01. vision general de los sistemas de riego a presión

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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: [email protected]; [email protected]

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: [email protected]

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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

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COMO DIBUJAR UN

CABALLO

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….y finalmente

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SISTEMAS DE RIEGO TECNIFICADO

Carlos Jesús Baca García

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Ing. Carlos J. Baca García Ing. Carlos J. Baca García

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“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

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………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.)

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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

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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?

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Condensación

Precipitación

Evapotranspiración

1,062 km3

Evaporación EL CICLO

HIDROLÓGICO

Océano

Ing. Carlos Baca García

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14

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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?

Page 16: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

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”.

Page 17: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

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”.

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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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19

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

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Imagen comun en una Cuenca de Brasil, donde no existe buena

gestión del Recurso Hídrico

Escasez cualitativa

Ing. Carlos Baca García

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Fiebre Tifoide, Disenteria,

Cólera, Dengue, Diarrea,

Hepatitis, Leptospirose,

Schistosomose, Giardia y

otros.

Enfermedades del Vehículo Hídrico

Ing. Carlos Baca García

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Escasez cuantitativa

Ing. Carlos Baca García

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Programa Subsectorial de Irrigaciones

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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

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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

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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

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¿Será que falta agua?

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40

Cuanta agua se consume en la agricultura?

Ing. Carlos Baca García

RECORDANDO

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41

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

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Page 43: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

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

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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).

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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.

Page 46: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

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.

Page 47: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

24/04/2012

Componente productivo:

Conformado por los sectores y parcelas

donde se producen cosechas, utilizando el

agua como un insumo de la producción.

Page 48: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

24/04/2012

Componente Comercialización: conformado por

los usuarios organizados para la comercialización de

sus productos.

Page 49: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

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

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Método de Riego

Superficie

Presurizados

Sub-irrigación

COMO IRRIGAR?

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Page 52: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

52

Existe sistema de

riego ideal para

todas las

condiciones?

Riego por surcos

Ing. Carlos Baca García

Page 53: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión
Page 54: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

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

Page 55: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

COMO PUEDO EVALUAR EL DESEMPEÑO

- Eficiencia de almacenamiento (Alto o Bajo)

- Eficiencia de aplicación (Alto o Bajo)

Aplicada

requerida

Ing. Carlos Baca García

Page 56: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

Aplicada

requerida

- Eficiencia de almacenamiento (Alto o bajo)

- Eficiencia de aplicación (Alto o bajo)

Page 57: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

Índices de desempeño, lo ideal es que los 2 sean

aceptables Ing. Carlos Baca García

Page 58: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

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

Page 59: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

Donde pierdo el control

del agua?

-Costo de implementación y de

mantenimiento

SISTEMAS DE RIEGO POR LOCALIZADO POR GOTEO

Ing. Carlos Baca García

Page 60: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

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

Page 61: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión
Page 62: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

¿ PUEDO TECNIFICAR EL RIEGO POR SUPERFICIE - SURCOS ?

- Sistematizar el suelo,

- Cuanto gasto - $$$$

- Marketing en sistemas comerciales.

Físicamente no se paga por la gravedad

Page 63: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

Eficiencia en promedio 30 a 35%

Donde pierdo el control del

agua?

Ing. Carlos Baca García

Page 64: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

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.

Page 65: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión
Page 66: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión
Page 67: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

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.

Page 68: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión
Page 69: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

¿ En el Perú, en % cuanto es riego Por superficie?

Ing. Carlos Baca García

Page 70: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

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

Page 71: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

SISTEMATIZACION MEDIANTE LASER

Page 72: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

RIEGO TECNIFICADO POR GRAVEDAD

MANGAS DE POLIETILENO

Aplicación del agua en forma directa a los surcos mediante

mangas de polietileno con válvulas.

Page 73: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

I. SISTEMA DE RIEGO POR MANGAS

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Page 79: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

RIEGO TECNIFICADO POR GRAVEDAD

MULTICOMPUERTAS DE PVC

Aplicación de agua en forma

directa a los surcos mediante

tubos de PVC y válvulas

regulables.

Page 80: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

III. SISTEMA MULTI - COMPUERTAS

Page 81: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

III. SISTEMA MULTI - COMPUERTAS

Page 82: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión
Page 83: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

Ing. Carlos Baca García

Page 84: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

Ing. Carlos Baca García

Page 85: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión
Page 86: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión
Page 87: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

RIEGO TECNIFICADO POR GRAVEDAD

SISTEMA POR PULSACIONES (INTERMITENTE)

Derivando a la izquierda Derivando a la derecha

Impulso a la izquierda Impulso a la derecha

Page 88: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

RIEGO TECNIFICADO A GRAVEDAD

SISTEMA CALIFORNIANO

Page 89: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

RIEGO TECNIFICADO POR GRAVEDAD

ADUCCION POR TUBOS CORTOS PVC

Page 90: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

RIEGO TECNIFICADO POR GRAVEDAD

Costos de acondicionamiento del terreno:

topografía y nivelación

pozas, surcos y acequias

sifones de PVC

SIFONES DE PVC

Page 91: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

FOTO: Ing. Carlos Baca García

Page 92: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

Cablegation

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Page 94: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión
Page 95: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión
Page 96: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión
Page 97: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión
Page 98: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión
Page 99: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión
Page 100: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

¿Así será riego tecnificado?

FOTO: Ing. Carlos Baca García

Page 101: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

EVALUAR EL DESEMPEÑO DE LA

INFRAESTRUCTURA DE RIEGO

y

MANEJO DEL AGUA DE RIEGO

Ing. Carlos Baca García

Page 102: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

COEFICIENTE DE

UNIFORMIDAD DE

CHRISTIANSEN,

¿QUE ME INDICA?

FOTO: Ing. Carlos Baca García

Page 103: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

Ing. Carlos Baca García

Page 104: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

104

FOTO : Ing. Carlos Baca García

Page 105: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

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

Page 106: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión
Page 107: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

Ing. Carlos Baca García

Page 108: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

Ing. Carlos Baca García

Page 109: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

Ing. Carlos Baca García

Page 110: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

Ing. Carlos Baca García

Page 111: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

FOTO: Ing. Carlos Baca García

Ing. Carlos Baca García

Page 112: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

FOTO: Ing. Carlos Baca García

Ing. Carlos Baca García

Page 113: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

FOTO: Ing. Carlos Baca García

Page 114: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

FOTO: Ing. Carlos Baca García

Page 115: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

FOTO: Ing. Carlos Baca García

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FOTO: Ing. Carlos Baca García

Page 117: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

Canal principal

FOTO: Ing. Carlos Baca García

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FOTO: Ing. Carlos Baca García

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FOTO: Ing. Carlos Baca García

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FOTO: Ing. Carlos Baca García

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Reservorio: Sirve para acumular y regular el uso

del agua en el área irrigada. FOTO: Ing. Carlos Baca García

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Ing. Carlos Baca García

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Ing. Carlos Baca García

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FOTO: Ing. Carlos Baca García

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Ing. Carlos Baca García

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Ing. Carlos Baca García

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FOTO: Ing. Carlos Baca García

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FOTO: Ing. Carlos Baca García

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FOTO: Ing. Carlos Baca García

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FOTO: Ing. Carlos Baca García

CAPACITACIONES, ES FUNDAMENTAL PARA LA

SOSTENIBILIDAD

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FOTO: Ing. Carlos Baca García

CAPACITACIONES, ES FUNDAMENTAL PARA LA

SOSTENIBILIDAD

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FINALMENTE QUE BUSCAMOS COM EL RIEGO....

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135

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Donde pierdo el control del agua? Ing. Carlos Baca García

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138

FOTO: Ing. Carlos Baca García

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LECCIONES DE LOS ULTIMOS 50 AÑOS DE INVESTIGACION EN

INGENIERIA DE RIEGOS – HACIA DONDE VAMOS?

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LECCIONES DE LOS ULTIMOS 50 AÑOS DE INVESTIGACION EN INGENIERIA DE RIEGOS – HACIA DONDE VAMOS?

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Será que estamos en el camino correcto?

¡Quiero un canal!

¿Enséñame a regar?

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¿Opiniones de esta fotografía?

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¿Opiniones de esta fotografía?

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EL RIEGO EN EL MUNDO

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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.

Page 147: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

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

Page 148: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

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

Page 149: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

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

Page 150: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

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.

Page 151: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

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”

Page 152: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

RETOS INMEDIATOS - 2050

La producción de agricultura bajo riego

necesitara incrementarse en 120% en los

próximos 50 años!

Como hacemos esto?

Page 153: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

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.

Page 154: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión
Page 155: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

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

Page 156: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

Modelamiento y Simulación

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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.

Page 158: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

Hemos aprendido que la agricultura de riego

tiene amplias variaciones espaciales y en el

tiempo

Page 159: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

Hemos establecido las relaciones entre la

composición del suelo y sus propiedades hidráulicas

Page 160: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

Y hemos establecido la relación entre la

composición del suelo y sus características de

infiltración

Page 161: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

Y luego hemos sido capaces de simular, evaluar, y

diseñar.

Page 162: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

Los tres nuevos

métodos

de irrigación

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SISTEMAS DE ASPERSORES DE PIVOTE CENTRAL

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Ing. Carlos Baca

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Ing. Carlos Baca

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Ing. Carlos Baca

Page 167: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

SISTEMATIZACIÓN DE TIERRAS CON CONTROL LASER

Page 168: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

SISTEMAS DE RIEGO LOCALIZADO POR GOTEO

Page 169: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

Monitoreo y

Control Remoto

Page 170: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

MONITOREO Y CONTROL REMOTO – UBICACION

Page 171: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

PERCEPCION REMOTA Y EVAPOTRANSPIRACION

Page 172: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

MONITOREO Y CONTROL REMOTO – PERCEPCION REMOTA

Page 173: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

MONITOREO Y CONTROL REMOTO – AUTOMATIZACION DE CANALES

Page 174: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

MONITOREO Y CONTROL REMOTO – CONTROL DEL SISTEMA DE CAPTACION/CONDUCCION/DISTRIBUCION

Page 175: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión
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Page 177: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

1. Manejo del agua dentro de la parcela,

2. Manejo de sistemas de recursos hídricos,

3. Capacitación,

4. Investigación aplicada,

Page 178: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

Manejo del agua dentro de la parcela

Page 179: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

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.

Page 180: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

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

Page 181: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

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.

Page 182: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

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.

Page 183: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

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.

Page 184: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

Manejo de Recursos Hídricos

Page 185: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

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.

Page 186: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

Manejo Institucional

Page 187: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

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

Page 188: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

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.

Page 189: 01.  vision general de los sistemas de riego a presión

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?

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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?

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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!