Taller 1 Hidrologia Aplicada

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  • TALLER 1 PROGRAMACIN DE RIEGO CON EL BALANCE HDRICO

    PRESENTADO POR:

    ERIKA TATIANA CORTES MACIAS COD: 2009288525

    JEINER HERRERA RAMIREZ COD: 2010192219

    PRESENTADO A:

    ING. JHONATHAN ROMERO

    HIDROLOGIA APLICADA

    UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANA

    FACULTAD DE INGENIERIA

    INGENIERIA AGRICOLA

    http://images.google.com.co/imgres?imgurl=http://www.facebook.com/profile/pic.php?uid=AAAAAQAQPbCOzF6eKd9XWnc--ttBkwAAAAruIXlyoIikI-zhAQLBcsnw&imgrefurl=http://www.facebook.com/people/Estudiantes-Universidad-Surcolombiana/1454599587?_fb_noscript=1&usg=__mE-5INHsH5doXQYDRLijyfzEGB4=&h=251&w=200&sz=14&hl=es&start=27&um=1&tbnid=gY4260KWhJ5wbM:&tbnh=111&tbnw=88&prev=/images?q=universidad+surcolombiana&ndsp=18&hl=es&sa=N&start=18&um=1
  • Tabla de contenido

    1. RESUMEN. ................................................................................................................................ 3

    2. INTRODUCCIN ...................................................................................................................... 3

    3. MARCO TERICO ................................................................................................................... 4

    4. METODOLOGA ....................................................................................................................... 6

    4.1. Localizacin. ...................................................................................................................... 6

    4.2. Desarrollo del taller: ......................................................................................................... 8

    4.3. Ecuaciones Utilizadas ...................................................................................................... 9

    5. RESULTADOS ........................................................................................................................ 10

    TALLER 1 PROGRAMACIN DE RIEGO CON BALANCE HDRICO ........................................................ 13

    6. CONCLUSIONES ................................................................................................................... 24

    7. BIBLIOGRAFA ....................................................................................................................... 25

    8. ANEXOS .................................................................................................................................. 26

    ........................................................................................................................................................... 26

    ........................................................................................................................................................... 26

  • 1. RESUMEN.

    Se hace una revisin de los datos hidroclimatolgicos de los ltimos 6 meses de la

    estacin de la granja experimental universidad Surcolombiana para presentar la

    programacin de riego con balance hdrico del maz (DK 1596 RR/VTP y DK 1596

    RR)sembrado en 7 hectreas de esta; para realizar esto se tom los datos de la

    estacin para hallar la evapotranspiracin potencial la cual multiplicada por el kc

    del cultivo da resultado la evapotranspiracin real del cultivo con la cual se hizo el

    balance hdrico diario y se relacion con la precipitacin en el software de matlab,

    se obtuvo como resultado que esta zona presenta rgimen de precipitacin

    escaso, pero prolongado lo cual hace que cuando llueva no se logre aprovechar la

    totalidad de agua y se pierda por exceso, por lo tanto se hace necesario abastecer

    de agua el cultivo cada vez que este lo necesite.

    2. INTRODUCCIN

    En las necesidades hdricas de la planta es importante tener en cuenta el ciclo

    hidrolgico el cual se desarrolla cuando el agua circula en la hidrosfera a travs de

    una laberinto de caminos (ven te chow, 1994).

    Uno de los factores ms importantes en la agricultura para el desarrollo de una planta en este caso MAIZ es la limitacin de humedad en el suelo, se necesita tener claro la ubicacin de esa agua para eso se tiene en cuenta el balance hdrico La informacin requerida son variables de clima ,suelo, y fisiologa del cultivo (flores, 1998) para este trabajo se tuvo en cuenta varias factores precipitacin, riego, el nivel fretico, evaporacin, transpiracin, percolacin profunda y perdidas por escorrenta, con la utilizacin del balance hdrico se puede determinar si la planta est expuesta a un estrs hdrico para regar y cuando ha tenido dficit de humedad durante el ciclo del cultivo. En este trabajo se pretende presentar la programacin de riego con el balance

    hdrico, para el cultivo de maz (DK 1596 RR/VTP y DK 1596 RR) sembrado en 7

    ha de la granja experimental de la universidad sur colombiana.

  • 3. MARCO TERICO

    3.1. Balance hdrico segn (Flores, 1998) :

    Relaciona la humedad adicionada por medio de la lluvia (P) o irrigacin (Ir) a las

    prdidas por evapotranspiracin (ET), escurrimiento (E) y drenaje (D), adems de

    los cambios en el contenido de humedad aprovechable (CH) en el perfil del suelo

    (Reddy, 1983), la que puede expresarse por la siguiente ecuacin segn (Chang,

    1968):

    3.2. Evapotranspiracin Segn resolucin 865 de 2004:

    Es la combinacin de evaporacin desde la superficie del suelo y la transpiracin de la vegetacin; Los factores que intervienen en la evapotranspiracin son los mismos que afectan la evaporacin a saber: el suministro de energa, el transporte de vapor y la humedad de la superficie. La evapotranspiracin potencial, es la prdida de agua observada en una superficie liquida o slida saturada, por evaporacin y por transpiracin de las plantas, que ocurrira en caso de existir un adecuado abastecimiento de humedad de agua al suelo en todo momento. La evapotranspiracin real es la prdida de agua observada en una superficie liquida o slida en las condiciones atmosfricas y de humedad del suelo dominantes, por fenmenos de evaporacin y transpiracin. Para un rea determinada la evapotranspiracin potencial es mayor a la evapotranspiracin real siempre y cuando no se suministre agua a la superficie para reemplazar la que ya se evapor. Es decir:

    Donde:

    = Evapotranspiracin Real (mm) = Kc del cultivo.

  • = Evapotranspiracin Potencial (mm)

    3.3. PRECIPITACION SEGN ven te chow 1994 :

    Incluye la lluvia, la nieve y otros procesos mediante los cuales el agua cae a la superficie terrestre, tales como granizo y nevisca.la formacin de precipitacin requiere la elevacin de una masa de agua en la atmosfera de tal manera que se enfri y parte de su humedad se condence.los tres mecanismos principales son la elevacin frontal, la elevacin orogrfica y la elevacin convectiva.

    3.4. Caudal Concesinable segn proyecto de ley del agua:

    Es aquel caudal determinado por cada autoridad ambiental regional que puede ser concesionado. Corresponde al caudal resultante de sustraer del caudal medio multianual el caudal ecolgico.

    3.5. la escorrenta superficial

    Describe el flujo del agua, lluvia, nieve, u otras fuentes, sobre la tierra, y es un componente principal del ciclo del agua. A la escorrenta que ocurre en la superficie antes de alcanzar un canal se le llama fuente no puntual. Si una fuente no puntual contiene contaminantes artificiales, se le llama polucin de fuente no puntual. Al rea de tierra que produce el drenaje de la escorrenta a un punto comn se la conoce como lnea divisoria de aguas. Cuando la escorrenta fluye a lo largo de la tierra, puede recoger contaminantes del suelo, como petrleo, pesticidas (en especial herbicidas e insecticidas), o fertilizantes.

  • 4. METODOLOGA

    4.1. Localizacin.

    REA DE ESTUDIO Granja experimental de la Universidad Surcolombiana situada geogrficamente a

    los 25 latitud norte y los 7520 latitud oeste, a una elevacin de 450 m.s.n.m.

    De acuerdo con el diagrama para la clasificacin de zonas de vida o formaciones

    vegetales del mundo, por: L. R. Holdridge; la Granja experimental de la

    Universidad Surcolombiana est ubicada en la formacin vegetal bosque seco

    tropical (bs-T), con un promedio anual de lluvias de 1328,4 mm y biotemperatura

    de 25,4C y pertenece a la Provincia de Humedad SUB-HUMEDO; siendo los

    meses de mayor precipitacin Octubre, Noviembre y Diciembre; el periodo seco

    corresponde a los meses de Junio, Julio y Agosto. La red hdrica est conformada

    por el ro Magdalena, el cual es la arteria principal del Distrito de Riego

    ASOJUNCAL y cerca al lote estn las quebradas Gallinazo, Pajarito y Sardinata.

    En la vegetacin natural se encuentran las siguientes especies; Pegapega

    (Desmodium sp.), Mosquero (Croto-Freeuginens), Escoba dura (Malvastum-sp.),

    Gucimo (Guazuma Sulmifolia), Dinde (Chlophoratimetoria), Carbonero (Callianfra

    glaberiana), y algunas especies de cactus. (Jaramillo, 1983).

  • figura 1. Localizacin general de la granja de la universidad Surcolombiana.

    El lote a trabajar es el lote C, el cual tiene un rea aproximada de 7 Ha cultivadas

    con maz DK 1596 RR/VTP y maz DK 1596 RR, la ubicacin del lote se muestra

    en la figura 2.

  • figura 2 Ubicacin del cultivo de maz en la granja

    Para analizar los datos climatologicos se utilizo la estacion ubicada en la granja

    experimental de la universidad surcolombiana se evaluo los siguientes

    parametros: Precipitacin, Humedad relativa, Temperatura, Velocidad del viento,

    direccin del viento,Radiacion global, Radiacin par y presion atmosferica.

    4.2. Desarrollo del taller:

    El desarrollo del taller numero 1 progrmcion de riego con el balance hidrico se

    realizo en 2 etapas, una visita de campo y trabajo de oficina.

    Trabajo de campo:

    En esta etapa se realizo una visita al cultivo, donde se evaluo la edad, manejo del

    cultivo, fertilizacion, plagas entre otras variables del cultivo, tambien se visito la

    estacion metereologica USCO para entender su funcionamiento y finalmente se

  • conocio el carcamo de la granja que es donde se encuentra ubicada la estacin de

    bombeo .

    Trabajo de oficina:

    El trabajo de oficina consistio en tomar los datos que entrego la estacion y

    organizarlos diarios para luego calcular la evapotranspiracin y finalmente hacer el

    balance hidrico diario para el cultivo de maiz,para este se utilizo el programa de

    matlab. Para hallar las propiedades fisicas del suelo se tuvo en cuenta una tesis

    de suelo en la que se hace una zonificacion de suelos de la universidad

    surcolombiana y superponiendo el plano se hallaron las areas de cada una de las

    series de suelo como se muestraen la tabla 1, tomada de los talleres del profesor

    Cifuentes.

    4.3. Ecuaciones Utilizadas

    Para el calculo de la evapotranspiracion diaria se utilizo la ecuacion de

    TURC modificada:

    Para humedades relativas mayores a 50% se aplico la siguiente ecuacin:

    (

    ) ( ) ( )

    Y para Humedades relativas inferiores al 50% se aplico la misma ecuacion ya que

    aunque existe otra ecuacin solo es aplicable a zonas desrticas o subdserticas

    Siendo:

    .

    (

    )

    Ecuaciones utilizadas para hacer el balance hidrico diario:

    I. Agua util = ( ) [ ]

    II. Lamina de agua aprovechable= ( ) [ ]

  • III. Lamina de agua rapidamente aprovechable = ( ) [ ]

    ; siendo:

    IV. Cantidad de agua a aplicar por ha (

    ) [

    ]

    V. Tiempo de riego para una ha [

    ] [ ] ; siendo:

    VI. Tiempo total de riego total ( ) [ ]

    VII. Lamina de agua en el suelo = ( ) ( ) ( ) ( );

    siendo:

    5. RESULTADOS

    Tabla 1. Propiedades fsicas del suelo.

    VARIABLE SERIE SUELO-1 SERIE SUELO-2 SERIE SUELO-3 SERIE SUELO-4 SERIE SUELO-5 SERIE SUELO-6

    SIMBOLO PDb AG C UD TR Pda

    NOMBRE PIEDRAS BAJAS AGUAS CAO UNIVERSIDAD TERRAZA PIEDRAS ALTAS

    REA 11881 1898 10631 20027 20367 6530

    C.C 9 12,38 13,87 9,97 9,39 13,92

    P.M.P 3,51 4,89 4,75 3,85 3,57 5,49

    D.A 1,45 1,35 1,54 1,61 1,53 1,5

    Ib 4,74 2,22 6,36 5,62 5,62 5,62

    K 2,6 1,33 1,51 1,18 2,04 2,86

    SUMATORIA AREAS 71334

    CLCULO DE PROMEDIOS DE PROPIEDADES FSICAS DEL SUELO

  • SERIE SUELO-1 106929

    SERIE SUELO-2 23497,24

    SERIE SUELO-3 147451,97

    SERIE SUELO-4 199669,19

    SERIE SUELO-5 188053,53

    SERIE SUELO-6 278775,84

    SUMATORIA C.C: 944376,77

    C.C PROMEDIO: 13,23880296 %

    SERIE SUELO-1 41702,31

    SERIE SUELO-2 9281,22

    SERIE SUELO-3 50497,25

    SERIE SUELO-4 77103,95

    SERIE SUELO-5 72710,19

    SERIE SUELO-6 35849,7

    SUMATORIA P.M.P: 287144,62

    PMP PROMEDIO: 4,025354249 %

    SERIE SUELO-1 17227,45

    SERIE SUELO-2 2562,3

    SERIE SUELO-3 16371,74

    SERIE SUELO-4 32243,47

    SERIE SUELO-5 31161,51

    SERIE SUELO-6 9795

    SUMATORIA D.A: 109361,47

    D.A PROMEDIO: 1,533090392 gr/cc

    SERIE SUELO-1 56315,94

    SERIE SUELO-2 4213,56

    SERIE SUELO-3 67613,16

    SERIE SUELO-4 112551,74

    SERIE SUELO-5 114462,54

    SERIE SUELO-6 36698,6

    SUMATORIA Ib: 391855,54

    Ib PROMEDIO: 5,493250624 cm/hr

    SERIE SUELO-1 30890,6

    SERIE SUELO-2 2524,34

    SERIE SUELO-3 16052,81

    SERIE SUELO-4 23631,86

    SERIE SUELO-5 40855,08

    SERIE SUELO-6 18675,8

    SUMATORIA K: 132630,49

    K PROMEDIO: 1,859288558 cm/hr

    FUENTE:

    JAIRO DE JESS PEREA RIVAS Y MIGUEL GERMN

    CIFUENTES PERDOMO- MIGERCIPER

  • Los resultados de las propiedades de los suelos de resumen a continacion

    Tabla 2.Propiedades fsicas del suelo resumidas

    CAPACIDAD DE CAMPO CC (%) 13,24

    PUNTO DE MARCHITEZ PERMANENTE PMP (%)

    4,03

    DENSIDAD APARENTE (gr/cm3) 1,53 INFILTRACIN BSICA I(cm/hora) 5,49

    CONDUCTIVIDAD HIDRULICA (cm/hora) 1,86

    El calculo de la evapotranspiracion diaria por el metodo de la ecuacion de TURC

    modificada se anexo en la hoja de excel.

    Cultivo: maiz

    VARIEDADES:

    Semilla: DK 1596 RR/VTP = 7 BULTOS y

    DK 1596 RR = 1 BULTO, que hace las veces del refugio para que las plagas no

    adquieran resistencia a los cultivos transgenicos.

    Edad: 37 dias

    Kc del cultivo :

    Datos del Servicio de Investigacin y Tecnologa Agraria. Centro Agrario El

    Chaparrillo

    Segn esta informacion el kc del maiz por su tiempo de siembra es de kc=1,15.

    Manejo del cultivo:

    2 controles de maleza

    Control sanitario: 1 fumigacin con insecticida para controlar el gusano

    pasador con los siguientes productos: Lorsban liquido, capture, sofarin,

  • sharfid, serok o sipermon debido a que se van a utilizar residuos de

    venenos existentes entonces se fumigaran por lotes con cada uno de los

    venenos mencionados

    PROMEDIOS HISTORICOS DE PRODUCCIN MAIZ: El maiz es un cultivo

    q hasta el momento apenas se esta empezando a implementar razon por la

    cual solo se cuenta con un dato de antecedentes historicos, que para este

    caso arrojo perdidas considerables como consecuencia de un deficit hidrico

    Tabla 3.promedios histricos de produccin maz.

    PROMEDIOS HISTRICOS DE PRODUCCIN MAZ

    COSTOS DE PRODUCCIN

    $ 16.041.622,00

    COSTOS DE VENTAS

    $ 9.383.850,00

    BENEFICIO -$ 6.657.772,00

    Costo de agua: El costo de agua promedio por semestre es de alrededor de

    $4000.000 de pesos y se cobra un cargo fijo semestral de $423.824.

    TALLER 1 PROGRAM...