Manual del curso de irrigacion hugo rojas rubio

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO ACADEMICO DE INGENIERIA CIVIL Y SISTEMAS
MANUAL DEL CURSO
DE IRRIGACIÓN Y
DRENAJE
M.Sc. Ing. Hugo Rojas Rubio
Diagramadora: Maura López Loyola
NUEVO CHIMBOTE, SETIEMBRE DEL 2010

Manual del curso de Irrigación y Drenaje Hugo Amado Rojas Rubio
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Primera Edición Setiembre 2010
Universidad Nacional del Santa
Facultad de Ingeniería
Av. Universitaria s/n-Urb. Bellamar
Telefax N° (151) 043-316225

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A MI FAMILIA
Echa tu pan sobre las aguas corrientes, que al cabo de mucho tiempo lo hallarás.
Eclesiastés XI-I

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PRÓLOGO
El presente manual, viene a ser el resultado de la recopilación de diversas fuentes
bibliográficas y de la experiencia del autor en el ejercicio profesional y académico.
El objetivo principal del libro es proporcionar un texto a los estudiantes de los
últimos años de la Escuela de Ingeniería Civil de la Universidad Nacional del
Santa. Asimismo una obra de consulta para ingenieros, proyectistas y diseñadores
de obras hidráulicas.
El conocimiento de la mecánica de los fluidos, hidrología y de la hidráulica,
constituye la base fundamental para el diseño de las estructuras hidráulicas que
conducen el flujo a superficie libre y a presión. En el capítulo II de la I unidad del
curso, se hace una introducción al estudio de la cuenca hidrográfica como
elemento fundamental en la forma de escurrimiento fluvial, la estimación de la
dotación de riego y al diseño de canales en régimen de flujo uniforme y
permanente.
La segunda unidad del manual, describen las metodologías y procedimientos a
tener en cuenta para el diseño de un sistema de drenaje agrícola, las estructuras
que la componen, y las implicancias en la ejecución de un proyecto de riego. El
texto se ha orientado a las características de las cuencas andinas, en el que se
halla el Perú, el cual presentan un comportamiento similar a las ubicadas dentro
de la influencia de la cordillera de los Andes, en la parte occidental de
Sudamérica.
En el capítulo IV de la tercera unidad del curso, se tratan los sistemas de drenaje
pluvial urbano y de carreteras, realizando el estudio y diseño de los componentes
de acuerdo a las normas de drenaje del Reglamento Nacional de Edificaciones y
reglamentos vigentes.
Escribir un libro es un arduo trabajo, que difícilmente puede ser hecho realidad por
una sola persona, debemos partir del hecho primigenio que no hemos nacido
sabiendo lo que hacemos, sino que hemos aprendido, directa o indirectamente de
otros a los que llaman pioneros. Evidentemente aparecerán algunas deficiencias
en el texto y queda a consideración del lector su opinión y ayuda para mejorarlo.
HUGO AMADO ROJAS RUBIO
Chimbote-Perú
Octubre del 2010

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“LA MAYOR NECESIDAD DEL MUNDO ES LA DE HOMBRES QUE NO SE VENDAN NI SE
COMPREN, HOMBRES QUE SEAN SINCEROS Y HONRADOS EN LO MAS INTIMO DE SUS
ALMAS, HOMBRES QUE NO TEMAN DAR AL PECADO EL NOMBRE QUE LE CORRESPONDE,
HOMBRES CUYA CONCIENCIA SEA TAN LEAL AL DEBER COMO LA BRUJULA AL POLO,
HOMBRES QUE SE MANTENGAN DE PARTE DE LA JUSTICIA AUNQUE SE DESPLOMEN LOS
CIELOS”
ELENA G. de WHITE

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CONTENIDO
Prologo
Capítulo I
Introducción 7
Capítulo II
Primera Unidad
DISEÑO DE SISTEMAS DE RIEGO A GRAVEDAD Y PRESIÓN
2.1 Los recursos hídricos y la cuenca 10
2.2 Obras de conducción 19
2.3 Estudios hidrológicos y necesidades de agua 46
2.4 Sistemas de riego a presión 77
Capítulo III
Segunda Unidad
DRENAJE AGRÍCOLA SUPERFICIAL Y SUBTERRÁNEO
3.1 Concepto de drenaje 100
3.2 Problemas del drenaje 106
3.3 Elementos de dimensionamiento de la red de drenaje 108
3.4 Ecuaciones para flujo permanente 110
3.5 Fórmulas para régimen variable 114
Capítulo IV
Tercera Unidad
DRENAJE URBANO Y EN CARRETERAS
4.1 Sistema de drenaje urbano 118
4.2 Criterios de diseño en drenaje urbano 119
4.3 Método racional 128
4.4 Criterios de diseño en drenaje para carreteras 133
4.5 Drenaje superficial, diseño de cunetas 136
4.6 Ejemplo de diseño de drenaje pluvial 141
4.7 Hidrología y cálculos hidráulicos 155
4.8 Drenaje subterráneo 174
REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA 199

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INTRODUCCIÓN
El manual del curso permitirá al alumno disponer de los conocimientos necesarios para
el diseño de estructuras hidráulicas de un proyecto de irrigación, y de un sistema de
drenaje. El estudiante aplicará conocimientos básicos de la hidráulica e Hidrología.
Entre los temas que se desarrollaran son: diseño de sistemas de conducción y
distribución del agua, demanda de riegos, riego por gravedad, goteo y aspersión, obras
de embalse, drenaje en los proyectos de irrigación y caminos.
Una serie de problemas económicos y sociales están ligados al desarrollo de los
proyectos hidráulicos del país; dentro del campo académico de la universidad, el curso
de Irrigación y drenaje tiene por objeto a que el alumno adquiera capacidades para que
pueda desenvolverse satisfactoriamente en la técnica de las irrigaciones y drenaje de los
suelos, marcándole de esta manera una pauta para que, complementando los estudios
realizados en el aula, pueda abordar con criterio claro los importantes problemas que se
nos plantean en el campo del desarrollo de la ingeniería hidráulica y drenaje.
La práctica de riego en tipos de suelos donde la napa freática no desciende con la
rapidez necesaria, produce perjuicios en el cultivo ocasionando grandes pérdidas. Para
la solución de este problema es necesario un drenaje ordenado de las tierras a
cultivarse. Asimismo la ausencia o deficiente construcción de un drenaje en una
carretera o ciudad, contribuirá al deterioro de la estructura e infraestructura urbana.
En el diseño de un adecuado sistema de drenaje se debe tener en cuenta diversos
factores, ya que el papel de dicho sistema es acortar la distancia que el agua debe
recorrer en el medio poroso aumentado el grado del flujo superficial o producir un flujo
por tubería. Obviamente el agua no dejará el perfil del suelo para ingresar al dren o
zanja, si es que la energía potencial del agua en el dren no menor que la del suelo; lo
que significa que el dren debe colocarse por debajo del nivel del agua freática, que
viene a ser el lugar geométrico de los puntos en que el potencial matricial es nulo, por
tanto, el nivel freático no puede ser inferior al nivel del dren.

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OBJETIVOS GENERALES DEL MANUAL
 El alumno será capaz de conocer la importancia de los proyectos Hidráulicos y
su implicancia en el desarrollo del País.
 Asimismo conocer y diseñar estructuras que conforman un sistema de irrigación,
que va desde las obras de cabecera o de captación, represamiento, sistemas de
conducción y distribución, hasta las obras finales de drenaje.
 Aplicar principios y técnicas de ingeniería de riego y drenaje para resolver
problemas de manejo del agua en la parcela agrícola.
 Aplicar métodos para determinar la demanda de riego, para, posteriormente,
calcular y diseñar los sistemas de conducción y distribución: canales,
transiciones y túneles.
 Conocer los diferentes sistemas de riego y estructuras que lo conforman.
 Plantear un sistema de drenaje y las principales estructuras hidráulicas que
requieren para su funcionamiento y operación.
 Diseñar las obras de drenaje que comprenden un sistema de drenaje vial, urbano
y agrícola, tales como cunetas, alcantarillas, colectores, zanjas de drenaje,
tuberías perforadas, entre otras estructuras.

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PROGRAMA INSTRUCCIONAL
El manual del curso se desarrollará en tres unidades de acuerdo al silabo:
PRIMERA UNIDAD: diseño de sistemas de riego a gravedad y presión
SEGUNDA UNIDAD: drenaje agrícola superficial y subterráneo
TERCERA UNIDAD: drenaje urbano y en carreteras

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DISEÑO DE SISTEMAS DE RIEGO A GRAVEDAD Y PRESIÓN
II DEFINICIÓN DE IRRIGACION
La irrigación se define como la integración del agua, suelo y clima. Estos tres
importantes factores deben ser estudiados y calificados detalladamente puesto de que de
cada uno de ellos depende la factibilidad de un proyecto de irrigación.
2.1 LOS RECURSOS HÍDRICOS Y LA CUENCA
UTILIZACIÓN DE LOS RECURSOS HÍDRICOS.
En la utilización de los recursos hídricos, es necesario regular tanto la
cantidad como el nivel energético del agua. Esto, debido a que muy
raramente el agua se encuentra en el lugar y momento en el cual se le
requiere para su utilización. Generalmente hay que conducirla desde las
fuentes de abastecimiento o utilizar equipos de bombeo para suministrar el
agua en puntos mas elevados.
La intervención del hombre en los procesos naturales para el
aprovechamiento del recurso hídrico, requiere de la construcción de diversas
estructuras hidráulicas. La Hidrotecnia, es la ciencia aplicada que estudia los
métodos de diseño y las técnicas de construcción adecuadas para la
construcción de tales estructuras, lo cual está íntimamente ligada con otras
ciencias de la Ingeniería, como la Hidráulica, Hidrología, Topografía,
Geología, Mecánica de suelos, ciencia de los materiales, teoría de las
estructuras y otras, que permiten realizar el diseño de obras estables,
resistentes y de mínimo impacto ambiental.
Continuamente, las necesidades de agua para uso doméstico, industrial, riego
entre otros, va en aumento cada año, y su falta es cada vez más notoria. La
escasez de agua está determinada por dos factores:
I UNIDAD

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1) El crecimiento demográfico de la población en el mundo.
2) El aumento de la demanda por habitante, condicionado por la
elevación del nivel de vida, industrialización, extensión de
cultivos, etc.
Por ejemplo, según G.A. Hathaway en el año 1900, en los Estados Unidos se
consumía en promedio (incluyendo agua potable, riego, industrias y otros
usos) 2,000 lts/hab/día. En el año 1950, esta dotación se incrementó a 4,000
lts/hab/día, y la población se había duplicado. Esto significa que en 50 años,
el total de agua consumida se había cuadruplicado. La cantidad total
utilizada en 1,950 era de 7,400 m3
/seg, de la cual más de la tercera parte era
para la industria y el 50% para riego. El caudal indicado representa la octava
parte del caudal total de los ríos y acuíferos del País. En 1,964 el consumo
de agua se incrementó a 13,800 m3
/seg, y a finales de 1980, el gasto fue de
27,500 m3
/seg.
El principal y más importante uso del agua según la legislación de la
mayoría de países del mundo; es para el consumo humano, luego para los
animales domésticos, riego y otros usos. Sin embargo, es frecuente el
conflicto entre posibles usos, siendo necesario establecer planes y
alternativas para la selección en forma técnica y económica de los proyectos
que consideren la utilización óptima y sostenible de los recursos hídricos. Es
preferible, siempre que se pueda, priorizar la construcción de Proyectos de
aprovechamiento múltiple.
Por esto, se hace necesario establecer una política del uso racional del agua
basado en el principio de la conservación de los recursos naturales: agua,
suelo, aire y de conservación del medio ambiente. Debe iniciarse por un
catastro e inventario de los recursos en lo que se refiere a cantidad y calidad
del agua, ubicación de las probables fuentes de abastecimiento y evaluación
de la factibilidad para su aprovechamiento.
Para este propósito, cumplen un rol importante las instituciones como el
Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología, Instituto de Recursos

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Naturales, Instituto Geográfico y Geológico, Empresas de saneamiento y de
generación eléctrica.
La primera decisión a tomar se refiere generalmente al tipo y ubicación de
las obras de toma, pues a esta se subordinan las obras complementarias del
proyecto. Entre los criterios que se consideran para la selección y ubicación
se encuentran:
1) La cantidad de agua disponible debe ser suficiente para cubrir la
demanda prevista.
2) La relación beneficio/costo de las obras deberá ser el mayor.
3) Las obras deben satisfacer las condiciones necesarias de seguridad
y propiciar el desarrollo sustentable del área de influencia del
proyecto.
2.1.1 Disponibilidad del agua superficial en el Perú
El Perú está ubicado en la zona central occidental de América del Sur, tiene
una superficie de 1,285,216 Km2
. Su territorio comprende tres regiones
naturales:
Costa. Comprendida entre el Océano Pacífico y las estribaciones de la
cordillera occidental de los Andes, con altitudes variables de 0 a 2,000
msnm. y un ancho máximo de 160 km. Ocupa 136,361 Km2 (10.61 % del
territorio nacional) y es atravesada por 53 ríos, que nacen en los andes. Su
clima es desértico con precipitaciones pluviales inferiores a 50 mm anuales.
En ella está concentrada la actividad productiva industrial y agropecuaria, y
las grandes ciudades del país.
Sierra. Entre los piedemontes occidental y oriental de los Andes. Ocupa
391,991 Km2
(30.50 % del territorio nacional, con 70 % de su área por
encima de 3,000 msnm. El clima es variable desde templado a gélido polar
con precipitaciones pluviales, que ocurren en el período diciembre-marzo,
variables entre 300 mm anuales en el sur y 900 mm anuales en el norte.
Predominan en ella pequeños valles interandinos, y ciudades rurales de
pequeño y mediano porte; la principal actividad económica de la región es la
minería.

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Selva. Abarca desde el piedemonte oriental de los Andes desde los 2,000
msnm hasta la llanura amazónica 80 msnm. con elevaciones que definen la
Selva Alta y Baja. Cubre 756,864 Km2
que corresponden al 58.89% de la
superficie del país. El clima es tropical y la precipitación anual varía entre
3,000 y 4,000 mm. La región está muy poco ocupada y en ella predominan
las actividades extractivistas.
Sus aguas superficiales están distribuidas en tres grandes vertientes,
delineadas por la Cordillera de los Andes:
a. Vertiente del Pacífico. Cubre 278,892 km2
(21.70%) y comprende 53
cuencas hidrográficas con disponibilidad de agua entre diciembre y marzo
(periodo húmedo).
b. Vertiente del Atlántico. Ocupa 957,486 km2
(74.50%) y esta conformada
por 44 cuencas que drenan al río Amazonas.
c. Vertiente del Titicaca. Alcanza a 48,838 km2
. (3.80%) y comprende 9
cuencas que descargan sus aguas al Lago Titicaca.
El recurso hídrico es abundante en la vertiente Atlántica y escasa en las
vertientes del Pacífico y del Titicaca. La disponibilidad de agua de fuentes
superficiales y subterráneas a nivel nacional, se estima en 2´046,288 MMC.
En la Vertiente del Pacífico la disponibilidad de agua se estima en 36,660
Hm3
que representa menos del 1.0 % del total. En la Vertiente del Atlántico
la disponibilidad es de 3’769,000 Hm3
que corresponde la 99 % del total.,
Mientras que en la Vertiente del Titicaca la disponibilidad es de 6,970 Hm3
,
equivalente a 0,02 % del total.
En la costa y en la sierra los ríos son de régimen temporal e irregular, con
corto período de disponibilidad de agua (diciembre a abril) y prolongado
período de estiaje (mayo a noviembre), En la costa se estima que se dispone
de 2,885 m3
de agua superficial por habitante muy por debajo del promedio
mundial de 8,500 m3
por habitante.

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En el caso de la vertiente del Atlántico, el recurso es abundante con una
disponibilidad de 450,840 m3
de agua superficial por habitante. Para
regularizar las descargas de los ríos de la costa e incrementar la oferta para
atender la demanda creciente, desde 1950 se han construido embalses de
agua superficial, con una capacidad anual de almacenamiento igual a 2,845
MMC.
Cuadro 2.1: Disponibilidad del agua por vertientes en el Perú
Vertiente
Superficie Población
Disponibilidad de agua en
ríos
Índice
En 1.000 km2
Miles %
Millones m3
anuales
% m3
/hab./año
Pacífico 280 18.430 70 37.363 1,8 2.000
Amazónica 959 6.852 26 1’998.752 97,7 291.000
Lago Titicaca 47 1.047 04 10.172 0,5 10.000
Total 1.285 26.382 100 2’046.287 100 77.534
Fuente: Comisión Técnica Multisectorial 2004: INRENA
La mayoría de los ríos del país están contaminados por el vertimiento
incontrolado de elementos y sustancias nocivas, proveniente de las descargas
de usos minero-metalúrgicos, poblacionales, industriales, agrícolas y de la
explotación de hidrocarburos. El último estudio sobre la calidad del agua
superficial, elaborado en 1984, muestra que prácticamente en todos los ríos
se sobrepasa los niveles permisibles de cadmio, zinc y cobre.
Si se trata de agua para el consumo humano, el criterio principal es el de la
cantidad. La vida no es posible si no se dispone de una cantidad mínima de
agua para sobrevivir y el bienestar. La dotación de agua por habitante y por
día, es un índice cualitativo del nivel de vida de una población.
Se debe por lo tanto, buscar una fuente de agua capaz de proporcionar esa
cantidad de agua, sin considerar el costo. El costo no es un criterio
determinante, pues por elevado que sea, más costoso resultaría en el futuro la
carencia de agua.
Establecido este primer principio, entra en consideración el tratar de escoger
la alternativa menos costosa de todas las posibles, y en este punto hay que

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tomar en cuenta la calidad del agua. El agua, debe ser pura y limpia para
proteger la salud de la población que la consume, y en la mayoría de los
casos deberá ser tratada.
Por lo general, las aguas subterráneas y los manantiales, pueden ser usados
para consumo doméstico con ninguno o un ligero tratamiento; mientras que
las aguas superficiales están contaminadas en mayor o menor grado. Si se
tiene el caso de disponer tanto de aguas superficiales como subterráneas en
cantidad suficiente para satisfacer la demanda de una población, es el estudio
económico el que determinara cuál de las dos fuentes debe ser aprovechada.
Las aguas subterráneas pueden ser limpias y no requerir mayor tratamiento,
pero para su explotación será necesario de un bombeo costoso. En cambio las
aguas de un río podrán captarse por gravedad, pero seguramente necesitara
de un tratamiento permanente. Solo un estudio completo de las dos
alternativas, podrá determinar cuál de estas es la más conveniente. La
disponibilidad de reservas explotables de agua subterránea ha sido estimada
en 2,739.3 MMC, mientras que el volumen explotado, mayoritariamente en la
Vertiente del Pacífico es de 1,508 MMC por año.
En el caso de sistemas para el abastecimiento de agua potable, el proyecto no
sería satisfactorio si el agua no se dispone de la cantidad suficiente. Muy al
contrario de lo que sucede para un sistema de riego o de una central
hidroeléctrica, en el que se puede reducir la superficie a cultivar o la energía
producida, y el proyecto puede ser viable de todos modos mientras sea
económicamente justificable.
Existen otras diferencias que son inherentes al uso del agua, así por ejemplo
podemos considerar:
Uso Consuntivo: Cuando una parte de su masa se pierde a consecuencia
del uso. Es el caso del agua para consumo poblacional
y para riego.
Uso no consuntivo: La pérdida no es significativa por el uso del agua.

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Uso degradante: Es cuando el agua pierde su calidad con el uso.
Uso no degradante: Cuando no pierde su calidad.
Cuadro 2.2 Uso del agua a nivel nacional por población y principales sectores productivos
Vertientes Población Agrícola Industrial Minero Total
Pacífico 2,086 12% 14,051 80% 1,103 6% 302 2% 17,542 87.40%
Atlántico 345 14% 1,946 80% 49 2% 97 4% 2,437 12.14%
Titicaca 27 30% 61 66% 3 2% 2 2% 93 0.46%
Total 2,458 12% 16,058 80% 1,155 6% 401 2% 20,072 100 %
Fuente: Intendencia de Recursos Hídricos, INRENA 2006
Características de una cuenca de montaña
Una cuenca de montaña se caracteriza principalmente por las elevadas
pendientes de sus suelos y los reducidos caudales que generan. En los ríos de
montaña en equilibrio, los cambios se manifiestan luego de largos períodos
de tiempo, debido a la estabilidad de sus suelos y a la protección que
representa la vegetación.
En los ríos de montaña en desequilibrio, las condiciones de régimen no se
presentan, porque los cambios son más rápidos. El desequilibrio se originará
debido a la inestabilidad geológica, movimientos de masas por erosión o por
intervención antrópica (agricultura, minería, vías de comunicación, etc.).
Un río de montaña o torrente es un curso de aguas superficiales con
pendientes pronunciadas que presenta gran diferencia entre los caudales de
crecida y de estiaje. Durante la época húmeda, conducen caudales grandes y
en época seca los caudales de escurrimiento son muy pequeños, llegando en
muchos casos a no tener escurrimiento superficial.
Tienen en común su gran pendiente y los importantes volúmenes de suelo
que mueven, principalmente en época húmeda. Durante los meses de estiaje,
el proceso de transporte de sedimentos se atribuye principalmente a la
energía eólica.

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La cuenca de un río de montaña, en general, consta de tres sectores:
· Cuenca Receptora
· Tramo medio
· Cono de deyección
Figura 2.1 Cuenca hidrográfica del río Rímac
Actualmente el concepto de cuenca, aparte del espacio físico recolector de
agua de lluvia, tiende a considerar el sistema que constituye la cuenca en el
marco del equilibrio energético, en el sentido más amplio del término,
entendiendo al medio físico natural, que constituye la cuenca, como el
espacio en el que interactúan diferentes tipos y niveles de energía.
La estabilidad del sistema se alcanzará en la medida en que las diferentes
energías encuentren niveles de armonía, es decir, que el exceso de uso de
energía repercutirá en el deterioro de alguna otra (u otras) energía(s). Por lo
tanto, será misión del manejo de una cuenca llegar a niveles de equilibrio
energético, cuya manifestación será la sostenibilidad de la cuenca.
AREAS REGADAS EN EL PERÚ
En el cuadro se muestra los principales valles de la costa peruana, la distribución de
cultivos y los aportes promedios anuales en millones de metros cúbicos de los diferentes
ríos de la costa.

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SUPERFICIE DE LA LABRANZA RIEGO Y EN SECANO
PERU TOTAL ( ha) COSTA SIERRA SELVA
Tumbes 9768 400 10168 9768 400
Piura 151249 23992 175241 14445 6804 23992
Cajamarca 49366 176146 225512 35614 154521 13752 21625
Loreto 104492 104492 104492
Amazonas 20273 29794 50067 5083 26427 15190 3367
Lambayeque 126330 50001 131331 123308 3022 5001
La Libertad 121166 105332 226498 106887 14279 105332
san Martín 7209 7209 7209
Ancash 87042 125440 213082 37522 50120 125440
Huánuco 22354 88816 111170 21847 55239 507 32877
Ucayali 7000 7000 7000
Pasco 75065 75065 52145 22920
Lima 175775 41515 135153 135153 40622 41515
Junín 8423 160341 168764 8423 100203 60138
Ayacucho 52425 143535 195960 52020 135680 504 7855
Ica 107778 370 108148 107110 668 370
Cusco 30414 170962 201376 25040 147660 5374 13302
Apurímac 8021 83486 91507 8021 83486
Madre de
Dios
5945 5945 5945
Arequipa 74725 3650 78375 38653 36072 3650
Puno 60 166240 166300 60 151805 14435
Moquegua 11833 480 12313 3696 8137 480
Tacna 19084 19084 9318 9766
Total Nacional 1091166 1740086 2831252 729935 400 366003 136681 33228 376005
SUPERFICIE AGRÍCOLA ACTIVA ENCARGADO RIEGO Y SECANO has.
Zona Norte 449102 300165 749267 374083 47077 277173 27942 22992
Zona Centro 362552 452832 815384 248285 114060 339897 207 112935
Zona Sur 180912 313698 449610 44917 130216 264361 5779 46337
Zona Oriente 166541
Total Nacional 992566 1233236 2225802 667285 291353 881431 33928 351805
Con la finalidad de coordinar en la mejor forma las clases teóricas y las
prácticas, empezaremos el estudio de las necesidades de agua para una futura irrigación,
pasando luego al estudio de bocatomas y canales.

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2.2 OBRAS DE CONDUCCION
CANALES:
Se llaman canales a los cauces artificiales de forman regular que sirven para conducir
agua. El flujo del agua se produce sin presión; o sea, siempre existe una superficie libre
en el cual se tiene la presión atmosférica. Puede por lo tanto considerarse canal
cualquier conducto cerrado, como un tubo o túnel que se encuentra funcionando
parcialmente lleno.
Se llaman canales abiertos a los conductos que van a cielo abierto, es decir aquellas que
se excavan a media ladera por lo general, y el material excavado de ser posible se utiliza
en el relleno del labio inferior. Se llaman túneles a los conductos que se excavan bajo
tierra con el objeto de atravesar una loma.
CRITERIOS PARA EL TRAZADO:
El criterio que dirige el trazado de los canales o túneles y la selección de una u otra
posibilidad es el de conseguir la mayor eficiencia hidráulica y seguridad de las obras
con el menor costo.
El trazado de trabajo es similar a la que se realiza para carreteras, con la principal
diferencia de que la pendiente longitudinal de un canal debe ser siempre positiva
(bajando en la dirección del movimiento del agua) y puede variar solo dentro de ciertos
límites.
Por lo general, el sitio de la iniciación de la utilización del agua, como tanque de presión
(Riego por Aspersión y/o goteo), comienzo de la zona de riego, etc. Esta establecida y
desde allí se traza la línea de gradiente hacia el río para determinar la ubicación de las
obras de toma.
La gradiente del canal es forzosamente menor que la del rió y mientras menor es la
primera, más larga resulta la longitud del canal y mayor el costo. A la inversa, un canal
disminuye de sección y consiguientemente de costo con el aumento de la gradiente.
Si se traza la línea del canal desde la toma hasta el sitio donde se utilizara el agua,
siguiendo las líneas de nivel del terreno y descendiendo el numero de metros por
kilómetros que da la gradiente escogida, se puede obtener un resultado sumamente
tortuoso, que puede tener una longitud dos o tres veces mayor que la línea recta que une
los dos puntos.

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Figura 2.2. Procedimiento de trazado del eje de un canal
Por eso debe estudiarse la posibilidad de rectificar la alineación acortando su longitud
por medio de túneles, acueductos, rellenos u otros tipos de obras. En cada caso es
necesario comparar el costo de las distintas alternativas. Los túneles se construyen
cuando representan una solución más económica o más estable que un canal abierto.
Si la pendiente transversal del terreno es muy fuerte (45° o mas), entonces el volumen
de excavación de la plataforma se hace tan grande que resulta mas económica hacer un
túnel.
También cuando el canal debe contornear una loma muy pronunciada, muchas veces se
puede reducir considerablemente la longitud por medio de un túnel que atraviesa la
loma de un lado a otro.
El túnel se construye cuando la longitud de recorrido de un canal es mayor a 2.5
longitud del túnel
Al comparar los costos de un canal con un canal, es necesario tomar en cuenta no solo
las inversiones, sino también los tiempos de construcción Un túnel puede costar mucho

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menos que un canal, pero su construcción tendrá un avance de 1 metro hasta 5 metros
por un día, lo cual si tiene gran longitud demoraría mucho tiempo en completarse.
SECCION TRANSVERSAL:
Al realizar el diseño de un canal, generalmente son dados el caudal Q que se desea
conducir y la gradiente de la que se dispone y que puede variar dentro de ciertos límites.
También se conoce el coeficiente de rugosidad que dependerá del tipo de revestimiento
que se escoja.
El área mojada se calcula en función de la velocidad aceptable en el canal. Esta
generalmente varía de 0.60 m/s y 3 m/s para evitar la sedimentación y la erosión.
La forma de la sección óptima, hidráulicamente hablando, es aquella que con su
superficie mojada mínima, conduzca el caudal máximo. La sección que tiene las
mejores características hidráulicas es semicircular pero es relativamente difícil de
construir y generalmente carece de estabilidad. Por este motivo la forma de sección mas
usada en canales es la trapezoidal, tal como se muestra en la figura anterior.
CLASIFICACION DE LOS CANALES
De acuerdo a su Origen:
 Naturales
 Artificiales
Según la Sección:
 Rectangulares
 Trapezoidales

22







2
tg*2

y
b
 Triangulares
 Circulares
 Herradura (Horse-Shoe)
Según la Función que Cumplen.-
 Canal de Derivación
 Canal Madre o Principal
 Canales Distributarios
 Drenes
ELEMENTOS DE UN CANAL:
GEOMETRICOS CINETICOS DINAMICOS
Tirante=d v n
Area =d (b+zd) Q s= hf/L
Perímetro= b+2d√1+Z2
Ancho Fondo =b
Ancho Superficial = B=b+2zd
CRITERIOS DE DISEÑO PARA CANALES DE FLUJO UNIFORME
Para el diseño de un canal se presume que el escurrimiento se desarrollará en
condiciones de flujo uniforme.
El flujo no uniforme se presentará en situaciones de cambios en la pendiente, rugosidad,
dimensiones de la sección, embalsamientos, caídas o por cambios inducidos por la
operación de órganos de operación o seguridad.
SECCIÓN HIDRÁULICA ÓPTIMA: Se dice que un canal es de máxima eficiencia
hidráulica cuando para la misma área y pendiente conduce el mayor caudal, ésta
condición está referida a un perímetro húmedo mínimo, la ecuación que determina la
sección de máxima eficiencia hidráulica es:
Siendo  el ángulo que forma el talud con la horizontal, arctan (1/z)

23







2
tg*4

y
b
SECCION DE MÍNIMA INFILTRACIÓN: Se aplica cuando se quiere obtener la menor
pérdida posible de agua por infiltración en canales de tierra, esta condición depende del
tipo de suelo y del tirante del canal, la ecuación que determina la mínima infiltración
es:
En el diseño hidráulico de los canales, se debe tener en cuenta las leyes de la hidráulica
y los criterios siguientes a continuación:
a) VELOCIDAD MAXIMA DE EROSION.- Durante el diseño hay que tener en cuenta
el hecho de que las velocidades de la corriente del agua en el canal excesivamente
grande, pueden actuar de una manera destructiva sobre el fondo y las paredes de este.
La velocidad media del agua en el canal debe ser menor que la velocidad de socavación.
En el cuadro siguiente se dan las velocidades admisibles límites en función de los suelos
y el tipo de revestimiento en los cuales discurre el agua:
La velocidad máxima en un canal trapecial, se obtiene cuando este se diseña con la
sección óptima o de área mínima, por el hecho que si el gasto Q es constante y el área es
mínima = Amin, entonces: Q/Amin = Vmax.
El área mínima se obtiene de un ejercicio de máximos y mínimos que se basa en la
hipótesis que el perímetro mojado P también debe ser mínimo, el resultado del ejercicio
establece la relación entre el ancho del fondo canal b y su profundidad y según la
siguiente formula.
   
b
b y k m , o , k m
y
  
Dónde: k = √(1+z1
2
) + √(1+z2
2
) - ẑ

24
VELOCIDAD MAXIMA DE EROSION
Características del Suelo o del Revestimiento del Canal Velocidad en m/s
- Suelo Limoso, Turba descompuesta
- Arena Arcillosa suelta, arcillas blandas
- Turba Fibrosa poca descompuesta
- Arcilla arenosa madias y compactas
- Arcillas duras
- Encespedado
- Conglomerado
- Madera cepillada
- Concreto f’c 140 Kg/cm2
- Concreto f’c 210 Kg/cm2
- Plancha de acero
0.25-0.50
0.70-0.80
0.70-1.00
1.00-1.20
1.20-1.80
0.80-1.00
1.80-2.40
6.00-6.50
3.80-4.40
6.60-7.40
12.00-30.00
b) VELOCIDAD MINIMA DE SEDIMENTACION.-
Otro de los problemas que tiene que afrontar el ingeniero hidráulico al proyectar canales
consiste en el transporte de los sedimentos. La velocidad demasiada baja produce el
depósito de los sedimentos, disminuyendo la sección del canal y a veces azolvándolo
por completo.
La corrección de estos defectos es costosa y por eso desde hace mucho tiempo se ha
estudiado la forma de crear un canal estable. Por definición un canal estable, es aquel en
el que no se presenta ni erosión ni sedimentación (azolvamiento).
El primer estudio sobre canales estables fue publicado por Robert G. Kennedy, en base
a proyectos de irrigación de ISRAEL, LA INDIA, LA UNIÓN SOVIÉTICA y los
EE.UU., llegando a establecer la siguiente expresión como velocidad limite que no
produce sedimentación:
Vo = βh 0.64
Vo = Velocidad media limite que no produce asolvamiento (m/s).
β = Coeficiente que depende del material en suspensión
h = Profundidad del agua (mts)
COEFICIENTES DE SEDIMENTACION

25
Material en Suspensión Valores β
 Arcilla muy fina 0.59
 Arena muy fina 0.58
 Barro arenoso 0.64
 Arcilla Gruesa 0.70
c) RELACION DE MAXIMA EFICIENCIA HIDRAULICA:
Entre las diferentes secciones que pueden adaptarse en el diseño de los canales, algunas
secciones tienen condiciones llamadas de Máximas Eficiencia Hidráulica, son aquellas
que para un mismo gasto, pendiente y revestimiento, requieren un área mojada mínima.
Se deduce que a igualdad de sección mojada, el caudal es tanto mayor cuanto mayor es
el radio hidráulico o lo que es lo mismo, cuanto menor es el perímetro. Se puede por lo
tanto determinar las dimensiones hidráulicas más ventajosas para distintas formas de
canales.
Así tenemos para una sección trapezoidal:
A=d(b+zd)  b = A/d – zd reemplazando en P:
P=b+2d√1+Z2
P=A/d - Zd+2d√1+Z2
=0
El máximo gasto a igualdad de sección se produce cuando el perímetro es mínimo.
Derivando la ecuación e igualando a cero.
dP/dd = -A/d2
– Z + 2√1+Z2
= 0
De donde Obtenemos:
A/d2
= 2√1+Z2
– Z
Definiendo X, a la relación b/d, se obtiene: X = 2(√1+Z2
– Z)
Estableciéndose el siguiente cuadro para diversas secciones de canal.
TALUD
Z
0 1:1 ¼:1 ½:1 1½:1 2:1 3:1 Circulares
Horse-
Shoe
X = b/d 2.00 0.83 1.56 1.24 0.61 0.47 0.32 0.80 0.82
EJEMPLO DE SECCIÓN DE MÁXIMA EFICIENCIA HIDRÁULICA.-

26
Supongamos que necesitamos conducir un canal: Q = 3 m3
/seg con una gradiente S =
0.0009 y un coeficiente de rugosidad n = 0.020. ¿Se puede encontrar la sección y la
forma más económica, si el terreno es plano?
Usando la fórmula de Manning, tendríamos:
ASR
n
Q 2
1
3
21

AR 03.0503 3
2

3
2
2

 RA
Los valores para los diferentes tipos de sección de máxima eficiencia hidráulica se
presentan a continuación en forma tabulada:
Se observa que tanto la sección como el perímetro tienen valores mínimos para el
semicírculo. Sin embargo debido a la dificultad de su construcción, en la mayoría los
casos se prefiere las secciones trapezoidales.
d) COEFICIENTE DE RUGOSIDAD:
Es la resistencia al escurrimiento del agua que presentan los revestimientos de los
canales artificiales y naturaleza de los cauces en los conductos naturales.
En los cauces naturales el coeficiente de rugosidad es muy variable dependiendo de la
topografía, geología y vegetación, variando con las estaciones del año, se pueden
presentar casos en que las riberas del cauce sean de un material diferente al fondo, el
valor de “n” será el promedio. En la práctica de la Ingeniería, la sección transversal
SECCIÓN ÁREA A
PERÍMETRO
P
TIRANTE
d
Rectángulo
Triángulo
Semicírculo
Trapezoidal, z = 0.577
Trapezoidal, z = 0.050
2.828
2.828
2.660
2.729
2.730
4.760
4.760
4.084
4.347
4.353
1.19
1.68
1.30
1.26
1.25

27
natural se sustituye, para facilitar la ejecución de los cálculos, por una sección
transversal de forma regular, cuya área es igual a la sección rectangular. En cauce
relativamente anchos → Rh ≈ h
En las especificaciones técnicas se indicara la rugosidad del canal, especificando el
envejecimiento a que estará sometido, por ejemplo: Concreto n= 0.012, indicando que
tendrá que repararse cada 5 años para mantener la rugosidad, si no ocurre, el tirante
aumenta conforme aumenta la rugosidad de diseño.
VALORES DE “n” DADOS POR HORTON PARA SER EMPLEADOS EN LAS FORMULAS DE
KUTTER Y MANING
SUPERFICIE BUENA MALA
Ladrillo Vitrificado 0.012 0.014
Acabado de cemento liso 0.011 0.013
Mortero de cemento 0.012 0.015
Madera cepillada 0.012 0.014
Concreto 0.014 0.018
Piedras grandes, guijarro 0.030 0.035
Metal liso 0.012 0.015
Cemento y mampostería 0.020 0.030
De tierra rectos 0.020 0.025
De piedra uniforme 0.030 0.035
De tierra con vegetación 0.030 0.040
Tierra con vegetación y piedras 0.033 0.040
Con depresiones y vegetación 0.060 0.080
e) TALUDES RECOMENDADOS:
La inclinación de las paredes de los canales dependen de la geología de los terrenos que
atraviesan, por lo cual el ingeniero al efectuar el trazo de los canales recomienda los

28
taludes más favorables, de acuerdo a su observación visual o con las calicatas que
pudiera recomendar abrir para conocer mejor los materiales.
Los taludes empleados se muestran en el siguiente cuadro:
TALUDES RECOMENDADOS
PARA CORTES EN TALUD
- Conglomerado
- Suelos arcillosos
- Suelos areno limoso
- Suelos arenosos
- Suelos arenosos sueltos
- Roca alterada suelta
- Roca sana
- Tierra vegetal, arcilla
- Suelo arenoso
1:1
1:1
1.5:1
2:1
3:1
0.5:1
0.25:1
1.5:1
3:1
f) RADIOS DE CURVATURA MINIMOS:
Para el replanteo de las curvas horizontales es necesario determinar el radio de
curvatura mínimo, de acuerdo al diseño elegido. Se recomienda que varias entre los
siguientes valores:
Rc ≥ 10d ~ 15d
y/o Rc ≥ 3B ~ 5B
Fotografía de un tramo del canal Chimbote del PE Chinecas-2007

29
En el caso de canales con flujos de velocidades altas será necesario calcular la mayor
elevación que se produce por el cambio de dirección en el lado exterior de la curva, lo
cual obliga a aumentar el borde libre en la pared exterior del canal.
El peraltamiento se calcula con la siguiente expresión:
P = v2
B / g Rc
Donde:
P = Peraltamiento en mts.
V = Velocidad en m/s
B = Ancho del espejo de agua en mts.
G = gravedad en m/s2
Rc = Radio de curvatura en mts.
g) BORDES LIBRES (FREE BOARD).-
Para dar la seguridad al canal es necesario una altura adicional denominada Borde
Libre, con objeto de evitar desbordamientos por mala operación de compuertas,
derrumbes o por olas debido al viento que pueden poner en peligro la estabilidad del
canal.
No existe una norma única para establecer el valor del borde libre, pero por lo
general varía entre el 5% y el 30% del calado, y es tanto mayor cuanto mayor es el
caudal y la velocidad en el canal.
En canales pequeños Q  2 m3
/s; se recomienda usar fb = 0.30 mt
Para canales mayores Q > 2 m3
/s:
fb= 0.60 + 0.0037 V3
d (mt)
Donde: fb = borde libre en mt
v = velocidad del flujo m/seg
d = tirante mt
La U.S. BUREAU OF RECLAMATION recomienda estimar el borde libre con la
siguiente formula:
CYfb 

30
Dónde: fb = Borde libre en pies
C = 1.5 para caudales menores a 20 pies3 /s, y hasta 2.5 para
caudales del orden de los 3000 pies3/s.
Y = Tirante del canal en pies
h) TIRANTES CRÍTICOS.-
El tirante crítico dc, es aquel para el cual la energía específica es mínima,
coincidentemente con este tirante el régimen lento o subcrítico pasa a régimen
rápido o supercrítico.
EL N° de Froude determina la condición de flujo:
N < 1 ; existe flujo subcrítico
N = 1 ; existe flujo crítico
N > 1 ; existe flujo supercrítico
Cuando el flujo está próximo a ser crítico, la superficie del agua se hace inestable,
produciendo olas.
Tirantes críticos para tipo de sección de canal:
Triangular : )
2
(
5
4 2
d
g
V
dc 
Rectangular : )
2
(
5
4 2
d
g
V
dc  o
g
q2
Trapezoidal : )
2
(
5
4 2
d
g
V
fB
B
dc 


i) LONGITUD DE TRANSICIÓN.
Debido a los cambios de sección en el trazo de los canales, es necesario efectuar
transiciones entre ellos para asegurar un flujo lo más uniforme posible.
La longitud de transición recomendable está dada por:

31
)(5.2 12 BBL  , donde B2 y B1, son los anchos de los espejos de agua (mt) aguas
abajo y aguas arriba respectivamente.
El Bureau of Reclamation of USA, recomienda que el ángulo máximo entre el eje
del canal y una línea que une los lados de la transición a la entrada y a la salida no
exceda de 12.5°, esto permite determinar la longitud de transición.



5.122
12
Tg
BB
L
Ej: Canal de sección circular a trapezoidal
Longitud según Fórmula, aproximadamente 3.00 m
j) Ancho de La Base de un Canal y Tirante
Uno de los problemas en el proyecto de canales el de determinar las dimensiones
del ancho de la base y el tirante que debe tener la sección para dejar pasar un gasto

32
determinado Q en las condiciones más económicas de costo. En canales pequeños el
tirante del agua se elige arbitrariamente, el rendimiento hidráulico queda afectado
ligeramente por consideraciones económicas o prácticas. Cuando los canales tienen una
sección grande es necesario limitar la profundidad con el objeto de evitar derrumbes en
sus taludes; se evitan tirantes mayores de 3 m.
El criterio de la sección más eficiente desde el punto de vista hidráulico, es
aplicable para determinar las dimensiones del canal, solamente en el caso que este se
construya en un terreno plano, la relación entre la base y el tirante de la sección más
eficiente de acuerdo a diferentes taludes aparece en el cuadro siguiente:
Si el terreno no es horizontal transversalmente, la excavación se compone de dos
partes; la que corresponde a la sección mojada y otra debido a la inclinación del terreno,
cuya magnitud puede ser en algunos casos mayor que la sección mojada; en estas
circunstancias el criterio para determinar el ancho y el tirante del canal se aleja del
criterio de la sección más eficiente, prima el de la economía en la excavación del canal.
Otro criterio, el de Echeverri ha llegado a establecer que el tirante de agua debe ser
expresado por la relación empírica:
1.73
A
d  , A = área
Para los taludes usuales esta fórmula da relaciones de b/d que tienen el siguiente valor:
Taludes 1/2:1 1:1 1.5:1 2:1
b/d 3.5 3.0 2.5 2.0
Talud Relación b/d
Vertical
1/4:1
1/2:1
3/4:1
1:1
1-1/2:1
2:1
2.00
1.56
1.24
1.00
0.83
0.61
0.47

33
Es decir canales menos anchos que los que da el criterio de Echeverri; estos dos últimos
criterios son usados en topografía plana.
k) FILTRACIÓN DE CANALES.-
La filtración de agua en los canales siempre ocurre, por lo que el problema no puede
ser considerado con indiferencia, pues al no llegar toda el agua a las zonas de riesgo,
se reduce la eficiencia del sistema con las consiguientes pérdidas económicas.
Además la filtración en los canales no solamente representa pérdidas de agua valiosa
para los cultivos, sino que invariablemente resulta en la elevación del nivel de las
aguas freáticas, pudiendo causar efectos perjudiciales para las plantas, salinización
del suelo, exigiendo a menudo la construcción de costosos sistemas de drenaje.
Pérdidas por Conducción.
El agua para las irrigaciones es conducida generalmente por medio de canales
excavados en tierra. Solo en los casos en que por razones de orden económico es
conveniente revestirlos, se justifica el empleo de la albañilería de piedra muy usado en
nuestro medio, el concreto, el suelo de cemento, la madera y el metal para
impermeabilizar el fondo y las paredes del canal. Estos casos de orden económico se
presentan cuando el agua que hay que conducir proviene proyectos donde se han
realizado grandes inversiones, como los proyectos hidráulicos de la costa del Perú; se
comprende que el volumen de las obras de Ingeniería es grande, en consecuencia el
costo por m3
de agua es alto, justificando los medios utilizados para evitar pérdidas por
conducción.
Muchas veces sucede en obras grandes, que por la diversidad de los materiales
sobre los cuales se deben excavar los canales, es necesario revestir solamente los tramos
donde se prevea fuertes pérdidas de agua.
Las pérdidas por conducción en los canales en tierra son considerables; es
necesario tenerlas muy en cuenta en la ejecución de proyectos.
Naturaleza de las Pérdidas en la Conducción.
Las pérdidas en la conducción son debidas a la filtración a través del perímetro
mojado de la sección del canal, y a la evaporación en la superficie de agua. Las pérdidas
debidas a la filtración se dividen en dos grupos: las que dependen de la absorción y las

34
que dependen de la percolación. Estas dos pérdidas están íntimamente ligadas y no ha
sido posible separarlas y expresar cada una numéricamente.
Las pérdidas por absorción son debidas a la acción capilar y cesan cuando el
terreno adquiere su límite de capilaridad que depende de su textura; las pérdidas por este
concepto no son de mucha consideración. Las pérdidas por percolación se deben a la
acción de la gravedad, el agua corre hacia el sub-suelo, más allá del límite capilar,
alcanzando a menudo el nivel de la napa freática o siguiendo su curso en forma de agua
subterránea.
Las pérdidas por absorción son muy grandes cuando el canal se usa por primera
vez, pero van disminuyendo a medida que el terreno se satura, pero las pérdidas por
percolación continúan siempre, sobre todo si el nivel de la tabla de agua es muy
profundo.
k-1) Factores Que Afectan La Filtración:
Es fácil ver que la filtración en los canales depende de muchos factores, entre
los que podemos citar:
- La permeabilidad del suelo.
- El tirante del agua en el canal
- Temperatura
- Edad del canal
- Caudal P = K/Q (Kostiakov)
Caudal m3
/seg Perdida en % del caudal x km
0.1 – 0.2
0.2 – 0.5
0.5 – 1.0
1.0 – 2.0
2.0 – 10.0
10.0 – 50.0
50.0 – 200.0
12 - 9
9 - 6
6 - 4
4.5 - 2.5
2.5 - 0.6
0.6 - 0.2
0.2 - 0.05

35
Las pérdidas por absorción son mayores en los suelos de textura fina, que tienen
una gran capacidad para retener agua capilar, pero las pérdidas totales por filtración
dependen sobre todo de la percolación, y por consiguiente son mayores en los suelos
arenosos que tienen fácil drenaje.
J.O. Boresford, concluye de los estudios que ha llevado a cabo en la India, que
las pérdidas totales por filtración son mayores en los canales en corte que en los canales
construidos en relleno. Esta afirmación es sin duda verdadera, sólo en el caso en que
todas las demás condiciones sean semejantes, incluyendo la distancia a la tabla de agua,
y puede ser explicada por el hecho de que el medio absorbente en los dos lados de un
canal construido en relleno, está confinado a los dos terraplenes, mientras que en un
canal construido en corte el medio absorbente es ilimitado.
Un suelo arenoso no saturado de agua del subsuelo produce grandes pérdidas por
filtración. La elevación de la mesa de agua usualmente disminuye las pérdidas totales
por filtración y la extensión de las pérdidas depende de la velocidad con que el agua
puede elevarse en algunas ocasiones sobre el fondo del canal, y producir ganancias en
lugar de pérdidas de agua. Un canal construido en una ladera o en la parte más alta de
un terreno irrigado, y que no tiene otras tierras irrigadas sobre él, está sujeto a grandes
pérdidas; en cambio un canal construido en una tierra baja, recibe frecuentemente agua
de drenaje de los terrenos o de los canales más altos, llegándose a balancear las pérdidas
por filtraciones y teniéndose en algunos casos considerable ganancia.
Por esta razón, y también para evitar el mayor costo de construcción, se han
usado en proyectos de irrigación depresiones naturales para conducir agua, en lugar de
conducirla por medio de canales artificiales. Esta práctica, sin embargo, se limita a
depresiones naturales que no son muy profundas y que tienen una sección transversal
más o menos regular, y en las cuales, el fondo está formado por un material no
erosionable por las altas velocidades que frecuentemente se tienen en estos casos.
La temperatura del agua y del suelo tiene algún efecto en las pérdidas por
filtración. Un aumento en la temperatura disminuye la viscosidad del agua y aumenta la
tasa de percolación.

36
Este es un hecho comprobado por Hasen en su teoría sobre el movimiento de las
aguas subterráneas, y también por Kennedy, en los canales de la India, donde se ha
comprobado que las pérdidas por percolación son muchos mayores en los meses
calurosos que en los meses fríos.
La edad del canal también disminuye la pérdida por percolación, pues los
depósitos de sedimento obturan los poros del terreno permeable.
El efecto de la profundidad del agua en las pérdidas por percolación en los
canales ha sido probablemente muy exagerado. Aunque corrientemente se asegura que
las pérdidas por filtración son proporcionales a la raíz cuadrada de la profundidad del
agua, existen muy pocos datos para comprobar que esa relación es exacta.
Mr. Weymouth, del Servicio de Reclamación de los Estados Unidos, asegura
que la profundidad del agua tiene muy poca influencia en las pérdidas por filtración.
k-2) Fórmulas utilizadas para canales no revestidos:
Existen varias fórmulas para el cálculo de la cantidad de agua perdida por
filtración en canales. De estas, las más conocidas en el sistema métrico son:
1. FORMULA DE T. INGHAM.- Desarrollado por el autor en 1896 en base a
observaciones en canales de la India.
)2(0025.0 dzbdP  P = pérdidas en m3
/seg . km
d = Tirante mt
b = ancho del fondo
z = tangente del ángulo del talud
con la vertical
2. FORMULA DE PAVLOVSKI (1924).-

37
  zdbKP  12000,1 ; K es el coeficiente de
permeabilidad m/seg.
3. FORMULA DE PUNJAB.- Actualmente usada (1967)
53.0
QCP P ; siendo Q el caudal en m3
/seg y CP un
valor que varía según el suelo.
- Suelos muy permeables 0.03
- Suelos comunes 0.02
- Suelos impermeables 0.01
4. FORMULA DE E.A. MORITZ.- Usada en los EE.UU. (1951)
2
1
0375,0 ACP m
donde A , es la superficie mojada
Cm, coeficiente que depende del material en el que está excavado
el canal, tiene los siguientes valores:
- Franco Arcilloso 0.08 ~ 0.30
- Franco Arenoso 0.30 ~ 0.45
- Arenas sucias 0.45 ~ 0.55
- Arenas y Gravas 0.55 ~ 0.80
- Concreto 0.10
k-3) Pérdidas en Canales Revestidos:
De acuerdo a Davis, todo canal debe ser revestido cuando las pérdidas por
filtración exceden de 0.46 m/día (5.32 x 10-4
cm/seg)
El revestimiento de un canal no elimina completamente las pérdidas por
filtración. Según Uginchus, las pérdidas en un canal revestido pueden
obtenerse multiplicando por un factor las pérdidas que se producen en el
mismo canal no revestido. Para el caso de un revestimiento de concreto de 7.5
cm, se ha encontrado que el coeficiente es igual a 0.13, o sea que las pérdidas
se reducen a la octava parte.
También puede utilizar la fórmula:

38
)1( 2
zdb
t
d
KP  , donde:
K = Permeabilidad de revestimiento del concreto, que varía de 10-5
cm/seg a
10-7
cm/seg
t = espesor del revestimiento
Ejemplo 1 sobre filtración en canales:
Se tiene un canal no revestido, n = 0.028 de sección trapezoidal, que conduce un
caudal Q = 15 m3
/seg, con una gradiente de S = 0.0003 (0.3 0
/00). El ancho del
fondo es b = 3 mt, el tirante d = 3 mt y los taludes tienen una inclinación de z =
1. La longitud del canal es 60 km y ha sido excavado en un suelo franco-arenoso
cuyo coeficiente de permeabilidad K = 5 x 10-6
cm/seg. Se solicita encontrar las
pérdidas por filtración por km, y el caudal final.
SOLUCIÓN:
La sección mojada : 2
m18zd)(bdA 
El perímetro mojado : mtzdbP 5.1112 2

La velocidad : m/seg0.835Q/AV 
1. Según Ingham:
P = 0.0025 x 1.73 ( 3 + 2 x 1 x 3 )
P = 0.039 m3
/seg x km
2. Pavloski:
P = 1000 x 5 x 10-6
( 3 + 6 x 2 )
P = 0.075 m3
/seg x km
3. Punjab:
P = 0.02 x 150.563
P = 0.092 m3
/seg x km

39
4. Moritz:
P = 0.0375 x 0.4 x 181/2
P = 0.064 m3
/seg x km
En promedio se tendría para el tramo inicial una pérdida de P = 0.070 m3
/seg x km
que representa el 0.47 % del caudal total.
Considerando las pérdidas por filtración constante, el caudal al final del canal sería:
Q = 15 – 0.070 x 60 = 10.8 m3
/seg
ó Q = 15 (1 - 0.0047 x 60 ) = 10.8 m3
/seg
O sea que en 60 km, se perderá 4.2 m3
/seg, que representa el 28% del caudal de
entrada.
Ejemplo 2:
Suponiendo que al canal del ejemplo anterior se realiza un revestimiento de concreto
de 10 cm de espesor y considerando K = 2 x 10-5
cm/seg de permeabilidad. Se
solicita encontrar la pérdida por kilómetro.
kmxsegmxxx 35-
00434.0)414.133(
1.0
3
10x2P 
Es decir que las pérdidas han disminuido 16 veces (0.070/0.00434), con
relación a lo que se tenía para el canal no revestido.
Considerando también constante la pérdida por km, obtenemos que la pérdida total
en 60 km, sería:
0.00434 x 60 = 0.26 m3
/seg
lo que significa el 1.73 % del caudal total.
* Si realizamos una evaluación económica, considerando S/. /
0.020 el costo del m3
de agua se obtendría el valor económico que se pierde al considerar revestir o no
un canal.

40
l) REVESTIMIENTO EN CANALES.-
l-1) Finalidad y Justificación:
Los revestimientos deben satisfacer los siguientes requerimientos:
1) Crear una barrera impermeable al paso del agua, disminuyendo las pérdidas
de esta y permitiendo extender el beneficio del riego a una mayor superficie
cultivable.
2) Proteger las tierras colindantes de los daños que en ellas causa la filtración
eliminando con esto la necesidad de costosas obras de drenaje.
3) Proteger el canal contra la erosión permitiendo una mayor velocidad. Esto a
su vez permite reducir la sección con la consiguiente economía en la
excavación.
4) Reducir el coeficiente de rugosidad permitiendo el aumento de la velocidad.
5) Evitar el crecimiento de plantas acuáticas en las paredes del canal.
Las características de un buen revestimiento deben ser los siguientes:
1) Ser impermeable
2) Resistencia a la erosión
3) De bajo costo en cuanto a construcción como a mantenimiento
4) Durable ante la acción de agente atmosféricos, plantas y animales.
l-2) Tipos de Revestimientos:
Se han utilizado los materiales más diversos entre los cuales para casos
excepcionales se pueden citar la madera, el acero, los plásticos, pero los
materiales más comunes son los siguientes:
 Mezclas con cemento y agregados (Fabricadas in situ o Prefabricadas)
 Mezclas asfálticas
 Materiales térreos
 Tratamientos químicos del terreno
 Revestimiento de Concreto
 Revestimiento de Mortero
 Revestimiento de Mampostería
 Revestimiento de Fibrocemento

41
 Revestimiento con Ladrillo
 Revestimiento Asfáltico (imprimante)
 Revestimiento de Concreto Asfáltico
 Revestimiento de Suelo-cemento
Forma de la Sección Transversal y Espesor del Revestimiento
Los canales en tierra no revestidos se hacen generalmente anchos y poco
profundos y con taludes variables según la naturaleza del suelo.
Un canal revestido de concreto, es mucho más económico, cuando tiene una sección
transversal, angosta y profunda y con taludes inclinados.
Los taludes, en un canal revestido, no deben ser mucho más empinados que los taludes
en los canales de tierra: naturalmente se sostendría con el fin de que la presión no sea
excesiva, pues los revestimientos no deben trabajar como muros de sostenimiento, El
revestimiento que se lleva generalmente en los canales es de 15 a 30 cms. sobre la
superficie del agua.
Espesor Mínimo Del Revestimiento.
Cuando el revestimiento se coloca en el talud natural del terreno, y por consiguiente no
resiste presión ninguna, puede ser muy delgado; dependiendo entonces el espesor de
consideraciones prácticas, como el costo y la duración. En el Perú, se han hecho
revestimientos de mortero de cemento de 3/4 a 1 pulgada de espesor, y que han sido por
muchos años usados satisfactoriamente, existiendo algunos canales cuyo revestimiento
es de 1/2 pulgada de espesor.
Estos revestimientos sin embargo, no tienen mucha fuerza, pero en un suelo bien
drenado y compacto se forman en ellos muy pocas rajaduras, que también se
producirían en los revestimientos más gruesos.
En algunos casos en estos revestimientos delgados, las pequeñas filtraciones producidas
a través de las juntas de expansión, cuando el terreno es suelto, han producido vacíos

42
detrás del revestimiento y la rotura consiguiente; cosa que no ocurrirla en revestimientos
más gruesos.
Las rajaduras de los revestimientos delgados pueden ser prevenidas, poniendo las juntas
de expansión y dilatación muy cercanas las unas de las otras, de tal manera que los
vacíos entre panel y panel sean muy pequeños. A veces ocurren también rajaduras
producidas por las filtraciones del agua de lluvia por detrás de los revestimientos. La
experiencia de parte de los ingenieros experimentados, es que un revestimiento de
espesor menor de una pulgada, no es económico ni eficiente.
Hay que tener en cuenta que la economía que se hace, con un revestimiento muy
delgado no es sino economía de material, pues generalmente el precio de la mano de
obra es el mismo que para un revestimiento de mayor espesor, y muy a menudo el
cuidado que hay que poner en un revestimiento delgado, encarece esta mano de obra.
Como conclusión, los revestimientos con mortero de cemento en suelo bien drenado,
deben variar como mínimo entre una y tres pulgadas, debiendo usarse los límites
superiores en los lugares en que la temperatura baja mucho, pudiendo dar lugar a
congelamiento del agua.
Espesor del Revestimiento Cuando este Debe Resistir Presiones de Tierra
Los espesores anteriores dados para los revestimientos, se refieren en los casos cuales se
usa el mortero de cemento, con taludes en el canal suficientemente tendidos para no
producir presiones en el revestimiento.
Para revestimientos en taludes más fuertes que el que corresponde al ángulo de reposo
de la tierra, el revestimiento de los costados debe ser calculado como muro de
sostenimiento. Para estos casos en forma práctica, se muestra en la tabla, los espesores
ya calculados.

43
Espesor de revestimientos de concreto y profundidades correspondientes de canales para diferentes
taludes en el revestimiento y en el ángulo de reposo del suelo.
PROFUNDIDAD MÁXIMA DEL CANAL EN PIES
Talud del
Canal
Talud de
reposo del
terreno
Sin sobrecarga y espesor del revestimiento de :
Para máxima sobrecarga y espesor del
revestimiento de :
1 Pulg. 2 Pulg. 3 Pulg. 1 Pulg. 2 Pulg. 3 Pulg.
1/2 a 1
1/2 a 1
1/2 a 1
1/2 a 1
1 a 1
1 a 1
1 a 1
1 ½ a 1
1 a 1
1-1/2 a 1
2 a 1
3 a 1
1 1/2 a 1
3 a 1
3 a 1
3 a 1
5.3
1.6
1.0
0.5
15.8
3.8
1.9
6.2
10.6
3.2
2.0
1.1
31.6
7.7
3.8
12.4
16.6
4.8
3.0
1.6
47.4
11.5
5.7
18.6
1.6
0.6
0.4
0.3
4.8
1.9
0.8
2.5
3.3
1.2
0.8
0.6
9.7
3.8
1.7
5.1
5.0
1.8
1.2
0.9
14.5
5.7
2.5
7.6
Contracción Y Expansión
Es inevitable en todo revestimiento de canal con concreto, la formación de rajaduras
provenientes unas veces de la variación de la temperatura, y otras por la contracción
misma del concreto en su proceso de endurecimiento.
Las contracciones debidas al endurecimiento del concreto son las más importantes y
dependen de las proporciones de la mezcla que se use. Así el cemento puro, se contrae
tres veces más que el mortero formado por uno de cemento y tres de arena, o que un
concreto de la proporción 1:2:4.
Por otro lado la experiencia enseña, que cuando el revestimiento de concreto está
mojado, se produce una expansión igual a la contracción producida por el proceso de
endurecimiento. Si el revestimiento vuelve a estar seco, la contracción vuelve a
producirse, y así se tienen alternativas de contracción y expansión que dependen de la
temperatura y del estado de humedad del revestimiento.
Con el objeto de que estas rajaduras no se produzcan de una manera irregular, se
construyen generalmente en los revestimientos las llamadas juntas de construcción, que
consisten en construir los revestimientos de tal manera, por tramos y transversalmente al
canal, existan pequeñas soluciones de continuidad, lo que se logra construyendo losas
alternadas y llenando después con un material plástico, el espacio comprendido entre
dos de ellas.

44
La distancia comprendida entre junta y junta varia generalmente entre 2.40 y 3.60 mts.
para revestimientos de 2 a 3 pulgadas de espesor. Cuando discurre el agua generalmente
por la expansión del concreto las juntas quedan cerradas.
Además de las juntas de construcción, que no son otra cosa que las líneas transversales
del canal, donde el revestimiento es más débil se construyen a veces las llamadas
“juntas de expansión” que tienen por objeto prevenir la filtración a través de las
rajaduras previstas con las juntas de construcción. Y pueden ser de tres tipos distintos:
1. Están formadas por un relleno de asfalto o material elastómero, en la ranura dejada
por un pequeño listón de madera, que se quita después de la construcción entre
panel y panel.
2. Formadas por un relleno de cemento sobre asfalto en la misma ranura.
3. Una juntura especial “water stop”, que permita la separación entre panel y panel.
Los dos primeros tipos son los más recomendados.
Construcción de Los Revestimientos
Aunque estos se hacen de muy diversas maneras, según el diseño y el criterio del
ingeniero que está a cargo de la obra, se puede decir que existen dos métodos generales
para su construcción.
El primer método consiste en colocar dentro del canal, formas especiales, que
generalmente son de madera, y verter el concreto en el espacio que queda libre entre la
pared exterior de las formas y los costados del canal.

45
El segundo método no usa formas, colocándose el concreto sobre el fondo y paredes del
canal, como si se construyera un pavimento o una acera.
El primer método se usa generalmente en revestimientos que tienen más de dos
pulgadas de espesor, y donde los taludes de los costados tienen más de 45°.
El segundo método se usa cuando los taludes son más tendidos y cuando el
revestimiento es más delgado.
Economía de Los Revestimientos
Aunque a primera vista parece un gasto excesivo la construcción de revestimientos en
los canales, sin embargo hay que tener en cuenta que en muchos casos estos canales
revestidos, resultan más económicos, aún en su primer costo, especialmente en aquellos
lugares donde el agua es escasa y se tiene mucho terreno por irrigar.
Así, un canal revestido de concreto, da un coeficiente de fricción más bajo y por
consiguiente: para la misma sección y la misma pendiente tiene mayor capacidad de
conducción. En un canal revestido pueden usarse taludes más empinados, disminuyendo
así el costo de excavación y mejorando las condiciones hidráulicas de la sección.
Un canal revestido reduce prácticamente a cero las pérdidas por percolación, que como
anteriormente hemos visto llegan a porcentajes muy altos en canales sin revestir en
terrenos excavados en terrenos permeables; con el mismo volumen de agua
entrado en la cabecera del canal se pueden regar mayores extensiones de terreno. Un
canal revestido es más económico en su conservación.
Y por último, un canal revestido evita filtraciones que van a producir humedales,
inconvenientes y depósitos de sales en terrenos bajos.
Revestimientos Especiales
Existen casos especiales en los cuales los canales son excavados en laderas con rocas
fisuradas, donde pueden ocurrir pérdidas de agua; en estos casos generalmente basta con
ejecutar un buen mortero diluido en las fisuras.
También ocurre en los canales cortados en las laderas que la roca exterior está
descompuesta y que en el cuerpo del cerro la roca sea compacta; en estos casos basta
con hacer el revestimiento en el lado exterior del canal procurando que éste

46
revestimiento penetre en cuña en la arista formada por el talud exterior y el fondo del
canal.
En muchos casos, cuando el terreno en que ha sido excavado el canal, tiene poca
consistencia, los revestimientos se hacen de concreto armado, sea con barras delgadas
de acero o con tela metálica. En ambos casos, las juntas de expansión se diseñan
estructuralmente, pues el refuerzo del acero impide las rajaduras.
2.3 ESTUDIOS HIDROLÓGICOS Y NECESIDADES DE AGUA.
Cuando se trata de un proyecto de irrigación estos estudios se hacen con la
finalidad de determinar las necesidades de agua para luego ser comparadas con
las disponibilidades de las mismas; para llegar a esta comparación es necesario
conocer el procedimiento que debe seguirse para resolver estos dos problemas
importantes. Empezaremos a evaluar el volumen total de agua necesario para
una futura irrigación, expresando primero algunos conceptos y definiciones que
es necesario conocer.
Los estudios de suelos determinan la aptitud que tienen éstos para ser sembrados
de tal o cual cultivo; fijan además una posible distribución de los mismos,
períodos vegetativos, y la forma como pueden rotarse estos cultivos dentro de la
irrigación; estos datos se consignan en los llamados calendarios agrícolas que
sirven de base para hacer una evaluación del volumen de agua necesario.
Por medio de estos calendarios conocemos cuantos meses del año van a
necesitar agua los diferentes cultivos que se ha planeado extender. La cantidad
de agua mensual necesaria se determina encontrando primeramente el uso
consuntivo o evapotranspiración de la planta, para luego de dividirse por un
coeficiente llamado eficiencia de riesgo nos de la altura de agua necesaria para
cada cultivo y cada uno de los meses del año; la suma de estas necesidades
mensuales nos dará la necesidad anual.
Antes de entrar con mayor detalle sobre este último punto, veremos a
continuación como se define el uso consuntivo o evapotranspiración de la planta
y cuales son los métodos que sirvan para determinarlo cuantitativamente.

47
USO CONSUNTIVO O EVAPOTRANSPIRACIÓN.
Se define como la cantidad de agua transpirada a través de la planta y que sirve
para satisfacer sus necesidades fisiológicas, más una cierta cantidad de agua
evaporada directamente del suelo al medio ambiente.
Se han hecho experiencias para determinar separadamente el valor de estas
evaporaciones no habiéndose llegado aún a ninguna conclusión definitiva; más
bien los experimentos llevados a cabo para determinar la cuantía de estas
evaporaciones consideradas en conjunto han dado resultados positivos que son
empleados para de determinar las necesidades de las plantas.
Muchas formas y métodos se han empleado en diferentes épocas para determinar
el consumo de agua de las plantas; entre éstas podemos citar las siguientes;
Cultivo de plantas en tanques, cultivos en parcelas, muestras de suelos; cada uno
de estos métodos han empleado procedimientos distintos con el mismo fin.
Determinación del Consumo de Agua de las Plantas.
Se ha tratado siempre de conocer la cantidad de agua que requieren las plantas,
algunos métodos basados en la experimentación (directos) han dado buenos
resultados, sin embargo el costo representa un limitante en proyectos de pequeña
escala. Los métodos indirectos ayudan a estimar la dotación de agua en parcelas
pequeñas y en estudios a nivel de perfil y pre factibilidad.
Métodos Indirectos Para la Determinación de la Evapotranspiración
Entre estos métodos tenemos:
a) Metodo de Blanney y Criddle
Se basa en datos climatológicos y se debe a los Ings. Blanney y Criddle que
han propuesto una fórmula empírica de mucho valor práctico.
La formula mencionada asume que el consumo mensual de agua (Um) es una
función de la temperatura (T) media mensual, del promedio mensual de horas de
sol (p) expresado en porcentaje y de las características (K) fisiológicas del vegetal
considerado, obteniéndose la relación siguiente;

48
Um = F (T, p, K)
Esta fórmula desarrollada toma la siguiente forma:
Um = F x K
Siendo: F = T x p
Estando: la temperatura (T) en grados Farenheit.
K, es un coeficiente de consumo dado en centímetros y que depende de la clase
de cultivo.
Si quisiéramos usar grados centígrados el valor de F seria:
 
100
P32T1.8
F


Entonces el consumo mensual en centímetros por hectárea de cultivo es:
 
100
P32T1.8
KUm


El valor del coeficiente de consumo K varía como dijimos con el tipo de cultivo
y se le determina experimentalmente. A continuación damos una tabla de éstos
valores:
Valores de K Periodo vegetativo (días) Planta

49
Para la aplicación de la fórmula se necesita también conocer el promedio mensual de
horas de sol; se muestra a continuación un cuadro de estos valores para latitudes
comprendidas entre 0° y 20° del Ecuador geográfico.
PORCENTAJES DE HORAS DE LUZ POR MES PARA LATITUDES SUR
Latitud
Meses 0° 1° 2° 3° 4° 5° 6° 7° 8° 9°
Enero 8.50 8.53 8.57 8.60 8.64 8.68 8.71 8.75 8.78 8.82
Febrero 7.66 7.69 7.71 7.73 7.75 7.77 7.79 7.81 7.83 7.85
Marzo 8.48 8.49 8.49 8.50 8.50 8.50 8.50 8.51 8.51 8.51
Abril 8.21 8.20 8.19 8.17 8.16 8.14 8.13 8.11 8.10 8.08
Mayo 8.50 8.46 8.43 8.40 8.37 8.34 8.31 8.27 8.24 8.21
Junio 8.22 8.19 8.14 8.11 8.07 8.03 7.99 7.95 7.92 7.89
Julio 8.50 8.46 8.42 8.39 8.35 8.32 8.28 8.25 8.21 8.18
Agosto 8.50 8.47 8.45 8.43 8.40 8.38 8.36 8.34 8.32 8.30
Septiembre 8.21 8.21 8.21 8.21 8.20 8.20 8.20 8.20 8.19 8.19
Octubre 8.50 8.51 8.53 8.54 8.56 8.57 8.59 8.60 8.62 8.63
Noviembre 8.22 8.25 8.28 8.31 8.34 8.37 8.40 8.43 8.46 8.49
Diciembre 8.50 8.54 8.58 8.62 8.66 8.70 8.74 8.78 8.82 8.86
2.03 – 2.15
1.05 – 1.65
2.54 – 3.05
2.29
1.27 – 1.65
1.52 – 1.78
1.91 – 2.15
1.65 – 1.91
1.91
1.78
Permanente
120 – 180
90 – 150
Permanente
Permanente
80 – 120
80 – 200
120 – 180
Permanente
120
Alfalfa
Algodón
Arroz
Caña de azúcar
Cítricos
Frijol
Maíz
Papas
Pastos
Tomates

50
Se recomienda el uso del método Blanney & Criddle, cuando se trata de monocultivos o
cuando se tiene perfectamente definidos los agrotipos que constituyen las cosechas.
La determinación de las necesidades de agua empleando éste método supone que los
estudios agro-económicos son lo suficientemente completos, no sólo para la
determinación de los cultivos tipos, sino también para precisar la extensión que cebe
dedicarse a cada uno de ellos, en función de la capacidad productiva y de otros aspectos
relacionados con el mercado, capacidad económica, colonización etc.
Al iniciarse el estudio de un proyecto de irrigación, no se cuenta con los elementos
suficientes para discriminar sobre los agrotipos, quedando muchas veces a simple
apreciación del proyectista su determinación, lo que hace que las demandas de agua
puedan tener variaciones sustanciales de acuerdo al criterio de los proyectistas.
b) Método de Thornthwaite
Entre los métodos indirectos para calcular la evapotranspiración se encuentra el de
Thornthwaite, que usa como variable la temperatura del lugar de desarrollo del
proyecto. Debido a que el método del Dr. Thornthwaite, elimina el factor de apreciación
personal,
se recomienda para los estudios generales y de cultivo diversificado, , mientras no se
disponga de exhaustivos estudios agro-económicos.
Latitud
Meses 10° 11° 12° 13° 14° 15° 16° 17° 18° 19°
Enero 8.86 8.89 8.93 8.97 9.01 9.04 9.08 9.12 9.16 9.20
Febrero 7.87 7.89 7.91 7.93 7.95 7.97 7.99 8.01 8.03 8.06
Marzo 8.51 8.52 8.53 8.53 8.53 8.54 8.54 8.54 8.55 8.55
Abril 8.07 8.05 8.03 8.02 8.00 7.98 7.97 7.95 7.93 7.92
Mayo 8.17 8.15 8.11 8.08 8.05 8.01 7.98 7.95 7.91 7.88
Junio 7.84 7.97 7.75 7.71 7.67 7.63 7.59 7.54 7.50 7.46
Julio 8.14 8.11 8.08 8.03 7.99 7.95 7.91 7.88 7.84 7.80
Agosto 8.27 8.25 8.22 8.20 8.18 8.15 8.13 8.10 8.08 8.05
Septiembre 8.19 8.18 8.18 8.17 8.17 8.17 8.16 8.16 8.15 8.15
Octubre 8.65 8.66 8.68 8.70 8.71 8.73 8.75 8.76 8.78 8.80
Noviembre 8.53 8.56 8.59 8.63 8.66 8.70 8.73 8.77 8.81 8.83
Diciembre 8.90 8.95 8.99 9.03 9.08 9.13 9.17 9.22 9.26 9.30

51
En la aplicación de cualquiera de los métodos mencionados debe tenerse en cuenta que
los resultados que ellos ofrecen son solamente valores de orientación, ya que las
fórmulas empleadas no incluyen todos los factores de incidencia y porque para su
correcta aplicación debe tenerse en cuenta la eficiencia de riego, lo que a falta de
experiencia se toma de acuerdo a valores obtenidos en otros lugares, no siempre
semejantes a la zona que se estudia.
Sin embargo, cuando no se ha efectuado experiencias de demandas de agua, los
métodos de uso consuntivo ofrecen los elementos necesarios para la formulación del
proyecto dando, como se como se ha indicado, valores de orientación, indispensables
para la determinación de capacidades y extensiones irrigables de acuerdo a las
disponibilidades de agua.
Utilizando el método de Thornthwaite, en algunos países se han formado las isopletas
de demandas de agua, de gran aplicación en estudios generales, principalmente en los de
reconocimiento o preliminares.
Para la aplicación del método Thornthwaite, es necesario conocer:
a) Latitud del lugar
b) Temperatura media mensual
c) Período vegetativo (para estudios generales se toma todo el año).
Según Thornthwaite (1948):
a
I
T
xETP 






10
6.1
donde:
ETP - evapotranspiración potencial para meses de 30 días y 12 horas de luz
solar (no ajustada) en cm;
T - temperatura media mensual en o
C;
I - índice anual de calor (se calcula como la suma de los índices de las
eficiencias mensuales de la temperatura i).
En cuanto a los dos últimos términos se calculan por:

52




12
1
i
i
iI
;
514.1
5







T
i
Y, por su parte:
a = 6.75*10-7
(I 3
) – 7.71*10-5
(I 2
) + 0.017925 (I ) + 0.49239
Tabla 5.1: Índices de eficiencia termina de la temperatura mensual (método de
Thornthwaite)
TC 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
0 0.01 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07
1 0.9 0.10 0.12 0.13 0.15 0.16 0.18 0.20 0.21 0.23
2 0.25 0.27 0.29 0.31 0.33 0.35 0.37 0.39 0.42 0.44
3 0.46 0.48 0.51 0.53 0.56 0.58 0.61 0.63 0.66 0.69
4 0.71 0.74 0.77 0.80 0.82 0.85 0.88 0.91 0.94 0.97
5 1.00 1.03 1.06 1.09 1.12 1.16 1.19 1.22 1.25 1.29
6 1.32 1.35 1.39 1.42 1.45 1.49 1.52 1.56 1.59 1.63
7 1.66 1.70 1.74 1.77 1.81 1.85 1.89 1.92 1.96 2.00
8 2.04 2.08 2.12 2.15 2.19 2.23 2.27 2.31 2.35 2.39
9 2.44 2.48 2.52 2.56 2.60 2.64 2.69 2.73 2.77 2.81
10 2.86 2.90 2.94 2.99 3.03 3.08 3.12 3.16 3.21 3.25
11 3.30 3.34 3.39 3.44 3.48 3.53 3.58 3.62 3.67 3.72
12 3.76 3.81 3.86 3.91 3.96 4.00 4.05 4.10 4.15 4.20
13 4.25 4.30 4.35 4.40 4.45 4.50 4.55 4.60 4.65 4.70
14 4.75 4.81 4.86 4.91 4.96 5.01 5.07 5.12 5.17 5.22
15 5.28 5.33 5.38 5.44 5.49 5.55 5.60 5.65 5.71 5.76
16 5.82 5.87 5.93 5.89 6.04 6.10 6.15 6.21 6.26 6.32
17 6.38 6.44 6.48 6.55 6.61 6.66 6.72 6.78 6.84 6.90
18 6.95 7.01 7.07 7.13 7.19 7.25 7.31 7.37 7.43 7.49
19 7.55 7.61 7.67 7.73 7.79 7.85 7.91 9.97 8.03 8.10
20 8.16 8.22 8.28 8.34 8.41 8.47 8.53 8.59 8.66 8.72
21 8.78 8.85 8.91 8.97 9.04 9.10 9.17 9.23 9.29 9.36

53
22 9.42 9.49 9.55 9.62 9.68 9.75 9.82 9.88 9.95 10.01
23 10.08 10.15 10.21 10.28 10.35 10.41 10.43 10.55 10.62 10.68
24 10.75 10.82 10.89 10.95 11.02 11.09 11.16 11.23 11.30 11.37
25 11.44 11.50 11.57 11.64 11.71 11.78 11.85 11.92 11.99 12.06
26 12.13 12.21 12.28 12.35 12.42 12.49 12.56 12.63 12.70 12.78
27 12.85 12.92 12.99 13.07 13.14 13.21 13.28 13.36 13.43 13.50
28 13.58 13.65 13.72 13.80 13.87 13.94 14.02 14.09 14.17 14.24
29 14.32 14.39 14.47 14.54 14.62 14.69 14.77 14.84 14.92 14.99
30 15.07 15.15 15.21 15.30 15.38 15.45 15.53 15.61 15.68 15.76
31 15.04 15.92 15.90 16.07 16.18 16.23 16.30 16.38 16.46 16.54
32 16.62 16.70 16.78 16.85 16.93 17.01 17.09 17.17 17.25 17.33
33 17.41 17.48 17.57 17.65 17.73 17.81 17.89 17.97 18.05 18.13
34 18.22 18.30 18.38 18.46 18.54 18.62 18.70 18.79 18.87 18.95
35 19.03 19.11 19.20 19.28 19.36 19.45 19.53 19.61 19.69 19.78
36 19.86 19.95 20.03 20.11 20.20 20.28 20.36 20.45 20.53 20.62
37 20.70 20.79 20.87 20.96 21.04 21.13 21.21 21.30 21.38 21.47
38 21.56 21.64 21.73 21.81 21.90 21.99 22.07 22.16 22.25 22.33
39 22.43 22.51 22.59 22.68 22.77 22.86 22.95 23.08 23.12 23.21
40 23.30 . . .
La evapotranspiración potencial no ajustada que se obtiene por las fórmulas anteriores
debe ajustarse a la duración máxima posible de la insolación para el mes y latitud dada.
Este ajuste se realiza mediante un factor que resulta de la expresión:
(Nd/30)(N/12)
Dónde:
Nd: número de días del mes considerado
N: máximo horas de sol según latitud del lugar (tabla 4.2.2)
La ETP ajustada se obtiene al multiplicar f por la evapotranspiración potencial no
ajustada.
Ejemplo:

54
Cálculo de ETP para el mes de mayo y las condiciones de Cuba.
T = 26,0 °C;
Latitud == 22,5°N.
Las temperaturas medías de todos los meses del año son necesarias para calcular
I , se asumirán los valores aproximados siguientes:
MES ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
Tº C 21 22 23 25 26 27 27.5 28 27 26 24 22
El valor de I puede ser calculado rápidamente por un ábaco que resuelve la expresión:
514.1
5







T
i
Los valores de i (por meses) serán:
ME
S
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DI
C
Tº C 8.7
8
9.4
2
10.0
8
11.4
4
12.1
3
12.8
5
13.2
1
13.5
8
12.8
5
12.1
3
10.7
5
9.4
2




12
1
i
i
iI
=136.64
a = 6,75•10-7•(136.64)3
- 7,71 • 10-5 •(136.64)2
+ 0,017925(136.64) + 0,49239
a = 2,94.
La evapotranspiración potencial no ajustada para mayo será:
ETP = 1,6
94.2
64.136
2610





 x

55
ETP = 10,60 cm.
El valor para el ajuste se obtiene para la latitud de 22,5°N en mayo de la tabla
4.2.2 donde N = 13,2:
1.1
12
2.13
f
ETPajustada = 10,60 • 1,1 = 11,66 cm/30 días por ha.
ETPmayo = 0.388x31 = 12.03 cm/mes/ha =1,203m3/mes/ha.
En general. todos los métodos que se basan en la temperatura media del aire como
elemento climático fundamental tienen inexactitudes para determinadas épocas del año
fundamentalmente durante los meses que se recibe alta radiación solar y no se producen
altas temperaturas, como son abril y mayo. Las desventajas fundamentales de estos
métodos resumidos por De La Peña, (1977) son:
1. La temperatura no es buena indicadora de la energía disponible para la
evapotranspiración.
2. La temperatura del aire respecto a la temperatura de radiación puede ser
diferente.
3. No se tiene en cuenta el viento, ni el efecto de calentamiento del aire por
advección.
4. La evapotranspiración sería cero con temperaturas del aire por debajo de O°C
lo cual no es cierto.
c) Método de la radiación (Doorenbos, 1976)
Este método suele ser de utilidad en aquellas zonas donde existen datos
climáticos referidos a la insolación, nubosidad o radiación y temperatura del
aire, pero no se dispone de mediciones sistemáticas del viento y de la
humedad del aire. El método predice los efectos del clima sobre las

56
necesidades de agua de los cultivos y permite calcular gráficamente la
evapotranspiración potencial según los trabajos realizados por Doorenbos y
Pruitt (1976). Según estos autores éste método dará buenos resultados en
zonas ecuatoriales, en islas pequeñas de gran altitud.
La relación que se sugiere para calcular ETP es la siguiente:
ETP= (a + b).W.RS
Dónde:
a y b - coeficientes cuyo valor empírico está resuelto gráficamente;
W - índice de ponderación que depende de la temperatura media del
aire y la altitud
RS - radiación solar recibida en la superficie de la tierra y expresada
en el equivalente de evaporación, mm/dfa.
Los valores del índice de ponderación W para los efectos de la radiación sobre
la ETP a diferentes temperaturas y altitudes aparecen en la tabla 4.2.1
La radiación solar RS está en función de la latitud y de la época del año
únicamente. La medición directa de la radiación solar se limita a los centros
principales de investigación y estaciones meteorológicas de alto nivel que
disponen de equipos actinométricos, por lo que con frecuencia no se dispone de
estos datos. Sin embargo, se puede predecir la radiación solar a partir de
observaciones sobre las horas de insolación fuerte registradas en las cartas que
comúnmente usan los hiliógrafos in situ y comparándolas con el máximo
número de horas de insolación fuerte que teóricamente debe haber en el lugar
según la latitud geográfica y época del año mediante la fórmula siguiente:
RS = (0.25+0.50 N
n
)Ra
Dónde:
n - número de horas reales de insolación diaria, promedio del período (decena o
mes);

57
V - número máximo de horas de insolación diaria promedio del periodo (decena
o mes);
Ra -radiación extraterrestre que recibe la parte superior de la atmósfera expresada
en equivalente de evaporación, mm/día.
La duración máxima diaria media de las horas de fuerte insolación (N) aparecen
en la tabla 4.2.2. La ubicación de Cuba con 22° de latitud norte, es necesario
interpolarla para obtener W en algunas columnas de la tabla antes mencionada.
La radiación extraterrestre, Ra puede tomarse de la tabla 4.2.3 según latitud y
época del año.
Una vez determinados los valores de W y R¡ corresponde seleccionar las
características medias de los vientos diurnos en metros por segundo desde las
7:00 am a 7:00 pm, así como la humedad relativa media que corresponde
también al período para el cual se quiere determinar ETP. Se entiende como HR
media el promedio entre la HRmax y la HRmin en las 24 horas del día. Con
estos datos se trabaja con la figura 3.4 seleccionando el cuadro de trabajo según
sea el valor de HR media; se entra por el eje de las x. se intercepta la línea que se
corresponde con la condición de viento diurno dado y se obtiene ETP en el eje
de ordenadas. Un ejemplo para las condiciones de Cuba se desarrolla a
continuación.

58
Tabla 4.2.1: Valores del índice de ponderación (w) según la temperatura y altitud
Temp. Cº 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Altitud, m
0 0.43 0.46 0.49 0.52 3.55 0.58 0.61 0.64 0.66 0.68
500 0.45 0.48 0.51 0.54 0.57 0.61 0.62 0.65 0.67 0.7
1000 0.46 0.49 0.52 0.55 0.58 0.64 0.64 0.66 0.69 0.71
2000 0.49 0.52 0.55 0.58 0.61 0.66 0.66 0.69 0.71 0.73
3000 0.52 0.55 0.58 0.61 0.64 0.69 0.69 0.71 0.73 0.75
4000 0.55 0.58 0.61 0.64 0.66 0.71 0.71 0.73 0.76 0.78
Temp. Cº 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40
Altitud, m
0 0.71 0.73 0.75 0.77 0.78 0.8 0.82 0.83 0.84 0.85
500 0.72 0.74 0.76 0.78 0.79 0.81 0.82 0.84 0.85 0.86
1000 0.73 0.75 0.77 0.79 0.8 0.82 0.83 0.85 0.86 0.87
2000 0.75 0.77 0.79 0.81 0.82 0.84 0.85 0.86 0.87 0.88
3000 0.77 0.79 0.81 0.82 0.84 0.85 0.86 0.88 0.88 0.89
4000 0.79 0.81 0.83 0.84 0.85 0.86 0.88 0.89 0.9 0.9

59
Tabla 4.2.2: Duración máxima diaria de las horas de fuerte
insolación (N)
Lat. N ENE FEB MAR ABR MAY JUN
Lat. S JUL AGOS SEPT OCT NOV DIC
50º 8.5 10.1 11.8 13.8 15.4 16.3
48º 8.8 10.2 11.8 13.6 15.2 16
46º 9.1 10.4 11.9 13.5 14.9 15.7
44º 9.3 10.5 11.9 13.4 14.7 15.4
42º 9.4 10.6 11.9 13.4 14.6 15.2
40º 9.6 10.7 11.9 13.3 14.4 15
35º 10.1 11 11.9 13.1 14 14.5
30º 10.4 11.1 12 12.9 13.6 14
25º 10.7 11.3 12 12.7 13.3 13.7
20º 11 11.5 12 12.6 13.1 13.3
15º 11.3 11.6 12 12.5 12.8 13
10º 11.6 11.8 12 12.3 12.6 12.7
5º 11.8 11.9 12 12.2 12.3 12.4
0º 12.1 12.1 12.1 12.1 12.1 12.1
Lat. N JUL AGOS SEPT OCT NOV DIC
Lat. S ENE FEB MAR ABR MAY JUN
50º 15.9 14.5 12.7 10.8 9.1 8.1
48º 15.6 14.3 12.6 10.9 9.3 8.3
46º 15.4 14.2 12.6 10.9 9.5 8.7
44º 15.2 14 12.6 11 9.7 8.9
42º 14.9 13.9 12.9 11.1 9.8 9.1
40º 14.7 13.7 12.5 11.2 10 9.3
35º 14.3 13.5 12.4 11.3 10.3 9.8
30º 13.9 13.2 12.4 11.5 10.6 10.2
25º 13.5 13 12.3 11.6 10.9 10.6
20º 13.2 12.8 12.3 11.7 11.2 109
15º 12.9 12.6 12.2 11.8 11.4 11.2
10º 12.6 12.4 12.1 11.8 11.6 11.5
5º 12.3 12.3 12.1 12 11.9 11.8
0º 12.1 12.1 12.1 12.1 12.1 12.1

60
Tabla 4.2.3:Radiación extraterrestre (Ra) expresada en
equivalente de evaporación, mm/día
Hemisferio Norte
E F M A M J J A S O N D LAT.
3.8 6.1 9.4 12.7 15.8 17.1 16.4 14.1 10.9 7.4 4.5 3.2 50º
4.3 6.6 9.8 13 15.6 17.2 16.5 14.3 11.2 7.8 5 3.7 48º
4.9 7.1 10.2 13.3 16 17.2 16.6 14.5 11.5 8.3 5.5 4.3 46º
5.3 7.6 10.6 13.7 16.1 17.2 16.6 14.7 11.9 8.7 6 4.7 44º
5.9 8.1 11 14 16.2 17.3 16.7 15 12.2 9.1 6.5 5.2 42º
6.4 8.6 11.4 14.3 16.4 17.3 16.7 15.2 12.5 9.6 7 5.7 40º
6.9 9 11.8 14.5 16.4 17.2 16.7 15.3 12.8 10 7.5 6.1 38º
7.4 9.4 12.1 14.7 16.4 17.2 16.7 15.4 13.1 10.6 8 6.6 36º
7.9 9.8 12.4 14.8 16.5 17.1 16.8 15.5 13.4 10.8 8.5 7.2 34º
8.3 10.2 12.8 15 16.5 17 16.8 15.6 13.6 11.2 9 7.8 32º
8.8 10.7 13.1 15.2 16.5 17 16.8 15.7 13.9 11.6 9.5 8.3 30º
9.3 11.1 13.4 15.3 16.5 16.8 16.7 15.7 14.1 12 9.9 8.8 28º
9.8 11.5 13.7 15.3 16.4 16.7 16.6 15.7 14.3 12.3 10.3 9.3 26º
10 11.9 13.9 15.4 16.4 16.6 16.5 15.8 14.5 12.6 10.7 9.7 24º
11 12.3 14.2 15.5 16.3 163 16.4 15.8 14.6 13 11.1 10.2 22º
11 12.7 14.4 15.6 16.3 16.4 16.3 15.9 14.8 13.3 11.6 10.7 20º
12 13 14.6 15.6 16.1 16.1 16.1 15.8 14.9 13.6 12 11.1 18º
12 13.3 14.7 15.6 16 15.9 15.9 15.7 15 13.9 12.4 11.6 16º
12 13.6 14.9 15.7 15.8 15.7 15.7 15.7 15.1 14.1 12.8 12 14º
13 13.9 15.1 15.7 15.7 15.5 15.5 15.6 15.2 14.4 13.3 12.5 12º
13 14.2 15.3 15.7 15.5 15.3 15.3 15.5 15.3 14.7 13.6 12.9 10º
14 14.5 15.3 15.6 15.3 15 15.1 15.4 15.3 14.8 13.9 13.3 8º
14 14.8 15.4 15.4 15.1 14.7 14.9 15.2 15.3 15 14.2 13.7 6º
14 15 15.5 15.5 14.9 14.4 14.6 15.1 15.3 15.1 14.5 14.1 4º
15 15.3 15.6 15.3 14.6 14.2 14.3 14.9 15.3 15.3 14.8 14.4 2º
15 15.5 15.7 15.3 14.4 13.9 14.1 14.8 15.3 15.4 15.1 14.8 0º

61
Hemisferio Sur
E F M A M J J A S O N D LAT
17.5 14.7 10.9 7 4.2 3.1 3.5 5.5 8.9 12.9 16.5 18.2 50º
17.6 14.9 11.2 7.5 4.7 3.5 4 6 9.3 13.2 16.6 18.2 48º
17.7 15.1 11.5 7.9 5.2 4 4.4 6.5 9.7 13.4 16.7 18.3 46º
17.8 15.3 11.9 8.4 5.7 4.4 4.9 6.9 10.2 13.7 16.7 18.3 44º
17.8 15.5 12.2 8.8 6.1 4.9 5.4 7.4 10.6 14 16.8 18.3 42º
17.9 15.7 12.5 9.2 6.6 5.3 5.9 7.9 11 14.2 16.9 18.3 40º
17.9 15.8 12.8 9.6 7.1 5.8 0.3 8.3 11.4 14.4 17 18.3 38º
17.9 16 13.2 10.1 7.5 6.3 6.8 8.8 11.7 14.6 17 18.2 36º
17.8 16.1 13.5 10.5 8 6.8 7.2 9.2 12 14.9 17.1 18.2 34º
17.8 16.2 13.8 10.9 8.5 7.3 7.7 9.6 12.4 15.1 17.2 18.1 32º
17.8 16.4 14 11.3 8.9 7.8 8.1 10.1 12.7 515 17.3 18.1 30º
17.7 16.4 14.3 11.6 9.3 8.2 8.6 10.4 13 15.4 17.2 17.9 28º
17.6 16.4 14.4 12 9.7 8.7 9.1 10.9 13.2 15.5 17.2 17.8 26º
17.5 16.5 14.6 12.3 10.2 9.1 9.5 11.2 13.4 15.6 17.1 17.7 24º
17.4 16.5 14.8 12.6 10.6 9.6 10 11.6 13.7 15.7 17 17.5 22º
17.3 16.5 15 13 11 10 10.4 12 13.9 15.8 17 17.4 20º
17.1 16.5 15.1 13.2 11.4 10.4 10.8 12.3 14.1 15.8 16.8 17.1 18º
16.9 16.4 15.2 13.5 11.7 10.8 11.2 12.6 14.3 15.8 16.7 16.8 16º
16.7 16.4 15.3 13.7 12.1 11.2 11.6 12.9 14.5 15.8 16.5 16.6 14º
16.6 16.3 15.4 14 12.5 11.6 12 13.2 14.7 15.8 16.4 16.5 12º
16.4 16.3 15.5 14.2 12.8 12 12.4 13.5 14.8 15.9 16.2 16.2 10º
16.1 16.1 15.5 14.4 13.1 12.4 12.7 13.7 14.9 15.8 16 16 8º
15.8 16 15.6 14.7 13.4 12.8 13.1 14 15 15.7 15.8 15.7 6º
15.5 15.8 15.6 14.9 13.8 13.2 12.4 14.3 15.1 15.6 15.5 15.4 4º
15.3 15.7 15.7 15.1 14.1 13.5 13.7 14.5 1.2 15.5 15.3 15.1 2º
15 15.5 15.7 15.3 14.4 13.9 14.1 14.8 15.3 15.4 15.1 14.8 0º

62
Relación entre W-Rs y el comportamiento medio de la humedad
relativa del aire y los vientos diurnos para obtener la
evapotranspiracion potencial
ETPmm/díaETPmm/día
WRS mm/díaWRS mm/día
1
2
4
3
3
4
2
1
106 842
HR media > 70 %
10
8
6
4
2
HR media = 55 - 70 %
HR media = 40 - 55 %HR media < 40 %
2 4 86 10
3
4
2
1
10
12
8
6
4
2
2 4 86 10
1
2
4
33. Vientos diurnos fuertes, 5-8 m/s
4. Vientos diurnos muy fuertes, > 8 m/s
2. Vientos diurnos moderados, 2-5 m/s
1. Vientos diurnos déviles, 0-2 m/s
106 842

63
Ejemplo:
1. Cálculo de ETP diaria media en milímetros por día para el mes de abril en la región del
Sagua la Grande en Cuba.
Datos:
Temperatura media: 24,5 °C.
Insolación n media: 9,0 h.
Vientos diurnos: 4,25 m/s (moderados).
Humedad relativa media: 70 %.
Latitud norte: 22,6°.
Altitud: 9,0 m.
Solución:
Radiación extraterrestre Ra para abril (tabla 3.12): 15,5 mm/día.
Duración máxima diaria de la insolación N (tabla 3.11): 12,6 h.
RS = (0,25 + 0,50*9/12,6) 15,5
RS = 9,4 mm/día.
Factor de ponderación W: = 0,73 (tabla 3.10).
Término de radiación W- R, = 0,73 • 9,4
W*RS=6,8.
Evapotranspiración potencial por la figura 3.4 teniendo en cuenta vientos moderados y
humedad relativa media de 70 %.
ETP (abril) = 6,0 mm/día.
2. Calcular la Evapotranspiración por el Método de Radiación para el Mes de Abril en
una Región del Perú.
Datos:
n = 9 horas
Tº = 21 ºC

64
HR = 95%
Latitud = Sur 9.5º
Altitud = 40 msnsm
Velocidad del Viento = 5 m/seg
Solución:
Efectuando los Cálculos:
5º L.S N = 12
N (abril) = 10º L.S N = 11.8
N (Abril) = 11.9
A su vez:
RA (abril) : 6º LT RA = 14.7
mm 8º LT RA = 14.4
RA = 14.55 mm / día
Entonces;
R s = (0.25+ (0.5x9) / 11.9) x 14.55
R s = 9.09 mm / día
Por otro lado:
w = f ( Tº, altitud)
Luego:
Tº = 20 ºC : Z = 0 w = 0.68
Z = 500 w = 0.70
Tº = 22 ºC : Z = 0 w = 0.71
Z = 500 w = 0.72
w = 0.70

65
Finalmente:
E0 = ( a + b) 0.70 x 9.09
E0 = (a + b) 6.36
Del Gráfico; IV, para
WRS = 6.36 mm / día
Tenemos:
E0 = 5.8 mm / día
En Conclusión:
El valor hallado se encuentra dentro del rango apropiado; ya que el promedio de la
Evapotranspiración en el Perú es de 5 mm / día.
d) Método del evaporímetro clase A
El evaporímetro, clase A es un tanque circular de 125 cm de diámetro y 25,5 dé
profundidad. construido de hierro galvanizado y montado sobre una plataforma hecha con
listones de madera; de modo que permita la circulación libre del aire en contacto con el
fondo del tanque, se llena de agua hasta 5 cm del borde y una vez que la lámina ha
descendido hasta 7 cm del borde se rellena de nuevo. La evaporación se calcula como la
diferencia entre dos lecturas diarias consecutivas, haciéndose ajuste por cualquier
precipitación medida en un pluviómetro adyacente.
El método del evaporímetro clase A para estimar la evapotranspiración de los cultivos se
basa en el criterio de qué sobre la lámina de agua de un evaporímetro influye todo el
complejo de elementos climáticos que condicionan la evapotranspiración del agua por las
plantas como fenómeno físico, por lo que el método del evaporímetro integra todos los
métodos anteriores.
Sin embargo, diversos factores pueden tener influencia en inexactitudes del evaporímetro
para estimar la evapotranspiración, tales como: la reflexión que se origina en una
superficie de agua es de 5 a 8 % en relación con la radiación solar recibida, mientras que
para la mayoria de las cubiertas vegetales es de 20 a 25 %; el calor almacenado en el
tanque durante el día puede dar lugar a valores de evaporación nocturna relativamente
altos que no se corresponden con la evapotranspiración de tos cultivos por las noches. Es

66
importante el color blanco exterior del tanque para disminuir la transferencia de calor por
los costados, y la protección de este para que los animales no consuman su agua,
originando así datos alterados.
El tanque debe estar ubicado en un lugar rodeado de vegetación herbácea,
preferentemente un pasto que cubra todo el terreno y enclavado en la región donde se
encuentran cultivos a los cuales se les calculará la evapotranspiración a partir de las
mediciones de evaporación. Se acepta que la evaporación de un tanque evaporímetro
clase A pueda usarse para usarse para calcular la evapotranspiración en un radio de hasta
50 km, lo que simplifica la cantidad de mediciones en las empresas agrícolas. Este
método es el que se ha adoptado en Cuba y también en Estados Unidos, Israel, Puerto
Rico, Taiwan, Hawai, México, y otros países y entre las ventajas que tiene pueden
resumirse las siguientes:
 Es un método de aplicación sencilla.
 Puede usarse para calcular la evapotranspiración en el proyecto y en la explotación de los
sistemas de riego.
 No depende de un limitado número de factores climáticos, sino que los integra todos.
 Puede usarse para calcular la evapotranspiración para períodos tan cortos como un día.
Para calcular la evapotranspiración a partir de datos de evaporación, debe conocerse con
anterioridad la relación entre ambos términos, para las diferentes fases de desarrollo del cultivo y
para determinada época de siembra o plantación, es decir, debe conocerse el coeficiente bK .
Generalmente, bK puede variar para cada decena del ciclo vegetativo y su expresión será:
o
t
b
E
E
K 
Donde:
oE
- evaporación del tanque evaporímetro.
La determinación de bK corresponde a las estaciones experimentales y es un dato
importante para la proyección y explotación del régimen de riego. Para la mayoría de los
cultivos y fases de desarrollo la evaporación del tanque clase A resulta mayor que la

67
evapotranspiración real. Luego los valores de bK serán generalmente menores que la
unidad.
EFICIENCIA DE RIEGO
Siempre sucede en la práctica que la cantidad de agua que necesita la planta (An) es
menor que la cantidad de agua puesta en la cabecera (Aa) del lote, esto se debe entre
otros factores a las pérdidas por percolación y de escorrentía; a la relación entre estas
cantidades de agua se le denomina eficiencia de riego.
Aa
An
Er 
El valor de Er depende también de la habilidad con que se maneje el agua; en nuestro medio se
considera que tiene valores comprendidos entre 0.20 y 0.45. La eficiencia total de riego Er,
corresponde al producto de la eficiencia en la conducción (Ec), distribución (Ed) y de aplicación
(Ea).
Debe tenerse presente que éstas pérdidas son diferentes de las que se producen por conducción
en los canales principales y secundarios.
Tabla 5.2: Cuadro De Eficiencias, Métodos De Riego Y Cultivos Predominantes por Valles
VALLE
EFICIENCIAS (%)
METODO DE
RIEGO
CULTIVOS PREDOMINANTESETAPA (1)
COND0UC.
ETAPA (1)
APLICAC.
ETAPA RIEGO
(1)X(2)
TUMBES 80 50 40
Surcos y
Pozas
Arroz, Plátanos frutales
CHICAMA 85 40 34 Surcos
Caña de Azúcar, Maíz,
Menestras
MOCHE 88 38 33
Surcos y
Melgas
Alfalfa
VIRU 77 56 43 Surcos
Maíz, Sorgo, Camote,
Espárrago
CHAO 77 56 43 Surcos Maíz, Sorgo, Frutales
SANTA 75 35 26
Surcos,
Melgas y
pozas
Caña de Azúcar, Arroz,
Maíz, Alfalfa
LACRAMARCA 75 35 26
Surcos,
Melgas y
pozas
Caña de Azúcar, Arroz,
Alfalfa, Maíz

68
NEPEÑA 74 45 33
Surcos y
Melgas
Alfalfa
CASMA 75 53 40 Surcos Maíz, Algodón, Menestras
HUARMEY 75 53 40 Surcos
Maíz , Menestras, Yuca,
Algodón
FORTELEZA 85 50 42 Surcos
Papa
PATIVILCA 85 50 42 Surcos
Papa
SUPE 85 50 42 Surcos Maíz, Caña de Azúcar
HUAURA 85 52 44
Surcos y
Melgas
Maíz, Menestras, Algodón
CHANCAY-
HUARAL
75 60 45 Surcos
Maíz, Algodón, Papa,
Cítricos
CHILLON 75 60 45
Surcos y
Melgas
Maíz, Camote, Alfalfa
RIMAC 75 60 45
Surcos y
Melgas
Pan llevar y Jardines
LURIN 75 55 41
Surcos y
Melgas
Frutales, Maíz, Camote,
Tomate
MALA-OMAS 75 51 38
Surcos y
Melgas
Algodón, Plátano, Maíz,
Papa
CAÑETE 75 60 45 Surcos
Algodón, Papa, Camote,
Frutales
SAN JUAN 70 60 42 Surcos Algodón, Maíz, Vid
PISCO 70 60 42
Surcos y
Melgas
Algodón, Maíz, Pallares,
Pastos
ICA 60 55 33
Surcos y
Melgas
Algodón, Vid, Pastos,
Menestras, Pallares
GRANDE 60 55 33
Surcos y
Melgas
Algodón, Cítricos, Maíz,
Menestras, Alfalfa
ACARI 75 42 31
Surcos y
Melgas
Maíz, Alfalfa
YAUCA 75 42 31
Surcos y
Melgas
Olivo, Maíz, Alfalfa
CHALA 75 42 31
Surcos y
Melgas
Olivo, Alfalfa, Maíz
CHAPARRA 75 42 31
Surcos y
Melgas
Olivo, Maíz, Alfalfa
ATICO 75 42 31
Surcos y
Melgas
Olivo, Higuera, Alfalfa
CARAVELI 75 42 31
Surcos y
Melgas
Vid, Trigo, Alfalfa

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