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• Luis Alberto Curasi

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

2018

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Departamento Académico de Hidrología e Hidráulica

“Año del Diálogo y la Reconciliación Nacional” UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

SISTEMAS DE RIEGO CURSO

: Irrigación HH-413H

DOCENTES

: Ing. Nilton Ernesto Rivas Oyola Ing. Luis Castro

ESTUDIANTES 

IPANAQUE DIAZ, David

20142024A



TAIPE TREVEJO, Marco

20140062C

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ÍNDICE 1.

OBJETIVOS.............................................................................................................. 3

2.

INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 3

3.

ASPECTOS GENERALES ...................................................................................... 4

4.

5.

3.1.

PLANTEAMIENTO DEL DISEÑO DE UN SISTEMA DE RIEGO .............. 4

3.2.

REQUERIMIENTO DE RIEGO ....................................................................... 5

3.3.

EFICIENCIA DEL USO DE AGUA EN PLANTAS ....................................... 6

3.4.

PORCENTAJE DEL AGUA QUE NO TOMA LA PLANTA ......................... 7

3.5.

EFICIENCIA O CANTIDAD DE AGUA ÚTIL PARA LAS PLANTAS QUE QUEDA EN EL SUELO SEGÚN EL MÉTODO DE RIEGO ....................... 10

3.6.

CLASIFICACIÓN DE LOS MÉTODOS SEGÚN SU FORMA DE ADMINISTRAR AGUA AL SUELO. ............................................................ 11

3.7.

LA EFICIENCIA COMO PARÁMETRO DE CALIDAD DEL RIEGO ....... 11

3.8.

DEMANDA DE AGUA DE RIEGO PARA CULTIVO ................................ 13

TÉCNICAS DE RIEGO .......................................................................................... 16 4.1.

DESCRIPCIÓN DE LOS MÉTODOS DE RIEGO ........................................ 16

4.2.

SELECCIÓN DE UN SISTEMA DE RIEGO ................................................. 17

4.3.

DEFINICIÓN DE COMPONENTES DE RIEGO .......................................... 21

4.4.

INSTRUMENTOS ACTUALES ..................................................................... 33

4.5.

CAPACIDAD DE CAMPO Y PUNTO DE MARCHITEZ ............................ 36

4.6.

DISEÑO DEL SISTEMA DE DRENAJE ....................................................... 36

COSTOS Y RATIO DE RIEGO ............................................................................. 38 5.1

6.

COSTOS DE PRODUCCIÓN ......................................................................... 42

BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................... 45

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1. OBJETIVOS  Seleccionar adecuadamente el sistema de riego  Definición de las componentes en un sistema de riego.  Conocer la instrumentación y costos del sistema de riego elegido.

2. INTRODUCCIÓN El agua para el riego es un recurso que cada día se limita tanto cuantitativa como cualitativamente debido al crecimiento acelerado de las demandas para uso doméstico e industrial, por lo que es necesario el uso más racional de la misma la cual debe ser utilizada de manera más eficiente en los sistemas de riego. Un riego eficiente es aquel capaz de mantener la humedad del suelo dentro de límites apropiados, ello va a estar en dependencia de las características propias de los cultivos, las condiciones climáticas, el manejo y el medio de desarrollo, todo lo cual se expresa a través de la evapotranspiración (ET). La agricultura es el sistema de producción que mayor demanda de agua tiene a nivel global; siendo el riego la actividad que consume el 70% de este recurso a nivel mundial Se estima que sólo el 20% de las tierras agrícolas del mundo se encuentran bajo riego, las cuales proporcionan el 40% de la producción agrícola general. Los requerimientos hídricos dependen de varios factores los más importantes están el clima y el consumo hídrico según la especie y estado de desarrollo del cultivo, los cuales permiten mantener suficiente humedad en el sistema radicular en función de los factores climáticos, la fenología del cultivo y las características de suelo. Es por ello que el coeficiente de cultivo (Kc) es un parámetro importante para el manejo, planificación y programación del riego teniendo en consideración el periodo de crecimiento de la planta ya que la extracción del agua varía de un periodo a otro. El conocimiento del requerimiento apropiado de agua para los cultivos es indispensable para mejor la eficiencia de los sistemas de riego, suministrando a la plantación la cantidad de agua necesaria para satisfacer sus necesidades, ya que un exceso riego puede provocar entre otras cosas el lavado de fertilizantes, mientras que una aportación de agua inferior a las necesidades de consumo del cultivo puede llegar a provocar déficit hídrico y por ello una reducción de la producción

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3. ASPECTOS GENERALES 3.1.

PLANTEAMIENTO DEL DISEÑO DE UN SISTEMA DE RIEGO

El diseño de un sistema de riego es un trabajo, para poder plantear el diseño es fundamental conocer el consumo de agua necesario por los cultivos en la época de mayor necesidad dentro del área de influencia del sistema de riego. Es por ello que para poder plantear el diseño del sistema de riego se deben conocer lo siguiente:    

Requerimiento de riego de cada cultivo a irrigar. Determinar las dimensiones del área a irrigar. Ubicar las posibles fuentes de agua. Determinar y prever los obstáculos que puede haber en la zona.

Los pasos para poder plantear el sistema de riego son: a. Recopilación de datos: Si la irrigación se realizará mediante un sistema de agua ya dado se deberá obtener el caudal y la presión disponible, si se hace con un sistema de captación de agua y/o presa el caudal se podrá controlar. Luego se usará la agrimensura para la medición del área a irrigar. b. Tipo de instalación: Se deberá escoger la instalación más conveniente teniendo en cuenta las obstrucciones y la forma del terreno a irrigar. Entre los tipos de instalación se tienen: Instalación centralizada (fig. 1), instalación automática en circuito abierto (fig. 2), instalación automática con válvula principal (fig. 3), instalación con circuito de bocas de riego independiente (fig. 4) e instalación automática en circuito cerrado (fig. 5). c. Elección de emisores y ubicación de difusores: Ubicar los emisores en el caso de que se tenga los puntos de salida de agua y posicionar estratégicamente los difusores teniendo en cuenta la demanda de los cultivos que irrigarán.

FIGURA 2

FIGURA 1

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FIGURA 3

FIGURA 4

FIGURA 5

3.2.

REQUERIMIENTO DE RIEGO

En base a los factores que intervienen en el proceso del cálculo y a las especificaciones del cliente se realiza el cálculo de las necesidades de riego totales, las cuales comprenderán los siguientes apartados:  Necesidades por planta en función del clima, que se transformaran en necesidades por unidad de área para el cálculo del número de emisores necesarios dependiendo del caudal de los mismos y su disposición en base al marco de plantación y al tipo de suelo.  Necesidades totales del área a irrigar, dependiendo de su extensión y del número de sectores de riego. A partir de este punto el departamento técnico comenzará el diseño propio del sistema de riego. La evapotranspiración de referencia, es la que se produciría en un campo de gramíneas (pastos y cereales, por ejemplo) de 12 cm de altura, sin falta de agua y con determinadas características óptimas. La evapotranspiración es Existen dos tipos de métodos para hallar la evapotranspiración de un cultivo:  Métodos directos: Miden directamente los consumos por evaporación y requieren para su determinación la instalación de aparatos, el cuidado de ellos y seguir la metodología específica en cada paso. Son aplicables para zonas donde se tiene una agricultura establecida, ya que proporcionan valores mucho más apegados a

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la realidad y sirven a la vez para ajustar los parámetros de los métodos empíricos. Los métodos más utilizados son: el del lisímetro, evapotranspirómetro de Thornthwaite, los atmómetros y el método gravimétrico.  Métodos indirectos: Los métodos más comunes para estimar la evapotranspiración son: Thornthwaite, Turc, Blaney y Criddle, Racional utilizando la curva de Hansen, Grassi y Christensen, Tanque evaporímetro tipo A, Penman simplificado. La mayor parte de ellos son demasiado teóricos ya que han sido deducidos bajo condiciones definidas entre regiones y su aplicación precisa de una serie de datos que generalmente no se tienen a la disposición. El método de Thornthwaite calcula la evapotranspiración potencial mediante los datos existentes de las temperaturas medias mensuales, el de Turc utiliza la precipitación y temperatura medias de una cuenca, y los de Blaney y Criddle y Grassiy Christensen hacen uso de la radiación solar. Para lograr rendimientos altos y estables, con la máxima calidad de producto cosechable, se requiere satisfacer la máxima evapotranspiración del cultivo. En la actualidad existen diversos softwares para determinar el requerimiento de agua de un cultivo entre ellos están WATERCAD, AQUA y CROPWAT, sin embargo, el más usado es el CROPWAT es un programa de computación que puede ser usado para el cálculo de los requerimientos de agua de los cultivos y de sus requerimientos de riego en base a datos climáticos y de cultivo ya sean existentes o nuevos. Además, el programa permite la elaboración de calendarios de riego para diferentes condiciones de manejo y el cálculo del esquema de provisión de agua para diferentes patrones de cultivos.

3.3.

EFICIENCIA DEL USO DE AGUA EN PLANTAS

La comprensión de los procesos fisiológicos que determinan los flujos de agua en las plantas permite plantear la cuestión de la eficiencia en el uso del agua como un problema de control gastos (agua) respecto de los ingresos en que, en primer lugar, hay que tener en cuenta las variaciones de la disponibilidad y de la necesidad de agua. La disponibilidad de agua en el suelo depende de los ingresos (lluvia, nieve, corrientes subterráneas, riego), de la capacidad de almacenamiento del suelo (proporción de elementos grueso, potencia, y porosidad del suelo) y de la densidad y profundidad del sistema radicular de la planta, que determina el volumen de suelo utilizado respecto del total. Así, la extensión del sistema radicular es un factor determinante de la disponibilidad real de agua. La producción de nueva biomasa en cualquier cultivo o comunidad vegetal está fuertemente determinada por la cantidad de agua disponible en el suelo. Esto resulta evidente a la simple observación del paisaje natural y lo es mucho más cuando se cuantifica la producción anual (cosecha o biomasa acumulada en g/ha) y el agua utilizada (en m3 /ha). Como muestra la siguiente figura, esta relación se cumple cuando comparamos precipitación anual y producción en diferentes biomas, a pesar de la fuerte

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interferencia de otros factores limitantes como la temperatura, la disponibilidad de nutrientes o las horas de luz, así como de las dificultades de estimación de la producción de biomasa en determinados biomas, la relación resulta evidente a escala global Relación entre la productividad vegetal en diferentes ecosistemas y biomas (Kg de biomasa seca m^2/año) y la precipitación anual (mm/año)

FIGURA 6.

Fuente: modificado a partir de Lieth, 1975

Cuando la comparación se hace para una única especie y en diferentes regímenes de disponibilidad hídrica, el ajuste de la producción a la disponibilidad de agua es muy superior, de forma que la cosecha queda totalmente determinada por el agua utilizada Rendimiento del cultivo de cebada en función del agua utilizada

FIGURA 7.

Fuente: modificado a partir de Bacon, 2004 y referencias en su interior

3.4.

PORCENTAJE DEL AGUA QUE NO TOMA LA PLANTA

a) EFICIENCIA DEL SISTEMA DE RIEGO (Efr) La eficiencia de un sistema de riego es la relación entre la cantidad de agua utilizada por las plantas y la cantidad de agua suministrada desde la bocatoma, la cantidad de agua que es captada de alguna fuente natural de un sistema de riego esta conducida a través de un canal principal y luego derivada el agua por un canal de distribución y finalmente se deriva el agua a nivel parcela para algún cultivo del productor agrario. Que finalmente se evaluara del caudal captado en la bocatoma cuánta agua de esta es

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utilizada para el riego del cultivo y para ello es importante determinar la eficiencia de riego a fin de determinar la demanda de agua que se requiere en un proyecto de riego siendo esta un factor importante en el cálculo de la demanda hídrica de todo proyecto de riego. La eficiencia de riego está compuesta por la eficiencia de conducción en el canal principal, eficiencia de distribución en los canales laterales y la eficiencia de aplicación a nivel de parcela, el producto de estas tres eficiencias nos determina la eficiencia de riego de un sistema. 𝐸𝑓𝑟 = 𝐸𝑓𝑐 𝑥 𝐸𝑓𝑑 𝑥 𝐸𝑓𝑎 Donde: Eficiencias conducción (Efc) Eficiencia de distribución (Efd) Eficiencia de aplicación (Efa)

FIGURA 8. Sistema de riego

Según el MEF en el año 2003, la eficiencia para diferentes sistemas de riego:

b) EFICIENCIA DE CONDUCCIÓN (Efc) La eficiencia de conducción permite evaluar la perdida de agua en el canal principal desde la Bocatoma hasta el punto final del canal principal. Existe casos en que no es factible tener cerrado la compuertas de los canales laterales de distribución L1, L2, L3,..., Ln los mismos que se consideran en la forma de cálculo de la eficiencia de Conducción. Efc = (Caudal que llega al final del Canal principal + ∑ caudales de distribución /Caudal de agua que entra al canal principal) x 100

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FIGURA 9. Sistema de Conducción

c) EFICIENCIA DE DISTRIBUCIÓN (Efd) Se obtiene de todos los canales de distribución de 1er, 2do, 3er, etc, orden, que sirven para distribuir el agua hacia las parcelas o chacras de los usuarios. Mide la pérdida que se produce entre la toma lateral del canal principal, hasta la entrega a los usuarios de una zona de riego. La Ecuación para determinar la eficiencia de un canal de distribución Efd = (Caudal que llega al final del Canal de Distribución + ∑ Caudales de los laterales/Caudal de agua que entra al canal lateral) x 100 Por lo tanto al existir en un sistema de riego que contiene varios canales de distribución la eficiencia de ella, se determina mediante la siguiente ecuación: Efd= Sumatoria de eficiencias de Distribución de 1er. 2do, 3er ,4to,… “n” orden / Número total de canales de Distribución

FIGURA 10. Sistema de distribución

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d) EFICIENCIA DE APLICACIÓN (Efa) La eficiencia de aplicación de riego es la cantidad de agua útil para el cultivo que queda en el suelo después de un riego, en relación al total del agua que se aplicó. Generalmente se mide en porcentaje o litros de agua útil en el suelo por cada 100 litros aplicados. El valor de la eficiencia se verá afectada por la superficie de la parcela, para lo cual tendrá una relación de proporcionalidad. Teniendo esto en cuenta se empleara la siguiente ecuación en caso de tener varias parcelas:

Valores de eficiencia de aplicación según método de riego, %

Fuente: C. Grassi (1985) 3.5.

EFICIENCIA O CANTIDAD DE AGUA ÚTIL PARA LAS PLANTAS QUE QUEDA EN EL SUELO SEGÚN EL MÉTODO DE RIEGO

La eficiencia de aplicación se determina en gran medida según el método de riego utilizado cuyos valores se pueden utilizar referencialmente son los siguientes:

FUENTE: UDEC, CHILE

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3.6.

CLASIFICACIÓN DE LOS MÉTODOS ADMINISTRAR AGUA AL SUELO.

SEGÚN

SU

FORMA

DE

El siguiente cuadro describe la forma de distribuir el agua considerando el escurrimiento y la infiltración del agua en el suelo

FUENTE: INIA-CHILE ,1991

3.7.

LA EFICIENCIA COMO PARÁMETRO DE CALIDAD DEL RIEGO

a) Eficiencia de almacenaje en la zona de raíces, Efzr En este punto se presentan criterios para evaluar la eficiencia del riego en la zona efectiva de raíces, suponiendo el caso que la Efa del agua sea alta, pero la calidad del riego sea baja, debido a una falta de humedad en la zona radicular para satisfacer el consumo de agua del cultivo. Para medir este problema, se plantea el concepto de “eficiencia de almacenaje en la zona de raíces (Efzr”), el mismo que se define en base a la siguiente relación: Efzr = Volumen de agua almacenado en la zona de raíces después del riego / Volumen de agua requerido en la zona de raíces antes del riego b) Eficiencia de uniformidad, Efu

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Este parámetro de eficiencia está relacionado con el grado de uniformidad en la aplicación del agua sobre el área irrigada. Cuando se aplica el agua de riego, dependiendo del método utilizado, se obtiene una buena o mala distribución del agua en el área regada; lo que significa que cada punto o sitio de dicha área no recibe la misma cantidad de agua. La uniformidad de distribución del agua (también denominada eficiencia de distribución (Efd) En general, el coeficiente de uniformidad (CU) referido al promedio de las láminas de agua puede expresarse como: CU = Promedio de un medio inferior del agua aplicada/Promedio general 

En riego por aspersión 𝑛

𝐶𝑈 = 100 ∗ (1 − ∑ 𝑖=1



|𝑥𝑖 − 𝑀| ) 𝑀∗𝑛

𝑥𝑖 = Medida de cada pluviómetro 𝑀 = Valor medio del agua recogida en todos los pluviómetros 𝑛 = Números de pluviómetros En riego localizado 𝐶𝑈 = 𝑞25 /𝑞𝑎 𝐶𝑈 = Coeficiente de uniformidad 𝑞25 = Caudal recibido por el 25% de las plantas que recibieron menos caudal 𝑞𝑎 = Caudal medio recibido por todas las plantas Interpretación de CU

Valores recomendados de CU con fines de diseño. Adaptado por Pizarro, 1987

La uniformidad de distribución (UD) del agua es el siguiente: UD = Promedio de un cuarto inferior del agua recibida / Promedio general Como regla general, valores de CU > 80% se consideran aceptables.

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Se presentan valores de eficiencias posibles de alcanzar según método de riego, tomados del libro de Luis A. Gurovich (1987).

IE = Evapotranspiración de la temporada / Riego total aplicado en la temporada 

En riego Localizado

Datos de 959 evaluaciones en sistema de riego localizado, B. Hanzon, Boston

3.8.

DEMANDA DE AGUA DE RIEGO PARA CULTIVO

PASO 1: EVAPOTRANSPIRACIÓN CONSUNTIVO (UC)

REAL

DEL

CULTIVO

O

USO

Es el consumo real de agua por el cultivo, este valor considera un consumo diferenciado de agua según el estado de desarrollo de la planta. Se expresa en mm/día. 𝑈𝐶 = 𝐸𝑡𝑜 𝑥 𝐾𝑐 PASO 2: PRECIPITACIÓN EFECTIVA (P. Efec) Es la cantidad de agua del total de precipitación que aprovecha la planta para cubrir sus necesidades parcial o totalmente. Se expresa en mm. PASO 3: REQUERIMIENTO DE AGUA (Req)

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Es la lámina adicional de agua que se debe aplicar a un cultivo para que supla sus necesidades. Esta expresada como la diferencia entre el Uso Consuntivo y la Precipitación Efectiva. Se expresa en mm. 𝑅𝑒𝑞 = 𝑈𝐶 − 𝑃. 𝐸𝑓𝑒𝑐𝑡 PASO 4: REQUERIMIENTO VOLUMÉTRICO BRUTO DE AGUA (Req.Vol .Bruto) Es el volumen de agua que requiere una hectárea de cultivo. Se expresa en m3/ha. 𝑅𝑒𝑞. 𝑉𝑜𝑙. 𝐵𝑟𝑢𝑡𝑜 = 𝑅𝑒𝑞(𝑚𝑚) 𝑥 10 PASO 5: EFICIENCIA DE RIEGO DEL PROYECTO (Ef.Riego) Es el factor de eficiencia del sistema de riego, indica cuan eficientemente se está aprovechando el agua. Los valores varían entre las diferentes modalidades de riego. No tiene unidades. 𝐸𝑓. 𝑅𝑖𝑒𝑔𝑜 𝑃𝑟𝑜𝑦𝑒𝑐𝑡𝑜 = 𝐸𝑓. 𝑅𝑖𝑒𝑔𝑜 𝐶𝑜𝑛𝑑𝑢𝑐𝑐 𝑥 𝐸𝑓. 𝑅𝑖𝑒𝑔𝑜 𝐷𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏 𝑥 𝐸𝑓. 𝑅𝑖𝑒𝑔𝑜 𝐴𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑐𝑖ó𝑛 Valores promedios usados: Ef.(gravedad) = 0.40 Ef.(aspersión) = 0.70 Ef.(goteo) = 0.90 PASO 6: REQUERIMIENTO VOLUMETRICO NETO DEL AGUA (Req.Vol Neto) 𝑅𝑒𝑞. 𝑉𝑜𝑙. 𝑁𝑒𝑡𝑜 = 𝑅𝑒𝑞. 𝑉𝑜𝑙. 𝐵𝑟𝑢𝑡𝑜 / 𝐸𝑓. 𝑅𝑖𝑒𝑔𝑜 𝑃𝑟𝑜𝑦𝑒𝑐𝑡𝑜

PASO 7: NÚMERO DE HORAS DE RIEGO (N° horas riego) Es el tiempo de riego efectivo en el que se podrá utilizar el sistema. Se expresa en horas. PASO 8: MODULO DE RIEGO (MR) Es el caudal continuo de agua que requiere una hectárea de cultivo. Se expresa en l/s. 𝑀𝑅 = 𝑅𝑒𝑞. 𝑉𝑜𝑙. 𝑁𝑒𝑡𝑜 𝑥 (

1000 ) 3600 𝑥 𝑁°𝑑𝑖𝑎𝑠𝑚𝑒𝑠𝑥 𝑁°ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠𝑟𝑖𝑒𝑔𝑜

PASO 9: AREA TOTAL DE LA PARCELA (Área Total) Es la cantidad de terreno a irrigar con el proyecto. PASO 10: CAUDAL DISPONIBLE A LA DEMANDA (Q dem) Es el caudal requerido por el sistema, de manera tal que se atiendan a todos los usuarios. Se expresa en l/s. 𝑄 𝑑𝑒𝑚 = 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑥 𝑀𝑅

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Para cada cultivo debe llenarse un cuadro como el siguiente:

Para diferentes cultivos, necesitaríamos la cédula de cultivó, determinarla en un área de riego, incluye las consideraciones siguientes:   

Especies y períodos de sus cultivos. Áreas de cobertura de estas especies. Número de campañas agrícolas al año

Se muestra una cédula de cultivos, sin proyecto:

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4. TÉCNICAS DE RIEGO Se pueden obtener los siguientes beneficios: • • •

Mayor eficiencia en el uso del agua y los fertilizantes. Mayor producción y mejor calidad de los productos; por lo tanto, más ganancias. Mayores ingresos económicos para los agricultores.

En la costa predomina el riego por gravedad (surcos, melgas y pozas): el 98% de la superficie es regada con esta tecnología. CUADRO 1. TÉCNICAS DE RIEGO EN LA COSTA DE PERÚ, 1997

4.1.

DESCRIPCIÓN DE LOS MÉTODOS DE RIEGO

Clasificación de los métodos de riego: 1. Riego por Superficie Necesita que el agua llegue a la parcela con energía gravitatoria, y utiliza la superficie del terreno para su distribución; para que los mismos sean eficientes. Es recomendable que se realicen en suelos uniformes, profundos y bien nivelados. Permite, en el caso de aguas o suelos salinos, lavados más enérgicos que otros sistemas. 2. Riego por aspersión Es un sistema mecanizado, que permite la aplicación del agua en el suelo en forma de aspersión, o sea, fraccionando el caudal en gotas, asegurando un manejo eficiente de la lámina de riego. Tiene la ventaja, sobre el riego por gravedad, de que se puede aplicar eficientemente en suelos con alto coeficiente de infiltración, suelos poco profundos, o suelos con topografía muy accidentada.

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3. Riego localizado Es una técnica de aplicación del agua en el suelo mediante caudales reducidos, sobre un área restringida del volumen radicular de los cultivos, con una alta frecuencia de aplicación, que permite mantener el suelo en condiciones cercanas a la capacidad de campo. Además, también puede practicarse el goteo en cantidades y momentos oportunos. La alta frecuencia favorece la absorción de agua por el doble efecto de mantener elevadas las condiciones de humedad y a su vez hace que bajen las concentraciones salinas.

4.2.

SELECCIÓN DE UN SISTEMA DE RIEGO

La selección de un sistema de riego depende principalmente de dos factores: disponibilidad de agua y el costo del sistema de riego, sin embargo, hay otros criterios de selección que tienen relación con el cultivo, suelo, topografía, y disponibilidad de agua; sin embargo, la selección de un determinado método de riego implica considerar otros factores tales como inversiones en equipos de riego, nivelación de tierras, obras hidráulicas, drenaje, etc. En la sección de los anexos, se muestra información de factores y criterios que se debe tener para la selección de un sistema de riego, esta información está dada por la FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations). Para un mejor entendimiento, se ha optado por agregar los cuadros de resúmenes de los principales criterios de selección de los métodos de riego por superficie.

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Resumen los principales criterios de selección de los métodos de riego presurizado CUADRO 3. Adaptación, limitaciones y ventajas de los métodos de riego presurizado

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La siguiente tabla proporciona una visión en conjunto sobre la elección de los métodos de riego. CUADRO 4. Factores que favorecen la elección del método de riego

Fuente: Pereira y Trout

Esta parte del informe ofrece información introductoria sobre la selección de sistemas de riego, sin embargo, en muchos casos los problemas asociados con el riego son generales, pero las soluciones son específicas de un lugar y, por lo tanto, varían de un lugar a otro. Quizás el costo del sistema de riego y la disponibilidad de agua para el riego son los factores más determinantes al seleccionar un sistema. Se recomienda enérgicamente llevar a cabo un análisis de costos antes de escoger cualquier sistema de riego. (Lascano y Fernando, 2000)

4.3.

DEFINICIÓN DE COMPONENTES DE RIEGO

Instalar un sistema de riego, es darnos cuenta de la cantidad de alternativas existentes y sus distintas combinaciones. Ante este panorama, sobreviene la tentación de optar por la más económica y sencilla. Lamentablemente, esta elección termina siendo la más cara y la más complicada ya que no se obtienen los resultados esperados. Para un sistema de riego se requieren dos etapas: una de diseño y otra de instalación. Si el sistema es diseñado adecuadamente, su funcionamiento será más eficiente y no será necesario corregir posteriormente los errores cometidos. Hay que recordar siempre que es más caro arreglar lo hecho, que hacerlo bien desde el comienzo. Por ello, hay que estar seguros que el diseño del sistema, lo realice un profesional especializado en el tema, contemplando los cálculos hidráulicos y los requerimientos agronómicos del espacio a regar

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Departamento Académico de Hidrología e Hidráulica GRAFICO 1. Flujo de trabajo para un sistema de riego tipo.

A. EMBALSE O PRESA Se denomina embalse a una construcción en el lecho de un río que cierra parcial o totalmente su cauce. La obstrucción del cauce puede darse por obras construidas por el hombre para tal fin, como son las presas. Los embalses construidos mediante presas tienen la finalidad de regularizar el caudal de un río, almacenando el agua de los períodos de lluvia para utilizarlos durante los períodos más secos para el riego, para el abastecimiento de agua potable, para la generación de energía eléctrica, para permitir la navegación o para diluir poluentes. Las características físicas principales de un embalse son las curvas cota -- volumen, la curva cota-superficie inundada y el caudal regularizado. Dependiendo de las características del valle, si este es amplio y abierto, las áreas inundables pueden ocupar zonas densamente pobladas, o áreas fértiles para la agricultura. En estos casos, antes de construir la presa debe evaluarse muy objetivamente las ventajas e inconvenientes, mediante un estudio de impacto ambiental, cosa que no siempre se ha hecho en el pasado. El caudal regularizado es quizás la característica más importante de los embalses destinados a regularizar, a lo largo del día, del año o periodos plurianuales, el caudal que puede ser retirado en forma continua para el uso para el cual se ha construido el embalse. La finalidad básica del embalse es garantizar el flujo del agua permanente en todas las épocas del año para alimentar los sistemas de riego, existen casos en que estas estructuras en época seca presentan niveles bajos de almacenamiento. La efectividad de éstas, se mide durante el año entero de trabajo y depende del cálculo hidropluvial en cuanto a su ubicación, capacidad volumétrica de almacenaje y de la permeabilidad del terreno donde se encuentre ubicada. (Salinas, 2008) B. TOMA DE AGUA Las tomas de agua son construcciones adecuadas que permiten recoger el líquido para llevarlo hasta las máquinas por medios de canales o tuberías. La obra de toma es la estructura hidráulica de mayor importancia de un sistema de aducción, que en nuestro caso lo usaremos para el riego. A partir de la obra de toma, se tomarán decisiones

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respecto a la disposición de los demás componentes de la Obra, y se tiene tres tipos generales. B.1

TOMA DE AGUA SUPERFICIAL

B.1.1 TOMA DE AGUA LATERAL Cuando la toma es lateral al cauce permanente de un río o quebrada GRAFICO 2. Esquema de Trabajo de la Toma Lateral.

Se debe cumplir que: Q1 = Q2+Q3, y se ubican en ríos con caudal permanente y conocido durante toda la época del año

FOTOGRAFÍA EN CAMPO 1. Obra de toma lateral con encauce provisional (Titihoyo, Potosí)

B.1.2 TOMA CON AZUD DERIVADOR Es la construcción de una obra transversal en el cauce del río o quebrada, con la derivación hacia la aducción. En todos los casos los Ingeniero Hidráulicos encargados de la elaboración del proyecto deben hacer respetar el valor de Q2 (flujo remanente) dentro de los parámetros ambientales vigentes. La función principal de esta estructura es de GARANTIZAR el nivel del cauce principal para MANTENER la entrada permanente de agua hacia la toma lateral; generalmente este tipo de estructura se utiliza en ríos donde el flujo presenta variaciones considerables en las diferentes épocas del año.

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FIGURA 11. Esquema de trabajo del Azud Derivador, al igual que en la toma lateral Q1 = Q2+Q3.

FOTOGRAFÍA EN CAMPO 2. Azud derivador en Caripe (Caripe, Potosí)

B.2 TOMA DE AGUA SUMERGIDA Construcción de una estructura de toma en el interior de una presa o embalse. La profundidad en este tipo de obra garantiza un flujo permanente de líquido hacia el conducto de agua para la toma lateral hacia el desarenador.

FIGURA 12. Esquema de trabajo de una toma sumergida.

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C. DESARENADOR Desarenador es una estructura diseñada para retener la arena que traen las aguas servidas o las aguas superficiales a fin de evitar que ingresen, al canal de aducción, o al proceso de tratamiento y lo obstaculicen creando serios problemas. La construcción de esta estructura es básica y tiene la función de prevenir el ingreso en el sistema, de lodos, arenas, raíces y otros objetos flotantes.

FIGURA 13. Desarenador y vertedero lateral en Prov. Cercado - Tarija.

D. RED DE DISTRIBUCIÓN Consiste en la construcción de los diferentes tipos de estructuras que forman el componente del sistema de transporte del agua que une la toma en cualquiera de sus tres tipos con el área de embalse, o directamente a los lotes o áreas de riego. Está plenamente demostrado que el manejo del agua para riego, y que las diferentes formas de cultivo en el pasado tuvieron características extraordinarias en cuanto a los aspectos ingenieriles relativos a la construcción de canales, que, haciendo abstracción de tiempo y disponibilidad del recurso hídrico, superan a sistemas de riego modernos existentes en las zonas áridas. La intervención de múltiples factores a ser considerados en una red de riego, hace que este trabajo sea para los ingenieros algo muy complejo, y de mucho trabajo elaborado, pero por el global de los resultados muy gratificante. (Salinas, 2008).

COMPONENTES DEL SISTEMA DE RIEGO POR ASPERSIÓN 1. RESERVORIOS  Son estructuras hidráulicas que se construyen para almacenar, regular y sedimentar el agua de riego.  Considerando los materiales que se emplean en la construcción, pueden ser de: 1.1 Reservorios de tierra, revestidos internamente

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Revestidos con losas de concreto Revestidos con simple o concreto armado geomembrana

mantas

de

1.2 Reservorios con muros de concreto ciclópeo o de piedra 1.3 Reservorios con muros de concreto armado 1.4 Reservorios con muros de contrafuertes 2. CÁMARA DE CARGA  Cuando la fuente de agua proviene directamente de un canal revestido y antes de que ingrese al sistema de tuberías enterradas, es necesario la construcción de estas estructuras hidráulicas. 3. ESTACIONES DE BOMBEO  Si no se dispone de presión natural o si ésta es insuficiente o si la fuente de agua se halla por debajo de la superficie del suelo, es necesario el empleo de bombas para imprimir la presión al sistema.  Las alternativas son las siguientes:

Bombas centrífugas: Con motor de Bomba centrífuga horizontal (Electro combustión interna, accionadas con bomba) gasolina o petróleo.

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Bomba de Turbina Se emplean en general en el riego o suministro de agua de pozos en los que la superficie del agua está más abajo del alcance de una Bomba Centrífuga. Existen dos tipos de Turbinas: De Flujo Axial y de Flujo Mixto.

Tracto bombas • Son bombas de tractor con engranaje para equipos de aspersión y equipos de riego superficial. • Son rápidamente conectadas a un tractor, en el eje de toma de fuerza mediante un árbol de cardan.

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Bombas sumergibles La bomba de inmersión es simplemente una bomba de turbina, acoplada estrechamente a un motor eléctrico sumergible. Tanto la bomba como el motor quedan suspendidos dentro del agua y por lo tanto se elimina el eje largo y otros implementos de las turbinas corrientes.

Tracto bombas • Hay bombas de engranaje para tractores de 15 a 80 HP • Alcanza alturas de elevación de 40 a 120 m y caudales hasta de 400 m3/hora.

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4. RED DE TUBERIAS EN ASPERSION Se analiza estas redes, tomando en consideración los siguientes casos:

Asentamientos rurales

Predios o parcelas o granjas individuales

4.1. Asentamientos Rurales 4.1.1. Red troncal Transporta el agua de riego desde los reservorios o cámaras de carga (a una cota por encima del área a irrigar), hasta las redes de distribución o directamente a las “cabeceras” de parcelas. 4.1.2. Red de distribución Son tuberías que recorren los asentamientos, transportando el agua de riego, generalmente por los caminos que separan las parcelas, “dejando” el agua en la parte más alta de ellas.

FIGURA 14.

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Tuberías Empleadas a) Tuberías de Acero Ventajas Satisfacen cualquier capacidad y presión Pueden cortarse y darle forma en el campo Poseen elasticidad Fácil de instalar Se utilizan en piezas especiales y accesorios Desventajas Peso relativamente alto Susceptible a la corrosión

b) Tuberías de Hierro Dúctil  Pueden ser de fundición gris (grafito laminar), comúnmente llamado de hierro fundido, ya no se fabrica.  De fundición dúctil (grafito esferoidal), denominado de hierro dúctil, vienen protegidos con un revestimiento de cemento o con otros materiales especiales, permitiendo mejorar la calidad y duración de las superficies internas de la tubería.  Se fabrican en diámetros de 60mm – 1,800mm.  Para diámetros de 800 y 1,800mm, la presión máxima varía de 19 a 24 Kg/cm2.  Para diámetros menores a 800mm, la presión máxima alcanza los 64 Kg/cm2. c) Tuberías de Concreto Armado Ventajas Puede soportar altas capacidades y presiones Viene en grandes diámetros Desventajas Es difícil el transporte e instalación Presenta dificultades en su reparación Son demasiado pesadas Los diámetros varías de 300mm a 1,600mm, para presiones de 5 a 16 Kg/cm2 d) Tuberías de Asbesto - Cemento

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Ventajas Fácil de instalar Son resistentes a presiones externas No hay perdida de sección por incrustaciones Resistentes a cambios de temperatura Desventajas Instalación, transporte y excavación caros No resistente al golpe de “ ariete ” Difícil su reparación Pueden quebrarse debido a sismos

e) Tuberías de PVC Ventajas Son baratos y de bajo peso Son fáciles de instalar y reparar No son corrosivos Son atóxicas Poseen un bajo índice de porosidad Bajo índice de rugosidad Desventajas Sufren los cambios de temperatura Debe estar siempre enterrado Se fabrica con dos tipos de uniones: Tubos unión (simple pegar – SP) y Tubos unión flexible (con anillo de caucho)

4.2. PREDIOS O PARCELAS INDIVIDUALES A nivel parcelario, las tuberías para la conducción del agua de riego, se inicia en el grifo o “toma” de agua. Pueden ser: 4.2.1. Tubería principal o matriz a) De Aluminio • Con acoples herméticos o autodrenantes, colocados sobre la superficie del suelo, diámetros de 3”,4” o 6”. • A intervalos regulares se colocan grifos o hidrantes para la salida de agua

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Ventajas ajo peso y son portátiles Fáciles de reparar Se adaptan a la topografía del terreno Soportan cambios de temperatura Desventajas Soportan bajas presiones Sensible a los golpes de la maquinaria agrícola Existen suelos que les causan corrosión Con acoples herméticos se presentan vacíos y se aplastan Líneas “ciegas” Línea Portátil o Líneas de Transportan el agua de riego desde la Aspersores válvula o hidrante hasta la línea de Sirven para distribuir el agua a los aspersores. campos de cultivo por medio de los No tienen salida para los aspersores. aspersores.

Accesorios de aluminio para la línea de riego. Se emplean tanto en la línea “ciega” como en la línea de Aspersores. Estos accesorios pueden ser: Codos giratorios, codos en línea, abrazaderas y ganchos, acoples simples y dobles, codos reversibles, elevadores, soportes, tapón final, codos válvulas, etc b) Tuberías de Polietileno

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Ventajas Son de bajo peso Fácil de instalar y reparar No son corrosivos Son resistentes a los rayos solares Desventajas Sufren daños por el paso de maquinaria agrícola Daños por pájaros y ratones Es más cara. Los accesorios tienen mayor precio que los de PVC. La presión del trabajo es afectada por la temperatura.

Accesorios Adicionales en el Riego por Aspersión

Filtros y válvula métrica

Reguladores de presión y válvula de aire

Válvula de Compuerta Mínimo peso y espacio Auto-limpieza ideal para desagüe. Flujo en ambos sentidos. Apertura total con mínima fricción. Económica Válvula de Globo Es la más común en pequeños diámetros. Reparación económica. Flujo en un solo sentido. Adecuada para regular el flujo Válvula de Bola Accionamiento directo. Diseño apto para altas presiones. Aparente para diseño de varias vías. Flujo en ambos sentidos. Precio elevado

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Válvula de Mariposa Muy fácil de operar. Mínimo peso y espacio. Accionamiento directo. Indicador de apertura. Reducida fricción. Válvula Oblicua Muy usada en irrigación. Fácil de reparar. Fácil de operar. Flujo en un solo sentido. 4.4.

INSTRUMENTOS ACTUALES

 Luz Solar – Piranómetro Sensor de radiación solar Global que se aplica en observaciones generales de alta precisión. Mide la radiación solar recibida en una superficie plana con un ángulo de visión de 180 º. Esta cantidad de energía, expresada en W / m 2, se denomina "hemisférica" o Global, pudiendo ser instalado tanto al aire libre como interiores con simuladores solares basados en lámparas incandescentes. Su instalación depende de cada aplicación pudiendo ser montado en horizontal, inclinadas (para el plano de la radiación gama) o invertida (para la radiación reflejada). Aplicaciones:   

Supervisión del rendimiento del Sistemas Fotovoltaicos Evaluación y seguimiento de los recursos solares Ensayos y pruebas de simulación solar en interior

FIGURA 15.

 Viento Sensores de viento 3D: Anemómetros ultrasónicos de 3 ejes suministran datos sobre la dirección (0-359°) y velocidad del viento (0-45 m/s y 0-65 m/s). Hay disponibles salidas

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de 3 vectores (U, V, W), junto con resultados de velocidad del sonido y temperatura sónica. Sensores de viento 2D: Anemómetro ultrasónico de 2 ejes que suministra datos sobre la dirección y velocidad del viento (0-60 m/s) dentro de una carcasa robusta. Este anemómetro no tiene partes móviles, es un anemómetro fijo lo que ofrece un funcionamiento que no requiere ningún tipo de mantenimiento para un gran número de aplicaciones.

FIGURA 17.

FIGURA 16.

 Humedad y Temperatura La humedad y la temperatura juegan un papel importante en la climatología. La medición exacta de estos valores climáticos es la base para los pronósticos apropiados y grabaciones significativas. Para aplicaciones exigentes (como la obligación de reconocer el peligro de formación de hielo) soluciones especiales, como la utilización de sensores de humedad de calefacción.

FIGURA 18.

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 Gases y Polución Los sensores de Gases Contaminantes pueden llegar a tener multitud de aplicaciones tales como:    

Redes de medición de calidad del aire urbano Automatización inteligente de edificios (control de ventilación) Monitorización de fuentes y focos de emisión de contaminantes Control de emisiones en entornos industriales

FIGURA 19.

 Estaciones Agroclimáticas y Contaminantes Las estaciones agroclimáticas son un conjunto de dispositivos que pueden realizar diversas medidas meteorológicas, como Temperatura, Humedad del aire, Dirección y Velocidad del viento, etc. Se utilizan estas estaciones para diversos fines. En el sector agrario, por ejemplo, se utilizan para conocer el clima de la zona y más en concreto las necesidades de agua de los cultivos. Para la instalación de una estación agroclimática hay que elegir correctamente la ubicación, los instrumentos, así como la adecuada disposición de los mismos (protección, orientación, altura).

FIGURA 20.

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4.5.

CAPACIDAD DE CAMPO Y PUNTO DE MARCHITEZ

La Capacidad de campo y Punto de marchitez son los límites que definen la necesidad de agua de un cultivo para su óptimo desarrollo. El agua contenida en el suelo entre la capacidad de campo y el punto de marchitez es el agua capaz de absorber el sistema radical del cultivo, por lo que para el cálculo de las necesidades de agua es necesario tener en cuenta estos límites, que varían en función del tipo de suelo entre otros factores. Punto de Marchitez Permanente Es la tensión máxima que puede realizar un cultivo para extraer el agua del suelo. A partir de allí, esa planta en esas condiciones de humedad no tendrá posibilidades de abastecerse de agua. Punto de Capacidad de Campo A partir de este punto, el suelo no tendrá más capacidad de retener el agua, todo aporte en exceso de este punto tenderá a escurrir superficialmente o por debajo por percolación a capas profundas. Capacidad de Campo Se denomina Capacidad de Campo a la cantidad de agua humedad que es capaz de retener el suelo luego de saturación o de haber sido mojado abundantemente y después dejado drenar libremente, evitando perdida por evapotranspiración hasta que el potencial hídrico del suelo se estabilice (alrededor de 24 a 48 horas luego de la lluvia o riego). Este contenido de agua está en condiciones para ser utilizada por el cultivo y se define gráficamente como la diferencia entre el Punto de Capacidad de Campo y el Punto de Marchitez Permanente, expresado porcentualmente o en mm de agua disponible.

4.6.

DISEÑO DEL SISTEMA DE DRENAJE

La evaluación del drenaje natural se llevó a cabo a través de la observación y de la información obtenida de clima, los freatímetros, topografía, conductividad hidráulica y caracterización de suelos. El diseño comprendió cuatro fases principales:    

Cálculo de la escorrentía Cálculo del coeficiente de drenaje (Cd) Trazado y diseño de la red de drenes Estimación de costos de implementación del sistema de drenaje

La escorrentía ocurre cuando la precipitación supera la capacidad de infiltración del suelo. Se utilizó el método de balance hídrico para determinar la escorrentía (Villon 2004): 𝐸 = 𝑃 − 𝐼 − 𝐸𝑣 Donde: E = Escorrentía total (mm) P = Precipitación extrema (mm/día)

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I = Infiltración Total (mm/día) Ev = Evaporación (mm/día) El coeficiente de drenaje (Cd) indica el exceso de agua que debe ser removida y se expresa como un caudal por unidad de área (L/ha); se obtuvo mediante la ecuación (Villon 2004): 𝐶𝑑 = 4.573 + 1.62 × 𝐸 Donde: Cd= Coeficiente de drenaje (L/ha) E= Escorrentía total (mm) El caudal de diseño de un dren es el volumen de agua que atravesará el dren para drenar un área determinada. El caudal de diseño se determinó con la ecuación (Villon 2004): 𝑄 = 𝐶𝑑 × 𝐴5/6 Donde: Q= Caudal (L/s) A= Área (ha) Cd= Coeficiente de drenaje Cuando se unen dos o más drenes, el caudal de diseño se determinó por la regla del 2040, la cual consiste en los siguientes casos (Villon 2004): Caso 1 El área tributaria menor de uno de los colectores está comprendida entre 40 y 50% del área total; el caudal de diseño se calcula sumando ambos caudales. 𝑄𝑑 = 𝑄1 + 𝑄2 Caso 2 El área tributaria menor de uno de los colectores es menor que el 20% del área total. El caudal de diseño se calcula con la siguiente ecuación: 𝑄𝑑 = 𝐶𝑑 × (𝐴1 + 𝐴2) Caso 3 El área tributaria menor de uno de los colectores está comprendida entre el 20 y 40% del área total. Se calculó con la ecuación: 𝑄𝑑 = 𝑄(𝐴1 + 𝐴2) + (𝑄𝐴1 + 𝑄𝐴2 − 𝑄(𝐴1 + 𝐴2)) × (𝐴1/0.2 (𝐴1 + 𝐴2)) Donde: Qd= Caudal de diseño aguas abajo de la intersección en L/s Q(A1+A2)= Caudal de diseño para el caso L/s QA1 y QA2= Caudales de los drenes para las áreas 1 y 2, en L/s

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A1+A2 = Área total, en ha A1= Área menor, en ha A2= Área mayor, en ha

5. COSTOS Y RATIO DE RIEGO Experiencia Internacional Los proyectos de riego no has sido del todo exitosos. En este contexto cabe citar un estudio que analiza 314 proyectos de irrigación ejecutados en el periodo 1967-2003 en 50 países del África, Asia y América Latina, financiados (o asistidos) por el Banco Mundial, el Banco Africano para el Desarrollo, y por el Fondo Internacional para el Desarrollo de la Agricultura, La experiencia internacional sugiere que cuanto más grandes son los proyectos (más áreas irrigadas) más alta es la probabilidad de éxito y mayores las tasas de retorno. Ello se explica por las economías de escala (reducción de costos unitarios) y las ganancias en eficiencia en la ingeniería y manejo del proyecto. Tal situación se observa en proyectos que cubren superficies mayores; así si las tierras a irrigar tienen una superficie de 100 mil hectáreas de tierras nuevas, el costo promedio es de unos 1700 dólares/ha19. En cambio, para los proyectos que tienen una superficie entre las 5 y 10 mil hectáreas la inversión es 4 veces más. En el siguiente cuadro se muestra los resultados del estudio que analiza 314 proyectos de riego: CUADRO 5. VALORES PROMEDIO

Los resultados del cuadro corresponden a proyectos nuevos y excluye los orientados a la rehabilitación. Se puede observar que la inversión por hectárea, medida a través de la división de la inversiones en infraestructura y los equipos respectivos por el número de hectáreas a regar (no incluye capacitación de productores ni las inversiones que estos tienen que hacer), se sitúa en los 6.5 mil dólares, aunque comprende regiones en donde este índice es elevado, como las irrigaciones del Sub Sahara. Sin embargo, estas regiones se caracterizan por tener la mayor proporción de proyectos calificados como fallidos (TIR económica menor de 10%):

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La inversión por hectárea de los proyectos exitosos tiene un valor promedio de 3.7 mil dólares (2.8 mil en Latino América) y una TIR económica de 19.1%. La inversión por hectárea se eleva a 11.3 mil dólares en promedio para los proyectos fallidos (5.9 mil para América Latina) en tanto que la TIR desciende a 4.4%. Como posteriormente se verá, los proyectos del Perú se encuentran y superan este último rango; en Olmos, por ejemplo, la inversión supera los 6.5 dólares solo en la presa Limón y el túnel trasandino, aunque aún faltan inversiones importantes por realizar para que el agua esté disponible en las propiedades. El tamaño del proyecto es otro indicador que estima el estudio, en razón de que se observan economías de escala en las obras de infraestructura. En este caso los proyectos exitosos tienen un tamaño promedio que alcanza el valor de 83 mil hectáreas, en tanto que en los proyectos fallidos este valor se reduce a la mitad. Como en el caso anterior, los proyectos que incorporan tierras en el Perú se encuentran es el segundo rango. En este ámbito también se puede indicar que un 40% de los proyectos analizados por el estudio derivaban aguas de rio, seguido por proyectos de derivación de aguas de rio con presa. También son significativos los proyectos de riego con bombeo de agua de rio o lago. El estudio también observa que cuanta más alta es la contribución del Estado a los proyectos de riego, mayor es la inversión pos hectárea. Este hallazgo es importante y sugiere que ello puede estar en función a que los gobiernos tienden a usar más profusamente sus propios fondos, o son menos eficientes en el uso de sus recursos debido a procedimientos engorrosos, falta de transparencia y rendición de cuentas, y otras ineficiencias. Al respecto el estudio indica los frecuentes problemas con los procedimientos de contratación que, contrario al objetivo de obtener mejores precios, se adquirieron servicios y bienes más caros, incluso con casos de sobornos y corrupción. También se señala que los atrasos y sobrecostos han sido otra fuente significativa que condujeron a elevar los costos en las inversiones orientadas a riego. (TEALDO, 2012)

Experiencia Nacional Si la inversión se divide por el número de hectáreas mejoradas e incorporadas con los proyectos nacionales, el valor resultante (inversión por hectárea) es marcadamente

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elevado, situación que pone en cuestión la rentabilidad estimada de los estudios de preinversión. CUADRO 7. INVERSIÓN POR HECTÁREA (MILES DE DÓLARES DE 2007)

Hay que observar que la información se ha construido dividiendo el valor de las inversiones entre la suma de las hectáreas mejoradas e incorporadas. Como se podrá comprender, una hectárea incorporada tiene un valor distinto a una mejorada. Para una mejor aproximación al tema se puede suponer que una hectárea incorporada equivale a 2 hectáreas mejoradas. Si ese es el caso, la inversión por hectárea resultante se incrementa sustantivamente: CUADRO 8. CUADRO 14: INVERSIÓN POR HECTÁREA (MILES DE DÓLARES DE 2007)

Si bien los resultados obtenidos de esta manera son más ajustados, en los cálculos no se ha considerado el costo de oportunidad del capital. Este costo es importante, más aun si se consideran los marcados periodos de desfase en la ejecución de los proyectos. Si se incluye este costo considerando una tasa de descuento relativamente baja y del orden del 8%, se tiene: CUADRO 9. INVERSIÓN POR HECTÁREA (MILES DE DÓLARES DE 2007)

Se puede observar que, con cualquier método, la inversión por hectárea resulta extremadamente elevada, más aún si se considera el costo de oportunidad del capital. De los resultados obtenidos se desprende que la prolongada ejecución de los proyectos empeoró la baja rentabilidad que ya mostraban. Aún si la ejecución no hubiera tenido atrasos, el valor de la inversión por hectárea es demasiado elevado. Para tener una idea del orden de magnitud de esta variable, se la puede comparar con el precio de mercado de las tierras en situación similar, o con el valor al que los agentes privados las adquirirían. Por ejemplo, en Chavimochic las hectáreas nuevas se vendieron en menos de mil dólares

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por hectárea (promedio), a pesar de que se invirtió más de 60 mil dólares. En estos casos, además de pagar el valor de las tierras el comprador tiene que realizar inversiones adicionales para acondicionar las tierras y ponerlas productivas, y en la instalación de riego tecnificado (goteo) ya que las dotaciones asignadas son menores: 10 mil m3 /hectárea. Más recientemente, en Olmos se logró colocar tierras a unos 4,3 mil dólares por hectáreas, sin embargo más de ¼ de las tierras no se pudo colocar a ese precio, razón por la cual el concesionario tuvo que adquirirlas. El caso se analiza más adelante. Tal situación arroja dudas sobre la rentabilidad de los proyectos. Al parecer, en muchos casos primaron consideraciones de carácter político en desmedro de las consideraciones económicas, lo que incidió en la formulación de estudios de baja calidad y el endeudamiento público; situación que contribuyo a la crisis de la deuda de los año 80 y 90. No deja de llamar la atención los enormes valores que se obtienen para determinados proyectos, particularmente para el caso de Majes Siguas (más de 600 mil dólares si se considera una tasa de descuento de 8%). El caso es que la ejecución del proyecto, con indicadores cuestionables, ha sido muy prologada, transcurrieron 12 años23 para que se iniciara el proceso de incorporación de la superficie, y 24 años para que el 80% de la misma se incorporara. (TEALDO, 2012) SUPERFICIE SUBASTADA Y ADJUDICADA CUADRO 10. SUBASTAS

El precio promedio logrado por hectárea en el proceso de subastas fue de algo más de mil dólares, monto mínimo si se los compara con la inversión/hectárea ejecutada por el Estado: menos del 5% si se considera la inversión total entre el número de hectáreas mejoradas e incorporadas. OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO CUADRO 11. : SECTOR PÚBLICO (PROYECTO ESPECIAL): COSTOS DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO AÑO 2006

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Nota: a partir del 2005 la operación y mantenimiento de Olmos Tinajones está a cargo de la Junta de Usuarios (antes lo realizaba ETECOM S.A) TARIFA DE AGUA AGRARIA CUADRO 12. TARIFA DE AGUA AÑO 2006 (DÓLARES DE 2007/10000 m3)

5.1 COSTOS DE PRODUCCIÓN

Quinua La quinua es un cultivo altamente rústico que requiere baja inversión en insumos para la producción y por esta razón el departamento analizado es Puno.

Maíz El departamento analizado es Piura.

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Arroz Los departamentos analizados son Piura y San Martin.

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Papa Los departamentos analizados son Lima, Cajamarca, Huánuco, Ayacucho y Huancavelica.

Trigo El departamento analizado es Cajamarca.

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6. BIBLIOGRAFÍA • • • • •

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ARMANDO TEALDO, POLÍTICA DE INVERSION PÚBLICA EN RIEGO Y DRENAJE, LIMA AGOSTO 2012. Ergueta Salinas, Oscar, Sistemas de riego y sus componentes, Mayo - Agosto 2008. FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations) José Pinto Villanueva Docente del Programa Profesional de Ingeniería Agronómica – UCSM Pinto Villanueva, José, DIPLOMADO PLANIFICACIÓN Y DISEÑO DE SISTEMAS DE RIEGO PRESURIZADO PARA LA COMPETITIVIDAD AGRÍCOLA EN EL MARCO DEL SNIP, 2009 Robert J. Lascano 1 y Fernando Munévar, Criterios técnicos para la selección de sistemas de riego: Aplicación al cultivo de palma de aceite en Colombia, Tomo 2, 2000.

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