Este documento presenta los pasos para realizar un estudio topográfico y cálculos de coordenadas geográficas (X, Y, Z) de puntos levantados. También describe el proceso de predimensionamiento de sistemas de riego, incluyendo la estimación del área regable con un caudal dado y el caudal necesario para regar un área determinada. Finalmente, explica los pasos para la selección del sistema de riego apropiado y el proceso general de diseño, con énfasis en el diseño agronómico.

1. UNIVERSIDAD JOSÉ CARLOS MARIÁTEGUI
FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
INGENIERÍA CIVIL
MOQUEGUA – PERÚ
2023
TEMA: SEMANA V.
CURSO: IRRIGACIONES
SECCIÓN: “A”
DOCENTE:
MGR.RODRÍGUEZ VÁSQUEZ MARIO PEDRO
ALUMNOS:
 AMESQUITA FLORES JEAN PIERRE
 COAYLA MAMANI JUNIOR ANGEL
 CERVANTES CUELLAR MARCEL
 CANAZA RAMOS ALBERTO
 AROCUTIPA HUISA DAVID MAURO
GRUPO N.º02

2. ESTUDIO
TOPOGRÁFICO
• Para la realización del
estudio topográfico se
recomienda la utilización del
nivel de mano de tipo Abney,
dado que a nuestro juicio
ofrece el equilibrio justo
entre facilidad de uso,
precisión requerida y rapidez
de trabajo

3. Cálculos
• Una vez que, en el trabajo de campo, se han
recogido el ángulo horizontal, el vertical, y la
distancia, es hora de llevar a cabo el trabajo de
gabinete que nos va a proporcionar las coordenadas
geográficas (X, Y, Z) de los puntos levantados.
• Aunque, obviamente, este trabajo de gabinete
puede abreviarse enormemente con el auxilio de
calculadoras u hojas electrónicas de cálculo es
necesario conocer adecuadamente las fórmulas
trigonométricas que fundamentan este trabajo.
𝑋 = 10,000 𝑚
𝑍 = 1000 𝑚
𝑌 = 10,000 𝑚
• Paso 1 asignar
coordenadas a la
estación:

4. • Paso 2: Calculamos la distancia geométrica acumulada para cada uno
de los puntos
• Paso 3: Convertir los ángulos verticales que están en grados y
minutos a grados enteros
El ángulo vertical entre e0 y e1 es -3º 50’.
Dividimos los 50 minutos entre 60:
50 / 60 = 0.83
Como el ángulo es negativo, restamos el
valor obtenido a los grados del ángulo:
– 3º – 0.83 = – 3.83 𝑔𝑟𝑎𝑑𝑜𝑠

5. • Paso 4: Calcular la diferencia de altitud entre estaciones:
La fórmula para hallar dicha diferencia es:
∆𝑍 = 𝐷 × 𝑠𝑒𝑛 𝛼
Siguiendo con el ejemplo, entre las estaciones e0 y e1 la diferencia de
altitud será:
∆𝑍 = 36 × 𝑠𝑒𝑛 (–3.83)
= 36 × – 0.0668 = – 2.40
• Paso 5: Calcular el valor de la distancia reducida con la siguiente
formula
𝐷 cos 𝛼
Ejemplo:
36 × 𝑐𝑜𝑠(– 3.83) = 36 × – 0.9978
= 35.92

6. • Paso 6: La diferencia entre las coordenadas X y las coordenadas Y
está dado por la fórmulas:
∆𝑋 = |𝐷 cos 𝑋 𝛼| × 𝑠𝑒𝑛𝜃
= 35.92 × 𝑠𝑒𝑛 126º
= 35.92 × 0.8090 = 29.06
∆𝑌 = |𝐷 cos𝑋 𝛼| × 𝑠𝑒𝑛𝜃
= 35.92 × 𝑐𝑜𝑠 126º
= 35.92 × 0.5878 = −21.11
• Paso 7: Así calculando las coordenadas de e1 hasta e0 mediante las
formulas
𝑋1 = 𝑋0 + ∆𝑋
= 10000 + 29.06 = 10029.06
𝑌
1 = 𝑌𝑂 + ∆𝑌
= 10000 – 21.11 = 9978.89
𝑍1 = 𝑍𝑂 + ∆𝑍
= 1000 – 2.40 = 997.60

7. Predimensionamiento
Tiene por objeto
obtener una
estimación rápida
en el campo de:
el área que
puede ser
regada con un
caudal existente
el caudal que
necesitaremos
para regar una
superficie dada.

8. Estimación
de área
regable
Se calcula a partir de la estimación
del déficit diario máximo o necesidad
neta máxima.
La necesidad neta máxima es la
máxima diferencia que se da durante
el año promedio entre precipitación y
evapotranspiración de las plantas.
La manera de proceder es la siguiente:
a) Como dato de partida
contamos con el caudal
aforado:
• Por ejemplo, 4
L/s

9. a)Supongamos que estamos en una región con
precipitación anual superior a los 1,200 mm, y
con una temperatura media diaria a lo largo
del año comprendida entre 15 y 25ºC.
b)El valor que deberemos escoger, por tanto,
para la ET0 estará comprendido entre 3 y 4
mm/día. Elegimos el valor de 4 mm/día = 4
L/m2/día.
b) Máximo valor de la
evapotranspiración de
referencia (ET0), que
estimo a partir de la
Tabla 18:
La manera de proceder es la siguiente:
Estimación
de área
regable

10. c) Estimación de necesidades netas
máximas, a partir de la fórmula:
Nn = 0.9 × ET0
= 0.9 × 4 = 3.6 mm/d
d) Estimamos la eficiencia de aplicación
de
riego (Ea) en función del sistema de riego
que prevemos utilizar:
Goteo: 90%
Aspersión: 75%
Superficie: 50%
e) Estimamos las necesidades brutas:
Nb = Nn = 3.6
Ea 0.75
= 4.8 mm/día = 4.8 L/m²/día f) La superficie máxima se calcula según
la fórmula:
𝑆 𝑚2 =
𝑄
𝐿
𝑠
∗ 3600 ∗ 24
𝑁𝑏
Siendo Q el caudal de la fuente o toma de
río.
𝑺 𝑴𝒛 =
𝟏𝟐. 𝟑 ∗ 𝑸
𝑳
𝒔
𝑵𝒃
Esta fórmula también puede
expresarse en manzanas:
Que aplicándola para los datos del
ejemplo:
𝑺 𝑴𝒛 =
𝟏𝟐. 𝟑 ∗ 𝟒𝑳/𝒔
𝟒. 𝟖 𝒎𝒎/𝒅
= 𝟏𝟎. 𝟐𝟓 𝑴𝒛

11. Caudal continuo mínimo que necesitamos
para regar una determinada área
• En este caso, simplemente despejaríamos el caudal de la siguiente
ecuación:
• Si por ejemplo contásemos con un terreno de siete manzanas que
quisiéramos regar por aspersión, y estuviéramos situados en una
zona climática húmeda con un déficit diario máximo de 4 mm/d:
𝑸 𝑳/𝒔 =
𝑺 𝑴𝒛 ∗ 𝑬𝑻𝟎
𝟏𝟑. 𝟕 ∗ 𝑬𝒂
𝑺 𝑴𝒛 =
𝟏𝟐. 𝟑 ∗ 𝑸
𝑳
𝒔
𝑵𝒃
Esta fórmula también puede expresarse en manzanas:
𝑸 =
𝟕 𝑴𝒛 ∗ 𝟒𝒎𝒎/𝒅
𝟏𝟑. 𝟕 ∗ 𝟎. 𝟕𝟓
= 𝟐. 𝟕 𝑳/𝒔

12. ELECCIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO
• Un sistema de riego está
constituido de manera
simplificada por una línea
de conducción del agua, y
una red de distribución. La
línea de conducción es la
que lleva el agua desde la
fuente, pozo o toma de río
hasta el inicio de cada
parcela. existen
principalmente tres
variantes que son el riego
por superficie, el riego por
aspersión, y el riego
localizado

13. En condiciones óptimas, y considerando las condiciones
socioeconómicas donde suelen instalarse minirriegos, será
siempre preferible el riego por aspersión debido a sus menores
costos de inversión
Deberá instalarse riego por superficie en las siguientes
circunstancias:
A. La existencia de fuerte vientos en verano
B. Pensando en sistemas por gravedad, el que exista poca
carga dinámica total
El riego por goteo, pese a sus inherentes limitaciones en cuanto
a sostenibilidad y facilidad de operación y mantenimiento, será
la única opción disponible en los siguientes casos:
A. Que la cantidad de agua sea una limitante
B. Suelos con muy baja permeabilidad
C. Agua disponible para riego con alta salinidad.
ELECCIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO
RIEGO POR SUPERFICIE
RIEGO POR GOTEO

14. PROCESO
GENERAL
DE DISEÑO

16. DISEÑO AGRONOMICO
El diseño agronómico consiste calcular todos los
parámetros necesarios para que el sistema de riego por
goteo sea capaz de suministrar con eficiencia el agua a
los cultivos en periodo de máximas necesidades, es
decir, se calcula la cantidad de agua que necesita el
cultivo para su desarrollo normal sin sufrir un déficit
hídrico, así como el agua necesaria para el manejo
efectivo de sales.
El diseño agronómico es una fase fundamental del
sistema de riego por goteo y un error en esta etapa
impactará en el diseño hidráulico; donde un mal cálculo
puede tener fuertes repercusiones económicas para la
corrección del sistema de riego y/o resultar en pérdidas
de rendimientos por falta de agua en etapas críticas del
cultivo.

17. DISEÑO AGRONOMICO
Para ilustrar adecuadamente el proceso de diseño
agronómico llevaremos a cabo los cálculos sobre datos
reales de un proyecto de riego en la comunidad de Nueva
Zona, municipio de Zacapa, departamento de Santa
Bárbara.
Los datos climáticos más cercanos son los de la estación de
Santa Bárbara que pueden encontrarse en la publicación
de Hargreaves (columnas b, c y d de la Tabla 20).
Unos últimos datos para el diseño:
• Los cultivos que se pretenden desarrollar en la zona
son maíz para elote y pasto Camerún.
• Son seis productores los cuales tienen pensado regar
media manzana cada uno.
• El caudal de la fuente ha sido aforado y rinde 2 L/s.

18. CALCULO DE LAS NECESIDADES NETAS DE
RIEGO MAXIMO
En este primer proceso determinaremos las necesidades netas de riego máximas,
para las cuales diseñaremos el sistema. El procedimiento a seguir consta de los
siguientes pasos:
Paso 1: Cálculo de la precipitación confiable al 75%, dado que los datos han sido
obtenidos de Hargreaves, esta publicación nos proporciona directamente los datos
de precipitación confiable al 75%, los cuales se muestran en la columna (d) de la
Tabla 20
Paso 2: Cálculo de la precipitación efectiva Aplicando las fórmulas de la USSCS,
resultan los valores de la columna (e) de la Tabla 20
• Para una precipitación mensual (Pm) menor de 250 mm:
Pe = (125 − 0.2 × Pm)×Pm / 125  (125- 0.2 x 107) x 107 / 125 = 88.68 = 88.7
• Para una precipitación mensual mayor o igual a 250 mm:
Pe = 0.1 × Pm + 125

19. CALCULO DE LAS NECESIDADES NETAS DE
RIEGO MAXIMO
Paso 3: Obtención de los datos de cultivo necesarios para dibujar las curvas del
factor KC Necesitamos para cada uno de los cultivos la siguiente información:
• Fechas de siembra.
• Las aproximamos al día 1, el 11 ó el 21 del mes, para los fines que veremos en el
paso 4.
• Ciclo total de cultivo.
• Días para cada estado vegetativo.
• Factores Kc para cada estado vegetativo.

20. Paso 4: Cálculo de la ETC y de las necesidades netas de riego
máximas
Para el cálculo de la ETC, deberemos tener en cuenta los dos
posibles ciclos del maíz (para el sembrado en noviembre y para el
sembrado en febrero) y el ciclo del pasto. Para cada uno de ellos,
y comenzando como ejemplo con el primer ciclo del maíz,
seguimos el procedimiento. El resultado será el mostrado en la
gráfica de la Figura 34
1. Dibujaremos la curva de KC. El resultado será el mostrado en
la gráfica de la Figura 34.
2. Procederemos seguidamente a rellenar una tabla como la de
la Figura 34,donde en las columnas se llevan los meses
durante los cuales transcurre el cultivo (de 1 de noviembre a
10 de febrero en este caso), dividiéndolos en décadas
(períodos de diez días).
3. En la fila (a) llevamos los datos de la ET0 en mm/mes (los de
la Tabla 20)

21. 4. En la fila (b), para las tres décadas de cada mes,
calculamos el valor de la ET0 en mm/día, para lo que
dividiremos los mm/mes entre el número de días del
mes en cuestión. Así, por ejemplo, para el mes de
diciembre, el valor de la ET0 diaria será: 117.0 / 31
(dias)= 3.8 mm/día.
5. Para cada década, calcularemos ahora a partir del
gráfico el valor aproximado del factor KC en el punto
medio de la década. Por ejemplo, cuando comienza la
primera década de diciembre el cultivo lleva 30 días
desde que se sembró, y cuando termine esta primera
década llevará 40 días. El punto medio de la década
serán, por tanto, 35 días de cultivo. Con este valor en
abscisas, el factor de cultivo que corresponde (ver las
líneas a trazos) será 0.66, el cual se coloca en la fila C.

22. 6. En la fila (d) se calculará para cada década el valor de
la ETc, multiplicando el valor de la ET0 por el factor de
cultivo. Así, en la primera década de diciembre: ETC =KC
× ET0 = 0.66 × 3.8 = 2.5 mm/d
7. En la fila (e) se colocan los valores de precipitación
efectiva mensual (Tabla 20), y en la (f) se pasan a
precipitación efectiva diaria dividiendo entre el número
de días del mes. Por ejemplo, para el mes de diciembre
la Pe diaria será: 33.9 / 31 = 1.1 mm/día
8. Se calculan ahora las necesidades netas diarias de
riego como:
Nn = ETc – Pe
que en el caso de la primera década de diciembre serán
2.5 – 1.1 = 1.4 mm/día. Una observación, las
necesidades netas no pueden ser, obviamente,
menores que cero. Por ejemplo, en la primera década
de noviembre la Pe es mayor que la ETC, luego
obviamente el riego es innecesario.

23. 8. Por último, las necesidades netas diarias máximas
serán el máximo valor de la fila (g). En el ejemplo
podemos ver cómo son justamente las de la última
década de cultivo, 5.2 mm/día, lo cual es
absolutamente coherente con el hecho de que la ETC
sea aun elevada, y las precipitaciones en ese mes
inexistentes

24. DISEÑO HIDRÁULICO

25.  UNIDADES DE MEDIDA:
• Caudal (Q):
o Litros por segundo (L/s) o metros cúbicos por segundo (m3/s).
• Velocidad media del agua (U) y celeridad (a):
o Metros por segundo (m/s).
• Sección o área transversal de conductos (S):
o Metros cuadrados (m2).
• Diámetro de tuberías circulares (D):
o Metros (m) o milímetros (mm).
• Presión:
o Metros de columna de agua (mca), o abreviadamente metros (m);
aunque no es una medida del SI, es muy frecuente utilizar también el
bar (no tiene abreviatura), el cual equivale aproximadamente a 10 mca.

26. PROCEDIMIENTO
POR
PASOS:
1.Selección del Material de la tubería o manguera.
2.Necesidades de Presión Dinámica.
3.Colocación preliminar de las cajas rompe presión (CRP).
4.Ajuste de las CRP
5. Línea piezométrica mínima.
6.Selección de diámetros válidos.
7.Construcción de la plantilla gráfica.
8. Trazado de la línea piezométrica.
9. Colocación de reguladores de presión
10. Comprobación ante el golpe de ariete y la sobrepresión
11. Válvulas de aire y de limpieza
12.Plano final