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INTRODUCCION
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UBICACIÓN DEL ÁREA DE RIEGO
DATOS DE LA ESTACIÓN ESTACIÓN DEPARTAMENTO PROVINCIA DISTRITO LATITUD LONGITUD ALTITUD
MALLARES PIURA SULLANA MARCAVELICA 4.86 “S” 80.74 “w” 44 m.s.n.m.
UBICACIÓN EN EL SOFTWARE DE GOOGLE EARTH
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Área de cultivo: 510.031 Ha Área del terreno: 5100305.561m2 Otros puntos importantes para la selección de nuestra área de cultivo es corroborar nuestra selección con el mapa de capacidad de uso del suelo del Perú.
MAPA DE CAPACIDAD DEL USO DEL SUELO DEL PERU
Observamos en nuestra zona elegida:
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ZONA DE RIEGO
UBICACIÓN DE NUESTRA ZONA DE RIEGO EN EL MAPA DE CAPACIDAD DE USO DE SUELOS DEL PERÚ
Se observa que nuestra zona se encuentra en la clasificación ´A´. Ahora observamos en la leyenda del mapa
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A: TIERRAS APTAS PARA CULTIVOS EN LIMPIO Representan la máxima expresión de la agricultura arable e intensiva y apta para la fijación de cultivos diversificados, constituyendo las tierras de mayor calidad agrologica del país por su capacidad productiva se distribuyen dentro de un molde fraccionado y disperso en las regiones de costa, sierra y selva
Ubicación de la zona de riego: Latitud: 4ª53`2.25*s Longitud: 80ª44`38.30*O Alcance: 12302m Área: 510.031 Ha Cota aproximada:
CÁLCULOS DE LOS CAUDALES MENSUALES GARANTIZADOS AL 75%
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Para el cálculo de los caudales mensuales garantizados, se usó información de la página del ANA, en la cual ubicamos nuestra estación “MALLARES”.
DATOS DE LA ESTACIÓN ESTACIÓN MALLARES DEPARTAMENT PIURA O PROVINCIA SULLANA DISTRITO SULLANA LATITUD 4°52'42.89"S LONGITUD 80°45'7.62"O De dicha estación sacamos los caudales medios mensuales:
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Teniendo un total de 28 años del 1973 al 2000. Nuestra información contaba son datos completos, así no tuvimos q hacer cálculos para hallar datos faltantes.
ANÁLISIS DE CONSISTENCIA
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Las inconsistencias en la medición de información hidrometeorológica pueden ocurrir debido al cambio de estación de medición o al cambio de las condiciones de medición. Graficamos los caudales versus el tiempo (mes) para poder observar algunas inconsistencias.
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PORCENTAJE DE PERSISTENCIA
El caudal garantizado se calcula mes por mes a partir del registro extenso de caudales, este no debe ser menor a 20 años. Se pide determinar los caudales mensuales garantizados al 75% de persistencia. Ordenándolos en forma descendente y calculando el porcentaje de persistencia (Criterio de Weibull), tenemos:
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MES P 75% ENERO 15.96 FEBRERO 28.89 MARZO 35.65 ABRIL 40.19 MAYO 24.24 JUNIO 15.19 JULIO 11.89 AGOSTO 7.72 SETIEMBRE 6.56 OCTUBRE 8.15 NOVIEMBRE 6.04 DICIEMBRE 19.45 La curva de persistencia para cada mes sería:
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CAUDALES DE DEMANDA DE RIEGO
Para el cálculo de las demandas usaremos el programa CROPWAT, que aplica el método Penman – Monteith. Para lo cual se tuvo ayuda de artículos publicados en la FAO.
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La ecuación anterior mostrada calcula en función a la temperatura máxima la humedad relativa, velocidad del viento y radiación, la evapotranspiración que es un factor importante para el cálculo de caudales de demanda. Lo primero que realizamos fue descargar el programa CROPWAT, de la página de la FAO (Gratuito).
Para el cálculo de la demanda de riego de un cultivo, el programa CROPWAT nos pide valores de clima, lluvia, suelo y cultivo, siendo estos extraídos de distintas páginas como es el SENAMHI.
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Los datos obtenidos del SENAMHI:
Como podemos observar estos datos son diarios, teniendo nosotros que encontrar los mensuales ya que son estos datos los que ingresaremos al CROPWAT. Para un mejor manejo de la información ingresamos a la página de la FAO (http://www.fao.org/nr/water/aquastat/quickWMS/climcropwebx.htm), donde lo único que haremos es ingresar las coordenadas de nuestra estación y nos mostrará los datos necesarios para ingresar al CROPWAT.
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Tenemos nuestra área seleccionada:
El área que hemos escogido es de 5.100 km2.
1. Ordenar la data por meses a lo largo de los veinte años. La data se tiene que pasar de forma ordenada al Excel, abarca un periodo de 28 años, del 1973 al 2000.
Consiste en poner los datos de igual formato al CROPWAT. Obtener la Temperatura max. De cada mes en unos 20 años y después promediarlos, de igual manera con la temperatura min, Pero con el valor menor, además de la precipitación se hace lo mismo. Pero para obtener la humedad relativa se tiene en cuenta una fórmula para utilizar el bulbo seco y húmedo y generar nuestros porcentajes.
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Por lo tanto:
De este último cuadro se obtiene valores para el ETO MALLARES y precipitaciones, tal como se describe en el archivo adjunto. Los posteriores datos los sacamos del FAO 56 y depende del tipo de cultivo que se utilice. 1. Ingresar los datos al programa CROPWAT.
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ETO
Precipitaciones
El cultivo es caña de azúcar
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Suelo Franco
Y finalmente el CWR
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Datos obtenidos donde la última columna es la de caudales de demanda en mm/mes. Q cultivo MES m3/mes ENERO 9.24 FEBRERO 2.25 MARZO 2.84 ABRIL 10.9 MAYO 9.02 JUNIO 8.75 JULIO 9.61 AGOSTO 10.6 SETIEMBRE 11.2 OCTUBRE 8.17 NOVIEMBRE 10.8 DICIEMBRE 10.2
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CÁLCULO DE CAUDALES DE AVENIDA
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DATOS DE CAUDALES MENSUALES SENAMHI
Hallamos el caudal máximo anual (QMA) y con ello el caudal máximo instantáneo (QMI) obteniendo la siguiente tabla: Año 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993
Fuente SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI
QM (m3/s) 278.77 226 191.61 154.88 139.55 137.78 137.23 124.74 106.99 106.81 98.02 93.71 90.76 87.72 82.67 67.9 59.27 54.33 53.21 49.62 44.48
QMI (m3/s) 2787.7 2260.0 1916.1 1548.8 1395.5 1377.8 1372.3 1247.4 1069.9 1068.1 980.8 937.1 907.6 877.2 826.7 679 592.7 543.3 532.1 496.2 444.8
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1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI SENAMHI
34.49 31.97 30.98 28.45 27.53 10.6 0
344.9 319.7 309.8 284.5 275.3 106.0 0
Utilizaremos la prueba de bondad de ajuste SMIRNOV-KOLMOGOROV Esta prueba consiste en comparar el máximo valor absoluto de la diferencia entre la función de distribución de probabilidad observada: Δc, con un valor teórico (Δt) que depende del número de datos y el nivel de significación α.
Donde: Δc: Estadístico de Smirnov calculado (𝑄): Función de distribución de probabilidad de ajuste (𝑄): Función de distribución de probabilidad observada
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1) Entonces a partir del registro de caudales máximos instantáneos, ordenamos los datos de mayor a menor: 2) Se calcula la probabilidad empírica de los caudales, aplicando : 𝑷(𝑸)=𝟏−𝒎𝑵+𝟏 3) Se calcula la variable estandarizada (Z),como paso previo para el cálculo de la función de distribución normal de probabilidades 𝒁𝒊=𝑸𝒊−𝑸𝒎𝑺 , 𝑸𝒎=Σ𝑸𝒊𝑵 , 𝑺=√Σ(𝑸𝒊−𝑸𝒎)𝟐𝑵−𝟏 4) Luego de la tabla se obtiene la función de distribución normal de probabilidades F (Z). 5) Se calcula el estadístico de Smirnov aplicando: Δc=máx.|F(Q)-P(Q)|
Se muestra los valores de Δt con el nivel de significación de ajuste.
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En conclusión haremos uso de la DISTRIBUCIÓN NORMAL para realizar el cálculo del caudal de avenida 𝑸𝟓𝟎 Y 𝑸𝟏𝟎𝟎 Entonces de los caudales máximos instantáneos determinaremos el caudal de avenidas para un periodo de retorno de 50 años y 100 años.
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Ahora realizando la distribución GUMBEL también llamada distribución extrema tipo I. La función de probabilidades viene dado por:
Ahora considerando que el registro de caudales se ajusta a la distribución de probabilidades GUMBEL: Sabemos que:
Hallando la función de probabilidad Gumbel y evaluando obtenemos lo siguiente
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Como N=28 se trata de una muestra pequeña, hallando σy; μy de la tabla mostrada para ello interpolamos obteniendo lo siguiente: 𝜎𝑦 = 1.0985 𝜇𝑦 =0.5348 Luego hallamos los parámetros de la función Gumbell 𝛼 𝑦 𝛽. 𝛼=
β = Qm −
𝜎𝑦 1.0985 = = 9.037 ∗ 10−3 𝑆 124.556
μy 0.5348 = 910.761 − = 851.582 𝛼 9.037 ∗ 10−3
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UBICACIÓN DE LA REPRESA La ubicación de la represa se hizo en función a la topografía. Del primer informe se poseía información del mapa de pendientes, obtenidas en el software ArcGis, al ver este mapa observamos que nuestro río Chura, está rodeado en su mayoría por pendientes bajas.
Observamos la cercanía del rio Chira a nuestra estación Mallares.
DISEÑO DE LOS CANALES PRINCIPALES Y SECUNDARIOS
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El canal recorrido del recorrido del rio hasta el canal principal es de 1277.336 El canal principal tiene una longitud de 566.391 Cada lote tendrá una dimensión de 256.70 de largo por 140 de ancho, son 8 lotes.
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