demandas de riego clase hidrologia 2008
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1Evaluacin de la demanda agraria enla Planificacin Hidrolgica
Master Hidrologa General y Aplicada CEDEX 2008
JoaquJoaqun Rodrn Rodrguez Chaparroguez ChaparroIngeniero Agrnomo
[email protected] de Estudios Hidrogrficos del CEDEX
Artculo 3. del Reglamento de la Planificacin Hidrolgica
DEMANDA DE AGUA: volumen de agua, en cantidad y calidad, que los usuarios estn dispuestos a adquirir para satisfacer un determinado objetivo
de produccin o consumo
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2Variables meteorolgicasSuperficiesDedicacin productivaCaractersticas del sueloCaractersticas del aguaMtodos de riego y su manejoTipologa de redes de conduccin y distribucin y su operacin
FACTORES QUE DETERMINAN LA DEMANDA AGRARIA
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3
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4Embalse de Barasona
Embalse de Santa Ana
Canal de Aragn y Catalua
Canal de Zaidn
Canal de enlace
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5Perdidas producidas en la
distribucin y aplicacin
Factores necesarios para laEvaluacin de la Demanda Bruta anual y su distribucin mensual
Superficie regada
Distribucin superficial de los cultivos implantados
Necesidades hdricas por unidad de superficie (dotacin)
de cada cultivo
X has X1 hasX2 has.
Xn has
Y1 m3/haY2 m3/ha .
Yn m3/ha
EaEdEc
Utilizacin de la teledeteccin
1998 1999 2001
Superficie regada y dedicacin productiva
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6Superficie regada y dedicacin productiva
Utilizacin de la teledeteccin
Utilizacin de la teledeteccin
Superficie regada y dedicacin productiva
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7Necesidades hdricas de los cultivos
Datos sobre sueloDatos climticos Datos sobre cultivosDatos del
sistema de riego
Precipitacin
Efectiva
Pef
Coeficiente
de cultivoEficiencia
de riego
Perodos y volmenes
de riego a aplicar
Necesidades de riego
Agua aportada
por el suelo
As
Evapotranspiracin
del cultivo de referencia
ETo
Balance hdrico
ETc Pef - As
(necesidades netas)
Evapotranspiracin
del cultivo
ETc
EvapotranspiraciEvapotranspiracin del cultivo de referencia (n del cultivo de referencia (EToETo))expresa el valor de la evapotranspiracin que produce una superficieextensa de cubierta vegetal de cultivo uniforme (8-15 cm. de altura),
constituida por gramneas verdes en crecimiento activo, que proporcionaal suelo una cobertura sombreada, y que no padece escasez de agua.
Mtodos: Tanque evaporimtricoBlaney Criddle FAO 24Penman Modificado FAO 24Penman Monteith
Coeficiente de cultivo (Coeficiente de cultivo (KcKc):): relacin entre la evapotranspiracin del cultivo (ETc)y la evapotranspiracin del cultivo de referencia (ETo), cuando ambas se dan en parcelasextensas y en condiciones de crecimiento ptimas
EvapotranspiraciEvapotranspiracin del cultivo (n del cultivo (ETcETc):): expresa el valor de la evapotranspiracin que produce un cultivo exento de enfermedades, cultivado en una parcela extensa, en condiciones de suelo ptimo, con fertilizacin y agua suficiente,y que alcanza su pleno potencial de produccin en el medio vegetativo dado.
ETc = ETo x Kc
Necesidades hdricas de los cultivos
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8A efectos de determinacideterminacin de los coeficientes n de los coeficientes KcKc, se distinguen cuatro fases durante el perodo vegetativo de los cultivos anuales:
Fase inicial:Fase inicial: comprende desde la fecha de siembra hasta que tiene lugar la germinacin y el crecimiento inicial del cultivo. Durante esta fase la superficie del suelo se encuentra prcticamente desprovista de cubierta vegetal.
Fase de desarrollo:Fase de desarrollo: comprende desde la terminacin de la fase inicial hasta que el cultivo cubre la superficie del terreno.
Fase media:Fase media: desde el final de la fase de desarrollo hasta el comienzo de la maduracin, momento que se manifiesta a travs de determinadas caractersticas que muestra el cultivo.
Fase final:Fase final: desde que termina la fase media hasta que se alcanza la plena maduracin o se efectala recoleccin.
En los perperodos "sin cultivo"odos "sin cultivo" de los cultivos anuales (suelo desnudo), la evaporacin del suelo se valora utilizando como valor de Kc, el correspondiente a la fase inicial de los cultivos extensivos.
Necesidades hdricas de los cultivos
Estimacin de los coeficientes de cultivo Kc
Necesidades hdricas de los cultivos
Estimacin de los coeficientes de cultivo Kc
0
0.05
0.1
0.150.2
0.25
0.3
0.350.4
0.45
0.5
0.550.6
0.65
0.7
0.75
0.80.85
0.90.95
1
1.05
1.1
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Fase
in
icia
l
Fase
de
sarr
ollo
Fase
m
edia
Fase
fin
al
-
9Necesidades hdricas de los cultivos
00.05
0.10.150.2
0.25
0.30.35
0.40.45
0.5
0.550.6
0.65
0.70.75
0.8
0.850.9
0.95
1
1.05
1.1
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
3,1 mm/da
0,28
Coeficiente de cultivo KcCultivos anuales
Necesidades hdricas de los cultivos
Coeficiente de cultivo KcAlfalfa y cultivos permanentes
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10
Necesidades hdricas de los cultivos
Estimacin de los coeficientes de cultivo Kc
0
0.05
0.1
0.150.2
0.25
0.3
0.350.4
0.45
0.5
0.550.6
0.65
0.7
0.75
0.80.85
0.90.95
1
1.05
1.1
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Fase
in
icia
l
Fase
de
sarr
ollo
Fase
m
edia
Fase
fin
al
En los perperodos "sin cultivo"odos "sin cultivo" de los cultivos anuales (suelo desnudo), la evaporacin del suelo se valora utilizando como valor de Kc, el correspondiente a la fase inicial de los cultivos extensivos.
Necesidades hdricas de los cultivos
PRECIPITACION EFECTIVA (Pe)PRECIPITACION EFECTIVA (Pe)Este parmetro se define como la fraccin de la precipitacin total utilizable para satisfacer las necesidades de agua del cultivo.
Mtodos:
Porcentaje fijoPef = a. Ptot ; a = 0,7 -0,9
Donde:Pef = precipitacin efectiva mensual (mm)Ptot = precipitacin total mensual (mm)
Precipitacin fiable (FAO)Pef = 0,6. Ptot -10 ; para Ptot < 70mmPef = 0,8. Ptot -24 ; para Ptot > 70mm
..
..
Mtodo del Servicio de Conservacin de Suelos (USDA)Pef = (1,25247 x Ptot0,82416 - 2,93522) x 100,00095U x f
Donde:U = uso consuntivo medio mensual (mm) se asimila a la ETcf = 0,531747 + 0,011621 . D-0,000089 . D2 + 0,00000023 . D3,siendo D la dosis de riego neta expresada en mm(75 mm en extensivos, 55 mm en hortcolas, 125 mm en alfalfa y leosos)
Pef
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11
Necesidades hdricas de los cultivos
AGUA APORTADA POR EL SUELO (As)AGUA APORTADA POR EL SUELO (As)La consideracin de este parmetro en el balance hdrico tiene por objeto evaluar, en los cultivos anuales, los excedentes de la precipitacin efectiva sobre la
evapotranspiracin durante las pocas de lluvia, excedentes que, quedando almacenados en el suelo, pueden ser posteriormente aprovechados por ellos.
As
Capacidad de campo
Punto de marchitezpermanente
Nivel de agotamientopermisible
Agua fcilmenteutilizable
Balance hdrico
Necesidades hdricas netas (mm) = ETc (mm) Pef (mm) As (mm)
Necesidades hdricas de los cultivos
Meses En. Fb. Mr. Ab. My. Jn. Jl. Ag. Sp. Oc. Nv. Dc.
ETo (mm) 54 66 82 117 186 194 210 218 160 74 62 60
Kc 0.68 0.63 0.60 0.50 0.42 0.73 1.14 1.06 0.31 0.63 0.66 0.67
ETc (mm) 36.72 41.58 49.20 58.50 78.12 141.62 239.40 231.08 49.60
Pt (mm) 72 59 39 100 22 10 4 6 15 34 63 137
Pe (mm) 43 36 25 60 15 7 2 4 10 20 35 69
Etc-Pe (mm) -6 5 24 -1 63 134 238 227 40
Agua aportada 6 1 0 1
Necesidad 62 134 238 227 40
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Necesidades hdricas de los cultivos
Para realizar el clculo de las NECESIDADES DE RIEGO BRUTASNECESIDADES DE RIEGO BRUTAShay que estimar las diferentes eficiencias de riego de acuerdo con los diferentes tramos que en la zona de riego recorre el agua, desde la captacin hasta quedar retenida en la zona radicular de los cultivos
Estas eficiencias parciales son las de:
CONDUCCIN
DISTRIBUCIN
APLICACIN
la EFICIENCIA GLOBALEFICIENCIA GLOBAL es el producto de las tres anteriores.
Necesidades hdricas de los cultivos
La eficiencia de conduccieficiencia de conduccinn ((EcEc))corresponde a los tramos del recorrido del agua comprendido entre la captacin
y las estructuras de derivacin a las conducciones terciarias,
que son generalmente las conducciones de mayor orden de las que los usuarios
toman el agua.
Es decir corresponde a las conducciones primarias y secundarias (canales principales).
Se expresa mediante la relacin EcEc ==VdVd//VcVc, en la que Vd es el volumen derivado a
todas las conducciones terciarias y Vc el volumen suministrado a la red en la captacin
(volumen total derivado a la zona de riego).
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Necesidades hdricas de los cultivos
La eficiencia de distribucieficiencia de distribucinn ((EdEd))corresponde a los tramos del recorrido del agua comprendidos entre las estructuras en que se deriva de las conducciones
secundarias a las terciarias y las tomas de las unidades de riego.
Refleja por tanto las prdidas en las conducciones terciarias y cuaternarias (en finca).
Se expresa mediante la relacin Ed = Va/ Vd en la que Va es el volumen suministrado a todas la unidades de riego
en sus tomas y Vd el volumen derivado a todas las conducciones terciarias desde las secundarias.
Necesidades hdricas de los cultivos
La eficiencia de aplicacieficiencia de aplicacin (n (EaEa))corresponde, en cada parcela, al tramo del recorrido del agua comprendido entre la toma de la unidad de riego
y la zona radicular del cultivo.
Se expresa mediante la relacin EaEa = = VrVr/ / VaVa, en la cual Vr es el volumen de agua de riego retenido en la
zona radicular de los cultivos implantados en todas las parcelas y Va es el volumen suministrado a todas las
unidades de riego en sus tomas.
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Necesidades hdricas de los cultivos
Por ltimo la eficiencia global (eficiencia global (EEgg)) corresponde al recorrido total del agua en el sistema desde la captacin hasta la zona radicular de los cultivos en las parcelas regadas. Se refiere pues al volumen total suministrado
a la zona de riego.
Se expresa mediante la relacin Eg = Vr/Vc, siendo Vr el volumen de agua retenido en la zona radicular de los
cultivos implantados en todas las parcelas y Vc el volumen total derivado a la red de explotacin.
Se cumple que:
ExExE=V
Vx
V
Vx
V
V=
V
V=E cda
c
d
d
a
a
r
c
rg
0,5 0,90,5 0,9Riego por gravedad0,8 0,950,8 0,95Riego a presin
EdEc
Valores orientativosValores orientativos
0,750,650,55Malo0,850,750,65Regular0,920,850,75Bueno
LocalizadoAspersinGravedadEstado
Ea
INSTRUCCIN DE PLANIFICACIN HIDROLGICA (actualmente borrador)
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Demanda de riego
Demanda de riego
(m3)Dotacin
de riego bruta(m3/ha)
Dedicacinproductiva
(ha)= X