i
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
ESCUELA DE POSTGRADO
PROGRAMA DE DOCTORADO
“GESTION DE LA DEMANDA Y OFERTA DE AGUA DE
RIEGO EN EL AMBITO DE LA IRRIGACION SISA –
SAN MARTIN”
TESIS
PARA OPTAR EL GRADO DE DOCTOR EN PLANIFICACION Y GESTION.
Autor: MS. José del Carmen Pizarro Baldera.
Asesor: Dr. Wadson Pinchi Ramírez.
Trujillo - Perú
ii
JURADO DICTAMINADOR:
__________________________________________
DR. CARLOS ANDRES BORREGO PERALTA PRESIDENTE.
__________________________________________ DRA. MARLENE GUERRERO PADILLA
SECRETARIA
__________________________________________ DR. WADSON PINCHI RAMIREZ
iii
Dedicatoria
A la memoria y honra de mi padre Manuel y al
invalorable apoyo moral de mi madre María
Fagustina.
A mis hijos: Manuel, Karen, José del Carmen,
Sandra, Luis y Milagros por ser la razón de mi
vida y por quienes lucho día a día.
A la mujer que amo en silencio y cuyo nombre lo llevo
en mi corazón.
iv
Agradecimiento
A la Escuela de Post-Grado de la Universidad Nacional de Trujillo, su personal académico y administrativo, de manera muy especial al Programa de Doctorado por permitirme complementar e incrementar mis conocimientos.
A la Administración Técnica del Distrito de Riego Huallaga Central, por las facilidades brindadas para la obtención de la información del Plan de Cultivo y Riego PCR y los Registros históricos de Aforos diarios en el río Sisa a nivel de Bocatoma de la Irrigación Sisa.
Mi sincero agradecimiento a todos mis profesores del Programa de Doctorado por su dedicación y orientación tanto en la enseñanza como en la investigación.
A la Empresa Consultora HIDROCONSULT EIRL por las facilidades económicas y logísticas prestadas durante el desarrollo del presente trabajo de investigación.
A mi asesor Dr. Wadson Pinchi Ramírez por su valioso apoyo en el desarrollo del presente trabajo de investigación.
v
“GESTIÓN DE LA DEMANDA Y OFERTA DE AGUA DE RIEGO EN EL ÁMBITO DE LA IRRIGACIÓN SISA – SAN MARTÍN”
RESUMEN
Actualmente, en el ámbito de la Irrigación Sisa, ubicada en el Departamento de San Martín, existe el problema de insuficiente disponibilidad de agua de riego para atender la demanda de los cultivos que allí se desarrollan. En tal sentido, el presente trabajo de investigación tiene como objetivo identificar y analizar las causas que la originan con la finalidad de plantear una propuesta de solución más adecuada. Para ello ha sido necesario utilizar los materiales conformados por el agua, el área de riego y los cultivos que allí se siembran, el estado actual de la infraestructura de riego, los usuarios o demandantes del agua de riego, así como los funcionarios responsables de la administración del sistema u oferentes del agua de riego. La metodología aplicada ha sido la inductiva y comparativa ya que se ha revisado y analizado la información existente respecto al problema, recolección de información de campo a través de entrevistas directas a los usuarios, la cedula de cultivo actual y la demanda de agua del sistema.
vi
“DEMAND MANAGEMENT AND SUPPLY OF IRRIGATION WATER IN THE FIELD OF IRRIGATION SISA-SAN MARTIN”
ABSTRACT
Currently in the field of Irrigation Sisa, located in the department of San
Martin, there is the problem of inadequate availability of irrigation water to
supply the demand of crops developed there. In this regard, the present
research work aims to identify and analyze the causes that originate it, in
order to make a proposed solution most appropriate. For that purpose has
been necessary to use the materials formed by water, the irrigated area and
crops that are planted there, the current status of irrigation infrastructure,
customers or applicants of irrigation water, and the officials responsible for
system administration or irrigation water suppliers. The methodology has
been inductive and comparative, since existing information about the
problem, collection of field information through direct interviews of users, the
card and the current crop water demand of the system have been reviewed
and analyzed.
The result has been obtained that for an area of 14,366.93 ha of rice crop;
water demand is from MMC 207.57, while the supply of water in the river
Sisa is 861.84 MMC. After the water balance was done, the excess is
654.27 MMC, which shows that the problem is not water supply, but it is
located within the irrigation system, that is to say the component includes
irrigation water demand, which depends from several factors including: the
vii
“GESTIÓN DE LA DEMANDA Y OFERTA DE AGUA DE RIEGO EN EL ÁMBITO DE LA IRRIGACIÓN SISA – SAN MARTÍN”
ÍNDICE
Pag.
Dedicatoria ... iii
Agradecimiento ... iv
Resumen ... v
Abstract ... vi
Indice ... vii
Capitulo 1: INTRODUCCIÓN. ... 1
1. Realidad Problemática ... 1
2. Justificación del problema de investigación ... 5
3. Problema científico ... 6
4. Hipótesis ... 6
5. Objetivos ... 7
6. Tipo de investigación ... 7
7. Delimitación ... 7
Capitulo 2: MARCO TEÓRICO ... 9
1. Antecedentes ... 9
2. Conceptos ... 10
2.1. El concepto de gestión ... 10
2.2. El concepto de Gestión integrada del recurso hídrico ... 11
viii
2.4. El nuevo concepto de cuenca hidrográfica ... 12
2.5. Conceptos de demanda y oferta de agua en los sistemas de Irrigación... 12
2.6. La gestión de la demanda de agua de riego en el Perú ... 13
2.7. La gestión de la oferta de agua de riego en el Perú ... 14
2.8. La cultura del agua de riego en el ámbito de la irrigación Sisa. . 16
2.9. La oferta o disponibilidad de agua en el río Sisa en la fase de Proyecto ... 17
2.10. La demanda de agua en el ámbito de la irrigación Sisa, determinada en la fase de Proyecto ... 17
2.11. Balance hídrico del proyecto ... 18
3. Teorías que sustentan el trabajo de investigación... 18
3.1. La sostenibilidad de los recursos hídricos ... 18
3.2. La eficiencia del uso del agua de riego ... 22
3.3. Escasez del agua, seguridad alimentaria y agua virtual ... 24
3.4. El rol del sector privado en la gestión del agua de riego ... 26
3.5. El rol de la infraestructura hidráulica ... 28
3.6. El requerimiento de agua de los cultivos ... 29
3.6.1 Definición de términos básicos ... 29
3.7. Métodos para calcular el requerimiento de agua de los cultivos. 35 3.7.1 Método de Blaney – Criddle ... 35
3.7.2 Método de Hargreaves Modificado ... 37
ix
Capitulo 3: MATERIAL Y MÉTODOS ... 40
1. Material de estudio ... 40
1.1. Población ... 40
a). Usuarios de la irrigación Sisa ... 40
b). Área de riego en el ámbito de la irrigación Sisa ... 40
c). Funcionarios responsables de la administración de la irrigación Sisa ... 40
d). Infraestructura de riego existente ... 41
1.2. Muestra de estudio ... 44
a). Demandantes del agua de riego ... 44
b). Oferentes del agua de riego ... 44
1.3. Recursos para la investigación ... 44
a). Recursos humanos ... 44
b). Fuentes de información ... 44
c). Esquema de Planteamiento Hidráulico de la irrigación Sisa ... 45
d). Informes estudio de factibilidad de la irrigación Sisa ... 46
2. Métodos ... 46
2.1. Método inductivo ... 46
2.2. Método comparativo ... 46
3. Técnicas ... 46
a). Observación y revisión de información existente ... 46
b). Entrevistas directas ... 47
x
4. Procedimientos metodológicos ... 47
4.1. Recolección de datos ... 47
4.2. Determinación de la oferta de agua en el río Sisa ... 48
4.3. Determinación de la cédula de cultivos en el ámbito de la irrigación Sisa ... 48
4.4. Determinación de la demanda de agua de riego en el ámbito de la irrigación Sisa ... 49
4.5. Determinación de la masa total anual de agua de riego entregada a nivel de bocatoma al ámbito de la irrigación Sisa ... 49
4.6. Determinación del balance hídrico superficial en el ámbito de la irrigación Sisa ... 50
4.7. Limitaciones... 50
Capítulo 4: RESULTADOS ... 51
1. Resultados. ... 51
1.1 La oferta de agua en el río Sisa... 51
1.1.1 La oferta de agua en el río Sisa en la fase de pre inversión ... 51
1.1.2 Cálculo de la oferta de agua en el río Sisa en la fase actual o de operación a nivel de bocatoma, período 1998 – 2008. ... 51
1.2 La cedula de cultivos en el ámbito de la Irrigación Sisa ... 52
1.2.1 La cédula de cultivos en la fase de pre inversión ... 53
xi
1.2.2.1 La cédula de cultivos en la margen derecha de la
Irrigación Sisa ... 54 1.2.2.2 La cédula de cultivos en la margen izquierda de la
irrigación Sisa ... 55 1.2.2.3 La cédula de cultivos en el ámbito de la
irrigación Sisa ... 56 1.3 Cálculo de la masa anual de agua de riego entregada a nivel
de bocatoma al ámbito de la irrigación Sisa ... 57 1.4 La demanda de agua de riego en el ámbito de la Irrigación
Sisa. ... 59 1.4.1 La demanda de agua de riego en la fase de pre inversión. ... 59 1.4.2 Cálculo de la demanda de agua de riego en la fase
actual o de operación ... 59 1.4.2.1 Cálculo de la demanda de agua de riego en la
margen derecha de la irrigación Sisa ... 60 1.4.2.2 Cálculo de la demanda de agua de riego en la
margen izquierda de la irrigación Sisa ... 61 1.4.3 Cálculo de la demanda total de agua de riego en la fase
actual o de operación ... 62 1.5 Balance hídrico superficial en el ámbito de la Irrigación Sisa ... 64
1.5.1 Balance hídrico superficial en el ámbito de la Irrigación
Sisa, durante la fase de pre inversión ... 64 1.5.2 Balance hídrico superficial en el ámbito de la Irrigación
xii
1.6 La masa anual de agua de riego entregada al ámbito de la
Irrigación Sisa a nivel de bocatoma ... 66
1.7 Análisis comparativo entre la masa anual de agua de riego entregada al ámbito de la irrigación Sisa y la masa anual de agua requerida según la cédula de cultivo durante el período Agosto 2005 – Julio 2008 ... 67
DISCUSIÓN ... 69
PROPUESTA ... 71
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ... 76
1.- Conclusiones ... 76
2.- Recomendaciones... 77
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 79
1
“GESTIÓN DE LA DEMANDA Y OFERTA DE AGUA DE RIEGO EN EL
ÁMBITO DE LA IRRIGACIÓN SISA – SAN MARTÍN”
Capitulo 1: INTRODUCCIÓN.
1. Realidad problemática.
La región San Martín posee una historia de explotación “extractiva” de sus recursos naturales, los cuales se han visto reflejados en procesos económicos, conocidos como “booms”, luego de la apertura de la Carretera Marginal a partir del año 1974. Desde esa fecha, la región ha sufrido un flujo migratorio intenso no planificado que ha llevado a la ocupación desordenada de las riberas y laderas de montaña, y a tasas elevadas de deforestación, las que han derivado en un proceso sostenido de desertificación, de disminución del caudal de ríos y quebradas, así como, la consecuente disminución de la oferta de agua para consumo humano directo o para el riego, y la ocurrencia de desastres socio-naturales: interrupción de vías y pérdida de viviendas e infraestructura urbana por derrumbes, inundaciones, aluviones, etc.
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frecuencia las poblaciones asentadas en las riberas de las quebradas y de los ríos tributarios del río Sisa.
Por otro lado, en la región San Martín, entre los años 1980 – 2000, se construyeron varios pequeños sistemas de irrigación, con la finalidad de fortalecer la gestión de la oferta de agua para ampliar la frontera agrícola bajo riego e incrementar la producción y productividad, encaminada hacia el desarrollo socio económico de la región. Para ello, el Estado, invirtió cuantiosos recursos económicos, en la construcción de dichas obras, en la mayoría de los casos, no hubo participación de los agricultores beneficiarios, habiendo de este modo dejado de lado u olvidado la gestión de la demanda.
Entre estos sistemas de irrigación construidos, se encuentra la Irrigación Sisa, que aprovecha las aguas del río del mismo nombre y abarca una extensión neta de 12,050 hectáreas bajo riego. El Sistema de irrigación, está conformado por una bocatoma con captación doble, dos canales principales, uno de 35 Km que recorre la margen derecha del valle y el otro de 49.50 Km que va por la margen izquierda. En su inicio, la mayoría de beneficiarios, estaba constituida por personas naturales del lugar, actualmente el 90% de la población beneficiaria, lo constituyen personas provenientes de la costa y sierra, quienes con sus usos y costumbres han establecido una idiosincrasia heterogénea dentro del ámbito del sistema de riego.
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más intensos en temporadas de escasez o estiajes prolongados (Agosto – Diciembre).
Analizada la problemática actual en el ámbito de la Irrigación Sisa, esta ha sido resumida en cuatro componentes básicos, que son los siguientes: componente hidrológico, componente infraestructura, componente operativo y componente cultural que se interrelacionan entre si y conllevan a una desigual e inoportuna distribución del agua de riego, cuyos efectos se traducen en una baja de la producción y productividad agrícola, que ocasiona pérdida de ingresos a los usuarios, convirtiendo a esta actividad económica en menos rentable. En tal sentido, la problemática está referida a la carencia de gestión tanto de la oferta así como de la demanda de agua en el ámbito de riego.
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GRAFICO Nº 1
REALIDAD PROBLEMÁTICA DEL RIEGO EN EL AMBITO DE LA IRRIGACION SISA
COMPONENTE
HIDRICO INFRAESTRUCTURA COMPONENTE COMPONENTE OPERATIVO COMPONENTE CULTURAL
Pérdidas por infiltración en la
red de riego Grave infraestructura hídrica. deterioro de la
Ausencia de un inventario actualizado de infraestructura hídrica
Escasa participación del usuario en las organizaciones y falta de cultura del agua.
Bajas eficiencias hídricas en la red de riego: conducción y distribución.
Existencia de una red complicada de canales parcelarios.
Débil aplicación del Plan de cultivo y riego (PCR) por parte del ATDR-HC.
Resistencia al cambio de cultivo e innovación tecnológica del riego.
Asignación de turnos de riego. Incremento de la demanda por el monocultivo (arroz).
Infraestructura de conducción no acorde con demanda actual. Falta capacidad.
Alta contaminación con residuos sólidos urbanos (basura) arrojados a los canales principales de riego.
Bajo costo de la tarifa de agua de riego, no permite cubrir costos de operación y mantenimiento de la red de riego.
Baja eficiencia de aplicación a nivel parcelario.
Falta de estructuras de medición, no permite cuantificación de caudales.
Ineficiente distribución del agua de riego. No hay capacidad de manejo integral.
Falta de predisposición al cambio de actitud para modificar el uso no eficiente por un uso eficiente y mas productivo en la distribución del agua.
5
2. Justificación del problema de investigación.
El presente trabajo de investigación, se justifica por las siguientes relevancias: a).- Relevancia temática.
En base a la filosofía del agua, las teorías de la gestión de los recursos hídricos y metodologías de cálculo correspondientes, intenta proveer de información suficiente y necesaria referente a volúmenes de oferta de agua en el río Sisa a nivel de bocatoma, así como de volúmenes de demanda de agua en el ámbito de riego, que permita a los agentes económicos involucrados en el proceso de desarrollo agrícola de la Irrigación Sisa, como son los 1,641 usuarios, Comisiones de Regantes Margen Izquierda y Margen Derecha de la Irrigación Sisa y la Autoridad Local de Aguas del Distrito de Riego Huallaga Central; tomar decisiones para diseñar una adecuada planificación del aprovechamiento del recurso hídrico, para así alcanzar un equilibrio que permita satisfacer las necesidades actuales y futuras de agua en el ámbito de la Irrigación Sisa.
Como consecuencia de ello, se podrán incrementar los niveles de producción y productividad contribuyendo al mejoramiento de la calidad de vida de los usuarios de la irrigación. De esta manera se propenderá al uso social del agua de riego.
b).- Relevancia metodológica.
6
proyectos de riego en el ámbito de la región San Martín. Así mismo, con respecto a la oferta, la investigación ha demostrado que la aplicación de la metodología de aforos de agua en el río Sisa a nivel de bocatoma, constituyen el método más adecuado para cuantificar la disponibilidad de agua de riego.
c).- Relevancia práctica.
A partir de los resultados obtenidos, se espera generar temas de controversias que de inicio a investigaciones futuras para optimizar el uso del agua con fines agrícolas en otros sistemas de riego, no solo ubicados en la zona de Selva, sino también en la Sierra y Costa del Perú.
3. Problema científico.
¿Cuál es la situación actual de los componentes de la gestión de la demanda y oferta de agua de riego en el ámbito de la Irrigación Sisa – San Martín?
4. Hipótesis.
Hipótesis general.
La situación actual de los componentes de la gestión de la demanda y oferta de agua de riego es deficiente en el ámbito de la Irrigación Sisa – San Martín. Hipótesis específicas.
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La gestión de la oferta con respecto al componente hídrico, es deficiente, existen muchas pérdidas de agua que afectan el balance hídrico dentro del sistema de riego
El componente infraestructura, presenta deterioro en toda la red de riego.
El componente operativo, presenta deficiencias al no existir estructuras de medición de caudales de agua.
5. Objetivos.
El presente trabajo de investigación pretende alcanzar los siguientes objetivos: a) Determinar la oferta de agua de riego en el río Sisa a nivel de bocatoma. b) Determinar la demanda actual de agua de riego en el ámbito de la irrigación
Sisa.
c) Realizar el balance hídrico (oferta – demanda) en el ámbito de la irrigación Sisa.
d) La propuesta de un modelo de gestión de la demanda y oferta de agua de riego sustentada en los componentes cultural, hídrico, de infraestructura y operativo en el ámbito de la Irrigación Sisa – San Martín.
6. Tipo de investigación.
De acuerdo al fin que se persigue: aplicada
De acuerdo al diseño de investigación: descriptiva
7. Delimitación del objeto de estudio.
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9 Capitulo 2: MARCO TEORICO.
1. Antecedentes.
El desarrollo de la agricultura en el Perú tiene una evidente correlación con los avances en el manejo del agua para riego. Los antiguos peruanos encararon seriamente el “problema del agua de riego” y esto, muy probablemente, dio inicio a importantes cambios en la agricultura y la sociedad, algunos de los cuales aún hoy tienen vigencia ya que una parte de la infraestructura de riego existente tiene antecedentes prehispánicos.
Los peruanos contemporáneos parecemos menos serios en cuanto al manejo adecuado del recurso hídrico. Sólo cabe recordar que en la última década, luego de discutir más de una decena de proyectos de nueva legislación de aguas, aún seguimos operando sin reglas de juego claras en un contexto de enormes ineficiencias en gestión y en la distribución del recurso (Zegarra, 1998).
El Perú cuenta con tres vertientes de agua superficial: Atlántico, Pacífico y Titicaca y dispone de 2 billones de metros cúbicos al año, de los cuales sólo un 2.5% es aprovechable. La vertiente del Pacífico es la que ofrece mayores posibilidades de aprovechamiento, con 60% del volumen potencialmente aprovechable, seguido por la del Titicaca con 7%. La vertiente del Atlántico, que es la que tiene mayor cantidad de agua, sólo se aprovecha en un 1.5%.
Estudios realizados, relacionados al problema
En el año 2000, Claudio Vásquez Fernández, determinó que el área de la
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drenaje, lo que demuestra que es una cuenca pobremente drenada con respuesta hidrológica en cuanto a escorrentía muy lenta. Así mismo advierte que la eliminación de la cobertura vegetal o bosques de las partes de cerros y colinas puede originar procesos erosivos muy severos ocasionando deslizamientos y derrumbes así como la generación de serios desequilibrios en el régimen hidrológico del río Sisa y de sus quebradas tributarias. También determinó que en un período de registro de precipitación de 35 años (1964 – 1998), la lamina de precipitación media multianual es de 1359.75 mm y que la lámina de evaporación anual alcanza los 988.27 mm, por lo tanto los 371.48 mm excedentes, son los que se convierten en escurrimiento, que de acuerdo al área de la cuenca generan un caudal medio de 25.25 m3/seg (6).
En el año 2005, José del Carmen Pizarro Baldera, determinó seis (06) modelos de pronósticos para estimar los caudales medios mensuales en el río Sisa, aplicados cada uno de estos modelos, arrojaron resultados de 23.9523 m3/seg, como caudal medio anual en el río Sisa, resultado que no difiere mucho del obtenido por Claudio Vásquez Fernández que es de 25.25 m3/seg .
2. Conceptos.
2.1. El concepto de gestión.
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2.2. El concepto de gestión integrada del recurso hídrico (3).
Se llama Gestión Integrada de Recursos Hídricos -GIRH- a las acciones que promueven el desarrollo coordinado y el manejo de agua, suelo y recursos relacionados, para maximizar el resultado económico y el beneficio social de una manera equilibrada, sin comprometer la sostenibilidad de ecosistemas vitales.
Se constituye en una herramienta para enfrentar los retos del agua y optimizar la contribución del agua para el desarrollo sostenible. La GIRH no es solamente el manejo de los recursos físicos, sino que incluye procesos para reformar sistemas humanos para que la gente sea capaz de beneficiarse de esos recursos (2).
2.3 Los principios de Dublín (3).
Debido a que la GIRH no tiene “reglas”, el enfoque está fundado en los principios de la reunión de Dublín que dicen:
• El agua es un recurso único y finito: El agua fresca es un recurso finito y vulnerable, esencial para la vida, desarrollo y el ambiente. Desde que el agua es la base de la vida, su manejo efectivo demanda un enfoque holístico, vinculando desarrollo social, económico y protección de los ecosistemas naturales.
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• La mujer juega un papel central en la gestión y conservación del agua: La mujer juega un papel central en la provisión, manejo y cuidado del agua. El rol protagónico de la mujer como proveedora y usuario del agua ha sido pocas veces reflejado en los arreglos institucionales para el manejo del agua.
• El agua es un bien económico: El agua tiene un valor económico en todos sus usos competitivos y debería ser reconocida como un bien económico. Dentro de este principio, es vital reconocer primero el derecho básico de toda la humanidad para tener acceso a agua potable y saneamiento a un precio alcanzable (3).
2.4. El nuevo concepto de cuenca hidrográfica (7).
La cuenca hidrográfica es un ámbito geográfico natural donde ocurre el ciclo hidrológico, es el área drenada hacia un río, identificada por su peculiar topografía y delimitada por la divisoria de aguas. En un sentido amplio incluye el aire, la luz solar, la flora y la fauna que se sitúan alrededor de una fuente de agua principal que funciona como colectora (7).
2.5. Conceptos de demanda y oferta de agua en los sistemas de irrigación.
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embalses, para lo cual es necesario disponer de la infraestructura necesaria de almacenamiento en épocas de abundancia.
2.6. La gestión de la demanda de agua de riego en el Perú (8).
De manera general, en nuestro país, el modelo de gestión actual de los recursos hídricos es desvinculante. Siendo el agua un recurso para pluriusuarios y proviniendo muchas veces de una misma fuente, es necesario establecer un canal de coordinación entre todos los involucrados en su aprovechamiento. Este modelo de gestión conocido como "transectorial" promete facilitar un manejo inclusivo e integral.
En lo que respecta a la gestión de la demanda de agua de riego en el Perú, está ligada directamente al manejo del agua de riego, es decir a la aplicación de tecnologías, sobre todo en la Costa, lo que no sucede mayormente en la sierra y la selva, donde el manejo y aplicación del agua de riego adolece del uso de tecnología así como falta de capacitación de los agricultores usuarios. En este aspecto el Estado, no ha invertido o ha invertido poco en la gestión de la demanda, es decir hacer su uso más eficiente.
La gestión de la demanda de agua de riego en el Perú, en la actualidad presenta los siguientes problemas:
Debilidad Institucional (falta de autoridad, Instituciones inestables, dispersión de funciones).
Insuficientes niveles de capacitación y conocimiento del tema del agua.
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No se respeta los derechos consuetudinarios ni costumbres ancestrales adquiridas mayormente por las comunidades campesinas andinas.
No hay una institución que coordine la gestión multisectorial del agua, ocasionando que los conflictos intersectoriales (cantidad – calidad) aumenten cuando la demanda excede a la oferta.
La demanda creciente por el agua incrementa la competencia entre los sectores demandantes y lleva a considerar a la gestión como elemento clave en la conservación y aprovechamiento del recurso (8).
2.7. La gestión de la oferta de agua de riego en el Perú. (5)
En las últimas décadas, el Perú ha realizado un esfuerzo muy grande en la ejecución de grandes proyectos de irrigación, especialmente en la costa. En un comienzo, estas inversiones tuvieron una participación importante del sector privado. Posteriormente, se ha registrado una constante intervención del sector público, concentrada en las grandes obras (si bien de múltiple propósito, el principal objetivo es para fines de riego). Muchas de estas inversiones se han ejecutado sobre la base de decisiones institucionales y políticas que no siempre estuvieron respaldadas por evaluaciones económicas rigurosas. Ello se puede comprobar con los elevados índices de inversión por hectárea y los bajos valores obtenidos en la subasta de tierras.
Infraestructura de riego.
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distribución tienen algún tipo de revestimiento, originándose pérdidas de conducción promedio del orden del 15%.
Por deficiencias en el mantenimiento de los sistemas de riego y vulnerabilidad de los mismos, la capacidad hidráulica de los canales es insuficiente, produciéndose pérdidas de distribución del orden de 20%. Las tomas, en el 90% de los casos rústica, encarecen su mantenimiento y son ineficientes para derivar las aguas de riego.
Actualmente se estima que solo el 10% de las derivaciones cuentan con una estructura de concreto más o menos estable. Todas las demás son captaciones rústicas sin la debida protección contra la erosión.
Uso del agua y frontera agrícola.
La construcción de obras hidráulicas mayores ha incrementado la oferta de agua en la Costa en 4 mil millones m3 para el mejoramiento de 300.000 has y la ampliación de las áreas irrigadas. No obstante, sólo se ha logrado ampliar unas 94,000 has de las cuales efectivamente en producción son un total de 40 mil has.
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La estrategia del Estado Peruano (para satisfacer las demandas) se ha centrado casi exclusivamente en la gestión de la oferta (cantidad), realizando inversiones en infraestructura relacionada al manejo de la oferta de agua.
La disponibilidad de agua se distribuye de manera irregular tanto en el espacio (costa, sierra y selva) así como en el tiempo (los doce meses del año).
La mayor oferta de agua, no ha implicado en todos los casos el uso eficiente del recurso, generándose una serie de efectos no esperados. Sobre uso y pérdida del recurso, mal drenaje y salinidad de los suelos.
El marco legal es abundante y con un sesgo sectorial, ocasionando que la actual Ley de Aguas se vea desfasada en sus disposiciones.
La gestión de la oferta del agua se ha basado en la cantidad, sin considerar mayormente la calidad.
Los costos de los servicios de operación y mantenimiento de la infraestructura hídrica no se cubren en su totalidad, originando el deterioro progresivo y una creciente necesidad de rehabilitación.
2.8 La cultura del agua de riego en el ámbito de la irrigación Sisa.
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-Desconocimiento del marco jurídico y normativo, que regula el uso y aprovechamiento del agua de riego.
-Creencia de que el agua es un recurso inagotable y gratuito.
-No se reconoce el papel específico que la mujer debe asumir dentro de la cultura del agua, originando situaciones de discriminación de género.
-Prima la influencia política y la presión de masas en la solución de conflictos.
2.9. La oferta o disponibilidad de agua en el río Sisa en la fase de proyecto. (1)
Los registros de las descargas del río Sisa, se inician en Abril de 1968, en una estación ubicada 50 metros aguas arriba del puente sobre el río Sisa cerca de la localidad de San Hilarión.
Se acostumbra indicar como disponibilidad de agua del río, los volúmenes correspondientes del promedio de las descargas medias mensuales, de un determinado número de años. El promedio de los volúmenes anuales de 12 años de registro es del orden de los 876.30 millones de metros cúbicos (MMC).
2.10. La demanda de agua en el ámbito de la irrigación Sisa, determinada
en la fase de Proyecto. (1)
Para establecer la demanda de agua de riego del proyecto, se tomaron los pasos siguientes:
- Propuesta de cedula de cultivos.
- Determinación del uso consuntivo de agua de los cultivos. - Balance hídrico consolidado por cada cultivo.
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La demanda de agua en el ámbito de la irrigación Sisa, en base a la cedula de proyecto fue de 368.50 MMC anuales.
2.11. Balance hídrico del proyecto.
El balance hídrico del proyecto, nos permite establecer la relación entre la oferta o disponibilidad de agua en el río Sisa y la demanda de agua de los cultivos programados tanto en la fase del proyecto como en la fase actual o de operación. Además nos permite conocer el déficit o excedente de agua que existe en la fuente de abastecimiento.
El balance hídrico realizado en la fase inicial o de proyecto fue positivo a lo largo de los doce meses del año, en ningún caso la demanda superó a la oferta o disponibilidad de agua en el río Sisa. El balance hídrico anual presentó un excedente de 507.80 MMC. Así mismo, el balance hídrico realizado en la fase actual o de operación, también es positivo, presenta un excedente de 654.27 MMC.
Por lo tanto, la oferta o disponibilidad de agua en la fuente es mayor que la demanda de agua del proyecto, no existiendo ninguna limitación de agua para el riego de los cultivos en el ámbito de la Irrigación Sisa.
3. Teorías que sustentan el trabajo de investigación.
3.1 La sostenibilidad de los recursos hídricos. (9)
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Un desarrollo de los recursos hídricos que no sea sostenible, está mal planificado. En muchas partes del mundo, los recursos hídricos son escasos y muy limitados. Si bien, el agua superficial puede ser considerada un recurso renovable, constituye únicamente un 1.5 % del total de agua dulce terrestre. La mayor parte (98.5 %) es agua subterránea, parte de la cual (a escala humana) es virtualmente no renovable. Consecuentemente, hay muchas formas de comprometer el uso futuro del agua, ya sea por sobreexplotación del recurso, o destruyendo el recurso para usos futuros (por ejemplo la contaminación). Bajo estos conceptos, la teoría fundamental sobre la cual se sustenta el presente trabajo de investigación, es “la sostenibilidad del recurso hídrico”.
La sostenibilidad de los recursos hídricos descansa en tres pilares fundamentales, los cuales se describen a continuación:
3.1.1 Sostenibilidad Física.
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equilibrio dinámico en las escalas temporales y espaciales adecuadas. Por ejemplo:
A escala rural, lo cual implica medidas de conservación del agua, de los nutrientes y del suelo, la prevención de un drenaje excesivo y el reciclaje de residuos orgánicos.
A escala urbana, desde pueblos hasta mega ciudades, lo cual implica el reciclaje de agua, nutrientes y residuos.
A nivel de cuenca, lo cual implica: la conservación del agua y el suelo en la cuenca alta, la prevención de la escorrentía y el drenaje innecesario mientras se mejora la infiltración y la recarga de acuíferos, el aumento en la contención de inundaciones, el control de la contaminación, el uso adecuado de los humedales, etc.
A escala global, donde el agua, los nutrientes, y los ciclos de los recursos básicos están integrados y cerrados. Esto último es relevante, ya que a escala global todos los ciclos cierran. La sostenibilidad física, tiene que ver con cerrar los ciclos dentro de las escalas humanas.
3.1.2. Sostenibilidad Económica.
21
tratamiento para luego de ser tratada, transportarla o bombearla a través de distancias considerables), etc.
Aunque parezca paradójico, la sostenibilidad económica puede ser posible al ampliar la escala de análisis e incluir el comercio de bienes que son intensivos en el uso de agua (“agua virtual”) y suelo. Incluir el agua virtual en el análisis es importante sobre todo en países donde la capacidad de carga no es suficiente para producir productos intensivos en agua.
3.1.3 Sostenibilidad Institucional.
Solo tomando las decisiones acertadas es posible asegurar la sostenibilidad de los recursos hídricos. Ello requiere que las instituciones relevantes existan y faciliten el proceso de toma de decisiones. Más aún, las instituciones necesitan tener la capacidad de responder a los cambios en el ambiente en el cual operan, así como a cambios en los requerimientos que se les hace. Las instituciones también deben tener la capacidad de adaptarse a nuevas circunstancias. Su capacidad de adaptación muestra si ellas son instituciones sostenibles. Un sistema sostenible es activo y capaz de mantener su estructura (organización), función (vigor) y autonomía en el tiempo y ser resilente en situaciones de estrés.
22
3.2 La eficiencia del uso del agua de riego. (10)
En forma general, se define como eficiencia en el uso del agua, a la relación entre el volumen de agua utilizado con un fin determinado y el volumen extraído o derivado de una fuente de abastecimiento con ese mismo fin.
Expresado en forma funcional se tiene:
Donde:
Ef = Eficiencia, a dimensional; Vu = Volumen utilizado , m3;
Ve = Volumen extraído de la fuente de abastecimiento, m3.
Para el caso, se hará referencia a la eficiencia en el uso del agua para riego, por lo que la eficiencia general se puede dividir en varios componentes, siguiendo la propuesta de la Comisión Internacional de Riego y Drenaje, (citado por Burman et al., 1981). La eficiencia del uso del agua para riego, se puede dividir en tres componentes que son: la eficiencia de almacenamiento, la de conducción y la de riego, propiamente dicha.
23
La eficiencia de conducción, es la relación entre el volumen de agua que se entrega a las parcelas para riego (Vp) y el volumen que se deriva de la fuente de abastecimiento (Vd);
Finalmente, la eficiencia de uso para riego es la relación entre el volumen utilizado por las plantas en el proceso de evapotranspiración (Vu) y el volumen que llega a las parcelas para riego (Vp);
Es importante señalar que el volumen usado en el proceso de evapotranspiración (Vu), es igual al volumen evapotranspirado por la planta menos el volumen de precipitación efectiva.
El producto de las tres eficiencias es la eficiencia total de uso de agua para la irrigación; (Ei). Expresado en forma funcional se tiene:
Ei = Es Ec Eu
24
Una función que permite evaluar dicha eficiencia, bajo el supuesto de que no hay aportación de agua del manto freático es:
Donde:
Et = Lámina de evapotranspiración real, mm; Rl = Lámina de requerimiento de lavado, mm; Pe = precipitación efectiva, mm;
Lr = Lámina de riego aplicada, mm.
Desafortunadamente no hay medios satisfactorios para estimar los requerimientos de lavado, cuando se consideran muchas parcelas con diferentes condiciones de afectación; tampoco es fácil estimar la evapotranspiración real de los cultivos, ni la precipitación efectiva.
3.3 Escasez del agua, seguridad alimentaria y agua virtual. (9)
A escala global, uno puede difícilmente decir que hay escasez de agua. El problema con la escasez de agua está relacionado con la distribución temporal y espacial. No siempre el agua está disponible en el lugar indicado y en el momento indicado.
25
El potencial para incrementar la producción de alimentos al utilizar el agua de lluvia como recurso es grande, particularmente a través de:
. Técnicas adecuadas de agricultura y recolección del agua de lluvia.
. Suplir el agua de lluvia con riego suplementario durante la estación lluviosa. El reto de duplicar la producción de alimentos en los próximos 25 años para garantizar el suministro a una población siempre creciente requiere considerar con mayor atención la productividad del agua y el manejo del agua de lluvia, haciendo simplemente un mejor uso del balance de agua local. Incluso en agro-ecosistemas tropicales propensos a la escasez, no hay limitación hidrológica para duplicar, o en muchos casos, cuadriplicar la producción de cultivos comerciales de los pequeños agricultores con agricultura de secano. En cuanto a la seguridad alimentaria, en términos de la disponibilidad de los recursos hídricos, el asunto más crítico es la cantidad requerida para la producción de alimentos. A diferencia de otros bienes como el petróleo y el gas, el agua es una sustancia “abultada” en cuanto a su valor, haciéndola relativamente costosa de transportar en grandes distancias. Sin embargo, se puede transportar agua fácilmente en su forma “virtual”. Esto es lo que los países que tienen escasez de agua están ya haciendo.
26 CUADRO Nº 1
CONTENIDO DE AGUA VIRTUAL EN ALGUNOS PRODUCTOS ALIMENTICIOS.
PRODUCTO ALIMENTICIO M3/kg.
Papa 0.50
Sorgo 1.10
Maíz 1.40
Arroz 1.90
Azúcar 2.70
Leche 1.00
Pollo 3.50
Huevos 3.70
Mantequilla 22.00
Carne 20 a 100
Fuente: VAN DER ZAAG, Pieter. “Temas emergente en la gestión de los recursos hídricos”.
Si se expresa un bien como la cantidad de agua requerida para producirlo (agua virtual) se obtiene información vital que puede servir para mejorar la distribución de agua, tanto al interior de un país como entre regiones.
Dadas estas circunstancias actuales, el pensamiento presente se mueve en dirección de la seguridad alimentaria, por el que los países áridos se concentran en generar los ingresos suficientes que les permita importar la comida que ellos requieren.
3.4 El rol del sector privado en la gestión del agua de riego. (9)
27
privados. Es claro que en la GIRH, el papel del gobierno central debe concentrarse en el delineamiento de políticas, legislación, planificación estratégica, establecimiento de un marco legal e institucional apropiado, desarrollo de capacidades y la regulación de instituciones descentralizadas y privatizadas (tales como entidades de suministro de agua potable, asociaciones de usuarios de distritos de riego, autoridades de cuenca, etc). Los gobiernos están dándose cuenta, de manera cada vez más clara que ellos no deberían privatizar el agua en sí.
Esencial en la discusión acerca de la privatización es la clara separación de las funciones de diseño de políticas, funciones de regulación y de operación. El gobierno debe ser suficientemente fuerte para regular efectivamente los organismos descentralizados que manejan el agua, así como para regular a los proveedores de los servicios (semi privatizados o totalmente privatizados), estos últimos son quienes frecuentemente (si no siempre) monopolistas. El mayor mal entendido en el debate sobre la privatización es necesario para convertir un gobierno ineficiente en uno más efectivo. En contraste, privatizar los servicios públicos requiere un gobierno claro, hábil, bien equipado y altamente calificado.
28 3.5 El rol de la infraestructura hidráulica.
Un gran problema en muchas cuencas del mundo es un nivel extremadamente pobre de acceso al agua y su uso por la población. Ellos carecen del agua suficiente tanto para propósitos domésticos como comerciales. Como resultado, esta población enfrenta mayores riesgos a la salud, su alimentación no está asegurada y enfrentan limitaciones para mejorar su ingreso.
Las pocas obras hidráulicas con las que cuentan son inadecuadas frente a las demandas de la mayoría de la población. De hecho, la infraestructura existente no puede controlar los recursos hídricos, es decir almacenar agua suficiente en las estaciones secas y en los años secos, proteger las planicies contra inundaciones, entregar agua en suficiente cantidad y calidad a la población urbana y rural, y proveer a los agricultores de agua para el riego. Por tanto, el desarrollo de nueva infraestructura hidráulica es a veces inevitable para cumplir con las demandas de agua de una población creciente en una economía creciente. Sin embargo, todas las alternativas posibles deberían ser cuidadosamente consideradas, incluyendo la posibilidad de utilizar medidas de manejo de la demanda. La nueva tendencia de aceptar la necesidad de desarrollar nueva infraestructura en el sector hídrico, es fuertemente apoyada por la nueva estrategia del Banco Mundial para los recursos hídricos.
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Ante lo expuesto, quizás se pueda concluir que la gobernabilidad de las grandes obras de infraestructura hidráulica es muy problemática, especialmente en países con economías relativamente débil y que necesitan urgentemente su desarrollo económico. Fortalecer la capacidad de gobernar estas obras, tanto por parte de la sociedad civil como del gobierno podría ser una condición previa, así como el resultado del desarrollo de dicha infraestructura.
3.6 El requerimiento de agua de los cultivos.
Los valores de la evapotranspiración potencial (ETP) son fundamentales para determinar los requerimientos hídricos de un cultivo ubicado en condiciones de clima y suelo específicos; estos optimizan los diseños de los sistemas de riego y planificación en los proyectos de regadío a nivel predial o regional. Es por ello que diversos autores han tratado de buscar ecuaciones que permitan estimar en forma indirecta las necesidades reales de agua por parte de los cultivos.
3.6.1 Definición de términos básicos.
a).- Evapotranspiración del cultivo o uso consuntivo.
30
para determinarla se utiliza el método FAO (Doorembos y Pruit, 1977), en el que la (ETc) se calcula mediante la ecuación siguiente:
ETc = ET0 * Kc
Siendo:
ETc = Evapotranspiración del cultivo en mm/día.
ET0 = Evapotranspiración de referencia en mm/día.
Kc = Coeficiente de cultivo (a dimensional).
b).- Coeficientes de cultivo (Kc) (12)
Son coeficientes a dimensionales que relacionan la evapotranspiración del cultivo con la evapotranspiración de referencia (ET0), y representa la evapotranspiración del cultivo en condiciones óptimas de crecimiento vegetativo y rendimiento. Los coeficientes de cultivo varían con el desarrollo vegetativo de la planta, clima y sistema de riego
El coeficiente de cultivo Kc, describe las variaciones de la cantidad de agua que las plantas extraen del suelo a medida que se van desarrollando, desde la siembra hasta la cosecha.
En los cultivos anuales normalmente se diferencian 4 etapas o fases de cultivo:
o Inicial: Desde la siembra hasta un 10% de la cobertura del suelo aproximadamente.
o Desarrollo: Desde el 10% de cobertura y durante el crecimiento activo de la
31
26/04/03 32
Kcfin Kcmed
Kcinic
Tiempo (días)
inicial desarrollo media final
o Media: Entre floración y fructificación, correspondiente en la mayoría de los
casos al 70-80% de cobertura máxima de cada cultivo.
o Maduración: Desde madurez hasta la cosecha o recolección.
El Kc presenta valores pequeños al inicio del desarrollo del cultivo y aumenta a medida que se incrementa la cobertura del suelo. El valor máximo se alcanza durante la floración, se mantienen durante la fase media y finalmente decrecen durante la maduración.
Lo mejor es disponer de valores de Kc para cada cultivo obtenidos en la zona y para distintas fechas de siembra, pero en ausencia de esta información se pueden usar valores referenciales de Kc, presentados en la bibliografía especializada.
Esquema de la variación del coeficiente de cultivo (Kc).
c).- Evapotranspiración de referencia (ETo) (12)
32
suelo. Por lo tanto, se considera que las necesidades de agua de los cultivos están dadas por la suma de la evaporación directa desde el suelo más la transpiración de las plantas, que es lo que comúnmente se conoce como evapotranspiración y es una cantidad que varía según el clima y el cultivo.
Para medir directamente la evapotranspiración, se utiliza el lisímetro, que es un sistema ideado para tal fin, en el cual se mide el consumo de agua de una porción de parcela, de medidas conocidas, sembrada de un cultivo determinado (cultivo de referencia).
Otro esquema que representa el proceso de la evapotranspiración, dentro de la relación agua, suelo, planta y clima
La evapotranspiración de referencia (ETo), como el cultivo es siempre el mismo, variará según las condiciones del clima (radiación, temperatura, humedad, viento, etc.) y se expresa en mm de lámina de agua por día (mm/día).
26/04/03 10
Lluvia Evapotranspiración (ET)
Transpiración (T)
Evaporación (E) Riego
(R)
Contenido de humedad del suelo
Flujo lateral
Drenaje Profundidad de raíces
regada
33
Existen muchos métodos empíricos para el cálculo de la evapotranspiración de referencia, en función de datos climáticos. El método a emplear se determina por el tipo de datos disponibles y según el nivel de exactitud requerido. Puede usarse el método del tanque evaporímetro, fórmulas empíricas (Blaney – Criddle, Turc, Thornthwite) o programas informáticos, como el CROPWAT, de la FAO, basado en la fórmula de Penman – Monteith.
Los datos proporcionados por los evaporímetros (tanque de evaporación Tipo A) pueden ser confiables, cuando estén ubicados en condiciones adecuadas, con una instalación cuidadosa y un registro exacto y periódico de datos.
A partir de los valores de la evaporación (Et), se calcula la evapotranspiración de referencia (ETo), mediante la siguiente expresión:
ETo = Kp x Et
Donde: Kp es un coeficiente que depende de las características del tanque, ubicación, condiciones climáticas, etc.
d).- Necesidades netas de agua
Además de la ETc, la precipitación efectiva (Pe) debe ser tenida en cuenta en el cómputo de las necesidades del agua para el riego. La precipitación efectiva es aquella parte de lluvia que se almacena en el volumen de suelo a profundidad radicular y es consumida por la planta en el proceso de evapotranspiración. Las necesidades netas vienen dadas por la expresión:
34 Siendo:
Nn = Necesidades netas en mm/día.
ETc = Evapotranspiración del cultivo en mm/día.
Pe = Precipitación efectiva en mm/día.
W = Variación de la humedad en el suelo en mm.
En las zonas de climatología árida y semiárida y riego por goteo, Pe y W se consideran nulos coincidiendo las necesidades netas con la evapotranspiración del cultivo.
e).- Necesidades totales de agua.
Además de las necesidades consuntivas, hay otras cantidades adicionales de agua que son necesarias para compensar las pérdidas producidas por las condiciones en que se desarrolla el cultivo. Estas pérdidas se producen por:
Percolación en profundidad fuera de la rizosfera.
Uniformidad de reparto del agua en la parcela de riego.
Requerimientos de lavado de sales en condiciones de utilizar aguas salinas.
35 Siendo:
Nt = Necesidades totales de agua en mm/día.
Nn = Necesidades netas de agua en mm/día.
Efa = Eficiencia de aplicación en tanto por uno.
f).- Precipitación efectiva (Pe) (12)
Además de la evapotranspiración del cultivo, debe tenerse en cuenta la precipitación efectiva (Pe) en la estimación de las necesidades del agua para el riego.
Desde el punto de vista agrícola, la precipitación efectiva es aquélla parte de la lluvia que se almacena en el volumen de suelo a la profundidad radicular y es consumida por la planta en el proceso de evapotranspiración.
3.7 Métodos para determinar el requerimiento de agua de los cultivos.
3.7.1 Método de Blaney - Criddle.
La aplicación de este método, emplea datos meteorológicos como temperatura media mensual, resplandor solar, precipitación efectiva, además considera coeficientes calculados y tabulados de desarrollo de cultivo (coeficiente de cultivo), lo cual hace que el cálculo sea práctico y sencillo.
a).- Información necesaria para la aplicación del método.
- Cédula de cultivos indicando la superficie a sembrar en hectáreas, así como el período vegetativo (siembra – cosecha).
- Información meteorológica:
36 Horas de sol (p) expresadas en porcentaje. Temperatura media mensual (T) en ºC Factor de corrección de Temperatura (kt).
- Coeficiente de desarrollo de los cultivos (Kc), considerados en la cedula de cultivos.
- Eficiencia del uso del agua de riego (Ea).
b).- Procedimiento para la aplicación del método.
- Se determina la temperatura media mensual en ºC del mes correspondiente. - Se calcula el valor del factor de temperatura (Te).
Te = kt(T + 17.80)/(21.80)
Dónde:
Te = factor de temperatura (a dimensional). Kt = factor de corrección de temperatura. T = temperatura media mensual en ºC.
- Se obtiene el valor porcentual mensual referido a la luz o resplandor solar (P), para lo cual se toma el valor del mes considerado que corresponde a la ubicación geográfica del área de ubicación (Latitud). Si no se encuentra el valor de manera directa según la ubicación, se procede a interpolar su valor.
- Se calcula el valor de la evapotranspiración potencial del cultivo (Fuc). Fuc = TexP
Donde:
Fuc = evapotranspiración potencial (cm). Te = factor de temperatura.
P = Horas de luz o resplandor solar en porcentaje.
37 Uc = Fuc x Kc x 10
Donde:
Uc = uso consuntivo del cultivo (mm). Fuc = evapotranspiración potencial (cm).
3.7.2 Método de Hargreaves Modificado (11).
La fórmula que plantea Hargreaves es la que se presenta a continuación:
ETo = 0,0023*RA(Tmax – Tmin)1/2
*(Tmed + 17,8)
Donde:
Tmed = (Tmax + Tmin)/2
RA = es la radiación extraterrestre (mm/día)
Tmax = temperatura máxima (ºC)
Tmin = temperatura mínima (ºC)¸
Tmed = temperatura media (ºC).
3.8 La demanda de agua en un proyecto de riego (12).
Teniendo en consideración el método de Hargreaves Modificado para el cálculo del requerimiento de agua de los cultivos expresada en mm, con los parámetros definidos anteriormente, el balance hídrico mensual será:
)
(Pe Agua aportada
Kc x ETo
Da
38
proyectos de riego, se considera cero dado que el objetivo es conocer la demanda de agua total del proyecto.
Por lo tanto la demanda de agua será:
Pe Kc x ETo
Da
Para calcular la demanda de agua del proyecto, es necesario conocer la dotación de riego (Dr) en m3/ha de cultivo, la eficiencia de riego (Ea) y el área de cultivo a regar.
Aplicando el método de Blaney y Criddle, para calcular la demanda de agua en un proyecto (Dm) esta se determina siguiendo el siguiente procedimiento: a) Se calcula la lámina neta de a agua (Ln).
Ln = Uc – Pe
Donde:
Ln = lámina neta o de reposición (mm). Uc = uso consuntivo del cultivo (mm).
Pe= precipitación efectiva (mm) al 75% de persistencia.
b) Se determina la dotación de riego (Dr) por hectárea de cultivo.
Dr = (Ln x 10)/ Ea
Donde:
Dr = dotación de riego (m3/ha). Ln = lámina neta (mm).
Ea = Eficiencia del uso de agua de riego (a dimensional). c) Se calcula la demanda de agua del cultivo (Dm).
Dm = Dr x A.
39 Dm = demanda de agua del cultivo (m3). Dr = dotación de riego (m3/ha).
A = área (ha) a irrigar para cada cultivo considerado en la cédula.
40 Capitulo 3: MATERIAL Y METODOS.
1. Material de estudio.
El material de estudio, está constituido por el agua de riego en el ámbito de la Irrigación Sisa.
1.1. Población.
a). Usuarios de la irrigación Sisa.
Lo constituyen los agricultores usuarios, asentados en el ámbito territorial de la irrigación Sisa, 1,008 usuarios asentados en la margen derecha y 633 usuarios en la margen izquierda, que suman un total de 1,641 usuarios (según información de la Agencia Agraria Bellavista – Autoridad Local de Aguas del Distrito de Riego Huallaga Central).
b). Área de riego en el ámbito de la irrigación Sisa.
El área total en el ámbito de la irrigación Sisa es de 12,526.53 hectáreas de las cuales se encuentran bajo riego 10,109.76 has distribuidas de la siguiente manera:
En el área de riego de la margen derecha 5,839.81 hectáreas y en la margen izquierda 4,269.95 hectáreas.
c). Funcionarios responsables de la administración de la irrigación Sisa.
41
Los Funcionarios responsables de la Administración de la Irrigación Sisa son: El Ingeniero Administrador Local de Aguas del Distrito de riego y los Sectoristas de riego.
d). Infraestructura de riego existente.
La infraestructura hidráulica existente en el ámbito de la irrigación Sisa está conformada principalmente, por las obras de captación, obras de conducción y obras de distribución, así como por obras de drenaje. A continuación se hace una breve descripción de la infraestructura de riego existente en el área de estudio.
Obras de captación.
42
las áreas productivas ubicadas en ambas márgenes del río Sisa, dos casetas de mando desde las cuales se operan las compuertas radiales, una casa de guardianía, una caseta de fuerza donde se encuentra un grupo electrógeno que genera energía eléctrica para atender cualquier emergencia durante el proceso operativo de la bocatoma que se pudiera presentar debido al corte repentino de fluido eléctrico público.
Obras de conducción.
43 Obras de distribución.
Están conformadas por la red de canales laterales que tienen como función llevar agua desde los canales principales y distribuirlas dentro del área de riego. Son canales menores y su capacidad de conducción varía entre los 100 lts/seg a 1,500 lts/seg. Generalmente las cajas hidráulicas de estos canales, están construidas en tierra sin revestimiento y en la actualidad se encuentran sumamente deterioradas. Solamente hay algunos canales laterales construidos en relleno cuya caja hidráulica ha sido revestida con concreto simple con la finalidad de evitar pérdidas de agua por infiltración así como el colapso de estas estructuras.
En el ámbito de riego de la margen derecha de la irrigación Sisa, a lo largo del canal principal, se encuentran construidos y en operación un total de 33 canales laterales cuya longitud total es de 35.80 kilómetros, Mientras que en el ámbito de riego de la margen izquierda a lo largo del canal principal, se encuentran construidos y en operación actual un total de 39 canales laterales cuya longitud total es de 43.50 kilómetros.
Obras de drenaje.
44 1.2. Muestra de estudio.
a). Demandantes del agua de riego.
Están constituidos por los usuarios de agua de riego con fines agrícolas y que se encuentran inscritos en el Padrón de usuarios de agua de riego de la Autoridad Local de Aguas del Distrito de Riego Huallaga Central cuya sede está en la ciudad de Bellavista.
Los demandantes de agua de riego son en número total de 1,641 distribuidos de la siguiente manera, 633 demandantes existentes en el área de riego de la margen izquierda y 1,008 demandantes en el área de riego de la margen derecha.
b). Oferentes del agua de riego.
Están constituidos por los entes responsables de la administración y operación de sistema de riego y son la Autoridad Local de Aguas del Distrito de Riego Huallaga Central (ALA – DRHC) y las Comisiones de Regantes Perla del Huallaga de la margen derecha así como de la Comisión de Regantes margen izquierda de la irrigación Sisa.
1.3. Recursos para la investigación.
a). Recursos humanos.
En el desarrollo del presente trabajo de investigación, los recursos humanos que participan son el Investigador y un digitador de texto.
b). Fuentes de información.
45
Según las etapas del ciclo del proyecto, en la fase de Pre-inversión (Estudios), la fuente de información está constituida por el Proyecto Especial Huallaga Central y Bajo Mayo (PEHCBM) con sede en Tarapoto, en la fase de Inversión (proceso constructivo) también el PEHCBM y en la fase post construcción (Administración, operación y mantenimiento) es decir, en la fase actual, la fuente de información lo constituyen el ente estatal que es la Autoridad Local de Aguas del Distrito de Riego Huallaga Central y los entes privados como son las dos Comisiones de Regantes, tanto de la margen derecha denominada Perla del Huallaga, como de la margen izquierda de la Irrigación Sisa.
Otro ente estatal del cual se ha obtenido información es el SENAMHI, Dirección Regional de San Martín para la obtención de información hidrológica (precipitación mensual) y meteorológica (temperatura media mensual) de la Estación CO Bellavista, que ha sido utilizada para determinar la oferta de agua de riego en el ámbito del proyecto, así como la determinación del uso consuntivo y demanda de agua de riego de los cultivos instalados dentro del ámbito de la irrigación Sisa.
c). Esquema del Planteamiento Hidráulico de la irrigación Sisa.
46
d). Informe estudio de factibilidad de la irrigación Sisa.
Se cuenta con una copia oficial del Informe Final del Estudio de Factibilidad del “Proyecto de Irrigación de la Margen Izquierda y Derecha del río Sisa”, en lo que respecta al capítulo de Hidrología, elaborado por la Asociación Alphaconsult S.A. y Promoconsult S.A Ingenieros y Consultores, proporcionada por el Proyecto Especial Huallaga Central y Bajo Mayo en la cual se sustenta el cálculo de la demanda de agua de riego para la irrigación Sisa.
2. Métodos.
. 2.1. Método inductivo.
Se utilizó para analizar la información específica referente a los componentes de la gestión de la demanda y oferta de agua de riego (método de Blaney y Criddle).
2.2. Método comparativo.
Se utilizó para realizar las comparaciones entre los caudales obtenidos mediante aforos y de consumo de agua en el área de riego.
3. Técnicas.
a). Observación y revisión de información existente.
47 b). Entrevistas directas.
En las tres visitas de campo realizadas a la irrigación Sisa, se ha entrevistado a usuarios del agua de riego que tienen sus parcelas tanto en la margen derecha como en la margen izquierda, de quienes se ha recibido la información respecto al tipo de cultivo que siembran, métodos de siembra, uso y manejo de agua de riego, rendimientos, de producción de arroz por hectárea, épocas de siembra y períodos en los cuales para ellos el agua es muy limitada.
También se recibieron sus apreciaciones del porque solo se dedican al cultivo de arroz, es decir a desarrollar el mono cultivo.
c). Instrumentos.
No se ha utilizado instrumentos, solo equipo de computo, cámara fotográfica y fichas de encuestas aplicadas a algunos usuarios de agua de riego.
4. Procedimientos metodológicos.
4.1. Recolección de datos.
48
4.2. Determinación de la oferta de agua en el río Sisa.
La oferta o disponibilidad de agua en el río Sisa, ha sido determinada en dos momentos, el primero que ha sido realizado en la fase de Estudios de Factibilidad de la Irrigación Sisa, con información de caudales registrados en la Estación San Cristóbal de Sisa ubicada en San Hilarión durante el período 1968 – 1979. El segundo momento en la fase de operación durante el período 1989 - 2008 a nivel de Bocatoma, para el cual se ha utilizado la información hidrométrica referida a los caudales diarios del río Sisa registrados en bocatoma por el personal técnico de las Comisiones de Regantes responsables de la operación de la misma. Es decir, este cálculo se realizara teniendo en consideración dos circunstancias, la inicial durante la fase de Pre inversión y la actual en la fase de post construcción u operación.
4.3. Determinación de la cédula de cultivos en el ámbito de la irrigación
Sisa.
49
4.4. Determinación de la demanda de agua de riego en el ámbito de la
Irrigación Sisa.
La determinación de la demanda de agua de riego, también ha sido calculada para dos momentos, el primer momento durante la fase del estudio de factibilidad de la irrigación, es decir en la fase de pre inversión y el segundo momento durante la fase de post construcción u operación, es decir en la fase actual.
La determinación de la demanda de agua de riego se ha realizado utilizando la información de la cédula de cultivos establecida en los planes de cultivo y riego (PCR), área de siembra y algunos parámetros meteorológicos como son temperatura media mensual, porcentaje de horas de sol, coeficiente de cultivo, eficiencia de riego y la precipitación efectiva mensual en el ámbito de la irrigación.
4.5 Determinación de la masa total anual de agua de riego entregada a
nivel de bocatoma al ámbito de la irrigación Sisa.
50
4.6 Determinación del balance hídrico superficial anual en el ámbito de la
irrigación Sisa.
El balance hídrico superficial anual, también ha sido determinado para dos momentos, el primer momento durante la los estudios de factibilidad o fase de pre inversión y el segundo momento, durante la fase post construcción, es decir en la fase actual y se ha determinado conociendo los valores tanto de la oferta de agua de riego en el río Sisa a nivel de bocatoma, así como de la demanda de agua de los cultivos, calculada en el ámbito de la irrigación.
4.7 Limitaciones.
