Software Cropwat

Manual Cropwat

Este manual tiene e el propósito de guiar y dar las pautas necesarias para que los alumnos cuenten con la facilidad de guiarse y aprovechar las utilidades que ofrece este software.

Software Cropwat

CROPWAT (crop = cultivo; wat = agua) es un programa que utiliza el método de la FAO Penman-Monteith para determinar la evapotranspiración de los cultivos (ET). Los valores de ET son utilizados posteriormente para estimar los requerimientos de agua de los cultivos y el calendario de riego.

Fórmula Penman- Monteith

ETo= evapotranspiración de referencia (mm día-1)Rn= radiación neta en la superficie del cultivo (MJ m-2 día-1)Ra= radiación extraterrestre (mm día-1)G =flujo del calor de suelo (MJ m-2 día-1)T =temperatura media del aire a 2 m de altura (°C)u2 =velocidad del viento a 2 m de altura (m s-1)es= presión de vapor de saturación (kPa)ea= presión real de vapor (kPa)es - ea =déficit de presión de vapor (kPa)Δ= pendiente de la curva de presión de vapor (kPa °C-1)Γ= constante psicrométrica (kPa °C-1)

Ejemplo 1:

Los datos que se analizarán son de la zona de San José de Ceibopamba que se encuentra en la parroquia Malacatos del cantón Loja, a una distancia de 50 km de la capital provincial. La zona del proyecto dispone de 542,45 ha, según consta en el levantamiento catastral realizado en el presente estudio. (Basado en el SISTEMA DE RIEGO SAN JOSE DE CEIBOPAMBA Gobierno Provincial de Loja Consultor: Ing. Patricio Costa Paladines – Diciembre 2010). Los cultivos analizados son los propios que se producen en esta zona, el objetivo principal de esta modelación es calcular el caudal ficticio para los diferentes cultivos. El análisis granulométrico permite destacar que existe un predominio de las fracciones “Arena” y “Limo” frente a “Arcilla” en las clases texturales obtenidas, esta característica le da a las tierras un adecuado balance que confiere al suelo propiedades de alta friabilidad, mínima pegajosidad y plasticidad prácticamente nula, propiedades muy deseables desde el punto de vista físico. Esto significa a la vez, facilidad para el laboreo agrícola y baja susceptibilidad a la cementación de los horizontes.

Los porcentajes del área de cada cultivo están expuestos en la siguiente tabla:

Los datos que se disponen de la estación meteorológica Malacatos son los siguientes:

Mes Temp MinTemp Max Humedad Viento Insolación

°C °C % m/s horasEnero 6.1 33.0 85 1.6 4.7Febrero 5.0 32.7 86 1.5 5.3Marzo 5.2 32.4 86 1.4 5.5Abril 5.4 32.1 86 1.5 4.8Mayo 6.0 33.0 86 1.8 4.1Junio 5.2 33.1 84 2.2 3.7Julio 4.0 32.1 84 2.3 3.4Agosto 4.2 32.6 85 2.4 3.3Septiembre 4.6 33.0 86 2.1 3.6Octubre 4.2 34.0 85 1.6 4.0Noviembre 5.0 34.2 85 1.6 4.1Diciembre 4.7 34.2 84 1.5 4.5Promedio 5.0 33.0 85 1.8 4.3

Meses Precipitació

nmm

Enero 67.2Febrero 99.7Marzo 125.9Abril 94.3Mayo 35.4Junio 7.2Julio 4.9Agosto 5.4Septiembre 26.1Octubre 76.4Noviembre 55.8Diciembre 77.3

RESOLUCION:

Interfaz del CROPWAT:

1- Menú principal. 2- Barra de ingreso de datos y realización de cálculos. 3- Barra de estado de datos.

1. Abrir el programa y grabar la sesión en la pestaña del menú principal>guardar sesión>guardar como, darle un nombre a nuestra sesión y posteriormente guardar.

1

2

3

2.- Ingresamos los datos de clima como son la temperatura máxima y mínima, el porcentaje de humedad, velocidad del viento y la insolación; valores mensuales de un año.

El software calcula automáticamente los valores sombreados de amarillo, los otros datos se los ingresa según la zona que se esté analizando, del inamhi se pueden obtener estos valores escogiendo la estación meteorológica más cercana a la zona en análisis.

3.- En el botón de precipitación ingresamos los datos de precipitación mensual de un año, en el botón opciones podemos cambiar o utilizar la fórmula adecuada a nuestros intereses para los cálculos de precipitación efectiva; en este caso hemos escogido la formula FAO.

Igual que el anterior los datos resaltados de amarillo son los cálculos que realiza el programa para escoger la fórmula con la que se desea calcular esta precipitación

efectiva se ingresa en aquí se despliega el siguiente cuadro de dialogo:

Se escoge la fórmula con la que se desea trabajar.

4.- En el botón cultivo ingresamos los datos del cultivo que se va a sembrar, para nuestro ejemplo tomaremos todos los tipos de cultivos que se dan en esta zona, los ingresaremos separadamente y los guardaremos paulatinamente uno luego del otro.

Kc valores: tomados del documento “SISTEMA DE RIEGO SAN JOSE DE CEIBOPAMBA” Gobierno Provincial de Loja Consultor: Ing. Patricio Costa Paladines – Diciembre 2010.

Estos valores de Kc también están disponibles en el documento de Evapotranspiración del cultivo publicado en 2006 por la FAO (pag. 110-113)

Etapa: valores tomados del documento “SISTEMA DE RIEGO SAN JOSE DE CEIBOPAMBA” Gobierno Provincial de Loja Consultor: Ing. Patricio Costa Paladines – Diciembre 2010. Estos valores también están disponibles en el documento de Evapotranspiración del cultivo publicado en 2006 por la FAO (pag. 104-108)

Profundidad Radicular y fracción de agotamiento crítico: Se obtiene del documento de Evapotranspiración del cultivo publicado en 2006 por la FAO (pag. 163-165)

Coeficientes estacionales de respuesta de la productividad: Se obtiene del documento de Evapotranspiración del cultivo publicado en 2006 por la FAO (pag. 181)

Altura del cultivo: Estos datos se encuentran en el cuadro del Kc en la última columna del documento de Evapotranspiración del cultivo publicado en 2006 por la FAO (pag. 110-113)

Las fechas en que se deben sembrar los cultivos se encuentran señalados en el documento de Evapotranspiración del cultivo publicado en 2006 por la FAO (pag. 104-108)

Consultor: Ing. Patricio Costa Paladines

Tablas FAO


5.- En el botón de suelo ingresamos los datos según el tipo de suelo los datos podemos obtenerlos de tablas documento, una vez ingresado los datos procedemos a guardar.

6.-En el botón RAC y al mantener abiertos todos los enlaces de los datos podemos obtener los requerimientos de agua de cada uno de los cultivos iniciales, medio y final, en el periodo de cultivo asignado para cada uno de los mismos.

7.- El botón programación nos muestra la cantidad detallada y diaria de los requerimientos de agua para cada cultivo tomando en cuenta las temporadas de lluvia y estiaje.

TOMATE:

8.- En el botón patrón de cultivo nos permitirá introducir todos los cultivos a sembrarse incluyendo el periodo en el que se hará la siembra y la cosecha; además, podemos colocar el porcentaje de aérea que ocupa cada uno de los mismos

9.- Por ultimo en el botón Sistema nos dará como resultado los requerimientos de agua en forma diaria y mensual de todo el sistema para cada mes, así como los porcentajes de aérea irrigada y el requerimiento de riego de área real para dicho sistema.

El requerimiento de riego (l/s), se convierte en el caudal ficticio de toda el área de nuestro patrón de cultivo.

Caudal ficticio

Ene Feb Mar AbrMay Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

0.11

0.16

0.23 0.30 0.44

0.46

0.42

0.55

0.57

0.33

0.10

0.41(l/s/h)

(Resultados)

Ejemplo 2:

Los datos de la estación meteorológica se encuentra expuestos a continuación, encontrar el caudal ficticio, si se desea generar un sistema de riego para cultivos como: tomate, pepino y maíz, el suelo de este sector es un suelo franco arenoso y el área total en que se cultivara es de 326.22h, los cultivos ocuparan todos la misma área.Maíz= 34% , pepino= 33%, tomate=33%Los datos que se disponen de la estación meteorológica Malacatos son los siguientes:

MesTemp Min Temp Max Humedad Viento Insolación°C °C % m/s horas

Enero 6.1 33.0 85 1.6 4.7Febrero 5.0 32.7 86 1.5 5.3Marzo 5.2 32.4 86 1.4 5.5Abril 5.4 32.1 86 1.5 4.8Mayo 6.0 33.0 86 1.8 4.1Junio 5.2 33.1 84 2.2 3.7Julio 4.0 32.1 84 2.3 3.4Agosto 4.2 32.6 85 2.4 3.3Septiembre 4.6 33.0 86 2.1 3.6Octubre 4.2 34.0 85 1.6 4.0Noviembre 5.0 34.2 85 1.6 4.1Diciembre 4.7 34.2 84 1.5 4.5Promedio 5.0 33.0 85 1.8 4.3

MesesPrecipitaciónmm

Enero 67.2Febrero 99.7Marzo 125.9Abril 94.3Mayo 35.4Junio 7.2Julio 4.9Agosto 5.4Septiembre 26.1Octubre 76.4Noviembre 55.8Diciembre 77.3

RESOLUCION:

1.- Abrir el programa y grabar la sesión en la pestaña del menú principal>guardar sesión>guardar como, darle un nombre a nuestra sesión y posteriormente guardar.


El software calcula automaticamente los valores sombreados de amarillo, los otros datos se los ingresa según la zona que se este analizando, del inamhi se pueden

obtener estos valores escogiendo la estacion meteorologica mas cercana a la zona en analisis.


Igual que el anterior los datos resaltados de amarillo son los cálculos que realiza el programa para escoger la formula con la que se desea calcular esta precipitación


Se escoge la formula con la que se dese trabajar.







Altura del cultivo: Esta en el cuadro del Kc en la última columna del documento de Evapotranspiración del cultivo publicado en 2006 por la FAO (pag. 110-113)



Tablas FAO

7.- El botón programación nos muestra la cantidad más detallada y diaria de los requerimientos de agua para cada cultivo tomando en cuenta las temporadas de lluvia y estiaje.




Caudal ficticio Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic(l/s/h) 0.23 0.16 0.16 0.18 0.39 0.39 0.02 0.00 0.00 0.15 0.38 0.35

(Resultados)

(Resultados)

Ejemplo 3:

Los datos climáticos empleados han sido tomados de la Estación Meteorológica de Catamayo que es manejada por la Dirección de Aviación Civil-DAC. La estación se encuentra ubicada en las coordenadas 03º59´34¨S de latitud y 79º22´15¨W de longitud y 1230 metros de altitud, a 10 km de la zona del proyecto. Los datos abarcan una serie histórica de 28 años (1974 – 2002). Su altitud está comprendida entre 1459 a 1786 msnm.Los cultivos practicados en la zona de riego son maíz, frutales, yuca, pepino, pimiento y tomate.

Cultivo E F M A M J J A S O N D %

Caña de Azúcar

2.4

Frutales (aguacate - limón)

1.8

Yuca 1.8

Pasto 2.5

Maíz 12

Frejol 40

Pepino 10

Pimiento 14

Tomate 15

100

.

La textura del suelo es franco arenoso, con contenidos de arena del 40 al 80% que se convierte un factor limitante para uso de la tierra con riego por gravedad.

Los datos que se disponen de la estación meteorológica Catamayo son los siguientes:

MesTemp Min Temp Max Humedad Viento Insolación°C °C % m/s horas

Enero 11.4 34.8 62 3.9 0.8Febrero 9.4 35 65 3.6 0.8Marzo 11.7 35.5 65 3.4 0.8Abril 13 35 65 3.8 0.8Mayo 12.4 34.3 62 4.2 0.6Junio 11.6 34.2 57 4.6 0.6Julio 11.2 34.2 54 5.1 0.6Agosto 10.3 34.4 52 5.1 0.6Septiembre 12 35.4 54 5.1 0.6Octubre 11.1 36.1 58 4.7 0.6Noviembre 8.6 36.3 59 4.2 0.6Diciembre 11.3 36.4 61 4.0 0.83.9

MesesPrecipitaciónmm

Enero 41.9Febrero 73.7Marzo 84.1Abril 53.9Mayo 27.1

Junio 6Julio 2.3Agosto 5.3Septiembre 10.8Octubre 36.6Noviembre 22.7Diciembre 37.8

RESOLUCION:



El software calcula automaticamente los valores sombreados de amarillo, los otros datos se los ingresa según la zona que se este analizando, del inamhi se pueden obtener estos valores escogiendo la estacion meteorologica mas cercana a la zona en analisis.





Tablas FAO



Caudal ficticio Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

(l/s/h)0.32 0.45 0.51 0.34 0.58 0.61 0.95 1 0.98 0.75 0.32 0.55

(Resultados)

Ejemplo 4:

Basado en la estación meteorológica anterior y considerando todos los datos de esta zona de regadío de san pedro de la bendita. Realizar un promedio de los resultados de precipitación efectiva utilizando todas las formulas disponibles en el software.

1.- Ingresar los datos de precipitación.

FAOPORCENTAJE

FIJOFORMULA EMPIRICA

METODO USDA promedio

Precipit. Prec. efec Prec. efec Prec. efec Prec. efec Prec. efecmm mm mm mm mm mm

Enero 41.9 15.1 33.5 15.9 39.1 25.90Febrero 73.7 35 59 71.6 65 57.65Marzo 84.1 43.3 67.3 78.9 72.8 65.58Abril 53.9 22.3 43.1 57.7 49.3 43.10Mayo 27.1 6.3 21.7 8.6 25.9 15.63Junio 6 0 4.8 0 5.9 2.68

Julio 2.3 0 1.8 0 2.3 1.03Agosto 5.3 0 4.2 0 5.3 2.38Septiembre 10.8 0 8.6 0.4 10.6 4.90Octubre 36.6 12 29.3 13.3 34.5 22.28Noviembre 22.7 3.6 18.2 6.3 21.9 12.50Diciembre 37.8 12.7 30.2 13.9 35.5 23.08Total 402.2 150.2 321.8 266.6 368 276.68

Ejemplo 4:

Generar un patrón de cultivo con la estación meteorológica catamayo los cultivos son:

cultivo % de área

Tomate 15

Caña de azúcar 50

maíz 35



Hacemos clic en el icono clima/ETo luego en la opción abrir y buscamos donde tengamos guardada la base de datos de la estación meteorológica catamayo.



Iguql al anterior tenemos que abrir nuestra sesion guarda anteriormente.

Anteriormente ya generamos una sesión de cada cultivo y ya se encuentran en nuestra base de datos de cropwat entonces únicamente los buscamos y abrimos donde los hayamos guardado.


Nuestro suelo continua siendo un suelo franco arenoso entonces ya contamos con estos datos, únicamente los abrimos para que al final no presente una notificación de error el software.


Calculo automático dependiendo del cultivo


Calculo automatico dependiendo del cultivo que se este analizando


Según el enunciado este es el requerimiento principal de generar un patrón de cultivo, pero es necesario seguir los pasos anteriores debido a que si no lo hacemos secuencialmente a la final para el cálculo el software nos arrojara un error y no podremos identificar los resultados.


Como no nos hemos saltado ningun paso entonces los resultados no presentaran ningun error al analizar estos cultivos

Ejemplo 5:

Generar una base de datos de todos los cultivos disponibles en el documento de Evapotranspiración del cultivo publicado en 2006 por la FAO.

Tablas FAO

Si se genera esta base de datos será mucho más fácil trabajar a la hora que se requiera generar un patrón de cultivo con cualquier de los que dispondremos gracias a la FAO.

1.- En el botón cultivo ingresamos los datos del cultivo que se va a sembrar, para nuestro ejemplo tomaremos todos los tipos de cultivos que se nos proporciona la FAO, los ingresaremos separadamente y los guardaremos paulatinamente uno luego del otro.








Ejemplo 6:

Los datos que se analizaran son de La comunidad de Cariyacu (ubicada en la parte contigua y hacia debajo de Los Manteles) pertenece a la parroquia La Matriz del cantón Patate provincia de Tungurahua se halla ubicada en las coordenadas N 981137 E17 781137 (UTM WGS84 zona179, a una altitud promedio de 2400msnm., el área de riego es de 23.6Hac (235912.22m2), los principales cultivos son: pastos 65%, maíz-frejol 15%, 5% tomate de árbol, 2% babaco, papas 3%, cultivos varios en invernaderos 1.5% y 8.5 % de bosques y vegetación natural.

Cultivos.- Los principales cultivos son: pastos 65%, maíz-frejol 15%, 5% tomate de árbol, 2% babaco, papas 3%, cultivos varios en invernaderos 1.5% y 8.5 % de bosques y vegetación natural.

1. Información Agroclimática

Datos de Evapotranspiración:

Datos de Precipitación:

Fuente: INSTITUTO NACIONAL DE METEOROLOGÍA E HIDROLOGÍA ANUARIO METEOROLÓGICO 2008 - 34

MES

Eto (mm/mes

)Eto

(mm/d)ENERO 100 3,33FEBRERO 89 2,97MARZO 95 3,17ABRIL 88 2,93MAYO 86 2,87JUNIO 77 2,57JULIO 79 2,63AGOSTO 86 2,87SEPTIEMBRE 93 3,10OCTUBRE 102 3,40NOVIEMBRE 101 3,37DICIEMBRE 104 3,47

RESOLUCION:

Interfaz del CROPWAT:

1- Menú principal. 2- Barra de ingreso de datos y realización de cálculos. 3- Barra de estado de datos.2. Abrir el programa y grabar la sesión en la pestaña del menú principal>guardar

sesión>guardar como, darle un nombre a nuestra sesión y posteriormente guardar.

1

2

3



3.- En el botón de precipitación ingresamos los datos de precipitación mensual de un año, en el botón opciones podemos cambiar o utilizar la fórmula adecuada a nuestros

intereses para los cálculos de precipitación efectiva; en este caso hemos escogido la formula FAO.





Kc valores: Estos valores de Kc también están disponibles en el documento de Evapotranspiración del cultivo publicado en 2006 por la FAO (pag. 110-113)

Etapa: Estos valores también están disponibles en el documento de Evapotranspiración del cultivo publicado en 2006 por la FAO (pag. 104-108)





Tablas FAO



Caudal ficticio

Ene Feb Mar AbrMay Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

0.18

0.01

0.11 0.04 0.03

0.13

0.17

0.13

0.16

0.08

0.19

0.22(l/s/h)

(Resultados)

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