INFORME 4

UNIVERSIDAD TCNICA DE MACHALAFACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIASESCUELA DE INGENIERA AGRONMICA

PROFESOR: Ing. Mximo Iiguez. Mg. MscCTEDRA: Manejo y conservacin de suelos CURSO: Quinto CicloFECHA: 25 de Julio del 2012

INTEGRANTES: Quito Len Erik PatricioVilla Guerrero Pablo Ernesto

SEDIMENTOS Y AGUAS DE ESCORRENTAS DEL CANAL DE RIEGO DE LA GRANJA STA. INS

MACHALA EL ORO ECUADOR

1. INTRODUCCINLa erosin produce residuos de material rocoso de diversos tamaos que, con el tiempo, se van fragmentando en trozos ms pequeos. La gravedad y el transporte por la accin del agua o del viento los deposita y acumula en las zonas ms bajas del relieve terrestre. Esto da lugar a la aparicin de sedimentos que se depositan en capas, que llamamos "estratos". Ms adelante, las capas inferiores, que soportan ms peso, se transforman en nuevas rocas, las rocas sedimentarias.La escorrenta es un trmino geolgico de la hidrologa, que hace referencia a la lmina de agua que circula sobre la superficie en una cuenca de drenaje, es decir la altura en milmetros del agua de lluvia escurrida y extendida. Normalmente se considera como la precipitacin menos la evapotranspiracin real y la infiltracin del sistema suelo.Es por ello que se hace importante la realizacin de este tipo de proyecto que ir enfocado a la conservacin del suelo y su manera de recuperarlo de afecciones provocadas por un mal manejo del mismo. Ms aun cuando se trata de optimizar los recursos para una agricultura tcnica y sostenibleLos objetivos fueron: 1. Determinar las cantidades de sedimentos y aguas de escorrenta en el canal de riego de la granja Santa Ins.2. Determinar el caudal de agua que transporta el canal de la granja Santa Ins.

2. REVISIN DE LITERATURA2.1. SEDIMENTOSPrez L. (2005) Define como "sedimentacin" al proceso natural por el cual las partculas ms pesadas que el agua, que se encuentran en su seno en suspensin, son removidas por la accin de la gravedad. Las impurezas naturales pueden encontrarse en las aguas segn tres estados de suspensin en funcin del dimetro. stos son: a) Suspensiones hasta dimetros de 10-4 cm. b) Coloides entre 10-4 y 10-6 cm. c) Soluciones para dimetros an menores de 10-6 cm. Lasedimentacines el proceso por el cual elsedimentoen movimiento se deposita. Un tipo comn de sedimentacin ocurre cuando el material slido, transportado por una corriente de agua, se deposita en el fondo de unro,embalse,canal artificial, o dispositivo construido especialmente para tal fin. Todacorriente de agua, caracterizada por su caudal, tirante de agua, velocidad y forma de la seccin tiene una capacidad de transportar material slido ensuspensiny otras molculas endisolucin. El cambio de alguna de estas caractersticas de la corriente puede hacer que el material transportado sedepositeoprecipite; o el material existente en el fondo o mrgenes del cauce sea erosionado (http://es.wikipedia.org/wiki/sedimentacin).2.2. AGUAS DE ESCORRENTALaescorrentaes un trmino geolgico de lahidrologa, que hace referencia a la lmina deaguaque circula sobre la superficie en unacuenca de drenaje, es decir la altura en milmetros del agua de lluvia escurrida y extendida. Normalmente se considera como la precipitacin menos la evapotranspiracinreal y lainfiltracindel sistemasuelo. Segn la teora dehortonse forma cuando las precipitaciones superan la capacidad de infiltracin del suelo. Esto slo es aplicable en suelos de zonas ridas y de precipitaciones torrenciales. Esta deficiencia se corrige con la teora de la saturacin, aplicable a suelos de zonas depluviosidadelevada y constante. Segn dicha teora, la escorrenta se formar cuando los compartimentos del suelo estn saturados de agua. La escorrenta superficial es una de las principales causas deerosina nivel mundial. Suele ser particularmente daina en suelos poco permeables, como losarcillosos, y en zonas con una cubierta vegetal escasa (http://es.wikipedia.org/wiki/escorrenta).Ibez J. (2006) manifiesta que cuando la lluvia o el riego caen sobre la superficie del terreno, una parte del agua comienza a infiltrarse en el suelo, mientras que otra puede empezar a deslizarse por su superficie. Esta agua que no se infiltra es el agua de escorrenta o agua de arroyada y es la principal responsable de la erosin del suelo.Torres R. (2007) expresa que las aguas de escorrentas o aguas pluviales son las aguas de lluvia (o la nieve derretida en otros lugares) que despus de caer corren o fluyen por las calles, techos delos edificios o terreno y que podran ser utilizadas para el cultivo y riego de jardines. El agua baja y corre a travs de los drenajes pluviales para luego llegar a las quebradas, arroyos, ros y lagos, o fluye a travs de las tierras no trabajadas donde se absorbe por las races de las plantas o pasa a los acuferos en el subsuelo.Ibez J. (2006) manifiesta que la escorrenta, adems de producir erosin, hace que sea menor la cantidad de agua, procedente de las precipitaciones o de los riegos, que se puede infiltrar en el suelo y ser aprovechada por las plantas.2.3. DETERMINACIN DEL CAUDAL2.3.1. Mtodo del flotadorBello M. y Pino T. (2000) indican que el mtodo del flotador se utiliza en los canales, acequias y da slo una medida aproximada de los caudales. Su uso es limitado debido a que los valores que se obtiene son estimados del caudal, siendo necesario el uso de otros mtodos cuando se requiere una mayor precisinEl mismo autor manifiesta que para ejecutarlo, se elige un tramo del canal que sea recto y de seccin transversal uniforme, de alrededor de 30 metros de largo, donde el agua escurra libremente.Se marca en el terreno la longitud elegida y se toma el tiempo que demora un flotador (por ejemplo un trozo de madera) en recorrerla, con el fin de conocer la velocidad que lleva el agua en esa seccin.Como flotador se puede usar cualquier objeto que sea capaz de permanecer suspendido en el agua, como un trozo de madera, corcho u otro material similar, que no ofrezca gran resistencia al contacto con el aire y que se deje arrastrar fcilmente por la corriente de agua.2.3.1.1. Determinacin de la velocidadBello M. y Pino T. (2000) indican que para conocer la velocidad del agua, deber dividirse el largo de la seccin elegida, en metros, por el tiempo que demoro el flotador en recorrerla, expresado en segundos, como se indica en la siguiente relacin:

2.3.1.2. Determinacin del rea del canalBello M. y Pino T. (2000) sealan que se multiplica el ancho promedio del canal por su profundidad, con todas las medidas expresadas en metros (ver Figura 1).

Figura 1. Medidas necesarias para determinar el rea de un canal.Fuente: Bello M. y Pino T. 2000

2.3.1.3. Determinacin del caudalBello M. y Pino T. (2000) indican que conocida la velocidad (V) del agua y el rea (A) del canal, se aplica la siguiente frmula para calcular el caudal (Q):

Dnde:Q= caudal en L/sA= rea del canal en m2V= Velocidad en m/sSegn la publicacin de la pgina web: http://www.turbinas3hc.com/ servicios/download/medir_caudal_altura.pdf, se debe observar el tipo de terreno del canal para seleccionar el factor de correccin (C) del caudal:C = 0.8 para canal de concretoC = 0.7 para canal de tierraC = 0.5 para arroyo quebradoY Calcular el Caudal (Q) en litros por segundo mediante la siguiente frmula:

Donde: Q= Caudal en L/sA= rea del canal en m2V= Velocidad en m/sC = Factor de correccin

3. MATERIALES Y MTODOS3.1. MATERIALES3.1.1. Ubicacin polticaEl proyecto se realiz en el Laboratorio de Suelos de la Facultad de Ciencias Agropecuarias, ubicada en la parroquia El Cambio de la ciudad de Machala, regin 7 perteneciente a Ecuador.3.1.2. Ubicacin geogrficaLatitud sur: 6166612595 UTMLongitud oeste: 1796388663965 UTM3.1.3. Ubicacin climtica La temperatura oscila entre 31 la mxima y 20 la mnima, con una humedad relativa de 83%. Velocidad del viento 14 km/h y una heliofania de 125 h/mes.Precipitacin: 420 mmAltitud: 6 m.s.n.m3.1.4. Ubicacin ecolgicaCaadas (1983) manifiesta que segn el sistema de zonas de vida natural de Holdridge, la zona de estudio corresponde a la formacin ecolgica bosque muy seco tropical (Bms-T).3.1.5. Materiales de campo Cinta mtrica Cronmetro Flotador Libreta Etiqueta

3.1.6. Materiales de laboratorio Balanza precisin Vaso precipitacin de 1000 ml Estufa Cocineta Valn aforado3.1.7. Materiales de gabinete Computadora Hojas Lpiz Lapicero Impresora 3.2. Metodologa Para cumplir con el primer objetivo: Determinar los sedimentos que acarrean el canal de riego de la granja Santa Ins3.2.1. Protocolo de sedimentacin Recoger la muestra de canal de riego. Pesar el vaso de precipitacin en una balanza de precisin. Colocar 500 ml o 1000 ml. Volver a pesar el vaso con el agua. Colocar en la estufa hasta que se evapore toda el agua. Realizar una tercera medicin del peso del vaso con los sedimentos. Por diferencia de pesos sacar la cantidad de sedimentos. Para cumplir con el segundo objetivo: Determinar el caudal de agua que transporta el canal de la granja Santa Ins

3.2.2. Protocolo del flotador Elegir un tramo del canal de riego de la estacin experimental Santa Ins, de seccin uniforme, recta y libre de obstculos; sobre esta seccin marcar dos puntos separados de 20 metros. Los dos puntos considerarlos trasversalmente con una cuerda que sirve de referencia para determinar el tiempo que el flotador recorre esta distancia. Colocar el flotador unos 5 metros arriba de la primera referencia. Iniciar a medir el tiempo cuando el flotador pase por la primera cuerda y detener el conteo cuando el flotador pase por la segunda cuerda.Repetir esta operacin 4 5 veces. Con la finalidad de obtener un promedio del tiempo. Calcular la velocidad del flotador mediante la siguiente formula:

Para determinar el rea de la seleccin transversal del canal:

Determinar el caudal mediante la siguiente formula:

Dnde:Q= caudal en L/sA= rea del canal en m2V= Velocidad en m/s Tambin se puede calcular el caudal de la siguiente formula:

C = 0.8 para canal de concretoC = 0.7 para canal de tierraC = 0.5 para arroyo quebrado

Donde: Q= Caudal en L/sA= rea del canal en m2V= Velocidad en m/sC = Factor de correccin

IV. RESULTADOSCuadro 1. Sedimentos y aguas de escorrenta del canal de riego de la Granja Sta. Ins, 2012.DasPeso de sedimento grVelocidad m/segCaudal (Q)Sedimentos gr/lt

m3/seglt/seg

10,200,490,20160,0032,00

20,400,490,20160,0064,00

30,200,480,26210,0042,00

40,200,410,23183,0038,43

50,200,380,21166,0033,20

60,200,430,20157,0031,40

70,400,370,20161,0064,40

80,200,510,28226,0045,20

90,300,360,20157,0047,10

100,500,430,23184,0092,00

Total2,804,352,211764,00489,73

promedio0,280,440,22176,4048,97

5. DISCUSIONESSe obtuvo durante 10 das un promedio de 48,97 gr/lt de sedimentos, con un caudal de 176,40 lt/seg, en canal de riego, esto se debe al arrastre de sedimentos del agua del canal, la precipitacin del lugar o cantidad de agua necesaria en el canal de riego, esta sedimentacin arrastra los sedimentos de otros, los transporta y luego los deposita en el lugar de finalidad, lo cual erosiona al lugar de arrastre de los sedimentos, como lo manifiesta la pagina web: http://es.wikipedia.org/wiki/sedimentacin, la cual seala que un tipo comn de sedimentacin ocurre cuando el material slido, transportado por una corriente de agua, se deposita en el fondo de un ro, canal artificial, o dispositivo construido especialmente para tal fin y toda corriente de agua, caracterizada por su caudal, velocidad y forma de la seccin tiene una capacidad de transportar material slido en suspensin. El cambio de alguna de estas caractersticas de la corriente puede hacer que el material transportado se deposite o precipite; o el material existente en el fondo o mrgenes del cauce sea erosionado. Segn los resultados durante los 10 das de anlisis se obtuvo 489,73 gr/lt de sedimentos con un caudal del canal de riego de 1764,0 lt/seg, esta cantidad de sedimentos se debe a la precipitacin del lugar de origen de los sedimentos la cual produce la escorrenta en dicho lugar y esto hace que los materiales arrastrados, sean transportados por las aguas del canal de riego y depositados al lugar donde se regara el cultivo, como lo manifiesta Ibez J. (2006) quien manifiesta que cuando la lluvia o el riego caen sobre la superficie del terreno, una parte del agua comienza a infiltrarse en el suelo, mientras que otra puede empezar a deslizarse por su superficie. Esta agua que no se infiltra es el agua de escorrenta o agua de arroyada y es la principal responsable de la erosin del suelo.La cantidad de sedimentos arrastrados por el canal de riego, hace que los cultivos que van hacer beneficios con esta, no aprovechen la cantidad necesaria de agua, ya que esta contiene sedimentos, como lo expresa Ibez J. (2006) quien seala que la escorrenta, adems de producir erosin, hace que sea menor la cantidad de agua, procedente de las precipitaciones o de los riegos, que se puede infiltrar en el suelo y ser aprovechada por las plantas.6. CONCLUSIONES El agua de escorrenta causa la erosin del suelo. El canal de riego, aporta 50,14 gr de sedimentos por cada litro de agua en un promedio de 10 das con un caudal de 176,40 lt/seg. Durante los 10 das el canal de riego aport con 313,30 gramos de sedimentos por cada litro de agua, en un caudal de 1764 lt/seg. La escorrenta, adems de producir erosin, hace que sea menor la cantidad de agua, procedente del canal de riego, que se puede infiltrar en el suelo y ser aprovechada por las plantas.

7. BIBLIOGRAFA CITADABello M. y Pino T. 2000. Medicin y presin de caudal. Chile. Boletn INIA N 28. Instituto de investigaciones agropecuarias y Comisin nacional de riego. Recuperado el 24 de julio del 2012 de la pgina web: http://www.inia.cl/medios/biblioteca/boletines/NR25635.pdfIbez J. 2006. El Agua en el Suelo 1: Agua de Escorrenta. Recuperado el 24 de julio del 2012 de la pgina web: http://www.madrimasd.org /blogs/universo/2006/05/05/21147Prez L. 2005. Teora de la sedimentacin. Instituto de ingeniera sanitaria y ambiental, rea de hidrulica, ctedra de hidrulica aplicada a la ingeniera sanitaria. Recuperado el 24 de julio del 2012 de la pgina web: http://escuelas.fi.uba.ar/iis/Sedimentacion.pdfTorres R. 2007. Aguas de escorrentas. Recuperado el 24 de julio del 2012 de: http://www.uprm.edu/manejodeaguas/manejodeaguas.pdfTurbinas hidrulicas, Hidroelctricas Centrales, Grupo Hidroelctrico, Centrales Hidroelctricas en el Per, Energas Renovables. Consultado el 24 de julio 2012 de la pgina web: http://www.turbinas3hc.com/servicios/ download/medir_caudal_altura.pdf