Post on 02-Jul-2015
Universidad Nacional Agraria La Molina Facultad de Ingeniería Agrícola
Escuela de PosGrado Programa de Doctorado en Recursos Hídricos
27, 28 y 29 de abril del 2012 (9 a.m. a 5p.m.)
Dr. Carlos Jesús Baca García
Telefono: 3401180, 3495647 Anexo 140
Email: pdrh@lamolina.edu.pe; jabel@lamolina.edu.pe
Lima – Perú
“SISTEMAS DE RIEGO TECNIFICADO” teoría y practicas
ACERCA DEL EXPOSITOR
Carlos Jesús Baca García, es Ingeniero Agrónomo egresado de
la Universidad Nacional San Antonio Abad del Cusco, Perú en
1997. Tiene una Maestría en Riego y Drenaje, en la
Universidad Estadual Paulista – Sao Paulo Brasil en 2003.
Estudió su doctorado la misma Universidad de Brasil en la
Especialidad de Ingeniería del Riego, graduándose en Febrero
del 2006.
Actualmente viene desempeñándose como Catedrático de la
Facultad de Agronomía y Zootecnia, Área de Ingeniería
Agrícola en la Universidad Nacional de San Antonio Abad de
Cusco; también es Jefe del Programa Regional de Riego
Tecnificado, de la Gerencia Regional de Desarrollo Económico
del Gobierno Regional Cusco.
Ha publicado varios documentos técnicos y científicos, y ha
participado en congresos y conferencias internacionales y
nacionales. Es miembro del CIP Perú, y actualmente profesor
visitante de Programa de Doctorado en Recursos Hídricos de
la Universidad Nacional Agraria de la Molina.
Universidad Nacional San Antonio Abad del Cusco
Facultad de Agronomía y Zootecnia
Área de Ingeniería Agrícola
Teléfonos: 984775113 - 984794446
E-mail: carlos_bacagarcia@yahoo.es
UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA FACULTAD DE INGENIERÍA AGRÍCOLA
ESCUELA DE POST GRADO PROGRAMA DE DOCTORADO EN RECURSOS HÍDRICOS
“SISTEMAS DE RIEGO TECNIFICADO” TEORIA Y PRACTICAS
PRESENTACIÓN
Este curso esta dirigido a profesionales que desarrollan sus
actividades fomentando, evaluando y asesorando a productores
agrícolas en el ámbito de riego tecnificado, y busca convertirse en
una herramienta eficaz para la formación en aspectos críticos en la
operación de sistemas de riego tecnificado. En este curso se enseña la
operación de riego de la forma como se espera que los profesionales
transmitan sus conocimientos a los agricultores, es decir no solo
aprenden contenidos sino que tienen a su alcance una metodología
de trabajo que considera material concreto como guías y lecturas
para su posterior difusión en sus centros de trabajo.
Los objetivos del curso son:
- Obtengan conocimientos acerca de los contenidos en tecnologías de
riego y el acceso a herramientas metodologías y didácticas que les
facilite lograr aprendizajes pertinentes y de calidad.
- Adquieran conocimientos y competencias para el uso de recursos
tecnológicos (software educativo, sitios web, etc.) en el contexto de su
trabajo y de la transferencia de tecnología.
- Analicen y reconozcan características y funcionalidad de los
distintos sistemas de riego tecnificado sus partes y elementos con
aplicaciones de criterios básicos de diseño para seleccionar sistemas y
accesorios de riego tecnificado.
- Desarrollen habilidades básicas para detectar y diagnosticar
deficiencias de operación y diseño, generando soluciones para una
eficiente operación en los equipos de riego tecnificado y sus
elementos.
- Asimismo el uso de software de riegos diseñados especialmente para
el curso.
“SISTEMAS DE RIEGO TECNIFICADO” (Teoría y Práctica)
PROGRAMA Día
Mañana
(9:00 am – 1:00 Pm)
Tarde
(2:00 Pm – 5:00 Pm)
Viernes
27
Visión general de los
sistemas de riego a
presión, datos básicos de
diseño, tipos y
componentes del sistema
de riego tecnificado.
Manejo del agua de riego
en sistemas de riego
tecnificado, en base a
características físicas del
suelo y tanque clase A.
Uso de planilla de cálculo
Sábado
28
Selección técnica
económica de tuberías.
Sistemas de riego por
aspersión: aspectos
generales, CUC, diseño
agronómico.
Diseño Hidráulico,
ejemplo práctico usando
formulas de Darcy-
Weisbach. Uso de planilla
de cálculo usando fórmula
de Hazen-Williams.
Domingo
29
Sistemas de riego
localizado por goteo:
Características hidráulicas
de los emisores, Diseño
agronómico
Diseño hidráulico, ejemplo
práctico, usando planilla
de cálculo. Gestión en
sistemas de riego
tecnificado – Prácticas de
CUC para riego por
aspersión.
INVERSIÓN S/ 500.00 incluye software y material del curso
Cta. Cte. S/: 191-0031059-0-26 Banco de Crédito
FUNDACION PARA EL DESARROLLO AGRARIO
VACANTES LIMITADAS Universidad Nacional Agraria La Molina
Programa de Doctorado en Recursos Hídricos
Teléfono: 3401180, 3495647 Anexo 140
COMO DIBUJAR UN
CABALLO
….y finalmente
SISTEMAS DE RIEGO TECNIFICADO
Carlos Jesús Baca García
Ing. Carlos J. Baca García Ing. Carlos J. Baca García
“La agricultura es un instrumento de desarrollo fundamental para
reducir la proporción de personas que padecen hambre y viven en la
extrema pobreza … si los pequeños agricultores innovan y se asocian
se convierten en proveedores de los mercados modernos de alimentos”
Agricultura para el desarrollo
“El vertiginoso crecimiento demográfico y la consiguiente necesidad de
incrementar la producción de alimentos, problema que va resultando
angustioso si se considera la multitud de seres desnutridos que en el
mundo existen, dan a la agricultura y a su filial, la ganadería, una
importancia capital, de vida o muerte”………
(Banco Mundial, World Development Report 2008.) Ing. Carlos Baca García
………Sin embargo, no hay agricultura, y por consiguiente
ganadería si no hay agua, y si hacemos un poco de memoria recordaremos que esta no cae de las nubes en cantidad, con
regularidad y en lugares donde se requiere. De aquí surge la
necesidad de dedicarle la debida atención al regadío o al
manejo del riego.
(Banco Mundial, World Development Report 2008.)
El Agro Peruano HOY (Exposición de Ex - Ministro de
Agricultura - 2010)
Extrema atomización de la propiedad agraria:
El 88% de la propiedad agraria es menor a 5 Ha.
Limitado acceso al financiamiento formal
Sólo el 4.3% de los productores tiene acceso al sistema
financiero.
El Sector agrario representa sólo el 2.6% de los créditos.
Falta de capacitación en manejo de cultivos y crianzas.
El 81% de las siembras se orientan por tradición.
Capital Humano deteriorado:
Pobreza rural 70%, Ingreso rural < US$ 1
Mano obra no calificada (76% de la PEA es agrícola)
Bajo nivel educativo.
Desnutrición crónica infantil (39%)
Ing. Carlos Baca García
El Agro Peruano HOY
Insuficiente infraestructura de soporte.
Severo atraso tecnológico.
Ineficiente sistema de comercialización.
Inadecuado aprovechamiento y manejo de los recursos
naturales.
Condiciones insuficientes para la seguridad alimentaria
plena.
Descapitalización agraria.
Agitación social en el campo.
Limitaciones en la exportación por problemas
fitosanitarios
Ing. Carlos Baca García
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El agua es patrimonio de todos los
seres vivos, y no apenas de la
humanidad. Ningún otro uso del
agua, ningún interés de orden
político, de mercado o de poder, se
pueden sobreponer a las Leyes
Básicas de la Vida.
¿El ciclo hidrológico y las
aguas que se encuentran en
nuestro planeta, son las
mismas a las de hace cien
años?
Condensación
Precipitación
Evapotranspiración
1,062 km3
Evaporación EL CICLO
HIDROLÓGICO
Océano
Ing. Carlos Baca García
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No existe vida donde no hay agua. Entonces, desde
el punto de vista biológico, agua y vida no pueden ir
separadas.
¿Porque irrigar?
Ing. Carlos Baca García
El agua tiene múltiples usos: consumo humano, generación
de energía eléctrica, uso industrial, navegación, pesca etc., y
desde el punto de vista de producción agrícola, su uso es
principalmente para riego de los cultivos.
Hoy en día, el agua es el “medio de producción” tan
importante como la “tierra”.
A nivel mundial, el riego consume, en promedio, 72% del agua
dulce del planeta (pudiendo llegar hasta el 80%);
Para producir granos, su costo ambiental es
incalculable: “porque para producir una tonelada de granos son
necesarios mil toneladas de agua”; por eso, países con menos
agua que no quieren o no pueden hacer frente con esta
producción, prefieren importar granos transfiriendo el costo
ambiental para los países productores; y es en ese sentido que
se habla que “exportar granos es exportar agua”.
Ing. Carlos Baca García
Uno de los conceptos más controvertidos del nuevo
discurso sobre el agua es su “valor económico”, ausente en las
teorías clásicas que veían al agua como un recurso natural y
abundante.
Su valor de uso para la producción de bienes (por la
industria, agricultura y pecuaria) no se expresaba en términos
monetarios, porque era propiedad del agricultor, y no se
pagaba por el agua como factor de producción. Solo con el
concepto de escasez aparece el de valor económico del agua.
El valor económico del agua funciona como mecanismo de
gerenciamiento de los recursos hídricos: “Teniendo que pagar,
el uso del agua será más racional y cuidadoso. Cuanto más
afecte económicamente, su uso será más racional”.
LA CRISIS DEL AGUA
Siglo XX población mundial se duplico y el consumo
de agua se sextuplicó.
El cambio climático generado por el calentamiento
global, disminuirá la disponibilidad de agua dulce en el
mundo.
La agricultura consume el 80% del agua usada en el planeta y generalmente para fines de irrigación.
Mas de la mitad del agua consumida por riego, se
desperdicia antes de llegar a los cultivos, debido a
sistemas ineficientes de riego.
El incremento de la eficiencia de riego es lo que
mayores posibilidades ofrece, a la conservación del
agua en el planeta.
Ing. Carlos Baca García
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LA CRISIS DEL AGUA
EL AGUA ES EL FACTOR LIMITANTE EN LA PRODUCCION
AGRÍCOLA:
La falta o exceso afectan:
El desarrollo,
La sanidad,
La producción.
Necesidad del Uso Racional del agua para la producción de
alimentos:
- Población mundial creciente,
- Gravedad por el uso y disponibilidad de los RRHH
(competencia por consumo agrícola, urbano e
industrial)
Ing. Carlos Baca García
Imagen comun en una Cuenca de Brasil, donde no existe buena
gestión del Recurso Hídrico
Escasez cualitativa
Ing. Carlos Baca García
Fiebre Tifoide, Disenteria,
Cólera, Dengue, Diarrea,
Hepatitis, Leptospirose,
Schistosomose, Giardia y
otros.
Enfermedades del Vehículo Hídrico
Ing. Carlos Baca García
Escasez cuantitativa
Ing. Carlos Baca García
Programa Subsectorial de Irrigaciones
FODA FORTALEZAS
• Experiencias exitosas
• Incremento de productividad
• Infraestructura existente
• Mejora gestión Organizaciones
de Usuarios de Agua.
• Clima de la Costa
OPORTUNIDADES
• Mercados
• Financiamiento Producto
Financiero Estructurado.
• Liberación aranceles
• Oferta-Proveedores
• Mano de obra
DEBILIDADES
• Pequeña propiedad
• Limitadas capacidades empresariales
• No sujetos de crédito
• Costumbres uso excesivo del agua
AMENAZAS
• Eventos climáticos
• Caídas de precios
• Plagas
• Calidad del agua
• Deterioro de suelos
FODA
PACÍFICO 1.8% Agua Disponible
87.0% Usos Diversos
2,027 m3/hab.
ATLÁNTICO 97.7% Agua Disponible
12.5% Usos Diversos
292,000 m3/hab.
TITICACA 0,5% Agua Disp.
0.5% U. Diversos
9,715 m3/hab.
Fuente: INRENA-IRH
¿Será que falta agua?
40
Cuanta agua se consume en la agricultura?
Ing. Carlos Baca García
RECORDANDO
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Cuanta agua se consume en la agricultura?
Evapotranspiración = 5 mm/día en 1 ha 50,000 L/día/ha
• Consumo de agua / habitante = 180 L/día (Fuente FAO)
• Consumo de agua por habitante = 100 L/día (SEDACusco)
• Poblado de Cusco 150,000 habitantes
15´000,000 L/día = 300 hectáreas irrigadas con 5 mm/día
El problema aparece cuando se comienza a competir con la sociedad y la industria.
1 mm = 10 m3/ha = 10,000 L/ha
2 mm = 20 m3/ha = 20,000 L/ha
3mm = 30 m3/ha = 30,000 L/ha
4 mm = 40 m3/ha = 40,000 L/ha
7mm = 70 m3/ha = 70,000 L/ha
Ing. Carlos Baca García
24/04/2012
Es un conjunto ordenado de elementos que
interactúan entre sí para asegurar la dotación de
agua a las parcelas en forma permanente, en la
cantidad suficiente y en el momento oportuno,
para cumplir un determinado fin.
SISTEMA DE RIEGO
24/04/2012
Tiene que estar conformado por:
• Componente: Socio-organizativo conformado
por los usuarios organizados dentro de ciertas
reglas, normas y acuerdos (llamados instrumentos de
gestión) para el manejo de la infraestructura física
(operación, distribución y mantenimiento).
24/04/2012
- Decisión de la mayoría: Que la necesidad
sea el sentir de la mayoría de los usuarios,
determinándose en asambleas generales con la
participación de todos (as) los involucrados.
- Nivel de organización de los usuarios (as):
Que los usuarios (as) tengan una organización
buena para el manejo del sistema.
- Fuente hídrica: Sin problemas sociales.
- Pases de terreno: Definidos.
24/04/2012
Componente Infraestructura: conformado por los componentes físicos de la obra y que en su conjunto permiten conducir el agua desde las fuentes de captación o bocatomas, hasta los campos de cultivo de los agricultores etc.
24/04/2012
Componente productivo:
Conformado por los sectores y parcelas
donde se producen cosechas, utilizando el
agua como un insumo de la producción.
24/04/2012
Componente Comercialización: conformado por
los usuarios organizados para la comercialización de
sus productos.
COMPONENTE SOCIAL
ORGANIZAC.
COMPONENTE
INFRA
ESTRUCTURA
COMPONENTE
PRODUCTIVO
COMITÉ DE RIEGO ORGANIZACION
OBRAS DE RIEGO
TIERRAS AGRICOLAS
BAJO RIEGO
OPERACIÓN Y
DISTRIBUCION
MANTENIMIENTO
ADMINISTRACION Y
GESTION
ALMACENAMIENTO
CAPTACIÓN
CONDUCCION Y
DISTRIBUCION
OBRAS DE ARTE
(Riesgos)
CULTIVOS RENTABLES
MANEJO DE SUELOS
AGUA Y RIEGO
PARCELARIO
PAQUETE TECNOLOGÍCO
COMPONENTE
COMERCIALIZ
ACION
ORGANIZACIÓN
VISION
EMPRESARIAL
POST COSECHA
TRANSFORMACION
COMERCIALIZACION
SISTEMA
DE RIEGO
SENSIBILIZACIÓN - CAPACITACIÓN
SOSTENIBLE EN EL TIEMPO
Método de Riego
Superficie
Presurizados
Sub-irrigación
COMO IRRIGAR?
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Existe sistema de
riego ideal para
todas las
condiciones?
Riego por surcos
Ing. Carlos Baca García
Eficiencia en riego por superficie, o gravedad?.
- Eficiencia de almacenamiento (E-almacenamiento)
- Eficiencia de aplicación (E-aplicación)
SISTEMAS DE RIEGO POR SUPERFICIE
Aplicada
requerida
40 mm de Lámina
Ing. Carlos Baca García
COMO PUEDO EVALUAR EL DESEMPEÑO
- Eficiencia de almacenamiento (Alto o Bajo)
- Eficiencia de aplicación (Alto o Bajo)
Aplicada
requerida
Ing. Carlos Baca García
Aplicada
requerida
- Eficiencia de almacenamiento (Alto o bajo)
- Eficiencia de aplicación (Alto o bajo)
Índices de desempeño, lo ideal es que los 2 sean
aceptables Ing. Carlos Baca García
Donde pierdo el control
del agua? Viento, H° R°
- Láminas pequeñas y no surcos
- No reconoce raíz buena de mala
- pero el costo??
SISTEMAS DE RIEGO POR ASPERSION
Ing. Carlos Baca García
Donde pierdo el control
del agua?
-Costo de implementación y de
mantenimiento
SISTEMAS DE RIEGO POR LOCALIZADO POR GOTEO
Ing. Carlos Baca García
El riego es el insumo más caro
aplicado a la agricultura, entonces
se debe de viabilizar el proceso
productivo durante todo el año
Ing. Carlos Baca García
¿ PUEDO TECNIFICAR EL RIEGO POR SUPERFICIE - SURCOS ?
- Sistematizar el suelo,
- Cuanto gasto - $$$$
- Marketing en sistemas comerciales.
Físicamente no se paga por la gravedad
Eficiencia en promedio 30 a 35%
Donde pierdo el control del
agua?
Ing. Carlos Baca García
Irrigation Practices and Influencers Survey
Findings
San Joaquin Valley
Agricultural Water Management Council and
California Farm Water Coalition
February, 2010 Practicas de riego y resultados de las encuestas de las influencias en el Valle de San Joaquin.
El Valle de San Joaquín posee 7 de los 10 condados
con mayor valor de producción agrícola en el Estado
de California, avaluada anualmente en más de US$
25,3 billones.
También, 9 de los 10 condados con mayor valor de la
producción agrícola de los Estados Unidos están en
California.
Argumentos por el cual no utilizan procedimientos
científicos (basados en evapotranspiración) en la
programación del riego:
• 57% - Costo elevado.
• 43% - Dificultades para incorporar los datos en
la programación del riego.
• 40% - No creen que los datos de
evapotranspiración disfruten un valor significativo
en los resultados.
• 32% - Requieren mucho tiempo.
• 6% - Otros motivos.
¿ En el Perú, en % cuanto es riego Por superficie?
Ing. Carlos Baca García
Agua aplicada por gravedad dentro del surco
Necesidad de nivelación del terreno
Pérdidas de agua por “percolación” y “escurrimiento”
Perdidas de agua en distribución
Riegos poco frecuentes (cada 5 a 20 días)
Difícil ajustar a las necesidades de los cultivos
Máxima eficiencia de riego: 50 - 60%
“RIEGO POR SURCOS” –
PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS
SISTEMATIZACION MEDIANTE LASER
RIEGO TECNIFICADO POR GRAVEDAD
MANGAS DE POLIETILENO
Aplicación del agua en forma directa a los surcos mediante
mangas de polietileno con válvulas.
I. SISTEMA DE RIEGO POR MANGAS
RIEGO TECNIFICADO POR GRAVEDAD
MULTICOMPUERTAS DE PVC
Aplicación de agua en forma
directa a los surcos mediante
tubos de PVC y válvulas
regulables.
III. SISTEMA MULTI - COMPUERTAS
III. SISTEMA MULTI - COMPUERTAS
Ing. Carlos Baca García
Ing. Carlos Baca García
RIEGO TECNIFICADO POR GRAVEDAD
SISTEMA POR PULSACIONES (INTERMITENTE)
Derivando a la izquierda Derivando a la derecha
Impulso a la izquierda Impulso a la derecha
RIEGO TECNIFICADO A GRAVEDAD
SISTEMA CALIFORNIANO
RIEGO TECNIFICADO POR GRAVEDAD
ADUCCION POR TUBOS CORTOS PVC
RIEGO TECNIFICADO POR GRAVEDAD
Costos de acondicionamiento del terreno:
topografía y nivelación
pozas, surcos y acequias
sifones de PVC
SIFONES DE PVC
FOTO: Ing. Carlos Baca García
Cablegation
¿Así será riego tecnificado?
FOTO: Ing. Carlos Baca García
EVALUAR EL DESEMPEÑO DE LA
INFRAESTRUCTURA DE RIEGO
y
MANEJO DEL AGUA DE RIEGO
Ing. Carlos Baca García
COEFICIENTE DE
UNIFORMIDAD DE
CHRISTIANSEN,
¿QUE ME INDICA?
FOTO: Ing. Carlos Baca García
Ing. Carlos Baca García
104
FOTO : Ing. Carlos Baca García
105
Las normas ISO 8796:2005 y 9261:
2005, deberían de
tornarse como padrón en la
industria del de riego localizado por
goteo, por la
aceptación internacional y por el
valor de los ensayos propuestos.
Normas
FOTO: Ing. Carlos Baca García
Ing. Carlos Baca García
Ing. Carlos Baca García
Ing. Carlos Baca García
Ing. Carlos Baca García
FOTO: Ing. Carlos Baca García
Ing. Carlos Baca García
FOTO: Ing. Carlos Baca García
Ing. Carlos Baca García
FOTO: Ing. Carlos Baca García
FOTO: Ing. Carlos Baca García
FOTO: Ing. Carlos Baca García
FOTO: Ing. Carlos Baca García
Canal principal
FOTO: Ing. Carlos Baca García
FOTO: Ing. Carlos Baca García
FOTO: Ing. Carlos Baca García
FOTO: Ing. Carlos Baca García
Reservorio: Sirve para acumular y regular el uso
del agua en el área irrigada. FOTO: Ing. Carlos Baca García
Ing. Carlos Baca García
Ing. Carlos Baca García
FOTO: Ing. Carlos Baca García
Ing. Carlos Baca García
Ing. Carlos Baca García
FOTO: Ing. Carlos Baca García
FOTO: Ing. Carlos Baca García
FOTO: Ing. Carlos Baca García
FOTO: Ing. Carlos Baca García
CAPACITACIONES, ES FUNDAMENTAL PARA LA
SOSTENIBILIDAD
FOTO: Ing. Carlos Baca García
CAPACITACIONES, ES FUNDAMENTAL PARA LA
SOSTENIBILIDAD
FINALMENTE QUE BUSCAMOS COM EL RIEGO....
135
Donde pierdo el control del agua? Ing. Carlos Baca García
138
FOTO: Ing. Carlos Baca García
LECCIONES DE LOS ULTIMOS 50 AÑOS DE INVESTIGACION EN
INGENIERIA DE RIEGOS – HACIA DONDE VAMOS?
LECCIONES DE LOS ULTIMOS 50 AÑOS DE INVESTIGACION EN INGENIERIA DE RIEGOS – HACIA DONDE VAMOS?
Será que estamos en el camino correcto?
¡Quiero un canal!
¿Enséñame a regar?
¿Opiniones de esta fotografía?
¿Opiniones de esta fotografía?
EL RIEGO EN EL MUNDO
PROBLEMAS MUNDIALES PARA NUESTRO TIEMPO
La degradación ambiental, incluyendo polución por
escorrentía del agua de riego.
Los gases invernadero por el uso de combustibles fósiles
que parecen inducir el cambio climático mundial que
afecta el ciclo hidrológico.
El incremento de población que amenaza la seguridad de
alimentos del mundo ya que las fuentes de recursos
hídricos podrían no ser suficientes para la producción de
alimentos y agua potable.
Población Actual de la Tierra: 6.8 billones
La capacidad máxima estimada de humanos que la tierra
puede sostener con tecnología actual es de 10 billones,
cifra que se espera que alcancemos en el año 2050
PROBLEMAS MUNDIALES PARA NUESTRO TIEMPO
QUE HA CAMBIADO EN 50 AÑOS? 1950 – Tierras arables = 0.60 ha/persona
2000 – Tierras arables = <0.2 ha/persona
1950 – Tierras irrigadas = 0.045 ha/persona
2000 – Tierras irrigadas ≈ 0.045 ha/persona
1950 – Tierras irrigadas = 10-15% Total Tierras cultivadas
2000 – Tierras irrigadas = 19% of Total Tierras cultivadas
FUENTE:
Wynn R. Walker, Ph.D Universidad Estatal de Utah
Logan, Utah, USA - 2011
LA IMPORTANCIA DEL RIEGO
El 19% de tierras cultivadas produce el 40%
del total de productos agrícolas del mundo!
El 70-80% de toda el agua captada de fuentes
superficiales y subterráneas es usada para
riego.
En promedio, la eficiencia de riego en el
mundo no es mayor al 30%.
FUENTE:
Wynn R. Walker, Ph.D Universidad Estatal de Utah
Logan, Utah, USA - 2011
RETOS INMEDIATOS – 2050 3.2 Billones de Nueva Población hasta el 2050.
Mas del 50% en países emergentes y en desarrollo.
Mas del 50% viviendo en ciudades
Cerca del 10% de alimentos para la nueva población puede venir de nuevas tierras de secano o expansión de áreas irrigadas – cerca del 15% puede venir del incremento de intensidad de producción y mejoras de los sistemas de producción.
RETOS INMEDIATOS – 2050
75% de nuevas fuentes de alimentos deben venir del incremento en la producción agrícola – de los existentes sistemas de riego… es decir “mayor producción por litro de agua de riego”
RETOS INMEDIATOS - 2050
La producción de agricultura bajo riego
necesitara incrementarse en 120% en los
próximos 50 años!
Como hacemos esto?
SOLUCIONES DESDE EL AREA DE INGENIERIA DE RIEGOS?
La falta de nuevas tierras para agricultura y de
nuevas fuentes de agua para nuevos proyectos de
irrigación indica que las existentes tierras de cultivo
atendidos por los existentes proyectos de irrigación
que usan las existentes fuentes de agua deben ser mas
productivas.
Esto solo puede ocurrir si tierras, recursos hídricos y
proyectos de irrigación son manejados, mantenidos y
utilizados de forma mas eficiente.
Necesitamos descubrir como alcanzar esto.
Hemos logrado mucho, pero tres áreas de ingeniería demuestran ser particularmente importantes:
1. Desarrollo sustancial en modelamiento y análisis
2. Nuevos métodos de riego
3. Monitoreo y control remoto
Modelamiento y Simulación
Desde 1950 hasta mediados de los 90 hemos hecho literalmente
cientos de miles de mediciones para definir los procesos que
ocurren en la agricultura bajo riego.
Hemos aprendido que la agricultura de riego
tiene amplias variaciones espaciales y en el
tiempo
Hemos establecido las relaciones entre la
composición del suelo y sus propiedades hidráulicas
Y hemos establecido la relación entre la
composición del suelo y sus características de
infiltración
Y luego hemos sido capaces de simular, evaluar, y
diseñar.
Los tres nuevos
métodos
de irrigación
SISTEMAS DE ASPERSORES DE PIVOTE CENTRAL
Ing. Carlos Baca
Ing. Carlos Baca
Ing. Carlos Baca
SISTEMATIZACIÓN DE TIERRAS CON CONTROL LASER
SISTEMAS DE RIEGO LOCALIZADO POR GOTEO
Monitoreo y
Control Remoto
MONITOREO Y CONTROL REMOTO – UBICACION
PERCEPCION REMOTA Y EVAPOTRANSPIRACION
MONITOREO Y CONTROL REMOTO – PERCEPCION REMOTA
MONITOREO Y CONTROL REMOTO – AUTOMATIZACION DE CANALES
MONITOREO Y CONTROL REMOTO – CONTROL DEL SISTEMA DE CAPTACION/CONDUCCION/DISTRIBUCION
1. Manejo del agua dentro de la parcela,
2. Manejo de sistemas de recursos hídricos,
3. Capacitación,
4. Investigación aplicada,
Manejo del agua dentro de la parcela
MANEJO DE AGUA DENTRO DE LA PARCELA – LO FUNDAMENTAL
Tres criterios invariables para un riego eficiente y
efectivo:
Optimo caudal o presión.
Adecuada duración del riego.
Adecuada frecuencia.
Muchos sistemas de riego por gravedad están siendo
“modernizados”, ej., convertidos a riego por aspersión o
goteo.
Muy caro
No necesariamente ocurre mejora del riego/producción.
MANEJO DEL AGUA DENTRO DE LA PARCELA – EL ENFASIS
Área Irrigada en Perú, USA, y el Mundo, en porcentaje.
Perú USA Mundo
Superficie 92 45 95
Aspersión 5 50 3
Micro (goteo) 3 5 2
MANEJO DEL AGUA DENTRO DE LA PARCELA – EL RETO
Simplemente debemos afrontar el problema de mejorar el manejo de los sistemas de riego, pero el riego superficial tiene que ser prioridad.
Nosotros no operamos esos sistemas – los agricultores si. Entonces, como les damos la información que ellos necesitan para mejorar el manejo del sistema así como los incentivos para que lo apliquen continuamente?
La metodología histórica ha sido realizar una evaluación de campo y contribuir financieramente en mejoras dentro de las parcelas como nivelación de tierras.
MANEJO DEL AGUA DENTRO DE LA PARCELA – UNA NUEVA METODOLOGIA
En lugar de evaluar surcos, aspersores o goteros – necesitamos
evaluar el sistema de irrigación desde la cuenca → captación y
conducción → distribución → parcelas.
Mejora de mediciones hidrológicas – particularmente mediciones
de caudales.
Rápida evaluación a gran escala utilizando sensores satelitales,
fotografías aéreas, y vehículos aéreos no tripulados (UAV)
Sistemas de manejo de información, cuanto y cuando aplico
agua?
Riego de precisión
Fácil usando Pivote Central, muy problemático en riego por
gravedad.
MANEJO DE AGUA EN LA PARCELA – NUEVAS TECNOLOGIAS
Boquilla
Superficie
Deflectora Suave
Superficie
Deflectora
Aserrada
Nuevas tecnologías serán
necesarias para mantener
mejorados los sistemas de riego.
Manejo de Recursos Hídricos
MANEJO DE RECURSOS HIDRICOS – MANEJO INSTITUCIONAL
Hay dos componentes fundamentales para
la estrategia:
Fortalecer y empoderar las instituciones
vinculadas con recursos hídricos.
Formación de capital humano vía
investigación aplicada y capacitación.
Manejo Institucional
MANEJO INSTITUCIONAL – CUATRO PUNTOS CLAVES
Hay cuatro puntos donde podemos implementar
una estrategia efectiva de manejo del agua:
1. La asociación de usuarios de agua
2. La agencia publica de agua (Ministerio)
3. Una tradición continua de capacitación
4. La continuidad en investigación aplicada
MANEJO DE RECURSOS HIDRICOS – EL ROL DE LA CAPACITACION – UN PUNTO MAS
Cada país en el mundo esta invirtiendo
sustancialmente en infraestructura electrónica.
Deberíamos emplear esto para capacitar
personas a distancia
Es mas barato trasladar información que
trasladar personas.
PRIORIDADES EN LA INVESTIGACION APLICADA
Cuales son las prioridades en investigación para los siguientes 40-50 años?
Pienso que una nueva tecnología llamada “evaluación rápida” es nuestra mas apremiante necesidad.
Tenemos una idea general acerca de como un proyecto de irrigación esta funcionando pero no tenemos un análisis detallado del mismo, por Ej. donde se pueden realizar las intervenciones mas costo-efectivas?
Yo afirmo que si algo no se puede medir, definitivamente no puede ser controlado. Como se medirá a larga escala las características de las condiciones a escalas pequeñas?
HERRAMIENTAS PARA LA INVESTIGACION APLICADA
Ya tenemos tecnologías de percepción remota y SIG pero no operan a tiempo real, por lo que son de gran valor en planeamiento pero no para operación y manejo. Como haremos que estas tecnologías puedan ser utilizadas en tiempo real?
Como hacemos las mediciones a nivel de parcela? Como haremos las mediciones a nivel de sistema? La variabilidad temporal y espacial de la agricultura bajo riego es muy larga pero deber ser evaluada si vamos a mejorar la eficiencia del riego.
Cual es la siguiente generación de modelos de simulación que nos permitirán convertir fuentes masivas de información en información útil?
EN RESUMEN Hemos venido un largo camino en nuestras investigaciones en
ingeniería de riegos.
El futuro muestra nuevos retos, pero hemos desarrollado una cantidad sustancial del tecnología y conocimiento para enfrentarlos.
Necesitamos nuevas tecnologías pero debemos enfatizar un manejo “de abajo hacia arriba”.
Un mejor manejo de sistemas de riego y recursos hídricos puede aparecer solamente de mejor personal e instituciones y por lo tanto nuestras capacidades académicas y capacitación técnica necesitan ser mejoradas.
La investigación aplicada descubrirá nuestros problemas mas apremiantes y enumerara las alternativas para su solución.
Los siguientes 40-50 años serán muy emocionantes para ingenieros de riegos!