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• Max Dario Janampa Valle

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IRRIGACIONES Mg. Ing Giovene Perez Campomanes

INTRODUCCION

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LAS IRRIGACIONES EN EL PERU El Perú antiguo estuvo dedicado a la agricultura, con escasa y poca tierra, con una alimentación reducida: la Papa, La Quinua, y la cañigua. Luego aparece el maíz. La necesidad los obliga a construir, canales colectores de agua pluviales del cumbe mayo, lo que permite el transvase de las aguas del rio Jequetepeque, al rio Cajamarca. En Nazca se inicio la explotación de las aguas subterráneas, a través de las galerías filtrantes (acueductos), en un numero de 28 que continúan 3 funcionando.

Acueductos - Nazca

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La invención del anden o plataforma o terraza de cultivo significo un cambio en la agronomía peruana, pasamos del método extensivo al intensivo.

En la costa peruana el inca Pachacutec, construyo los canales: Raca Rumi y cucureque, en el valle de chancay, y el canal de La Achirana.

En la época del virreinato se redujo la agricultura. En la república se reinicio las obras de irrigaciones principalmente en la costa. 5

LAS MAGNÍFICAS CIVILIZACIONES PRE-COLOMBINAS BASARON SU DESARROLLO EN EL BUEN USO DE LA TIERRA.

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Aguas del Rio Ica, llegando a la bocatoma la Achirana.

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Captación de las aguas del rio Ica hacia el canal La Achirana 8

Captación del canal la Achirana 9

Con la ayuda del Ing. Charles Sutton se iniciaron obras de irrigación en el valle de imperial ( Cañete), en el dpto. de Lambayeque, irrigando 25,000 has. y la rehabilitación de 4000 has. En el valle de la chira. Y pequeñas obras de irrigación en el Mantaro, y de generación hidroeléctrica.

Posteriormente el general Odria llevo acabo obras de irrigaciones tales como: la desviación el rio Quiroz, al Piura, la irrigación Siguas, la desviación de las aguas del choclococha a Ica, posteriormente se iniciaron las grandes irrigaciones: 10

SITUACION ACTUAL - USO AGRARIO  Utiliza aprox. 80% de la disponibilidad del agua.  Eficiencia de uso de agua 30-35%  Tierras con problemas de salinidad y mal drenaje 300,000 ha.  Tarifas de agua que no cubren los costos de O&M.  Morosidad en el cobro de las tarifas de agua.  Deficiencias hidráulica . 

en

la

infraestructura

Las dotaciones de agua para riego exceden las necesidades de los cultivos

SITUACION ACTUAL - USO POBLACIONAL  Consume el 12.0 % de la disponibilidad nacional.  La cobertura de los servicios de agua potable a nivel nacional es del 64% y en alcantarillado de 52%  La cobertura en el área urbana 83.6% de agua potable y 75.3% de alcantarillado.  La eficiencia de uso del agua poblacional se encuentra entre el 45 - 50% (Se estima que la tercera parte del agua se pierde en las conducciones).  Se estima que solo un 14-17% de las aguas servidas es tratada antes de ser devueltas al río o mar.

SITUACION ACTUAL - USO INDUSTRIAL  El sector utiliza 6.0% de la disponibilidad a nivel Nacional La eficiencia de usos, igual que el Uso Poblacional, es del orden del 45-50%.

 Utilización de aguas de mayor calidad en procesos que no lo requieren (se utilizan agua subterránea y agua potable).

 Las industrias que mayor contribución tienen con la contaminación son: curtiembres, textil, bebidas (incluye cerveza), alimentos, papel y refinerías de petróleo.

SITUACION ACTUAL - USO MINERO  El sector utiliza 2% a nivel Nacional.

 Pasivos ambientales de actividades mineras del pasado que no han sido debidamente tratados y que están provocando el deterioro de la calidad de las aguas.

 Alta conflictualidad entre la actividad minera y los otros usuarios por el temor a que la actividad minera continúe contaminando las aguas y el medio ambiente.

SITUACION ACTUAL - USO ENERGETICO  Uso no consultivo del agua.  La energía eléctrica de origen hidráulico producida alcanzó 18,534 GW/h que represento el 81% del total de la energía eléctrica producida en el país( Escasez).

 La producción de energía no coordina la utilización de los recursos hídricos con los otros sectores de usuarios, produciéndose pérdidas en la disponibilidad ( Sedapal – Edegel).

USOS DE AGUA EN EL PERU Uso Agrícola Doméstico Industrial Minero Total

Volumen

Porcentaje

(MMC/Año)

(%)

16,267 1,364 1,155 207

80.0 12.0 6.0 2.0

18,993

100.0

PRINCIPIOS FUNDAMENTALES

EL AGUA ES UN RECURSO QUE INVOLUCRA A TODOS Gobierno Nacional

Gobiernos Locales

Pecuario industrial

Piscícola

AGUA

Población

Agrario

Minero

Recreativo Sociedad Civil

Energético

Ambiental

Gobiernos Regionales

Irrigación :

Definiciones: 1. Es la aplicación artificial del agua en el suelo con el propósito de suplir a esta de la humedad esencial para el crecimiento de las plantas. 2. Es el aporte a los terrenos de cultivo de un volumen controlado y oportuno del agua, descontando de dicho volumen, la masa aprovechable de las lluvias para lograr el desarrollo de los cultivos hasta la maduración de sus frutos. 18

Usos del agua : Se pueden clasificar en lo siguientes:  Consuntivos: Cuando parte de su masa se pierde como consecuencia de su uso. No consuntivos: Cuando no hay perdida apreciable de agua por su uso. Degradantes: Cuando el agua pierde calidad debido a su uso.

No degradantes: Cuando en el uso, el agua no pierde su calidad. 19

Y sus principales usos del agua son:  Abastecimiento de agua y alcantarillado.  Irrigación.  Hidroelectricidad.  Navegación Fluvial.  Industrial.  Control de la contaminación ambiental e hídrica en general.

 Control de la sedimentación y de la erosión.  Control de la intrusión salina y de ascenso de sales. 20

Abastecimiento de agua potable y alcantarillado

Planta hidroeléctrica

Esparcimiento

Riego Uso industrial

Abastecimiento de agua

Eliminación de desechos

Así mismo se define como irrigación: a toda acción, afecto o técnicas para regar y desarrollar la agricultura , entre las cuales podemos citar: a) El bombeo de agua de riego: esta técnica se extrae del subsuelo o de un cauce natural elevando su nivel mediante el empleo de bombas para regar áreas de cultivo. b) El Drenaje: Mediante esta técnica se deprime la napa freática elevada en los terrenos húmedos o se elimina el hidromorfismo de los suelos con el objeto de posibilitar la agricultura. 22

c) Lavado de suelos: Consiste en eliminar los

sales mediante el lavaje de los mismos para permitir su mejoramiento y su consiguiente aprovechamiento con fines agrícolas.

d) Riego por goteo: mediante esta técnica lleva el agua hasta la proximidad de las raíces de cada una de las plantas y se provee la humedad suficiente al suelo de acuerdo a los requerimientos de las plantas

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Los sistemas empleados pueden ser los siguientes: Riego por gravedad: Cuando el agua se distribuye a los suelos mediante acequias, canales y conductos y el agua fluye por acción del desnivel o pendiente de los trazos, por efectos de la gravedad.

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 Riego por anegamiento: Cuando los terrenos de cultivo son sumergidos en una columna de agua, caso del riego del arroz en los valles de la costa.

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Subirrigación: Se denomina cuando el agua no fluye superficialmente si no que se distribuye debajo del nivel del terreno, para alimentar directamente la napa freática y el agua llega a las raíces de la planta por capilaridad.

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Irrigación por aspersión: Cuando el riego se efectúa por sistemas similares a la lluvia.

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Irrigación por infiltración: Cuando una regadera o un canal puede humedecer en toda su longitud una profundidad de terreno para permitir el humedecimiento de las raíces de las plantas y de esta manera lograr su desarrollo.

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Importancia:  Garantizando la disponibilidad del recurso hídrico en cantidad adecuada y oportuna.  Promover el desarrollo óptimo de las tierras con potencial agrícola, para incrementar los niveles de producción, productividad e ingresos de la población.  Permite mejor las condiciones de vida de la población. 31

CAPTACION NO PERMANENTE 32

 Aprovechamiento racional de los recursos naturales de la cuenca.  Proteger las áreas agrícolas mediante el manejo de cuencas.

 Almacenar y utilizar recursos hídricos.

racionalmente

los

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CAPTACION PERMANENTE

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DREN O CANAL? 35

La cuenca hidrográfica y sus problemas PRECIPITACION EVAPOTRANSPIRACION DIVISORIA TOPOGRAFICA

DEFORESTACION

SUB – CUENCA DIVISORIA SUB SUPERFICIAL

AGRICULTURA MIGRATORIA – INCENDIOS LADERAS ALTAS PENDIENTES

ZONA DE PASTOREO MANTO METEORIZADO

AGRICULTURA EN VALLES ALTA SEDIMENTACION

ESCORRENTIA SUB – SUPERFICIAL Y SUBTERRANEA

RIEGO ASENTAMIENTO DE COMUNIDADES ESCORRENTIA EMBALSE

DIQUE

RIO RECEPTOR

QUE DEBEMOS TENER EN CUENTA

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La cuenca vista como un sistema MANEJO DE LA CUENCA

EVAPOTRANSPIRACION

LA CUENCA PRECIPITACION Y RADIACIÓN SOLAR

EL RELIEVE LOS SUELOS LA POBLACION Y EL APROVECHAMIENTO DE LOS RECURSOS NATURALES

TECNOLOGÍA, AGROQUIMICOS

LA VEGETACIÓN LA INFRAESTRUCTURA

LA ESCORRENTIA

PRESA Y EMBALSE

RIEGO HIDROELECTRICIDAD RECREACION OTROS

PRODUCTOS a) PECUARIOS b) AGRICOLAS c) FORESTALES d) OTROS

LAS INSTITUCIONES / SERVICIOS

DEMANDA POR LA POBLACION

SUBPRODUCTOS INDESEABLES IN SITU

a) EROSION b) OTROS

AGUAS ABAJO a) SEDIMENTACION b) OTROS

La primera decisión a tomar se refiere generalmente al tipo y ubicación de las obras de toma, pues a esta se subordinan las obras complementarias del proyecto. Entre los criterios que se consideran para la selección y ubicación se encuentran: 1) La cantidad de agua disponible debe ser suficiente para cubrir la demanda prevista. 2) La relación beneficio/costo de las obras deberá ser el mayor. 3) Las obras deben satisfacer las condiciones necesarias de seguridad y propiciar el desarrollo sustentable del área de influencia del proyecto.

Pampas de Siguas

Pampas de Majes

Subasta de Tierras Jequetepeque – Zaña: • Venta de 4 lotes que suman 4,078 hectáreas en las Pampas de Úcupe – Las Sandías ubicado en los departamentos de Lambayeque y La Libertad, propiedad del Proyecto Especial Jequetepeque – Zaña (PEJEZA)

• Son tierras eriazas. Se venden sin garantía de dotación de agua. Requieren inversiones para extraer y conducir las aguas hacia los lotes.

PROYECTO INTEGRAL OLMOS

Objeto de la IP

Fuente: Proyecto Especial Olmos Tinajones

ÁREAS A IRRIGAR: 43,500 ha

OBRAS DE CONDUCCION CANALES:

Se llaman canales a los cauces artificiales de forman regular que sirven para conducir agua. El flujo del agua se produce sin presión; o sea, siempre existe una superficie libre en el cual se tiene la presión atmosférica. Puede por lo tanto considerarse canal cualquier conducto cerrado, como un tubo o túnel que se encuentra funcionando parcialmente lleno.

CLASIFICACION DE LOS CANALES

De acuerdo a su Origen: • Naturales • Artificiales Según la Sección: • Rectangulares • Trapezoidales • Triangulares • Circulares • Herradura (Horse-Shoe). Según la Función que Cumplen.• Canal de Derivación • Canal Madre o Principal • Canales Distributarios • Drenes

PÉRDIDAS POR CONDUCCIÓN: El agua para las irrigaciones es conducida generalmente por medio de canales excavados en tierra. Solo en los casos en que por razones de orden económico es conveniente revestirlos, para impermeabilizar el fondo y las paredes del canal.

Naturaleza de las Pérdidas en la Conducción. Las pérdidas en la conducción son debidas a la filtración a través del perímetro mojado de la sección del canal, y a la evaporación en la superficie de agua.

Factores Que Afectan La Filtración: Es fácil ver que la filtración en los canales depende de muchos factores, entre los que podemos citar:

• La permeabilidad del suelo. • El tirante del agua en el canal • Temperatura • Edad del canal • Caudal

REVESTIMIENTO EN CANALES.l-1) Finalidad y Justificación:

Los revestimientos requerimientos:

deben

satisfacer

los

siguientes

1) Crear una barrera impermeable al paso del agua, disminuyendo las pérdidas. 2) Proteger las tierras colindantes de los daños que en ellas causa la filtración. 3) Proteger el canal contra la erosión permitiendo una mayor velocidad. 4) Reducir el coeficiente de rugosidad permitiendo el aumento de la velocidad. 5) Evitar el crecimiento de plantas acuáticas en las paredes del canal.

ESTUDIOS HIDROLÓGICOS Y NECESIDADES DE AGUA.

Se busca determinar las necesidades de agua para luego ser comparadas con las disponibilidades de las mismas; para llegar a esta comparación es necesario conocer el procedimiento que debe seguirse para resolver estos dos problemas importantes. Empezaremos a evaluar el volumen total de agua necesario para un futuro proyecto de futura irrigación

Los estudios de suelos determinan la aptitud que tienen éstos para ser sembrados de tal o cual cultivo; fijan además una posible distribución de los mismos, períodos vegetativos, y la forma como pueden rotarse estos cultivos dentro de la irrigación; estos datos se consignan en los llamados calendarios agrícolas que sirven de base para hacer una evaluación del volumen de agua necesario.

Por medio de estos calendarios conocemos cuantos meses del año van a necesitar agua los diferentes cultivos que se ha planeado extender. La cantidad de agua mensual necesaria se determina encontrando primeramente el uso consuntivo o evapotranspiración de la planta, para luego de dividirse por un coeficiente llamado eficiencia de riesgo nos de la altura de agua necesaria para cada cultivo y cada uno de los meses del año; la suma de estas necesidades mensuales nos dará la necesidad anual.

VALORES DE K 2.03 -2.15 1.05 -1.65 2.54 - 3.05 2.29 1.27 - 1.65 1.52 - 1.78 1.91 - 2.15 1.65 - 1.91 1.91 1.78

PERIODO VEGETATIVO Permanente 120- 180 90- 150 Permanente Permanente 80-120 80-200 120-180 Permanente 120

PLANTA Alfalfa Algodón Arroz Caña de azucar Citricos Frijol Maiz Papas Pastos Tomates

USO CONSUNTIVO O EVAPOTRANSPIRACIÓN. Se define como la cantidad de agua transpirada a través de la planta y que sirve para satisfacer sus necesidades fisiológicas, más una cierta cantidad de agua evaporada directamente del suelo al medio ambiente.

Determinación del Consumo de Agua de las Plantas. Se ha tratado siempre de conocer la cantidad de agua que requieren las plantas, algunos métodos basados en la experimentación (directos) han dado buenos resultados, sin embargo el costo representa un limitante en proyectos de pequeña escala. Los métodos indirectos ayudan a estimar la dotación de agua en parcelas pequeñas y en estudios a nivel de perfil y pre factibilidad.

Métodos Indirectos Para la Determinación de la Evapotranspiración Entre estos métodos tenemos: a) Metodo de Blanney y Criddle La formula mencionada asume que el consumo mensual de agua (Um) es una función de la temperatura (T) media mensual, del promedio mensual de horas de sol (p) expresado en porcentaje y de las características (K) fisiológicas del vegetal considerado, Se recomienda el uso del método Blanney & Criddle, cuando se trata de monocultivos o cuando se tiene perfectamente definidos los agrotipos que constituyen las cosechas.

b) Método de Thornthwaite Entre los métodos indirectos para calcular la evapotranspiración se encuentra el de Thornthwaite, que usa como variable la temperatura del lugar de desarrollo del proyecto. Debido a que el método del Dr. Thornthwaite, elimina el factor de apreciación personal, se recomienda para los estudios generales y de cultivo diversificado, , mientras no se disponga de exhaustivos estudios agro-económicos.

En la aplicación de cualquiera de los métodos mencionados debe tenerse en cuenta que los resultados que ellos ofrecen son solamente valores de orientación, ya que las fórmulas empleadas no incluyen todos los factores de incidencia y porque para su correcta aplicación debe tenerse en cuenta la eficiencia de riego, lo que a falta de experiencia se toma de acuerdo a valores obtenidos en otros lugares, no siempre semejantes a la zona que se estudia.

Las desventajas fundamentales de estos métodos resumidos por De La Peña, (1977) son: 1. La temperatura no es buena indicadora de la energía disponible para la evapotranspiración. 2. La temperatura del aire respecto a la temperatura de radiación puede ser diferente.

3. No se tiene en cuenta el viento, ni el efecto de calentamiento del aire por advección. 4. La evapotranspiración sería cero con temperaturas del aire por debajo de O°C lo cual no es cierto.

Método de la radiación (Doorenbos, 1976). Este método suele ser de utilidad en aquellas zonas donde existen datos climáticos referidos a la insolación, nubosidad o radiación y temperatura del aire, pero no se dispone de mediciones sistemáticas del viento y de la humedad del aire. El método predice los efectos del clima sobre las necesidades de agua de los cultivos y permite calcular gráficamente la evapotranspiración potencial, éste método dará buenos resultados en zonas ecuatoriales, en islas pequeñas de gran altitud.

EFICIENCIA DE RIEGO Siempre sucede en la práctica que la cantidad de agua que necesita la planta (An) es menor que la cantidad de agua puesta en la cabecera (Aa) del lote, esto se debe entre otros factores a las pérdidas por percolación y de escorrentía; la relación entre estas cantidades de agua se le denomina eficiencia de riego. Er: An/Ab Er: Eficiencia de riego. Ec: Eficiencia de conducción. Ed: Eficiencia cd distribución Ea: Eficiencia de aplicación.

DETERMINACIÓN DEL MÓDULO DE RIEGO.

Para tu determinación, conocidos ya el calendario agrícola, la distribución de cultivos en porcentaje del área total, y el consumo de cada uno de ellos para cada mes en cm. de agua y por Ha.; se halla el volumen necesario para hectárea multiplicando los cm. de agua por 10,000 m2; a éste producto se le divide entre el número de segundos que tiene el mes considerado como el de máxima demanda, y el resultado nos dará el módulo de riego en m3/seg. x Ha.

Para hallar el módulo para la distribución de los cultivos:

Ejercicios propuesto 1. En un canal de derivación cuya demanda total es

de 3.0 m3/s, a 500 metros aguas abajo deberán construir un partidor en el cual se reparte 50% del total del caudal total, en cada uno de los canales, se pide diseñar la sección inicial, del canal de derivación y la sección en los canales laterales. 2. En a 500 mts del partidor, deberán construir una caída ante un desnivel de 2 m, entre entrada y salida.

BIBLIOGRAFIA N°

Referencias Bibliográficas Pérez, G (2016). Manual de obras hidráulicas. https://civilgeeks.com/2016/03/12/manual-de-obras-hidraulicas-inggiovene-perez-campomanes/

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Naudascher E. Canals Hidraulics. Editorial Limusa. 2002.380p. RODRIGUEZ Diaz, Hector. Hidráulica Fluvial .Editorial Escolar Colombiana de Ingenieria.2010.372p VILLON, Máximo. Diseño de Estructuras Hidraulicas.3era Ed. Editorial Villón. Costa Rica. 2003.260p

Universidad Nacional de Trujillo Escuela de PostGrado

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