Diseño de riego por surcos-ETP(met. Thornthwaite)

Diseño de riego por surcos para el cultivo de hortalizas (Lurigancho Chosica-Lima) y cálculo de la Evapotranspiración por el método indirecto de Thornthwaite(1948).

1. UNIVERSIDAD PERUANA UNION
FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA
EAP INGENIERIA CIVIL












Trabajo presentado en cumplimiento parcial de la asignatura de Irrigaciones y Drenaje.

“DISEÑO DE UN SISTEMA DE RIEGO SUPERFICIAL O GRAVEDAD PARA
EL CULTIVO DE HORTALIZAS EN ALAMEDA-ÑAÑA”


ALUMNO:

Esaú Izquierdo Oblitas


PROFESOR:

Palacios Tovar Carlos Arturo







Lima 20 de septiembre de 2016.

2. IRRIGACIONES Y DRENAJE ESAU IZQUIERDO OBLITAS

2

INDECE
1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................... 5
2. OBJETIVOS ........................................................................................................ 6
2.1. OBJETIVO GENERAL ....................................................................................... 6
2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS ............................................................................. 6
3. REVISION BIBLIOGRAFICA .......................................................................... 6
3.1. UBICACIÓN ....................................................................................................... 6
3.1.1. UBICACIÓN GEOGRAFICA ....................................................................... 6
3.1.2. UBICACIÓN POLITICA .............................................................................. 8
4. CONCEPTOS BASICOS .................................................................................... 9
4.1. RIEGO POR SURCOS ...................................................................................... 9
4.1.1. Declive o pendiente del surco: ................................................................. 10
4.2. CRITERIOS DE SELECCIÓN DE UN METODO DE RIEG O ......................... 10
4.2.1. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL RIEGO POR SURCOS .................. 11
4.2.2. TIPOS DE RIEGO POR SURCOS ........................................................... 12
4.2.3. SEPARCION ENTRE SURCOS ............................................................... 15
4.2.4. PROFUNDIDAD Y SEPARACION DE SURCOS .................................... 15
4.2.5. VELOCIDAD DEL AGUA.......................................................................... 16
4.2.6. LARGO MAXIMO DE LOS SURCOS ...................................................... 16
4.2.7. CANTIDAD DE AGUA A APLICAR (CAUDAL (l/seg)) ............................ 21
5. DEMANDA DEL RECURSO HIDRICO ........................................................ 22
5.1. CALCULO DE LA EVAPOTRANSPIRACION DEL CULTIVO DE
REFERENCIA (ETo) ................................................................................................... 22
5.2. CALCULO DE LA EVAPOTRANSPIRACION DEL CULTIVO (ETc.) ............. 24
5.2.1. Altura del cultivo: ...................................................................................... 24
5.2.2. Albedo: ...................................................................................................... 24
5.2.3. Resistencia del cultivo: ............................................................................. 24
6. CONCLUSIONES ............................................................................................. 29
Bibliografía .................................................................................................................... 30
7. ANEXOS (PLANOS ADJUNTOS) .................................................................. 30

3. IRRIGACIONES Y DRENAJE ESAU IZQUIERDO OBLITAS

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INDICE DE TABLAS
Tabla 1-Longitud máxima de los surcos (m). ........................................................................ 16
Tabla 2-Caudal máximo respecto a la pendiente. .................................................................. 21
Tabla 3-ETo mensual y anual .............................................................................................. 23
Tabla 4-Kc para el cultivo de Hortalizas............................................................................... 26
Tabla 5-Duracion de crecimiento de cada cultivo.................................................................. 27
Tabla 6-Kc para los cultivos de estudio ................................................................................ 28

INDICE DE FIGURAS
figura 1-Ubicacion de la Estación: Ñaña (datos meteorológicos) ..............................................7
Figura 2-Riego por surcos rectos. ........................................................................................ 13
Figura 3-Esquema del planeamiento del riego por surcos en contorno, con ............................. 13
Figura 4- Riego por surcos en zigzag ................................................................................... 14
Figura 5-Dimensiones del surco. a) Suelo arenoso, b) Suelo arcilloso .................................... 15
Figura 6-Área del Tramo 01 ................................................................................................ 17
Figura 7-Area del Tramo 02 ................................................................................................ 18
Figura 8--Área del Tramo 03 ............................................................................................... 19

INDICE DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1-Ubicación Geográfica con coordenadas UTM. ....................................................6
Ilustración 2-Ubicación del Área de Estudio, con ayuda del Google Earth ................................7
Ilustración 3-Mapa de Ubicación del Área en Estudio .............................................................8
Ilustración 4-ETP por el método Thornthwaite ..................................................................... 23

4. IRRIGACIONES Y DRENAJE ESAU IZQUIERDO OBLITAS

4

RESUMEN
El riego por gravedad es la técnica de riego más antigua y que más ampliamente ha
aplicado el hombre a nivel mundial. Para superar las limitaciones que tradicionalmente
ha tenido esta técnica de riego como son pérdidas de agua por percolación profunda
y escurrimiento superficial y situarla al nivel de otras técnicas de riego de elevado
desarrollo tecnológico (riego por aspersión y localizado), se debe comenzar por
determinar los elementos fundamentales del diseño y la operación de los sistemas de
riego por gravedad, con arreglo a las condiciones concretas de suelo y topografía, lo
cual debe posibilitar la elevación de la eficiencia de dichos sistemas de riego.
(Avedaño, 2016)
En el caso específico de Alameda-Ñaña ubicada al margen derecho del rio Rímac a
19.5 km aproximadamente de la carretera central de Lima en el distrito Lurigancho-
Chosica, se pretende incorporar un diseño de riego por surcos para las siembras que se
facilitan en dicho lugar. El área de estudio comprende 6.7 ha (67267.7359 m2). La fuente
de abastecimiento de agua será el rio Rímac tomando estudios específicos sobre el
contenido de contaminantes para tener una mejor producción en diferentes cultivos que
se llevara a cabo, los suelos son de textura arcillosa, el balance hídrico realizado para la
zona de estudio (SENAMHI) muestra dos picos de precipitación que corresponden a los
meses de junio-julio y octubre-noviembre, también muestra un periodo seco que
corresponde a los meses de febrero-marzo. Para la realización del diseño se tomó en
consideración el tipo de cultivo de hortalizas pequeñas (repollo, zanahoria, coliflor, apio
y lechuga) ya que estos son los cultivos que prefieren los productores y se adaptan al lugar
de siembra.
Es de mencionar que se utilizaron varios software como lo son CROPWAT y un
programa basado en el método de Thornthwaite (creado por el alumno mismo) para
determinar los requerimientos de riego; así como también GOGLE EARTH, GLOBAL
MAPPER 16 y AUTOCAD para la elaboración de curvas de nivel y planos.
Palabras claves: diseño, surcos, rubro, balance hídrico, requerimientos.

5. IRRIGACIONES Y DRENAJE ESAU IZQUIERDO OBLITAS

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1. INTRODUCCIÓN
En Latinoamérica la agricultura se manifiesta como el más importante consumidor de
agua, el promedio es similar al mundial con variaciones entre países y regiones. La
disponibilidad de agua para el ser humano siempre ha sido vital porque además del
sustento que obtiene en el cultivo de la tierra, creaba riquezas y con ella conseguía poder.
El dominio del agua ha originado en la historia de la humanidad disputas y
confrontaciones.
Con el dominio de las técnicas de riego se inicia la agricultura de regadío al mismo
tiempo que aparecen los primeros poblados con casas de adobe. El dominio de las técnicas
de riego impulso una nueva forma de vida más segura y con menos riesgo que la vida
errante del cazador, ya que desde ahora podría disponer de alimentos sin tener que
desplazarse de un sitio a otro, ya no era necesario el continuo traslado para buscar
sustento.
Existen tres métodos de riego para cultivos, los cuales son el riego por aspersión, el de
superficie y el goteo. En el riego por superficie el agua es captada y distribuida contando
con la energía generada por el diferencial de altura entre el punto de captación y el área
de regadío. El sistema de riego superficial es un método que se adapta a cultivos
sembrados en hileras como hortalizas, maíz y frutales en general. El agua corre por el
potrero desde los sectores más altos a los más bajos, por pequeños canales o surcos que
trazan entre las hileras de siembra o plantación. (Agricultura, 2010)
En el caso específico de la siembra de hortalizas ubicada en el sector Alameda-Ñaña
se pretende incorporar un buen diseño para riego por surcos.

6. IRRIGACIONES Y DRENAJE ESAU IZQUIERDO OBLITAS

6

2. OBJETIVOS
2.1. OBJETIVO GENERAL
Diseñar un sistema de riego superficial (por surcos) para el cultivo de hortalizas en la
Urb. Alameda-Ñaña, Lurigancho-Chosica.
2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS
 Elaborar el diagnostico físico natural del área objeto de estudio.
 Realizar el estudio de caracterización de las variables edafológica e hídrica.
 Realizar el diseño agronómico e hidráulico del sistema de riego.
 Mencionar los cálculos que se utilizó para el requerimiento de riego (ETP) para
diferentes tipos de hortalizas.
3. REVISION BIBLIOGRAFICA
3.1. UBICACIÓN
El lugar de análisis para poder diseñar el sistema de riego por surcos está ubicado en
las siguientes descripciones:
3.1.1. UBICACIÓN GEOGRAF ICA
3.1.1.1. COORDENADAS UTM (8673892; 299518 18L)
La ubicación geográfica
de esta área obedece a un
sistema de coordenadas
geográficas obtenidas del
software “Google Earth” la
cual ubica un punto por
medio de la descripción de su
latitud y longitud.



Ilustración 1-Ubicación Geográfica con coordenadas
UTM.

7. IRRIGACIONES Y DRENAJE ESAU IZQUIERDO OBLITAS

7

3.1.1.2. ALTITUD

Con la ayuda de Google Earth podemos localizar los siguientes datos Geográficos, a
través de esto realizar hacer una buena localización de un lugar, siempre y cuando no
contemos con un GPS. El área de estudio se encuentra a 522 m.s.n.m
Ilustración 2-Ubicación del Área de Estudio, con ayuda del Google Earth
Figura 1-Ubicacion de la Estación: Ñaña (datos meteorológicos)

8. IRRIGACIONES Y DRENAJE ESAU IZQUIERDO OBLITAS

8

Ilustración 3-Mapa de Ubicación del Área en Estudio
3.1.2. UBICACIÓN POLITICA
El proyecto se encuentra ubicado en la Urbanización Alameda-Ñaña al margen
derecho del Rio Rímac, en el distrito de Lurigancho-Chosica, Provincia-Lima,
Departamento-lima.













Lima

9. IRRIGACIONES Y DRENAJE ESAU IZQUIERDO OBLITAS

9

4. CONCEPTOS BASICOS
En la irrigación por surcos solo se moja una parte del terreno (25-50% del área total),
con lo que se consigue economía de agua, mayor eficiencia por menores perdidas
(evaporación), mayor facilidad de labranza del riego, etc.
Este método se adapta a cultivos de hilera, así como aquellos susceptibles a
enfermedades foliares. (Soubannier, 1985)
4.1. RIEGO POR SURCOS
La planificación del riego por surcos requiere en primer término un trabajo topográfico
que incluya un estudio planialtimetrico, para el trazado de las curvas de nivel básicas para
el abastecimiento de surcos, canales de abastecimiento, drenajes, etc.
En el riego por surcos el follaje de la planta no se humedece, aumentándose la
resistencia a enfermedades foliares y la eficiencia de los productos aplicados para el
control de plagas y enfermedades. Se pueden utilizar aguas servidas (procedentes de
tanques, cloacas, etc.) y permite la aplicación de agua en cualquier momento, sin que el
viento pueda influir en su eficiencia.
No obstante, cuenta con limitaciones como área apropiada, planificación física,
levantamiento planialtimetrico, nivelación, determinada textura, mano de obra
especializada y grandes cantidades de agua.
En este sistema de irrigación, el agua es suministrada al surco, sea por regaderas en los
canales, sifones o tubería perforada.
Se requiere una etapa de humedecimiento y otra de saturación en cada surco, para lo
que se establecen surcos de prueba, para determinar el flujo de humedecimiento y el de
saturación. Con el primero, se moja el surco en toda su longitud en forma rápida sin dañar
ni perjudicar las plantas. Una vez que el agua alcanza el extremo del surco, se reduce el
flujo a fin de mantener el surco lleno sin desbordar, consiguiéndose que la infiltración del
agua se produzca en todo el surco a la misma velocidad que es aplicada, constituyendo el
flujo de saturación. (Soubannier, 1985)
Se debe conocer cierta información aplicable a la irrigación por surcos como, por
ejemplo:

10. IRRIGACIONES Y DRENAJE ESAU IZQUIERDO OBLITAS

10

4.1.1. Declive o pendiente del surco:
Los más apropiados están entre 0.2 y 2%, y para su cálculo se aplica la siguiente
formula: b
a
P
100


Donde:
P=pendiente o declive; a=diferencia de altura; b=largo del surco
Si en un extremo del surco la altura es de 48.10 m y en el otro extremo 48.80., la
diferencia de altura es de 0.70 m. si, además, el surco es de 80 m de largo, la pendiente o
declive es igual a: %87.0
80
10070.0


P

4.2. CRITERIOS DE SELECCIÓN DE UN METODO DE RIEGO
Criterios de selección de un método de riego: La selección del método de riego se basa
en criterios que tienen relación con el cultivo, el suelo, la topografía, la economía, el
clima, la disponibilidad de mano de obra así, como las labores vinculadas al desarrollo
físico, manejo del riego y administración de la finca en general. Seleccionar el método de
riego, implica al mismo tiempo tomar decisiones con respecto al planteamiento integral
del predio y grado de sistematización del terreno.
El objetivo de un adecuado diseño de riego superficial o gravitacional, está
enfocado a dos aspectos:
1) Disminuir las pérdidas de agua, por escurrimiento y por percolación del agua,
para aumentar la eficiencia de riego.
2) Permitir una mejor distribución del agua en el suelo, favoreciendo un desarrollo
parejo del cultivo, lo que redunda en mayores y mejores rendimientos.
Es necesario tener presente, que el paso previo al realizar un adecuado diseño
del riego superficial o gravitacional, pasa por la nivelación de suelos, además de
considerar los siguientes factores:

11. IRRIGACIONES Y DRENAJE ESAU IZQUIERDO OBLITAS

11

a) Cultivo: entre estos se debe considerar, la densidad de siembra, o de plantación,
tipo de crecimiento y susceptibilidad a enfermedades, especialmente las del cuello
de la planta.
b) Agua de riego: especialmente la disponibilidad o abundancia del recurso y
localidad, con énfasis en el contenido de sales de ésta.
c) Suelo: interesan especialmente la pendiente, retención de humedad,
pedregosidad y la velocidad de infiltración.
d) Clima: determina la demanda de evapotranspiración de la atmósfera. El factor
viento y frecuencia de heladas pueden importar para seleccionar un método de
riego apropiado.
e) Humanos: importante es la preparación del personal y las posibilidades de
capacitarlo, en especial cuando se trata de métodos presurizados.
En nuestro proyecto utilizaremos el método de riego por surcos considerando los
factores mencionados y verificando que es la mejor opción en cuanto a la topografía y el
tipo de cultivo (hortalizas).
4.2.1. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL RIEGO POR SURCOS
4.2.1.1. Ventajas:
 Permite regar cultivos sensibles al humedecimiento del suelo en la zona del
cuello o tronco de la planta.
 Se consigue en forma fácil una aplicación uniforme del agua en el perfil del
suelo.
 Se logran buena eficiencia de aplicación, del orden del 60 al 70%.
 Se logra un buen control sobre el caudal de agua aplicado a los surcos.
 Los costos de aplicación son relativamente bajos, especialmente en mano de
obra.
 Se adapta a los cultivos sembrados o plantados en hileras como hortalizas,
frejoles, papas, frutales.

12. IRRIGACIONES Y DRENAJE ESAU IZQUIERDO OBLITAS

12

4.2.1.2. Desventajas:
 Requiere nivelación del suelo en el sentido del riego.
 No es recomendable utilizarlo en suelos con pendientes mayores al 3%.
 Para lograr las eficiencias señaladas se debe considerar adecuadamente: tiempo
de riego, largo de surco, caudal a emplear, espaciamiento entre surcos y
pendiente del suelo.
 Requiere costos de inversión, cuya magnitud está determinada
fundamentalmente por la nivelación de suelos y por el sistema de distribución
de agua que se utilice.
 El agua con exceso de sales provoca problemas de acumulación de éstas en la
parte alta de los surcos.
 No se recomienda emplear en suelos con alta velocidad de infiltración como
los arenosos, ya que se subdivide mucho el terreno por la gran cantidad de
canales y surcos cortos.
4.2.2. TIPOS DE RIEGO POR SURCOS
El agua es conducida a través de pequeños canales o surcos, por lo cual no
moja completamente el surco. Dentro del riego por surcos encontramos: riego por
surcos rectos, riego por surcos taqueados o en zigzag y el riego por surcos en curvas de
nivel. En el riego por surcos, a diferencia del riego por tendido por ejemplo, se
moja sólo una fracción de la superficie del suelo. Sin embargo, se debe mojar todo el
suelo explorado por las raíces de las plantas. Esto se logra colocando los surcos a una
distancia adecuada unos de otros, regulando su largo y aplicando tiempos de riego
apropiados.

13. IRRIGACIONES Y DRENAJE ESAU IZQUIERDO OBLITAS

13

4.2.2.1. Riego por surcos rectos:
El riego por surcos rectos, consiste en la entrega de agua desde una acequia
madre a pequeños canales o surcos ubicados en las hileras de siembra o plantación
(Figura 2). Se adapta a cultivos sembrados en hileras como hortalizas, chacras y frutales
en general.




4.2.2.2. Riego por surcos en curvas a nivel
Una buena alternativa para manejar el agua de riego en terrenos con fuerte pendiente
(2% a 10%) o fácilmente erosionables, es trazar los surcos siguiendo aproximadamente
la curva de nivel (surcos en contorno).
Este tipo de riego se emplea en los cultivos sembrados en líneas y en huertos frutales,
prácticamente en todos los suelos irrigados. Sin embargo, en suelos arenosos y en los que
se agrietan al secarse, existe peligro de erosión por derrame de agua pendiente abajo, lo
que limita el empleo del método a pendientes inferiores al 10%. (Figura 3).















Figura 2-Riego por surcos rectos.
Figura 3-Esquema del planeamiento del riego por surcos en
contorno, con

14. IRRIGACIONES Y DRENAJE ESAU IZQUIERDO OBLITAS

14

4.2.2.3. Riego por surcos en zigzag
En terrenos de fuerte pendiente y cuando no existan posibilidades, o no resulte
conveniente aliviar su efecto por otros métodos, puede recurrirse a los surcos en zigzag.
El procedimiento se emplea especialmente en huertos frutales, y tiene por fin reducir la
pendiente a lo largo de los surcos, aumentando su longitud para el mismo desnivel. Este
método se puede también usar en suelos de baja infiltración, o en huertos frutales recién
plantados.
Un efecto adicional lo constituye el obstáculo que para el libre escurrimiento del agua
representa el sucesivo cambio de dirección de los surcos. En cada codo se producen
pérdidas de carga, sobreelevación del desnivel y remanso aguas arriba, lo que aumenta la
altura de agua de agua en el surco, el perímetro mojado y, como consecuencia, el área de
infiltración. O sea, se produce en forma indirecta, un efecto similar a la reducción de la
pendiente, aunque con una eficiencia de distribución de agua sin duda inferior. (Avedaño,
2016).

Figura 4- Riego por surcos en zigzag

15. IRRIGACIONES Y DRENAJE ESAU IZQUIERDO OBLITAS

15

4.2.3. SEPARCION ENTRE SURCOS

La distancia entre los surcos depende del tipo de suelo, en los arcillosos el agua se
mueve más en sentido lateral que en profundidad, por lo que la distancia entre surcos
puede ser mayor que en los suelos arenosos. En el lugar de nuestro proyecto se debe
considerar una separación de surcos adecuada con estudios previos insitu.
4.2.4. PROFUNDIDAD Y SEPARACION DE SURCOS
En suelos arcillosos los surcos serán más separados que en los arenosos (suelo, cultivo,
grado de mecanización).
Surcos profundos permite humedecimiento uniforme y no se desbordan.
S. Profundos: 15-30cm
S. Poco Profundos: 10-15cm
4.2.4.1. Profundidad del surco:
• 0.15-0.30 m. (suelos arcillosos y medios).
• 0.10-0.15 m. (suelos medios y ligeros).
4.2.4.2. Separación del surco:
La sección transversal del surco debe ser suficientemente amplia para conducir el
caudal necesario.
La forma más conveniente es la sección en
“V” abierta con una altura que varía, sobre todo,
con el tipo de cultivo: para cultivos en una sola
fila por surco y marco reducido se suele dar una
altura de 20 cm, mientras que en cultivos a
mayor marco, con una o dos filas de plantas por
surco, se puede llegar hasta una altura de 80 cm.
(Agricultura, 2010).
En suelos arcillosos, con baja velocidad de
infiltración, se puede aumentar el perímetro mojado haciendo los surcos en forma de “U”,
Figura 5-Dimensiones del surco. a)
Suelo arenoso, b) Suelo arcilloso

16. IRRIGACIONES Y DRENAJE ESAU IZQUIERDO OBLITAS

16

con un ancho de fondo de 20-40 cm en hortalizas y hasta 60 cm en frutales. En estos
suelos, los surcos de sección en “U” tienen la ventaja sobre los de sección en”V” de que
el perímetro mojado varía poco con la altura del agua y, por tanto, la infiltración es más
uniforme. (Agricultura, 2010)
Nuestro proyecto estará diseñado para un ancho de fondo de 25 cm, con una sección en
“U” debido a que el terreno es arcilloso y tiene muchas más ventajas que otras secciones.
4.2.5. VELOCIDAD DEL AGUA
Depende del tipo de suelo en el que se va a trabajar.





Para nuestro caso utilizaremos una velocidad que se encuentre en el rango de 0.20-
0.25, debido a que nuestro terreno es un suelo arcilloso.
4.2.6. LARGO MAXIMO DE LOS SURCOS
El largo de los surcos va a depender del tipo de suelo, de la pendiente del potrero y de
la cantidad de agua a aplicar (tabla 1).
Tabla 1-Longitud máxima de los surcos (m).


Arenoso Medio Arcilloso
Altura de agua a aplicar (mm)
Pendiente % 50 100 150 50 100 150 50 100 150
0,25 150 220 265 250 350 440 320 460 535
0,5 105 145 180 170 245 300 225 340 380
0,75 80 115 145 140 190 235 175 250 305
1 70 100 120 115 165 200 150 230 260
1,5 60 80 100 95 130 160 120 175 215
2 50 70 85 80 110 140 105 145 185
3 40 55 65 65 90 110 80 120 145
5 30 40 50 50 70 85 65 90 105
Tipo de Suelo V(m/s)
Arcilloso 0.20-0.25
Franco 0.12-0.15
Arenoso 0.08-0.10

17. IRRIGACIONES Y DRENAJE ESAU IZQUIERDO OBLITAS

17

4.2.6.1. LONGITUD DE SURCOS EN NUESTRA AREA DE ESTUDIO
Las características de nuestro proyecto son las siguientes:
Tiene un área total de 67267.7359 m2, y esta a su vez se divide en 3 partes (A1, A2 y
A3) para obtener un mejor diseño en cuanto al factor topográfico del plano, sin mucha
diferencia de alturas y alcanzar una pendiente adecuada para el diseño de riego por surcos.
4.2.6.1.1. TRAMO 01
La superficie abarca un Área 01(27283.0182 m2)
En un extremo del terreno la
altura es de 524 m y en el otro
extremo 516 m., por lo tanto la
diferencia de altura es de 8 m.;
además, la longitud de extremo a
extremo es de 288.39 m., con lo cual
podemos obtener la pendiente o
declive del terreno para dicho tramo
usando la siguiente formula: b
a
P
100


Donde:
P=pendiente o declive; a=diferencia de altura; b=largo del surco.
Calculamos la pendiente del terreno: %77.2
39.288
1008


P

Una vez obtenido la pendiente y considerando el tipo de terreno (arcilloso) en el que
se va a diseñar podemos calcular la longitud máxima que puede tener un surco.
Procedemos a interpolar con los datos de la tabla 2. Sabiendo que nuestra pendiente es de
2.77% y la altura de agua a aplicar en surco igual a 150 mm (15 cm o 0.15 m.)
Figura 6-Área del Tramo 01

18. IRRIGACIONES Y DRENAJE ESAU IZQUIERDO OBLITAS

18
1453
2.154
145185
185
32
77.22
77.2
1852



















mx
x
x

En nuestro primer tramo la distancia es de 288.39 m. de largo, se diseñaran surcos con
una longitud de 154.2 m, una sección en “U”, una profundidad de 25 cm, un ancho de
fondo igual a 20 cm, altura de agua a aplicar 15 cm. y una velocidad de riego de 0.22 m/s.
Del mismo modo calculamos los valores de diseño de surcos para los siguientes
tramos.
4.2.6.1.2. TRAMO 02
La superficie abarca un Área 02 (21669.2795 m2)
En un extremo del terreno la
altura es de 530 m y en el otro
extremo 524 m., por lo tanto la
diferencia de altura es de 6 m.;
además, la longitud de extremo a
extremo es de 334.15 m., con lo
cual podemos obtener la pendiente
o declive del terreno para dicho
tramo usando la siguiente formula:
b
a
P
100

Donde:
P=pendiente o declive; a=diferencia de altura; b=largo del surco.
Calculamos la pendiente del terreno:
%8.1%79.1
15.334
1006


P
Figura 7-Area del Tramo 02

19. IRRIGACIONES Y DRENAJE ESAU IZQUIERDO OBLITAS

19

Una vez obtenido la pendiente y considerando el tipo de terreno (arcilloso) en el que
se va a diseñar podemos calcular la longitud máxima que puede tener un surco.
Procedemos a interpolar con los datos de la tabla 2. Sabiendo que nuestra pendiente es de
1.8% y la altura de agua a aplicar en surco igual a 150 mm (15 cm o 0.15 m.) 1852
197
185215
215
25.1
8.15.1
8.1
2155.1



















mx
x
x

En nuestro segundo tramo la distancia es de 334.15 m. de largo, se diseñaran surcos
con una longitud de 197 m, una sección en “U”, con una profundidad de 0.25 m, altura
de agua a aplicar 0.15 m. y una velocidad de riego de 0.22 m/s.
4.2.6.1.3. TRAMO O3
La superficie abarca un Área 03 (18315.4382 m2)
En un extremo del terreno la altura es
de 540 m y en el otro extremo 532 m.,
por lo tanto la diferencia de altura es de
8 m.; además, la longitud de extremo a
extremo es de 284.61m., con lo cual
podemos obtener la pendiente o declive
del terreno para dicho tramo usando la
siguiente formula:
b
a
P
100

Donde:
P=pendiente o declive; a=diferencia de altura; b=largo del surco.
Calculamos la pendiente del terreno:
%8.2%81.2
61.284
1008


P
Figura 8--Área del Tramo 03

20. IRRIGACIONES Y DRENAJE ESAU IZQUIERDO OBLITAS

20

Una vez obtenido la pendiente y considerando el tipo de terreno (arcilloso) en el que
se va a diseñar podemos calcular la longitud máxima que puede tener un surco.
Procedemos a interpolar con los datos de la tabla 2. Sabiendo que nuestra pendiente es de
2.8% y la altura de agua a aplicar en surco igual a 150 mm (15 cm o 0.15 m.) 1453
153
145185
185
32
8.22
8.2
1852



















mx
x
x

En nuestro tercer tramo y ultimo la distancia es de 284.61 m. de largo, se diseñaran
surcos con una longitud de 153 m, una sección en “U”, con una profundidad de 0.25 m,
altura de agua a aplicar 0.15 m. y una velocidad de riego de 0.22 m/s.
4.2.6.2. DIMENSIONAMIENTO DEL SURCO
Calculado las dimensiones de cada surco tales como: longitud horizontal, profundidad,
sección (U), altura de agua y ancho de surco; se consideró un ancho transversal y una
altura de 1.00 m. y 0.50 m. respectivamente, para diseñar la estructura de dicho surco.


Figura 9-Dimensiones del surco

21. IRRIGACIONES Y DRENAJE ESAU IZQUIERDO OBLITAS

21

4.2.7. CANTIDAD DE AGUA A APLICAR (CAUDAL (l/seg))
En el riego por surcos se debe controlar bien
el agua que se aplica para no provocar erosión
al suelo y lograr altas eficiencias, por lo que
se recomienda usar sifones, cajas de
distribución, mangas plásticas o los sistemas
californiano fijo y móvil.
Al iniciar el riego se debe aplicar la
máxima cantidad de agua que pueda llevar el
surco sin causar erosión o arrastre de terrenos
o partículas en el fondo (caudal máximo no
erosivo); una vez que el agua llega al final del
surco se debe reducir el caudal a la mitad o a
un tercio; con lo que disminuyen las perdidas
por escurrimiento. Este caudal reducido se mantiene hasta completar el tiempo necesario
para regar hasta la zona de raíces del cultivo.
Respecto a la tabla 2, calculamos el caudal para nuestro diseño:
 Para el primer tramo, sabiendo que la pendiente es de 2.77%: 21.03
./22.02146.0
21.023.0
23.0
32
77.22
77.2
23.02



















segLx
x
x


Nuestro proyecto tendrá un caudal de 0.22 L/seg.
 Para el segundo tramo, sabiendo que la pendiente es de 1.8%: 23.02
./3.030.0
23.041.0
41.0
25.1
8.15.1
8.1
41.05.1



















segLx
x
x

Tendrá un caudal de 0.3 L/seg
Tabla 2-Caudal máximo respecto a la
pendiente.

22. IRRIGACIONES Y DRENAJE ESAU IZQUIERDO OBLITAS

22

 Para el tercer tramo, sabiendo que la pendiente es de 2.8%: 21.03
./22.02146.0
21.023.0
23.0
32
8.22
8.2
23.02



















segLx
x
x

Tendrá un caudal de 0.22 L/seg
5. DEMANDA DEL RECURSO HIDRICO
5.1. CALCULO DE LA EVAPOTRANSPIRACION DEL CULTIVO DE
REFERENCIA (ETo)
Allen (2006), expresa que la evapotranspiración de los cultivos de referencia puede
definirse como la tasa de evapotranspiración de una superficie extensa de gramíneas de
12 cm de altura, con un valor fijo de resistencia de la superficie de 70 sm-1 y un albedo
de 0,23. El cultivo es asumido como uniforme, en crecimiento activo y sin limitaciones
de agua.
Para calcular la ETo se utilizó el método de Thornthwaite. Para aplicar la fórmula
establecida por Thornthwaite se necesitan los datos de temperatura media mensual, esto
se obtuvo de la fuente de Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología del Perú
(SENAMHI).
Para calcular las variables presentes en la formula se realizó mediante una hoja de cálculo
del programa Excel y para el factor de ajuste, se utilizó las tabla N° 02.

23. IRRIGACIONES Y DRENAJE ESAU IZQUIERDO OBLITAS

23


Ilustración 4-ETP por el método Thornthwaite
Se utilizó la temperatura media mensual para el cálculo de ETo, estos datos fueron
extraídos de la fuente de SENAMHI.
Tabla 3-ETo mensual y anual
MET. DE THORNTHWAITE
Latitud:11.99° N I(índice
anual de
calor)
N(coeficiente
de la tabla N°
02)
f(factor de
ajuste)
ETP para
cada
mes del
año
ETP (cm/mes)
multiplicado
por el factor
ajuste(f)
Estación: ÑAÑA
Temperaturas medias
del año 2015 con
excepciones.
enero 21.3 8.97 11.5 0.96 9.00 8.61
febrero 22.5 9.75 11.7 0.98 9.96 9.72
marzo 22.2 9.55 12.0 1.00 9.71 9.71
abril 21.1 8.85 12.4 1.03 8.84 9.12
mayo 20 8.16 12.7 1.06 8.01 8.46
junio 18.8 7.43 12.8 1.07 7.15 7.63
julio 15.2 5.38 12.7 1.06 4.83 5.12
agosto(2014) 15.1 5.33 11.8 0.98 4.77 4.69
septiembre 15.6 5.60 12.1 1.01 5.06 5.12
octubre 18.1 7.01 12.0 1.00 6.66 6.66
noviembre 19 7.55 11.5 0.96 7.29 7.00
diciembre(2014) 19.8 8.03 12.6 1.05 7.86 8.26
I(sumatoria) 83.58 Evapotranspiración Anual(cm/año) 7.51
a 1.85
*se consideró algunos datos del año 2014 porque no mostraba la fuente de senamhi para el 2015.

24. IRRIGACIONES Y DRENAJE ESAU IZQUIERDO OBLITAS

24

En la tabla 3 se pueden apreciar los resultados obtenidos, en los cuales destaca la ETo
mensual para la zona de estudio. El mayor valor de Eto se presenta en el mes de febrero
con un valor de 9.72 cm/mes y el menor valor para el mes de agosto con un valor de 4.69
cm/mes, así como también la ETo anual con un valor de 7.51 cm/año.
5.2. CALCULO DE LA EVAPOTRANSPIRACION DEL CULTIVO (ETc.)
Allen (2006) define que las diferencias entre Eto y la evapotranspiración de un cultivo
en particular (ETc.) están relacionadas con las diferencias fisiológicas entre el cultivo de
referencia y el cultivo a estudiar, así como diferencias en resistencia aerodinámicas del
cultivo a la evapotranspiración. Entre las principales características que diferencian a un
cultivo dado del cultivo de referencia están:
5.2.1. Altura del cultivo:
Este parámetro afecta la resistencia aerodinámica del cultivo a la transferencia de
vapor de agua a la atmosfera.
5.2.2. Albedo:
El albedo afecta la cantidad de radiación que es reflejada, lo que modifica el valor de
radiación neta, la cual es la principal fuente de energía para el proceso de
evapotranspiración.
5.2.3. Resistencia del cultivo:
Cada cultivo tiene un particular número de estomas (relacionado con su área foliar) y
resistencia de los mismos a la transferencia de vapor de agua hacia la atmósfera.
Evapotranspiración del agua a partir de la superficie del suelo: cada cultivo cubre una
determinada porción de suelo con respecto a su área total de influencia. Esto produce
cambios en la cantidad de agua que es evaporada a partir de las superficies húmedas del
suelo.
La determinación de ETc a partir de Eto comprende los siguientes pasos:
a) Identificar las diferentes etapas del ciclo del cultivo a estudiar y determinar el
número de días correspondientes a cada una de ellas

25. IRRIGACIONES Y DRENAJE ESAU IZQUIERDO OBLITAS

25

Las etapas de desarrollo del cultivo consideradas en el trabajo de la FAO-56 (2006)
son las siguientes:
Etapa Inicial: esta etapa comprende el período de tiempo entre la fecha de siembra y
la fecha en que el cultivo cubre aproximadamente un 10% del área cultivada.
Etapa del desarrollo del cultivo: esta etapa comprende desde la fecha en que el
cultivo cubre el 10% de área, hasta que llega a su máximo porcentaje de cobertura. En la
práctica, para la mayoría de los cultivos la máxima cobertura coincide con los inicios de
la floración.
Etapa intermedia o de mediados de temporada: esta etapa comienza al producirse
el área máxima de cobertura y finaliza al comenzar la madurez del cultivo. Esta
maduración del cultivo es indicada por la maduración del fruto y caída de las hojas.
Etapa final, la etapa comprendida entre el comienzo de la madurez y el final de la
cosecha o total senescencia de la planta.
b) Seleccionar el valor de Kc correspondiente a cada etapa del cultivo, ajustando
el valor de Kc inicial para condiciones de humedecimiento frecuentes en el
suelo.
Para la determinación del valor de Kc, se utilizó el método simplificado que consiste
en asumir el valor de Kc obtenido de la Tabla N° 05 mostrada a continuación para el
cultivo a estudiar.

26. IRRIGACIONES Y DRENAJE ESAU IZQUIERDO OBLITAS

26

Tabla 4-Kc para el cultivo de Hortalizas


El cultivo a desarrollar en la unidad de producción son hortalizas entre ellas están el
repollo, la zanahoria, el coliflor, el apio y la lechuga.

27. IRRIGACIONES Y DRENAJE ESAU IZQUIERDO OBLITAS

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Tabla 5-Duracion de crecimiento de cada cultivo

28. IRRIGACIONES Y DRENAJE ESAU IZQUIERDO OBLITAS

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Valores de Kc para las diferentes hortalizas
Tabla 6-Kc para los cultivos de estudio Cultivo
Etapas InicioDesarrolloIntermedoFinal
Longtud(dias) 40 60 50 15
Kc 0.7 1.05 0.95 0.9
Cultivo
Etapas InicioDesarrolloIntermedoFinal
Longtud(dias) 20 30 30 20
Kc 0.7 1.05 0.95 0.8
Cultivo
Etapas InicioDesarrolloIntermedoFinal
Longtud(dias) 35 50 40 15
Kc 0.7 1.05 0.95 0.8
Cultivo
Etapas InicioDesarrolloIntermedoFinal
Longtud(dias) 25 40 95 20
Kc 0.7 1.05 1 0.9
Cultivo
Etapas InicioDesarrolloIntermedoFinal
Longtud(dias) 20 30 15 10
Kc 0.7 1 0.95 0.8
Zanahoria
coliflor
Apio
lechuga
Repollo

29. IRRIGACIONES Y DRENAJE ESAU IZQUIERDO OBLITAS

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6. CONCLUSIONES
 Se cuenta con una superficie de 6.7 ha (67267.7359 m2) de las cuales todas
son regables, las parcelas fueron seleccionadas en tres partes Tramo 01, tramo
02, tramo 03, con sus áreas respectivas; Área 01(27283.0182 m2), Área 02
(21669.2795 m2), Área 03 (18315.4382 m2).
 Tenemos un tipo de suelo de textura arcilloso
 Tendrá una sola sección típica para el diseño de surcos con diferentes
longitudes cada uno dependiente del tramo donde se realizara el sembrío, la
sección será en “U”, una profundidad de 25 cm, un ancho de fondo igual a 20
cm, altura de agua a aplicar 15 cm. y una velocidad de riego de 0.22 m/s.

30. IRRIGACIONES Y DRENAJE ESAU IZQUIERDO OBLITAS

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Bibliografía
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Avedaño, J. E. (2016). DISEÑO DE RIEGO POR SURCOS. Lima: STUDYLIB.
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2016, de
http://ual.dyndns.org/biblioteca/historia_del_pensamiento/Pdf/Unidad_05.Pdf
Maiztegui, A., & Sabato, J. (1965). Introducción a la Física (Octava ed.). Buenos Aires:
Editorial Kapelusz S.A. Recuperado el 20 de Marzo de 2016
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Soubannier, J. S. (1985). Riego por surcos. En J. S. Soubannier, Riego y Drenaje
(pág. 116). San Jose, Costa Rica: Universidad Estatal A D.


7. ANEXOS (PLANOS ADJUNTOS)