de la evaporación y temperatura, existen 3 años donde no se cuenta con la información completa.


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Precipitación La precipitación promedio mensual varía de un mínimo de 3.5 mm a 96.0 mm como máximo. En sí, los valores más bajos se presentan en los meses de febrero, marzo y abril, los valores más altos se registran durante los meses de junio a septiembre, el mes que presenta la precipitación más alta corresponde al mes de agosto. En cuanto a la precipitación media anual dentro de período analizado el valor mínimo es de 241.9 mm en el año de 1969, el valor máximo corresponde al año de 1958 con un valor de 807.3 mm y la precipitación promedio anual para la zona es de 428.9 mm.

Evaporación El valor promedio mensual de evaporación varía de un mínimo de 95.1 mm en el mes de diciembre a un máximo de 248.6 mm en el mes de mayo, el rango de valores más altos se presenta entre los meses de marzo a agosto. Los valores promedio de evaporación anual para el período considerado, varían de un mínimo de 1,545.3 mm presentado en el año de 1992 a un máximo de 2,409.3 mm registrado en el año de 1957. La evaporación media anual dentro del período de análisis para el área de estudio es de 1,970.2 mm.

Temperatura La temperatura media mensual oscila entre un mínimo de 11.0° C y un máximo de 20.9° C, los valores máximos de temperatura se registran en los meses de mayo y agosto, mientras los mínimos invariablemente se presentan en el mes de enero y diciembre. Los valores promedio anual de temperatura en el período analizado, varían de una temperatura mínima de 15.0° C registrada en el año de 1976 y una máxima de 17.0° C registrada en el año de 1990, la temperatura media anual para la zona es de 16.2° C.

Hidrografía La zona geohidrológica corresponde a una cuenca topográficamente abierta, de forma irregular, ligeramente alargada, con orientación Norte-Sur; delimitada por el parte aguas que forma la Sierra de Fresnillo en su porción Oriental, la Sierra de Chapultepec en su parte Occidental, la Sierra de Cardos en el extremo Sur y algunos cerros y lomeríos de poca elevación que se ubican al Norte y Este de la cuenca.


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Pertenece a la Región Hidrológica No. 36 "Nazas - Aguanaval", a la cuenca "Río Aguanaval", y a las subcuencas "Río Chico" y “Río Trujillo”. Cabe mencionar, que una fracción de la zona geohidrológica, aproximadamente el 21 %, queda dentro de la región Hidrológica No. 37 "El Salado". En el área de estudio la corriente superficial de mayor importancia esta representada por el "Río Aguanaval", es de carácter intermitente, drena de Sur a Norte por la parte central de la cuenca, el resto de los escurrimientos son de menor importancia y de carácter torrencial. Existen en la zona algunas presas de almacenamiento de importancia, mismas que a continuación se relacionan:

PRINCIPALES APROVECHAMIENTOS HIDRÁULICOS SUPERFICIALES DE LA ZONAPRINCIPALES APROVECHAMIENTOS HIDRÁULICOS SUPERFICIALES DE LA ZONA

Además existen numerosos bordos y tanques que sumados con las presas constituyen un grupo importante de almacenamientos de aguas superficiales.

Geología Estratigrafía

• Sistema Cretácico superior Formación Indidura Esta representada por calizas de color gris oscuro, en alternancia con lutitas laminadas, en el Norte del Estado fuera del área de estudio, se detecto un espesor medio de 175 m, los afloramientos de esta Formación se localizan a 6 km al NW de


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la población El Baluarte, a la altura de la carretera a Durango, al Sur del poblado La Chicharrona donde forman cerros con poca elevación, y finalmente al Oriente de la población Estación Gutiérrez donde le sobreyacen discordantemente lavas riólíticas.

• Sistema Terciario Lavas Riolíticas Abarcan gran parte de la porción Occidental, constituyendo la Sierra de Chapultepec con una superficie aproximada de 150 km2; al Suroeste forman los cerros El Pajarito, Las Burras, Los Aguirre, Las Tareas, El Chivo y la Leona, donde abarca un área de aproximadamente 125 km2, se encuentran cubiertas por depósitos conglomeráticos del Cuaternario. Los cerros Cacalote, Las Finas, La Chichita, La daga, La Leona y El Cuate, corresponden a los últimos afloramientos de estas lavas; al Sureste la Sierra de Fresnillo, tiene una extensión de 200 km2. Al Norte y Oriente del poblado El Obligado, existe un afloramiento importante de Rocas Rió líticas formando la Mesa San Albino; y al Noreste, los derrames riólíticos cubren parcialmente las calizas de la Formación Indidura. Tobas volcánicas Se consideran contemporáneas a los derrames riolíticos, afloran al Poniente del área de estudio y se encuentran alternando con derrames de lavas. Conglomerados Aflora al Oriente del Poblado Carrillo, en unos 50 km2 de superficie, como un conglomerado calcáreo con horizontes de arena y cementado fuertemente en la parte superior de su secuencia, norias que cortan esta unidad confirman su presencia.

• Sistema Cuaternario Basaltos Al Noroeste del poblado Guadalupe Trujillo aflora una asociación de basaltos y material piroclástico del cuaternario, definiendo perfiles en forma de mesetas de unos 22 km2 de superficie; otros afloramientos basálticos se encuentran muy cerca de la Presa Los Ojos de Agua, al Noreste del área de estudio se presenta un cono formado por escoria y brecha basáltica. Conglomerado En la parte Suroeste del área de estudio, en los alrededores de los poblados Buenavista de Trujillo, San Jerónimo, El Epazote, San José y Torreón de los


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Pastores, se presentan capas de un metro de espesor de conglomerado, pobremente compactado, con alternancia de capas de arenas, arcillas y limos, que en conjunto forman terrazas de espesor promedio de 30 m, y tienen un área de afloramiento de 48 km2. Al Noroeste del área de estudio, en las partes elevadas, se presentan mas afloramientos de conglomerados, formando capas superficiales depositadas probablemente sobre lavas riolíticas. Depósitos de Pie de Monte Se observan en las sierras limítrofes del valle, los mejores afloramientos presentan unos 10 km2 de extensión y se observan en las estribaciones de la Sierra de Chapultepec, entre los poblados Seis de Enero y El Baluarte. Aluvión Estos depósitos cubren las unidades antes descritas, rellenan las partes topográficamente bajas y proceden de la erosión e intemperismo de los afloramientos rocosos preexistentes. Los materiales de relleno, son de granulometría heterogénea, con variaciones horizontales y verticales, se encuentran en alternancia con horizontes de arena, arcillas, gravas y limos, tiene cierta continuidad lateral, con geometría irregular. Los cortes litológicos de pozos de la zona San José de Lourdes, detectan espesores de 400 m de material granular, posiblemente del reciente, ya que dichos pozos aparentemente no cortaron otra formación, aunque es de esperar variaciones de su espesor debido a la accidentada topografía que cubrieron durante su depositación.

Geología estructural En el área se pueden identificar dos fases tectónicas de deformación principales; la primera, de carácter compresivo tuvo lugar a finales del Cretácico y principios del Terciario y fue la responsable del plegamiento de las rocas sedimentarias Mesozoicas, cuya morfología fue cubierta con la depositación de un potente paquete de rocas volcánicas. La segunda fase tectónica de deformación ocurrió durante el Terciario, fue de carácter distensivo y se refleja en la existencia de fracturas y algunas fallas normales las cuales fueron enmascaradas por depósitos del reciente.

Hidrogeología El acuífero esta constituido por sedimentos clásticos (arenas tobaceas y conglomerados) depositados en una fosa, de origen tectónico. Los límites de la


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zona geohidrólogica coinciden con el parte aguas que delimita una cuenca que posiblemente tenga continuidad subterránea hacia la zona geohidrológica de El Palmar. La recarga que recibe el acuífero proviene de la precipitación pluvial que se realiza sobre las sierras, mesetas y lomeríos, la cual, una parte se infiltra a través del fracturamiento de las rocas volcánicas, y alimenta por flujo subterráneo al acuífero. Otra parte de la precipitación que se realiza en las zonas de recarga, escurre superficialmente, infiltrándose parte de este escurrimiento al llegar al contacto con los materiales granulares. Existe la posibilidad que se tengan también entradas por flujo horizontal de la zona de Abrego, con la cual, se estima, que existe continuidad hidráulica a través de rocas volcánicas fracturadas y por las infiltraciones que se dan en el vaso de la presa Leobardo Reynoso, sin embargo este volumen no se tiene cuantificado. Así mismo, la recarga se realiza por la infiltración de agua que se precipita sobre el mismo valle, alimentando por flujo vertical al acuífero. Un volumen importante proviene de los retornos de riego que se realiza con aguas de la presa antes mencionada y por bombeo del mismo acuífero. La descarga de agua subterránea es principalmente por bombeo de pozos y norias; y por flujo base del Río Aguanaval en la parte baja de la cuenca, en las proximidades del poblado Río de Medina, sin embargo, no esta cuantificado el caudal base puesto que se carecen de estaciones hidrométricas en el tramo del río donde su comportamiento es efluente, comparativamente este volumen es despreciable con respecto al bombeo. Se tienen además salidas por evaporación y evapotranspiración a lo largo del cauce del Río Aguanaval. La dirección preferencial del flujo subterráneo es de Sur a Norte, en las porciones Este y Oeste dentro de los límites con las sierras mesetas y lomeríos, las líneas equipotenciales de elevación del nivel estático, se presentan ligeramente paralelas a estas, convergiendo en el centro del valle para continuar con dirección Sur.

Parámetros hidráulicos La distribución espacial de la transmisividad se determino a partir de la información de 75 pruebas de bombeo distribuidas en toda la cuenca, las cuales fueron realizadas durante los diversos estudios geohidrológicos efectuados en la zona. En la porción Centro-Sur de la cuenca la transmisividad varia entre 0.001 y 0.006 m²/s; entre los poblados San Cristóbal, El Salto de Santa Cruz, Torreón de los Pastores, Plenitud y Emancipación, fluctúa entre 0.006 y 0.012, con valores máximos de 0.021 y 0.0135 m²/s; en su parte central la transmisividad es de 0.004; y en su extremo Nor-Noroeste, varia entre 0.0005 y 0.003 m²/s.


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En términos generales, predominan los valores mayores de 0.002 m²/s, que están asociados con materiales granulares de regular a buena conductividad hidráulica. Para el caso del coeficiente de almacenamiento, considerando el tipo y características de los materiales que constituyen el subsuelo de la región, se adoptó un valor de 0.1, el cual queda dentro del rango para acuíferos libres.

Hidrogeoquímica y calidad del agua subterránea Las aguas subterráneas dentro del estudio, de acuerdo con los análisis fisicoquímicos indican que es de buena calidad para todo uso y no requiere ningún tratamiento especial para fines agrícolas. Sus contenidos de sólidos totales disueltos (STD) varían de 200 a 750 partes por millón (ppm). Por lo que el agua puede se clasificada como: mixta bicarbonatada y mixta sódico - bicarbonatada, de clase C2-S1 , que corresponde a salinidad media con valores de sodio bajos. La presencia de este tipo de agua, donde predomina el ion bicarbonato y el ion sodio, se puede deber a la amplia distribución de calizas y reacciones naturales entre el agua, el CO2 así como a la disolución de minerales existentes en las riolitas, tobas y basaltos. Las aguas sódico – carbonatadas y mixtas sódico - carbonatadas se encuentran en las partes centrales del valle, probablemente por efecto del intercambio iónico que se realiza al circular el fluido entre las rocas.

Censo de aprovechamientos e hidrometría

De acuerdo al inventario de aprovechamientos hidráulicos subterráneos realizado, en la zona de Aguanaval se tiene la existencia de 794 obras, de las cuales 769 están activas y 25 inactivas. De acuerdo al tipo de aprovechamiento, de las obras activas, 620 son pozos y 149 corresponden a norias. Atendiendo su uso, de los pozos 551 son destinados a la agricultura, 32 para abastecimiento de agua potable, 31 son con fines domestico - pecuario y 6 son industriales. De las norias, 117 son destinadas a la agricultura, 16 para abastecimiento de agua potable de rancherías y pequeñas comunidades y 16 para fines doméstico - pecuario.


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Datos de profundidad , evolución y elevación a nivel estático

Longitud Latitud Elevación P.N.E. P.N.E. Evolución Elevación # Aprov Grado Minuto Segundos Grado Minuto Segundo (msnm) Jul 73 (m) Jul 90 (m) N.E. (m) N.E. (msnm)

N502 103 11 5 23 2 27 2145.5 5.36 1.84 3.52 2144 P503 103 10 43 23 2 11 2151 10.1 10.61 -0.51 2140 P510 103 10 47 23 6 45 2117.75 43.44 50.82 -7.38 2067 P518 103 7 32 23 7 24 2104.96 38.06 52.01 -13.95 2053 P524 103 11 14 23 9 26 2086.11 8.29 16.5 -8.21 2070 P525 103 8 46 23 10 33 2078 9.27 23.75 -14.48 2054 N531 103 3 25 23 10 30 2098 2.35 2.65 -0.3 2095 P533 103 3 35 23 9 28 2111 16.92 76.75 -59.93 2034 P536 103 4 50 23 9 21 2106.99 49.22 53.75 -4.53 2053 N539 103 5 35 23 8 16 2115.32 1.78 0.92 0.86 2114 N541 103 6 4 23 9 48 2086.49 0.25 1.21 -0.96 2085 P542 103 5 35 23 9 51 2052.73 33.44 50.24 -16.8 2002 P546 103 4 50 23 11 2 2054.88 29.6 45.85 -16.25 2009 P547 103 5 7 23 10 58 2082.88 26.2 47.33 -21.33 2039 P548 103 3 43 23 11 13 2085.93 31.75 50.33 -18.58 2036 P562 103 2 35 23 10 55 2097 42.33 65.75 -23.44 2031 P569 102 59 52 23 13 46 2085 33.6 58.57 -24.97 2026 P573 103 0 46 23 12 0.6 2093 39.98 72.79 -32.81 2020 P574 103 0 25 23 11 52 2097 47.4 43.33 4.07 2054 N582 103 3 14 23 12 4 2079 1.5 1.85 -0.35 2077 P589 103 6 29 23 8 24 2078 26.7 37.3 -10.6 2041 N592 103 7 11 23 9 51 2101 2.13 0.5 1.23 2100 P602 103 0 50 23 14 8 2066.5 18.17 40.24 -22.07 2026 N604 103 1 9 23 14 1 2065 2.83 4.14 -1.31 2061 P618 102 59 30 23 17 29 2042 17.67 34.82 -17.15 2007 P626 102 57 43 23 17 27 2070 37.93 37.68 -3.75 2032 P631 102 58 11 23 18 3 2060 24.54 37.72 -9.18 2033 P643 102 58 39 23 18 23 2040 10.07 22.62 -12.55 2017 N648 102 59 39 23 17 59 2037 10.5 25.08 -14.58 2012 P651 102 59 21 23 18 29 2033 9.6 24.98 -15.38 2008 P673 103 1 50 23 18 3 2044 9.16 20.35 -11.19 2024 N676 103 2 25 23 17 37 2048 6.36 24.79 -18.43 2023 P690 103 1 10 23 19 38 2037 10.06 15.14 -5.08 2022 P717 102 53 57 23 22 14 2062 29.4 47.03 -17.63 2015 P719 102 52 32 23 21 35 2062.53 26.6 37.97 -11.37 2025 P724 102 56 48 23 20 37 2072 40.2 54.86 -14.66 2017 P729 102 55 54 23 22 37 2073 37.73 54.56 -16.83 2018 P733 102 54 54 23 16 49 2142 43.93 54.05 -10.12 2088 N734 102 52 46 23 26 54 2060 9.14 11.13 -1.99 2049 P736 102 49 46 23 26 5 2065 30.07 34.55 -4.48 2030 N739 102 47 11 23 27 14 2085 34.36 34.69 -0.33 2050 N740 102 48 7 23 22 7 2149 20.16 9.41 10.75 2140 P744 102 46 46 23 23 9 2140 20.15 14.24 5.91 2126 N745 102 47 39 23 23 49 2125 12.55 14.14 -1.59 2111 P746 102 49 18 23 1 22 2102 24.55 26.96 -2.41 2075 N758 102 59 46 23 21 2 2028 1.95 5 -3.05 2023 N761 103 0 7 23 21 52 2028 2.5 15.07 -12.57 2013 P801 103 2 0 23 19 31 2047 17.3 39.77 -22.47 2007 P830 103 2 0 23 20 23 2053 24.51 31.15 -6.64 2022 P839 103 2 39 23 21 30 2071 35.01 50 -14.99 2021 P845 103 1 20 23 19 11 2040 12.38 13.36 -0.98 2027 P850 103 4 0 23 17 37 2065 30 39.77 -9.77 2025 P855 103 5 37 23 18 41 2090 55.12 75.46 -20.34 2015 P857 103 5 42 23 16 20 2080 46.45 42.09 4.36 2038 P858 103 5 46 23 15 50 2083 43.62 61.78 -18.16 2021 P861 103 4 32 23 18 29 2068 41.45 60.22 -18.77 2008 N874 103 5 46 23 19 4 2068 3.94 3 0.94 2092


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P881 103 3 46 23 16 51 2059 14.41 34.63 -20.22 2024 P912 103 1 53 23 21 45 2058.56 18.5 16.56 1.94 2042 P914 103 3 36 23 21 39 2088 51.5 66.89 -15.39 2021 P916 103 4 25 23 21 10 2098 61.16 75 -13.84 2023 P918 103 0 25 23 16 40 2042 9.61 29.35 -19.74 2013 N925 102 58 57 23 14 10 2091 9.4 11.57 -2.17 2079 N933 102 54 48 23 13 39 2220 28.77 30 -1.23 2190 N937 103 7 42 23 11 15 2069 6.17 5.57 0.6 2063 N943 103 14 4 23 0 36 2197 0.48 1.95 -1.47 2195 N951 103 13 5 23 57 27 2249 3.22 0.3 2.95 2249 P973 103 0 46 23 24 35 2050 33.6 35.35 -1.75 2015 P974 102 59 21 23 25 23 2033 23.1 26.69 -3.59 2006 P979 103 0 36 23 23 43 2042 27.2 31.6 -4.4 2010 P982 103 1 18 23 24 1 2060 24.77 44.5 -19.73 2015 P995 102 57 50 23 23 21 2055 40.4 52 -11.68 2003

P1032 102 56 57 23 32 7 2091.28 54.16 58 -3.84 2033 N1042 102 48 50 23 30 47 2065 6.6 2.1 4.5 2062 N1046 102 52 4 23 33 23 2013.5 3.36 7.9 -4.54 2127

Datos de Transmisividad

Longitud Latitud Transm. # Aprov Grado Minuto Segundos Grado Minuto Segundo m2/s

508 103 10 42 23 5 13 0.000505

542 103 5 35 23 9 48 0.0121

549 103 2 14 23 8 36 0.00205

733 102 54 54 23 16 49 0.0025

836 103 2 57 23 20 27 0.0257

966 103 4 50 23 19 21 0.01705

998 102 57 56 23 23 6 0.00445

1110 103 5 28 23 17 57 0.005

1111 103 6 13 23 19 14 0.00655

1122 103 5 37 23 19 31 0.00475

1154 103 2 57 23 23 56 0.0018

1162 102 58 13 23 20 3 0.00215

11185 102 55 8 23 24 14 0.0065

1559 102 59 14 23 18 29 0.0031

1596 103 3 7 23 29 45 0.002

1598 103 1 34 23 31 48 0.0008

Balance de aguas subterráneas La ecuación general de balance de acuerdo a la ley de la conservación de la masa es la que a continuación se presenta: Entradas (E) - Salidas (S) = Cambio en el volumen almacenado (CVA) CVA: Cambio en el volumen almacenado


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METODOLOGIA Para el estudio del Valle de Aguanaval se necesito información topográfica, geológica, piezométrica, hidrológica e hidráulica. Primeramente se recopilaron los datos piezometricos y se obtuvieron de estudios realizados anteriormente, estos dados solo contaban con profundidad a nivel estático ( 1990 ) y evolución ( 1972 – 1990 ), con estos datos se comenzaron a construir curvas de igual valor; para ambos casos, luego con ayuda de los planos topográficos se obtuvieron valores de elevación a nivel estático, en ambos casos descritos anteriormente no se encontraban valores numéricos de coordenadas, nuevamente utilizamos los planos topográficos para sacar coordenadas geográficas y plasmar en el mapa realizado la ubicación de los pozos a escala real ( 1 : 50000 ). A la conclusión de la elaboración de lo mapas de igual valor se construyó una red de flujo en el mapa de elevación, en esta red se determinaban los parámetros siguientes: L, δh y δl donde al introducirla a la fórmula de:

Q = T * L *( δh / δl ) obteníamos el gasto de entrada y así también el de salida; con esto realizamos el balance con ayuda de Entradas (E) - Salidas (S) = Cambio en el volumen almacenado (CVA) En el mapa de evolución obtuvimos volúmenes y comparábamos con los obtenidos en el de elevación. CALCULO DE LA RED DE FLUJO SUBTERRÁNEO DE NOVIEMBRE DE 1990

CANAL ANCHO B ( m ) LONG. L (

m ) h ( m ) T ( m3/s ) Q (

m3/año ) ENTRADAS

1 4000 2000 30 0.0005 946080 2 4000 2500 40 0.006 121098243 2000 2500 30 0.02 151372804 1500 500 30 0.012 340588805 2750 4000 40 0.0003 260172 6 1500 750 20 0.0077 9713088 7 2750 1000 20 0.0107 185589368 2000 2250 40 0.0015 1681920 9 2500 2500 40 0.0015 1892160 10 2000 950 20 0.0072 9560387 11 3750 1500 30 0.0072 17029440 SUMA 120948167


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SALIDAS

1 5000 1500 20 0.014 147168002 15000 3500 10 0.012 22705920

3 ( a ) 2500 1000 10 0.004 3153600 3 ( b ) 1500 150 10 0.005 157680003 ( c ) 3500 250 10 0.0072 31788288

4 3750 1500 20 0.0095 149796005 5000 1250 10 0.0118 74424960

6 ( a ) 2250 1250 10 0.0087 4938538 6 ( b ) 2250 500 10 0.0087 124633447 ( a ) 3000 2000 10 0.0035 1655640 7 ( b ) 3000 1000 10 0.0035 2365200

SUMA 198959890 ENTRADAS -- SALIDAS = CVA CVA = -78011723 m3/ Año

VOLÚMENES OBTENIDOS EN MAPA DE EVOLUCION (1972 –1990 )

( + ) Volumen ( m3 ) ( - ) Volumen ( m3 ) A 6825311 A 43459687.5 B 4090625 B 72656250 C 75000 C 5812500 C 1078125 D 30000000 E 1059375 E 28500000 F 120937 F 625000 G 22500 G 9078125 H 269062 H 1171875 I 46875 I 3796875

SUMA 13587810 J 4968750 K 18281250 L 8062500 M 43593750 N 25000000 Ñ 9375000 O 2750000 P 1500000


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Q 2812500 R 13375000 S 9375000

T 653250 U 2500000 V 4687500 W 3375000 X 11562500 Y 656250 Z 10625000 SUMA 368253562.5

ENTRADAS -- SALIDAS = CVA CVA ( 27 AÑOS) = 354665752.5 m3

CVA ( 1 AÑO ) = 13135769 m3

Conclusiones de la disponibilidad de agua Como podemos observar el Valle de Aguanaval el agua subterránea tiene un déficit es decir que no hay disponibilidad de agua, lo que esta sucediendo es que están sobre explotando el acuífero en un orden de 45% a un 50% eso quiere decir que sacan más agua de la que esta entrando al sistema. Los resultados obtenidos anteriormente fueron estimados gracias a las piezometrías mostradas que fueron realizadas por una consultora, con lo que no podemos estar certeros si los resultados obtenidos son de calidad, la metodología es la descrita en la bibliografía, a su vez se obtuvieron datos estimando parámetros como son: altitud, longitud, latitud, elevación a nivel estático, transmisibilidades; y en el mismo caso pueden contener fluctuaciones. Por lo concerniente a la disponibilidad de agua se necesita hacer en esta parte del Aguanaval un redireccionamiento de la explotación del acuífero para usos de riego ya que como se puede ver en cuanto a clima, la hidrografía no es de gran ayuda al sistema y en cuanto a lo que se refiere alas obras hidráulicas, donde en estas solo se puede almacenar agua en temporada de lluvia siendo muy escasa por esta zona, y el principal aprovechamiento para usos de riego es el agua subterránea, siendo un problema debido a sus pocas zonas de recarga, a las pocas precipitaciones pluviales ocurrentes, así como una mala ubicación de pozos donde se tienen baterías de los mismos muy cerca produciendo interferencia de conos de


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abatimiento, ya que al comienzo del bombeo se tienen gastos de descarga y después de un Δt el gasto de descarga disminuye en los pozos que están muy cercanos uno de otro . Así que para el campo agrícola de Aguanaval la problemática sería solucionar de manera técnica la zona de riego comenzando por una simulación en una unidad de riego en cuanto al sistema de riego que se emplee, ya que el sistema acuífero no se puede solucionar de manera sencilla por que depende de los aspectos climatológicos, meteorológicos, geofísicos y otros no de menos importancia. Conclusiones generales del estudio Observemos que el estudio arroja muchos indicios de la deficiencia en cuanto a tecnificación e implementación de técnicas modernas de riego y de cultivo que existe en el campo mexicano ya que en muchos casos donde se llevo acabo el estudio se constato que los equipos de bombeo y que las técnicas tanto de riego como de cultivo no eran las mas indicadas para poder llevar acabo las labores con el más bajo costo debido a las altas tarifas de electricidad que el agricultor tiene que pagar esto era gracias a que los equipos eléctricos (bombas) y los sistemas de riego tiene un alto consumo de agua y por lo esta misma razón el consumo de electricidad se elevan demasiado a tal grado de que ya las cosechas no sean remuneradas no digamos bien remuneradas si no remuneradas. En algunos de los casos existen formas muy simples de reducir costos esto con la simplicidad de cambiar el tipo de tarifas como por ejemplo de cambiar una tarifa 9M que es una matutina a una 9N que es una nocturna donde en este ejemplo el costo de la 9M = 41centavos de peso por cada Kwh y que la 9N = es de 30 centavos de peso por cada Kwh, esto no solo de ser un ahorro para la economía del agricultor si no que en cuestiones técnicas el aprovechamiento del agua en la planta es mucho mejor, la evaporación en el caso de agua rodada disminuye hasta en un 35% la zona radicular permanece con el tiempo de humedad necesaria así como con la cantidad agua necesaria estas seria una alternativa para algunos casos. Ahora en otras cuestiones se tiene que poner la máxima atención en la cuestión hidrológica e hidrogeológica ya que como ya había dicho anteriormente esta será la verdadera problemática a enfrentar en consecuencia de que el sistema acuífero esta siendo sobre explotado y que esto afectara tanto acuíferos tierra adentro como acuíferos costeros donde en estos la salinización es el problema y es por la misma consecuencia la sobre explotación de los acuíferos y que avanza poco a poco la cuña de agua salada prolongándose el problema a la salinización de las tierras de cultivo . Concluyendo, todo lo anterior se le da causa de manera directa alas deficientes y obsoletas técnicas de riego y cultivo y a los ineficientes equipos de bombeo así


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como a la no-capacitación técnica que se debe de dar al agricultor para poder tener el máximo aprovechamiento del vital liquido (AGUA). Bibliografía Riego Superficial Tecnificado 2da edición, Alfaomega Editorial impreso en México. Custodio, Llamas E; Hidrogeología Práctica. Alejandro Ramírez Gutiérrez; Riego por goteo simplificado editorial Instituto Politécnico Nacional. Referencias Instituto Nacional de Estadística Geografía e Informática. Síntesis Geográfica de Zacatecas, Texto, Planos topográficos y Geológicos. Agradecimiento: Agradezco al Dr. Leonardo Traversoni Domínguez por la asesoria profesional, el apoyo profesional, técnico y económico que se me otorgo para llevar acabo este proyecto terminal y poder lograr el objetivo que se plateo además de lograr consolidar una amistad más allá de la que existe entre Profesor-Alumno.

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