Practica 2 Final

IRRIGACIÓN UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Desarrollo de la 2° Practica Calificada Facultad de Ingeniería Civil UNI-FIC

DESARROLLO DEL LA SEGUNDA PRACTICA CALIFICADA

PREGUNTA 1:

En un Lugar remote de África fue descubierto un depósito rico de Oro. Se ha estimado que

todo el oro puede ser minado durante 20 años. La vía más económica para sacar el oro.

Para hacer el rio navegable existen dos proyectos alternativos:

a) Regular el rio haciendo uso de voladuras de rocas y trabajos de transporte cuyo

costo inicial es de $ 10 000 000 y un costo subsiguiente de dragado de $ 2 000 000

por año.

Costo Inicial=$ 10, 000,000

Costo anual=$2, 000,000

N=20 años

*Lo llevamos al año cero donde i=10%, n=20 años

Paño 0= CI + [A/P; i; n]

Paño 0= 10, 000, 000 +

Paño 0= $ 27, 027,127.44

1

………………………CA=$2, 000,000

CI=$10, 000,000

n=20 años


b) Canalizar el rio empleando 2 presas bajas y embarcaciones por un total de

$20 000 000 y un costo subsiguiente de operación y mantenimiento de $ 400 000

por año.El capital de construcción y de operación de estos proyectos tendría interés

del 10 %.Los impuestos y seguros son despreciables. Si el valor final de los trabajos

de navegación después de 20 años puede asumirse igual a cero. Elegir la mejor

inversión.

Costo Inicial=$ 20, 000,000

Costo anual=$ 400,000

N=20 años

*Lo llevamos al año cero donde i=10%, n=20 años

Paño 0= CI + [A/P; i; n]

Paño 0= 10, 000, 000 +

Paño 0= $ 23, 405,425.488

RESPUESTA:

La mejor opción a elegir será la alternativa b) , ya que el costo de inversión llevada al año cero sería menor en comparación de la otra.

2

CA=$400,000n=20 años

CI=$20, 000,000


3


PREGUNTA 2:

Hacer un informe preliminar de Riego.

NOMBRE DE PROYECTO

1. Presentar un Plan de la cuenca con indicación de las obras de riego del rio Jequetepeque.

4


2. Demandas de agua para el riego para el arroz por Blaney y Criddle o Penman

Cultivo: Arroz

Mes de Siembra: 15 Noviembre

Mes de Cosecha: 10 Mayo

Paso N° 1: Se determina los meses que abracan el ciclo vegetativo de cultivo considerando el ciclo vegetativo como el tiempo en días, entre de siembra y la fecha de cosecha.

Paso N° 2: Se determina la duración de cada uno de los meses que quedan incluidos dentro del ciclo vegetativo, para ello se utiliza la ecuación:

Duración_ mes (Nov) =16/30=0.53

Duración_ mes (May) =10/31=0.32

Duración_ mes (Dic) =31/31=1

Los meses de enero, febrero, marzo y abril, están en la misma condición que diciembre.

Paso N° 3: De la tabla climatológica se toma el valor de temperatura media mensual para cada mes, en caso de que en la tabla se tenga la temperatura máxima y mínima, se calcula la media con la ecuación:

T = (Temperatura máxima + Temperatura Mínima)/2

T (Nov) = (38+3)/2=20.5

T (Dic) = (37+2)/2=19.5

T (Ene) = (35+3)/2=18.5

T (Febr.) = (35.5-2)/2=16.8

T (Mar) = (39+3)/2=21

5


T (Abril) = (41.5+6)/2=23.8

T (Mayo) = (41+9)/2=25

Paso N° 4.- Se calcula el valor de (T+17.8)/21.8:

Nov: (20.5+17.8)/21.8 =1.76

Dic: (19.5+17.8)/21.8 =1.71

Ene: (18.5+17.8)/21.8 =1.67

Feb: (16.8+17.8)/21.8 =1.58

Mar: (21+17.8)/21.8 =1.78

Abr: (23.8+17.8)/21.8 =1.91

May: (25+17.8)/21.8 =1.96

Paso N°5.-Con la localización de la zona (24° 40’ LN) se entra a la tabla y se toman los valores de P correspondiente. Como el dato exacto de 24° 40’ no viene en la tabla, se debe realizar una interpolación entre los datos de 24° y 25°, para ello se debe convertir los 40’ a grados.

40/60 = 0.667

Se realizara el cálculo del mes de noviembre, el procedimiento es similar para el resto de los meses.

Para el mes de noviembre, si en un grado de diferencia (de 24° a 25°) existe un diferencia en P de 0.03 (7.43-7.40) en 0.667° que representan los 40 minutos, la diferencia en P es de 0.02 (regla de tres). Ese valor se le resta al valor de P para el mes de noviembre en 24° (7.43)

NOVIEMBRE

6


El valor de 24° 40’ está entre 24° y 25°

P para 24° = 7.43

P para 25° = 7.40

Entre 24° y 25° existe un 1° grado de diferencia

Entre el valor de 7.43 y 7.40 existen 0.03 de diferencia

Los cuarenta minutos convertidos a grados = 0.667 grados

1 grado - 0.03

0.667 grado - x

0.667 * 0.03 = 0.02

7.43 – 0.02 = 7.41

7.41 es el valor de P para noviembre en 24° 40’

se calculó el valor de P para los 12 meses, haga las operaciones para que compruebe los resultados ahí mostrados.

Paso N°6.-Se calcula el valor de “f” con la ecuación f=[(T+17.8)/21.8]*P*Duración mes.

f (nov) = 1.76 * 7.41 * 0.53 = 6.91

f (dic) = 1.71 * 7.43 * 1 = 12.71

f (ene) = 1.67 * 7.55 * 1 = 12.61

f (feb) = 1.58 * 7.14 * 1 = 11.28

f (mar) = 1.78 * 8.39 * 1 = 14.93

f (abr) = 1.91 * 8.61 * 1 = 16.45

f (may) = 1.96 * 9.31 *0.32 = 5.84

SUMA DE f = 80.73 cm

Paso N°7.-Se calcula una corrección por Temperatura propuesta por Phelan, para ello se utiliza la ecuación Kt = 0.031144*T + 0.2396

Kt = 0.031144*20.5 + 0.2396 = 0.88

Kt = 0.031144*19.5 + 0.2396 = 0.85

Kt = 0.031144*18.5 + 0.2396 = 0.82

7


Kt = 0.031144*16.8 + 0.2396 = 0.76

Kt = 0.031144*21.0 + 0.2396 = 0.89

Kt = 0.031144*23.8 + 0.2396 = 0.98

Kt = 0.031144*25.0 + 0.2396 = 1.02

Paso N°8.-Se calcula la evapotranspiración de referencia (ETo), cabe recordar que ésta depende únicamente de factores climáticos. Se utiliza la ecuación: ETo = f * Kt

ETo (nov) = 6.91 x 0.88 = 6.08

ETo (dic) = 12.71 x 0.85 = 10.80

ETo (ene) = 12.61 x 0.82 = 10.34

ETo (feb) = 11.35 x 0.76 = 8.63

ETo (mar) = 14.93 x 0.89 = 13.29

ETo (abr) = 16.45 x 0.98 = 16.12

ETo (may) = 5.84 x 1.02 = 5.96

Paso N°9.-Se obtienen los coeficientes de cultivo (Kc) , dependiendo si trata de un cultivo anual o perenne respectivamente. Se distribuye la curva de desarrollo del cultivo entre el número de meses que abarca el ciclo vegetativo del cultivo, se obtiene así un Kc promedio mensual, que es el que se utiliza para la primera estimación de la evapotranspiración potencial (ETp).

% de Desarrollo

Arroz % de Desarrollo



Arroz

0 0.45 30 0.85 60 0.92 90 0.58

5 0.50 35 0.90 65 0.90 95 0.55

10 0.55 40 0.92 70 0.85 100 0.47

15 0.65 45 0.93 75 0.80

20 0.72 50 0.93 80 0.68

25 0.80 55 0.93 85 0.63

8


Kc (nov) = (0.45+0.50+0.55)/3 = 0.5

Kc (dic) = (0.55+0.65+0.72+0.80)/4 = 0.68

Kc (ene) = (0.80+0.85+0.90+0.92+0.93)/5 = 0.88

Kc (feb) = (0.93+0.93+0.93+0.92)/4 = 0.93

Kc (mar) = (0.92+0.90+0.85+0.80)/4 = 0.87

Kc (abr) = (0.80+0.68+0.63+0.58)/4 = 0.66

Kc (may) = (0.58+0.55+0.47)/3 = 0.53

Paso N°10.- Se calcula un primer valor de la Evapotranspiración

Potencial (ETp’):

ETp’ (nov) = 6.08 x 0.50 = 3.04

ETp’ (dic) = 10.8 x 0.68 = 7.34

ETp’ (ene) = 10.34 x 0.88 = 9.10

ETp’ (feb) = 8.63 x 0.93 = 8.03

ETp’ (mar) = 13.29 x 0.87 = 11.56

ETp’ (abr) = 16.12 x 0.66 = 10.64

ETp’ (may) = 5.96 x 0.53 = 3.16

Suma ETp’ = 52.07 cm

Paso No. 11.- Se hace un ajuste al valor de Evapotranspiración calculado en el paso anterior. El coeficiente de ajuste se obtiene con el valor de K’ y un coeficiente de cultivo (KG) que se obtiene de la Tabla No. 4.

Para calcular el valor de K’ se utiliza la suma de f, y la suma de ETp’ calculada en el Paso No. 10.

K=(52.07/80.73)=0.64

Se obtiene el KG para el cultivo de maíz, considerando que la zona de 20° 40’ LN se encuentra en una zona árida.

KG = 0.85

Kg/k´=(0.85/0.64)=1.33

9


Se calcula finalmente el valor de la evapotranspiración ajustada (ETp) :

ETp (nov) = 3.04x 1.33 = 4.04

ETp (dic) = 7.34x 1.33 = 9.76

ETp (ene) = 9.10 x 1.33 = 12.10

ETp (feb) = 8.03 x 1.33 = 10.68

ETp (mar) = 11.56 x 1.33 = 15.37

ETp ( abr) = 0.87 x 1.33 = 1.16

ETp (may) = 0.53x 1.33 = 0.71

Suma de ETp = 53.82 cm

Paso No. 12.-Determinacion de la precipitación Efectiva.

MESPRECIPITACIÓN

PROMEDIO

PRECIPITACIÓN EFECTIVA

(Pef=0.6*P-10)

Noviembre 28 6.8

Diciembre 31 8.6

Enero 25 5.0

Febrero 7 0

Marzo 3 0

Abril 2 0

Mayo 1 0

Paso No. 13.-Determinacion del requerimiento Neto:

RNR= (Kc*ETo)-Pef

KC prom.= 0.72

ETo=53.82 cm=538.2 mm

RNR= (Kc*ETo)-Pef =(0.72*538.2)-22.00=365.504 mm/mes

10


Calculo de la Demanda de Riego:

RNR=365.04 mm/mes,

Eficiencia de Riego= Efic.de aplicación* Efic.de distribucion* Efic.de conducción

Eficiencia de Riego= 0.70*0.70*0.5

Eficiencia del Proyecto=0.25 (Arroz),

Area=2,600Ha

Q toma = (RNR/Ep)*Area

Q toma=(365.504mm/mes/0.25)*2,600Ha

Qtoma=14.67 m3/s

RESPUESTA:

El Caudal de la Toma será de 14,67 m3/s para poder demandar un área de cultivo de 2600 Ha.

11


PREGUNTA 3:

En 1972 en Chepén se explotaba por grupos de pozos de agua Subterráneas el análisis químico del pozo 10 arrojaba Ca(++)=3.3 meg/lt; Mg(+++)=1.45 meg/lt; Na(+)=2.4 meg/lt; K(+)=0.03 meg/lt; CL(-)=1.2 meg/lt; SO(--)=0.80 meg/lt; HCO3(-)=5.00 meg/lt;CE=0.67 mmhos/cm y SAR=¿?.T°C ¿? (estimando o precisando la T°C): Empleando Tablas sobre el tema clasificar el agua y corregirlas para uso potable y riego en Chepen. Pregunta Adicional, en qué departamento está en Chepen.

STD (ml/l)= 0.67*10-3*0.68

STD (ml/l)= 455.6*10-6 ml/l

RAS=2.4/[(3.3+1.45)/2] 0.5

RAS=1.55

RESPUESTA:

STD (ml/l)= 455.6*10-6 ml/l

RAS=1.55

TEMPERATURA= 25°C

DEPARTAMENTO UBICADO DE CHEPEN: LA LIBERTAD

Según la gráfica a continuación se muestra que la clase d agua para irrigación corresponde a la clase C2-S1 en el cual tiene un peligro de álcalis bajo y un peligro de salinidad baja.

12


13

Resultado Obtenido


PREGUNTA 4

Optimización

Con programación lineal integrar los recursos de radiación solar, agua y suelo ara la región conformada en la Costa por los ríos Jequetepeque y Contumaza ; en la Sierra al rio Namora y otros más de la selva de Amazonas.

Los Problemas y limitaciones de la producción de arroz se ven afectado con los problemas físicos que son el:

Clima:

Temperatura

Radiación solar

Viento

Suelo

Erosión del suelo

Deficiencia de nutrientes, toxicidad y condiciones inadecuadas del suelo

Agua

Efecto del déficit de agua sobre el crecimiento y el rendimiento

Efecto del exceso de agua sobre el crecimiento y el rendimiento

Por lo cual se planteó un problema para determinar la producción real del Arroz con los parámetros Obtenidos de interne con respecto a los ríos de Jequetepeque y Contumaza.

Ahora la Ecuación de la Determinación de la producción real dependerá del parámetro Clima (Radiación Solar), Suelo (Erosión del Suelo) y Agua (Déficit de agua sobre el crecimiento y el rendimiento).

P real=P bruto-A*Rs + B*Es + C*Da

14


Dónde:

A, B, y C: Son constantes

Rs: Rendimiento Solar

Es: Erosión del Suelo

Da: Deficiencia del agua sobre el crecimiento y rendimiento

Ahora:

P Defic.= A*Rs + B*Es + C*Da

P Defic.= 3*Rs + 2*Es + 1*Da

Función del Objeto para la producción Deficit 1:

P Déficit 1=3*Rs + 2*Es

Sujeto a:

Rs, Es >=0

Rs<=0.5

Es<=0.1

4*Rs + 3*Es<=1.1

15

P Déficit 1

P Déficit 2

Los posibles valores para el parámetro de Rs y Es.


Función del Objeto para la producción Deficit 1:

P Déficit 1=2*Es + 1*Da

Sujeto a:

Rs, Es >=0

Es<=0.3

Da<=0.2

4*Es + 2*Da<=0.6

Según los Gráficos los máximos valores para las variables Rs, Es y Da.

Rs = 0.2; Es = 0.1; Da = 0.1

Teniendo como:

P Defic.= 3*Rs + 2*Es + 1*Da

P Defic.= 3*0.2 + 2*0.1 + 1*0.1

P Defic.= 0.9 TN/Ha

P real=P bruto- P Defic = 9.2 tn/ha-0.9 tn/ha

P real=8.3 tn /ha

RESPUESTA:

Teniendo una Producción Real de 8.3 tn/Ha de Arroz con el riego del Rio Jequetepeque y Contumaza.

16

Los posibles valores para el parámetro de Da y Es.


17

Practica 2 Final

Documents

Transcript of Practica 2 Final