Informe_de_irrigaciones_acabado[1].pdf

2018 RIEGO POR ASPERSIÓN CARHUAQUERO SECTOR TANDAL-EUCALIPTO

Curso: IRRIGACIONES Docente: Hugo Sovero Sovero

AUTORES: Jhonatan A. Mogollón Ulloa Eric Alberto Espinoza Acosta

Masiño Gabriel Pariona Tenorio

0 111

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS E.P. ING. MECÁNICA DE FLUIDOS “Año del Diálogo y Reconciliación Nacional”

TEMA: RIEGO POR ASPERSIÓN CARHUAQUERO SECTOR TANDAL – EUCALIPTO PROFESOR: ING. HUGO SOVERO SOVERO CURSO: IRRIGACIONES ALUMNOS: JHONATAN A. MOGOLLÓN ULLOA ERIC ALBERTO ESPINOZA ACOSTA MASIÑO GABRIEL PARIONA TENORIO

LIMA – PERÚ

2018

14130164 14130038 14130168

Universidad Nacional Mayor de San Marcos INGENIERIA MECANICA DE FLUIDOS

ÍNDICE DE CONTENIDO RIEGO POR ASPERSIÓN CARHUAQUERO SECTOR TANDALEUCALIPTO

Pág. CAPITULO I. INTRODUCCIÓN Introducción

4

Antecedentes

5

Síntesis del proyecto

6

Objetivos

6

CAPITULO II. SITUACION ACTUAL DEL AREA DEL PROYECTO

2.1.

Características Físicas Generales

7

2.1.1.

Ubicación

7

2.1.2.

Vías de comunicación y/o acceso

9

2.1.3.

Fisiografía

9

2.1.4.

Recursos Hídricos – Fuentes de agua

10

2.1.5.

Características del suelo para cimentación

10

2.2.

Características Agroeconómicas

11

2.3.

Inventario de Infraestructura Hidráulica y uso del agua

12

2.4.

Organización de los Usuarios de agua

12

CAPITULO III. EL PROYECTO

3.1. Planteamiento Hidráulico del Proyecto

13

3.2. Viabilidad Técnica y Social del Proyecto

14

3.2.1. Aspectos Técnicos

14

a. Demanda, Disponibilidad y calidad del agua

14

b. Calidad del agua

15

c. Naturaleza Morfológica de las tierras para el riego

16

d. Canteras y materiales de construcción

16 pág. 1

Universidad Nacional Mayor de San Marcos INGENIERIA MECANICA DE FLUIDOS

3.2.2. Aspectos Sociales a. Aceptación del Proyecto

16 16

3.3. Beneficiarios y beneficios esperados del proyecto

16

3.4. Impacto Ambiental

17

3.5. Ingeniería del Proyecto

18

3.5.1. Topografía

18

3.5.2. Criterios de diseño

18

3.5.3. Metas Físicas

22

3.5.4. Descripción de las Características de la Obra

23

3.5.5. Funcionamiento del Sistema

25

3.6. Presupuesto de Financiamiento

26

3.7. Ejecución del Proyecto

26

pág. 2

Universidad Nacional Mayor de San Marcos INGENIERIA MECANICA DE FLUIDOS

SISTEMA DE RIEGO POR ASPERSIÓN – “CARHUAQUERO”

RESUMEN El Presente proyecto plantea la instalación de un sistema de riego por aspersión en el caserío Carhuaquero, C.P.M Huacataz Distrito de Los Baños del Inca, el mismo que permitirá usar las Aguas de la Quebrada Tuyo Corral, con fines agrícolas el mismo que en la actualidad viene siendo utilizado para riego por gravedad. Este proyecto pretende alcanzar los siguientes objetivos: elevar significativamente la eficiencia de riego, incrementar la producción y productividad agropecuaria del lugar y a su vez prevenir y reducir la erosión hídrica de los suelos ocasionada por los riegos por gravedad. En lo referente a la instalación del sistema de riego planteado, éste consiste en una red de tuberías de PVC, la misma que conducirá el agua desde el punto de captación (quebrada), el agua captada llegará a un desarenador y luego se distribuirá a los reservorios que regularán el volumen y las presiones necesarias para el adecuado funcionamiento de los aspersores y desde estos el agua se conducirá hasta cada una de las parcelas de los beneficiarios. La presión de funcionamiento del sistema en su conjunto será generada por gravedad. Según las características físicas o topográficas del lugar y la ubicación de las parcelas, se ha diseñado la construcción de 01 captación, 01 desarenador, líneas de conducción (417.38m), 02 reservorios con sus respectivas cajas de válvulas, Red de distribución (2746.83), 05 caja de válvulas de Control y 33 hidrantes, la realización de la obra en conjunto tendrá un costo total de: S/ 87,059.18 el cual será financiado por LA MUNICIPALIDAD DE LOS BAÑOS DEL INCA. Este proyecto al ejecutarse permitirá irrigar 23.91 has de terreno y beneficiará a 33 familias de agricultores.

pág. 3

Universidad Nacional Mayor de San Marcos INGENIERIA MECANICA DE FLUIDOS

CAPITULO I INTRODUCCIÓN En la sierra peruana las actividades agropecuarias están supeditadas al recurso agua el cual cada vez es más escaso y limitante para el normal desarrollo de cultivos y crianzas. La tendencia de escasez de agua se agudiza cada vez más por factores como el crecimiento demográfico, la sequía y desertificación; los cuales ejercen constante presión principalmente sobre el recurso agua.

La demanda de alimentos crece acorde al crecimiento demográfico, por lo tanto se debe elevar los niveles de productividad de las tierras, pero para ello se requiere innovar las técnicas de producción y adecuarlas a nuestros ecosistemas andinos en donde los suelos con fines agrícolas están ubicados en laderas de limitada extensión, con pendientes variables y en pleno proceso erosivo por efecto de las lluvias y del mal manejo del riego por gravedad, en el mismo que tradicionalmente se emplean elevados volúmenes o caudales de agua generando en forma acelerada perdidas de la capa arable de los suelos.

El riego que consiste en suministrar agua al suelo tiene gran importancia en la producción agrícola puesto que mediante esta actividad se abastece con la dosis necesaria de este elemento para el desarrollo de los cultivos así como facilita la disolución de solutos

contenidos en el suelo para poder ser tomados y

aprovechados por las plantas, pero para su aplicación se debe considerar las condiciones ambientales, tipo de suelo y de cultivo, método de aplicación y otros para que éste sea eficiente.

Cada método de riego tiene ventajas y desventajas, y para decidir por cualquiera de ellos es necesario evaluar y seleccionar el método que más se adapte a las condiciones locales. El riego por aspersión, aunque no ha sido muy difundido, existe algunas experiencias exitosas sobre todo en suelos de ladera, por lo tanto, esta técnica de aplicación del riego se constituye en una buena alternativa cuando existe escasez o abundancia de agua, pues aprovecha los caudales disponibles de agua ya sea de canales, manantiales, reservorios, etc.

pág. 4

Universidad Nacional Mayor de San Marcos INGENIERIA MECANICA DE FLUIDOS

En función a los factores descritos y muchos otros de la realidad de la agricultura andina, dentro de la que se enmarca el Caserío Carhuaquero, se ha creído conveniente diseñar un Sistema de Riego Tecnificado para de una u otra manera contribuir a solucionar parte de sus problemas y cuyos resultados puedan replicarse a otras zonas.

Este proyecto tiene por finalidad plantear un sistema de riego por aspersión presurizado por gravedad, el cual se adapte a la zona en estudio, y en el que se detalla el diseño y ubicación de las obras de arte, así como la distribución de la línea fija de riego, dicho sistema irrigará 23.92 ha de suelo agrícola ubicadas en el caserío Carhuaquero, beneficiando a 33 familias.

1.1.

Antecedentes

El presente proyecto se ha formulado a solicitud de los pobladores del caserío Carhuaquero, quienes actualmente vienen utilizando el agua para riego por gravedad, desean sembrar en un porcentaje mayor pastos para que sirva de alimento a ganado vacuno , ovino, caprino, caballar y en vista de que el caudal disponible es bajo, además el conducto de las fuentes se encuentran en mal estado por presentar filtraciones en varios tramos de su recorrido, trayendo entre otras consecuencias: la disminución del volumen de agua y del área regable así como la restricción de cultivos a instalar y por lo tanto la disminución de productos agrícolas. Para tratar de solucionar los problemas antes descritos la MUNICIPALIDAD DE BAÑOS DEL INCA mediante su enfoque de alivio a la pobreza, propone diseñar un sistema de riego por aspersión el mismo que definitivamente mejorará el uso del agua y consecuentemente tratará de revertir los problemas mencionados. Esta propuesta planteada ha sido aceptada por los moradores del lugar, quienes están dispuestos a cambiar la modalidad de aplicación del agua de riego.

pág. 5

Universidad Nacional Mayor de San Marcos INGENIERIA MECANICA DE FLUIDOS

1.1. Síntesis del Proyecto

El presente estudio contempla el diseño de un sistema tecnificado de riego por aspersión el cual involucra la construcción 01 captación, 01 desarenador, líneas de conducción (417.38m), 02 reservorios con sus respectivas cajas de válvulas, Red de distribución (2746.83 m), 05 caja de válvulas de Control y 33 hidrantes de 01 captación, 02 Cámaras de Carga, 16 hidrantes, 9.66 l/s para regar 23.92 ha, beneficiando a 33 familias.

1.2. Objetivos

La ejecución del presente proyecto persigue diversos objetivos, entre ellos:

-

Incrementar el área regable de las parcelas de los beneficiarios.

-

Incrementar la producción y la productividad agropecuaria del lugar.

-

Garantizar una aplicación del agua en forma eficiente en cada parcela.

-

Reducir la erosión de los suelos ocasionados por los riegos por gravedad.

-

Contribuir a mejorar la calidad de vida de los beneficiarios.

pág. 6

Universidad Nacional Mayor de San Marcos INGENIERIA MECANICA DE FLUIDOS

CAPITULO II

SITUACIÓN ACTUAL DEL AREA DEL PROYECTO

2.1.

Características Físicas Generales

2.1.1. Ubicación Geográfica, Hidrográfica y Política del Proyecto

Ubicación Geográfica

El ámbito que comprende este proyecto geográficamente se encuentra entre las coordenadas UTM:

778000 - 77787000 m E y 9219000 -

92199000 m N, a una altitud media de 2915.50 m. Las captaciones están ubicadas en las coordenadas: CAPTACION = UTM 778008 m E y 9219882 m N a 2999.20 m de altitud.

pág. 7

Universidad Nacional Mayor de San Marcos INGENIERIA MECANICA DE FLUIDOS

Ubicación Hidrográfica

La zona en estudio se halla ubicada en la micro cuenca de la Quebrada Tuyo Corral.

Ubicación Política

Departamento

:

Cajamarca

Provincia

:

Cajamarca

Distrito

:

Los Baños del Inca

C.P.M.

:

Huacataz

Caserío

:

Carhuaquero

Sector

:

Tandal- Eucalipto

Gráfico 02: Ubicación geográfica en el departamento de Cajamarca FUENTE: INEI

pág. 8

Universidad Nacional Mayor de San Marcos INGENIERIA MECANICA DE FLUIDOS

2.1.2. Vías de comunicación y acceso

El acceso a la zona del proyecto es como se indica: Cajamarca – Cruce a Otuzco (vía asfaltada)

4 Km

Cruce Otuzco – Carhuaquero (trocha carrozable 5 Km. Se emplea un tiempo promedio de 1 hora en vehículo.

Gráfico 03: Ubicación geográfica del distrito de los Baños del Inca FUENTE:

INEI

2.1.3. Fisiografía Referente a la fisiografía, la zona de estudio presenta una topografía variada con áreas moderadamente empinadas (25-30 %) en la zona de captación y ondulado en la zona para cultivo, en las áreas productivas desde el punto de vista agropecuario, actualmente se encuentran instalados diferentes cultivos de pan llevar y pasturas mayormente.

pág. 9

Universidad Nacional Mayor de San Marcos INGENIERIA MECANICA DE FLUIDOS

2.1.4. Recursos Hídricos - Fuentes de agua – Usos

Este caserío en la actualidad cuenta con una fuente de agua que es la Quebrada Tuyo Corral.

Por Resolución Administrativa Nº 235-2004-GR-CAJ/DRA-ATDRC del Ministerio de Agricultura Dirección Regional Agraria Cajamarca, Administración Técnica del Distrito De Riego Cajamarca Se

otorga al Señor Julián Mendoza Chalán,

Presidente del Canal de Riego “El Tandal –Eucalipto”, bajo la modalidad de Permiso, El uso de las Aguas de la Quebrada Tuyo Corral, con fines agrícolas, en beneficio de agricultores del caserío Carhuaquero , C.P.M. Huacataz, del distrito de Baños del Inca, Provincia- Región Cajamarca; sin perjuicio a terceros.

2.1.5. Características del Suelo de Fundación para Cimentación Los suelos de la zona en estudio son de origen Fluvio Glaciar. En lo que al aspecto constructivo se refiere, estos tienen buena estabilidad y garantizan la construcción de diversas tipos de infraestructura. En las zonas de la Captación y reservorios, Asimismo se puede mencionar que las áreas cultivables tienen profundidades variables, moderadamente profundos (50 - 60 cm), siendo suelos adecuados para la agricultura.

pág. 10

Universidad Nacional Mayor de San Marcos INGENIERIA MECANICA DE FLUIDOS

2.2. Características Agroeconómicas Superficie Agrícola En el presente proyecto se ha previsto la irrigación de 23.92 hectáreas aptas para el cultivo que serán beneficiadas con el sistema de riego tecnificado que se plantea, siendo la principal limitante para la ampliación de la frontera agrícola, la escasez de recurso hídrico.

Producción Agrícola y Rendimientos Los promedios de los rendimientos y de los costos de producción de los cultivos predominantes, se detallan en el siguiente cuadro:

CULTIVO

COSTO PRODUCCION

RENDIMIENTO

(S/. /ha)

(Kg/ha)

1300.00

4000

Cebada

290.00

400

Trigo

290.00

400

Papa

pág. 11

Universidad Nacional Mayor de San Marcos INGENIERIA MECANICA DE FLUIDOS

La producción indicada es generalmente destinada al autoconsumo y muy pocas cantidades para venta. 2.3. Inventario de Infraestructura Hidráulica y uso del agua Referente a la infraestructura de riego el caserío mencionado no cuenta con ningún tipo de obras para este fin, a excepción del canal rudimentario que disponen “El Tandal - Eucalipto”. Cabe indicar que en la zona del proyecto existe un sistema de agua potable el cual se halla en funcionamiento.

2.4. Organización de los usuarios de agua El pequeño canal existente en Carhuaquero Alto, en la actualidad se encuentra legalmente reconocido y cuentan con un Comité de Regantes, y es por estas razones que los beneficiarios del canal están unidos y son los que vienen impulsando el desarrollo del presente proyecto.

GRÁFICO: Comité de Regante

pág. 12

Universidad Nacional Mayor de San Marcos INGENIERIA MECANICA DE FLUIDOS

CAPITULO III EL PROYECTO 3.1.

Planteamiento Hidráulico El presente proyecto se iniciará con la construcción de 01 captación ubicada en el punto 7778008.95 m E y 9219882.50 m N. Aquí será tomado el caudal proveniente de la quebrada “Tuyo Corral”, el cual tiene un caudal de 3.00 l/s el que disminuye en 20% en época de estiaje, se ha diseñado

la construcción de un desarenador a continuación de la

captación , de allí se conducirá el agua hacia los respectivos reservorios; a partir de estos puntos el agua será conducida a través de una red de tubería de PVC de diámetros variables Según lo que se indica en los planos respectivos hasta cada una de las parcelas de los beneficiarios pasando por distintas obras de arte que permitirán regular el caudal y la presión de funcionamiento del sistema. Las redes de distribución continuarán hacia los hidrantes que serán los puntos de entrega a la línea móvil de riego.

pág. 13

Universidad Nacional Mayor de San Marcos INGENIERIA MECANICA DE FLUIDOS

3.2.

Viabilidad Técnica y Social del Proyecto

3.2.1 Aspectos Técnicos

a.

Disponibilidad, demanda y calidad del agua

El caudal de 9.66 l/s con el que se ha diseñado el presente proyecto, es insuficiente para regar por gravedad y satisfacer los requerimientos mínimos de los cultivos en función al número de usuarios y al área, aunándose a esto la baja eficiencia del riego bajo esta modalidad, sucediendo lo contrario si se aplicase el riego por aspersión. Para calcular el módulo de riego, en la época de estiaje, se ha partido de una Evapotranspiración (ETP) promedio de 3.085 mm/día (tabla), un Kc. (Coeficiente de riego para un determinado cultivo) promedio de 0.91 y una eficiencia de riego del 80 % con lo que se obtiene un módulo de riego de 0.404 l/s/ha. Cálculo de la demanda de agua en la parcela

(Módulo de riego del Sistema = MS)

MS = Ln x Ef.

Ln = Lámina neta de riego Ef = Eficiencia de riego

ETP = 3.085 mm/día (Tabla)

Ln

= ETP x Kc (promedio)

Kc (promedio) = Kc cultivos por % área a sembrar (tabla)

Kc (promedio) = 0.91

pág. 14

Universidad Nacional Mayor de San Marcos INGENIERIA MECANICA DE FLUIDOS

Ln = 3.085 mm/día x 0.91

Ln = 2.792 mm/día

Mn = Ln x 10000

(Mn = Módulo neto)

86400 Mn = 0.323 l/s/ha MS = Mn x 100

MS = Módulo del Sistema (Bruto) (l/s/ha)

Eff MS = 0.323 x 100 80 MS = 0.404 l/s/ha

Cálculo del Caudal Necesario para regar toda la zona

Q = A x MS

Q = Caudal promedio disponible (l/s)

A = 23.92 x 0.404

Q = 9.66 l/s ha

b. Calidad del agua Referente a la calidad del agua a utilizar, podemos mencionar que es apta para uso agrícola ya que ésta viene siendo utilizada para el riego de los diferentes cultivos, así como para dar de tomar agua a los animales., sin que hasta la fecha se hayan registrado casos sobre efectos negativos debido a la mala calidad del agua.

pág. 15

Universidad Nacional Mayor de San Marcos INGENIERIA MECANICA DE FLUIDOS

b. Naturaleza Morfológica y aptitud de las tierras para el riego Los suelos a ser beneficiados según la clasificación FAO pertenecen a los Phaeozem lúvicos caracterizados por tener un horizonte A orgánico, con acumulación de arcilla aluvial en el horizonte B y según su capacidad de uso pertenecen a la case IV, los cuales se caracterizan por ser superficiales a moderadamente profundos (10 a 60 cm.), de textura media (Franco arenoso Franco arcilloso arenoso), drenaje bueno, con pendientes ligeramente inclinadas, sujetos a una erosión moderada, En la actualidad estos suelos se encuentran cubiertos por cultivos de pan llevar como papa, trigo, cebada, arveja y pastos cultivados. La mejor forma de aplicación del agua de riego en estos suelos es por aspersión, ya que están propensos a erosión. c. Canteras y materiales de construcción La totalidad de los agregados serán adquiridos de la Ciudad de la Cajamarca, así mismo los demás materiales necesarios para la ejecución de la obra (Cemento, fierro, tubería, accesorios y otros). 3.2.2. Aspectos Sociales a. Aceptación del Proyecto Por parte de los beneficiarios del proyecto, existe buena aceptación, quienes muestran gran interés para la realización del mismo. Además, aportarán

mano de obra no calificada

para la ejecución de los diferentes trabajos, brindando el apoyo necesario al personal técnico. 3.3.

Beneficiarios y Beneficios Esperados del Proyecto Beneficiarios En forma directa la población beneficiada lo constituyen 33 familias de la Comunidad Carhuaquero, las cuales tienen en promedio de 05 miembros cada una.

pág. 16

Universidad Nacional Mayor de San Marcos INGENIERIA MECANICA DE FLUIDOS

El número de beneficiarios ha sido tomado teniendo en cuenta los actuales usuarios, así como otros factores necesarios, siendo unánime la decisión de optar por la implementación de éste nuevo sistema de aplicación del agua de riego.

Beneficios -

Incremento de la eficiencia de conducción y de aplicación del agua de riego.

-

Disponer de una mayor cantidad de productos agropecuarios.

-

Disminución de la erosión hídrica de los suelos ocasionada mediante el riego por gravedad.

-

Posibilitar dos campañas agrícolas al año de cultivos de pan llevar.

-

Incrementar áreas con pasturas.

-

Aprovechamiento del recurso hídrico existente en forma eficiente.

3.4. Impacto Ambiental

Mediante la ejecución del proyecto en mención se tiene previsto que durante la temporada de estiaje las áreas irrigadas con este sistema se mantendrán como campos siempre verdes, es decir que durante la época de sequía se instalarán varios cultivos y pasturas lo que permitirá mejorar el microclima del ámbito del proyecto.

Además de lo mencionado y por tratarse de una nueva tecnología, el Sector Carhuaquero se convertirá en una experiencia replicable a otras zonas aledañas y asimismo será centro de atención turística y educacional para la población en general.

Como consecuencias negativas, se prevé que este proyecto no afectará a los pobladores, ya que se trata de la instalación de un sistema de riego tecnificado mediante el uso de tuberías. Con respecto a los reservorios, éstos serán cercados con la finalidad de evitar algunos accidentes.

pág. 17

Universidad Nacional Mayor de San Marcos INGENIERIA MECANICA DE FLUIDOS

3.5.

INGENIERIA DEL PROYECTO

3.5.1. Topografía Con respecto al levantamiento topográfico, esta labor ha sido realizada en todo el entorno que abarca el proyecto, empleando en este caso un equipo topográfico de alta precisión (TOPCON DT 104 - Electrónico). Los planos topográficos que se adjuntan se han elaborado a escala 1/2000 teniendo en cuenta la extensión del área y para facilitar la interpretación del mismo al momento de la ejecución de la obra.

3.5.2 Criterios de diseño Todas las obras planteadas (Captación, desarenador, reservorios, líneas de captación, red de distribución, cajas de válvulas de control, hidrantes) se han hecho en virtud a las condiciones existentes en la zona, vale decir a la disponibilidad de agua, pendiente de los terrenos, distribución equitativa del agua, y funcionalidad

permanente

del

sistema,

optándose

por

procedimientos constructivos sencillos. El sistema en su conjunto está dividido en dos sectores de riego independientes uno de otro correspondiéndole un reservorio a cada uno de ellos los misma que serán alimentados desde la captación, dichos reservorios estarán ubicados de tal manera que garantice una presión adecuada de funcionamiento para cada uno de los hidrantes. Cada sector está conformado por un número determinado de parcelas (una por usuario), las mismas que serán regadas en forma individual y por turnos; dentro de cada sector y en cada parcela se han ubicado estratégicamente de un hidrante. La red de conducción y distribución será mediante un sistema de tuberías de PVC, esto debido a una mayor facilidad constructiva y a la versatilidad de la misma, y con la finalidad de llegar a los puntos de

pág. 18

Universidad Nacional Mayor de San Marcos INGENIERIA MECANICA DE FLUIDOS

difícil acceso, ganar altura, esquivar obstáculos en el terreno y disminuir costos en la red de conducción. Los diámetros de la tubería de distribución son compatibles con la disponibilidad de agua de las fuentes, de manera que nos garanticen un flujo continuo en toda la capacidad de los respectivos tubos, en la que la diferencia de niveles sea mayor a las pérdidas de carga, como son pérdidas en la tubería y pérdidas en los accesorios, por lo que se ha optado por tubería de clase 7.5 y 10 para tener una mayor duración y funcionamiento del sistema. Los aspersores de diseño considerados son: NAAN 427, se recomienda que estos no sean reemplazados por otro tipo de aspersor y menos con aquellos de fabricación artesanal.

Intervalo de riego (IR) Teniendo en cuenta el cultivo más crítico, en este caso hortalizas, su profundidad radicular (0.50 m), y una capacidad de retención de agua del suelo (30 %), se ha procedido a determinar los diferentes parámetros hidráulicos que se indican a continuación.

IR = LARA (mm) Ln (mm/día)

LARA = Lámina de agua Rápidamente Aprovechable en mm. Ln = 2.7919 mm/día

LARA= PR(m)xARAxFARAx1000

PR = Profundidad Radicular ARA = Agua Rápidamente Aprovechable

LARA = 0.50 x 0.14 x 0.30 x 1000

pág. 19

Universidad Nacional Mayor de San Marcos INGENIERIA MECANICA DE FLUIDOS

FARA = Fracción de agua LARA = 42.00 mm

Rápidamente Aprovechable por la Planta

IR = 42.00/ 2.79 IR = 15.04 días  15 días IR = Cada 15 días

Dotación bruta (Db)

Donde: Dn = LARA = 42.00mm Db = Dn x 100

Ef = 80 %

Ef

Db = 42.00 x 100 80 Db = 52.50 mm

Tiempo de riego (TR)

El tiempo de riego depende básicamente de dos factores: tipo de aspersor (precipitación del aspersor) y de la dosis bruta de aplicación (Db) TR = Db / P

Donde: Db = Dotación bruta (mm) P = Precipitación del aspersor (mm/h) depende del tipo de aspersor.

Elección del tipo de aspersor

Para la selección del tipo de aspersor se debe tener en cuenta los siguientes factores:

pág. 20

Universidad Nacional Mayor de San Marcos INGENIERIA MECANICA DE FLUIDOS

•

Velocidad de infiltración: la intensidad del aspersor no debe ser mayor que la velocidad de infiltración, para evitar escorrentía.

•

Tamaño de parcelas: para parcelas medianas se recomienda aspersores con diámetro mojado grande.

•

Tipo de cultivos: según los cultivos antes indicados se

recomienda

aspersores medianos que arrojen gotas medianas. •

Presión de trabajo: como se tiene una buena presión en todas las parcelas (Hidrantes), es conveniente trabajar con aspersores medianos a grandes.

En la zona en estudio se tiene un caudal de 9.66 l/s, que, dividido entre las 33 familias beneficiadas, corresponde 1.05 m3/hr. por familia. Con este caudal se puede trabajar con un aspersor NAAN 427 y como las parcelas a regar son regulares y medianas y en su mayoría son menores de 0.29 Ha, se ha optado por

la

primera

opción;

dichos

aspersores

presentan

las

siguientes

características:

-

Costo relativamente bajo.

-

Precipitación relativamente baja entre 0.38 y 1.18 m3/hr, lo cual permite ahorrar agua y permanecer mayor tiempo en un determinado lugar.

-

Trabaja con presiones de medias a bajas (1 a 4 atm.)

-

Además, presenta otras ventajas como: Regular el tamaño de gotas y del chorro, control sectorial, plástico de alta calidad, etc.

Precipitación del aspersor (P) NAAN 427

-

Caudal de aspersor = 0.70 m3/h

-

Espaciamiento entre aspersores= 12 m. (Tabla Características de aspersores)

P = Q x 1000 D2

Donde: Q = Caudal del aspersor D= Distanciamiento entre aspersores

pág. 21

Universidad Nacional Mayor de San Marcos INGENIERIA MECANICA DE FLUIDOS

P = 0.70 x 1000 (12) 2 P =4.86 mm/h

Es importante tener en cuenta que la velocidad básica de infiltración (VBI) debe ser mayor o igual a la precipitación del aspersor. En este caso VBI = 12.5 a 25 mm/h (suelo franco-limoso: Tabla N.º 06 Anexo I), lo cual sustenta el uso de este tipo de aspersor (NAAN 427).

Por lo tanto, se tiene que: TR = 52.50 mm = 10.8  11 horas 4.86 mm/h TR = 11 horas

3.5.3 Metas Físicas CUADRO DE METAS FISICAS POR EJECUTAR DESCRIPCION

UNIDAD

CANTIDAD

Unidad

01

Unidad

01

Reservorio R2 (85.95 m3)

Unidad

01

Reservorio R1 (9.69 m3)

Unidad

01

Caja de Válvulas Reservorio

Unidad

01

Unidad

01

Ml

417.38

Captación Desarenador

R2 Caja de Válvulas Reservorio R1 Línea de Conducción

pág. 22

Universidad Nacional Mayor de San Marcos INGENIERIA MECANICA DE FLUIDOS

Línea de distribución fija

Ml

2746.83

Caja de Válvulas de Control

Unidad

05

Hidrantes

Unidad

33

Beneficiarios

33

Línea móvil de riego

3.5.4. Descripción de las características de las obras

Captación Esta Obra de Concreto ciclópeo permitirá encausar el agua de la fuente hacia los reservorios estando ubicada en la quebrada Tuyo corral para tomar 9.66 l/s.

Desarenador Como su nombre lo indica esta obra permitirá capturar todos los sólidos que acarrea el agua evitando que estos lleguen hasta los reservorios, donde podrían producir el taponamiento u obstrucción del sistema.

Línea de Conducción. La Línea de Conducción tendrá una longitud de 417.38 metros lineales, con la siguiente tubería:

4´´

PVC

clase 7.5

C=

417.38

140

m

El caudal de diseño de la línea de conducción es 0.184 lts/sg.

Reservorio R2 (85.95 m3) Del desarenador llegará la tubería de conducción hasta este reservorio el mismo que tendrá por finalidad almacenar el volumen necesario para el riego permanente por gravedad de las parcelas pág. 23

Universidad Nacional Mayor de San Marcos INGENIERIA MECANICA DE FLUIDOS

aguas abajo durante el turno de riego de las parcelas a las que da suministro. Este reservorio ha sido diseñado para almacenar 85.95 m3 cuyas características se detallan en el plano respectivo.

Reservorio R1 (9.69 m3) De la tubería de conducción sale un ramal y llega hasta este reservorio el mismo que tendrá por finalidad almacenar el volumen necesario para el riego permanente por gravedad de las parcelas aguas abajo durante el turno de riego de las parcelas a las que da suministro. Este reservorio ha sido diseñado para almacenar 9.69 m3 cuyas características se detallan en el plano respectivo.

Caja válvulas de Reservorio R2 (01 Unidad) Se construirá una Caja de válvulas de Reservorio con la finalidad de controlar la salida de agua, con salida de 4”, según diseño. Ver detalles en los planos adjuntos.

Caja válvulas de Reservorio R1 (01 Unidad) Se construirá una Caja de válvulas de Reservorio con la finalidad de controlar la salida de agua, con salida de 2”, según diseño. Ver detalles en los planos adjuntos.

Líneas de Distribución Fija Están diseñados en tubería de PVC, los mismos que van enterrados a una profundidad de 0.60 m, desde los reservorios hasta los hidrantes. Los diámetros de tubería de las líneas fijas han sido calculados de tal manera que los hidrantes tengan una presión adecuada para su funcionamiento.

Caja Válvula de Control (01 Unidades) Tomando en consideración que la línea de distribución es un sistema de Malla Abierto y el caudal captado va ha ser repartido a los

pág. 24

Universidad Nacional Mayor de San Marcos INGENIERIA MECANICA DE FLUIDOS

diferentes ramales existentes, se ha considerado la construcción de cajas de válvula de control a fin de regular dicho caudal. La caja proyectada es de concreto simple, con paredes de concreto simple de F’c= 140 Kg. /cm2 de dimensiones indicadas en los planos. En el interior e inferior se colocará grava Ø máx.=1/2", con el fin de contra restar alguna fuga de las válvulas.

Hidrantes Son los puntos de entrega hacia las líneas móviles de riego, estas estructuras serán construidas de concreto simple (f’c = 140 Kg/cm2) con sus respectivas válvulas, aquí se instalarán las líneas móviles de riego en las cuales van los aspersores. Se ha planteado la construcción de 33 hidrantes, cuyas características de los mismos se detallan en el plano respectivo.

Línea Móvil de Riego Son mangueras de polietileno de 20 mm, (¾”) en las cuales van instalados los aspersores (1 por línea) La presión a la entrada de las líneas móviles no será menor a 1 bar, para que los aspersores funcionen normalmente. En la práctica los regantes colocarán las líneas de aspersores lo más paralelo posible a las curvas de nivel, y el distanciamiento entre una y otra posición variará ligeramente. Además, se podrá compensar las diferencias en la presión haciendo variar el diámetro de las boquillas de los aspersores.

3.5.5 Funcionamiento del Sistema

El Sistema de Riego Presurizado por gravedad en su conjunto, está diseñado para que funcionen 02 sectores al mismo tiempo, para ello cuenta cada uno con su respectivo Reservorio, pero al interior de cada sector se respetará el turno respectivo de acuerdo con el número de sus integrantes. pág. 25

Universidad Nacional Mayor de San Marcos INGENIERIA MECANICA DE FLUIDOS

Flete (01 Unidades) Lo conforma el traslado de los materiales de construcción desde Cajamarca hasta la Comunidad de Carhuaquero en vehículo, a partir de allí se utilizarán acémilas, hasta todos y cada una de las estructuras de la obra, en el caserío de Carhuaquero.

Capacitación Como un componente importante en este Proyecto se ha considerado las actividades de Capacitación en Educación de Riego que servirán para que los pobladores hagan el uso adecuado del agua y realicen el mantenimiento necesario a su Sistema de Riego para que de esta manera se mejore su nivel de vida y así mismo se consiga que el sistema sea sostenible.

3.6.

PRESUPUESTO DE FINANCIAMIENTO

El monto presupuestado para la ejecución del presente proyecto asciende a la cantidad de S/. 87,059.18 (OCHENTA Y SIETE MIL CINCUENTA Y NUEVE Y 18 /100 NUEVOS SOLES).

En el cuadro siguiente se indica el disgregado del presupuesto según el aporte de la Municipalidad Distrital de Baños del Inca y el aporte de la comunidad de Aranmarca que consistirá en Mano de obra no calificada.

APORTE DE LA MUNICIPALIDAD

APORTE DE LA COMUNIDAD

S/. 71,490.29

S/. 15,568.89

Siendo el aporte de la comunidad de un 18 % y el de la Municipalidad 82 %.

3.7.

EJECUCION DEL PROYECTO

La época más recomendable para la ejecución de la obra es entre los meses de mayo a septiembre, el avance físico estará supeditado a la disponibilidad de la mano de obra, factores climatológicos y disponibilidad de materiales.

pág. 26