Cap. 7-final

7. Viabilidad social, organizacional e institucionalSistemas de riego predial regulados por microreservoriosLa experiencia obtenida en Cajamarca con la instalaciónde sistemas de riego predial regulados por microrreservoriosha demostrado que varios factoressociales, organizacionales e institucionales resultande mucha importancia para facilitar la difusión deesta propuesta tecnológica, así como para asegurarsu sostenibilidad en el largo plazo. En el presentecapítulo se analizarán algunos de estos aspectos.1. Perfil de la familia que adoptaexitosamente el sistemaLa propuesta de sistemas de riego predial reguladospor microrreservorio ha despertado mucho interésen un gran número de pobladores de las provinciasde Cajamarca, Cajabamba y San Marcos enel departamento de Cajamarca, donde hasta el año2009 se han implementado cerca de 800 sistemasde este tipo. Sin embargo, no todas las familias reúnenlas condiciones óptimas para poder instalar yaprovechar la propuesta en beneficio de su economíay su bienestar.Las familias que operan con éxito los sistemas deriego prediales regulados por microrreservorio tienenciertas características que favorecen la rentabilidady la sostenibilidad de su proyecto. Entre lasprincipales se puede mencionar las siguientes:• La familia debe tener como actividad económicaprincipal la agricultura. Sus integrantesdeben conocer bien las prácticas agrícolas ytrabajar activamente en ellas.• La familia vive en la misma zona donde se instalael sistema. En lo ideal, las familias que conducenlos sistemas de riego tienen residencia en elpredio o cercana a este, lo cual facilita el trabajoy el cuidado de los cultivos y la infraestructura,así como la operación y el mantenimiento delsistema de riego.• La extensión mínima del predio familiar es almenos de una hectárea. Extensiones menoresno producen los beneficios suficientes para motivaruna adecuada dedicación de la familia alos sistemas productivos regulados por microrreservorio.• La familia está dispuesta a invertir en el cofinanciamientodel sistema con dinero en efectivo,además de la mano de obra requerida. La voluntady la capacidad de cofinanciamiento esun indicador de sostenibilidad del sistema.• La familia cuenta con miembros emprendedores,motivados a mejorar la producción y laproductividad del predio, con un espíritu de innovación.• Las personas involucradas actúan con suficientecriterio económico, gozan de cierta vocaciónempresarial, con orientación al mercado. En lapráctica, estas características han motivado quelas familias en la zona hayan podido detectar conmayor claridad nuevos y mejores nichos de mercado(cuyes, ganado, flores, hortalizas, etc.).• Los miembros de la familia tienen capacidad detrabajar asociadamente, entre ellos y en buenarelación con los vecinos. El trabajo en asociacióny/o de ayuda entre vecinos facilita la implementaciónde los sistemas y potencia convolúmenes apreciables la oferta de productosagrícolas al mercado.• La familia pertenece a una o más organizacionessociales o políticas, con lo cual puedenejercer mayor influencia o presión para lograrel apoyo de autoridades e instituciones (gobiernoslocales y otras entidades).2. Organización localLa organización local para el funcionamiento de lossistemas de riego predial regulados por microrreservorioes básicamente familiar; en este sentido, lascapacidades de organización al interior de la familia,entre madre, padre e hijos, determinan en gran medidala calidad de conducción del predio.Sin embargo, esta organización local en torno a lainstalación y la conducción de uno o más sistemaspuede adquirir rasgos de organización multifamiliar72

cuando familias emparentadas por lazos sanguíneoso sociales (compadrazgo, etc.) emprenden demutuo acuerdo esta iniciativa. Inclusive, en variaslocalidades de las provincias de Cajamarca, Cajabambay San Marcos se puede observar que lospredios que cuentan con sistema de riego reguladopor microrreservorio se concentran en una determinadavecindad, sin que necesariamente las familiastengan una relación de parentesco directo.Por lo tanto, si bien cada sistema es instalado enel predio de una familia en forma particular, aparentementeesta propuesta tecnológica tiene ciertopotencial de afianzar el grado de cohesión socialentre familias vecinas, de tal modo que se facilitela cooperación mutua o la acción colectiva. Estastendencias son importantes a la hora de realizar actividadesde mantenimiento en los sistemas, compray venta en asociación de productos e insumosagrícolas, y para llegar a ciertos acuerdos relacionadoscon el ordenamiento territorial local (áreas deprotección en laderas, etc.).Por tener un carácter individual (familiar), la instalaciónde los sistemas de riego predial no depende delas decisiones de las organizaciones de usuarios deagua. No obstante, en caso de que el agua para elsistema provenga de un canal de riego u otra fuentecompartida, obviamente los turnos de distribucióny la asignación de volúmenes de agua se sujetana las reglas y los acuerdos de la organización queesté a cargo de dicha fuente. Es probable que, en lamedida que avance la masificación de los sistemasde riego predial regulados por microrreservorio, seanecesario que las organizaciones de usuarios deagua adquieran mayor injerencia en el planeamientoy el ordenamiento territorial de dichos sistemas.Sin embargo, en el ámbito andino de Cajamarca,como en muchas otras partes de la sierra peruana,el funcionamiento de las organizaciones de usuariosde agua encuentra serias limitaciones, al menos entérminos formales y respecto de sus posibilidadesde cumplimiento de las complejas normas nacionalesen materia de recursos hídricos, las cuales tienenun claro sesgo costeño en su concepción.La mayoría de comités, comisiones y juntas de usuariostiene un funcionamiento limitado que se restringea funciones y ámbitos específicos, principalmentepara la distribución de la dotación de riego, el mantenimientode los canales de riego y, a veces también,para la defensa de los derechos de agua delos usuarios miembros de la organización. En estesentido, el uso de las aguas de escorrentía superficialen tiempo de lluvia y el empleo de los manantialesy las filtraciones que emergen de las montañasno encuentran aún un marco organizacional claro,por lo pequeño y localizado del recurso hídrico.3. Marco legal e institucionalEl uso del agua de fuentes muy locales (manantiales,etc.) por lo general solo es regulado si se tratade recursos abundantes, en tanto las pequeñas filtracionesque emergen en los predios usualmentelas manejan los dueños según su propio criterio.Los propietarios, pero también ciertas comunidades,asumen que si el agua nace en su territorioellos son dueños del agua.Sin embargo, la legislación peruana establece claramente:[…] el agua constituye patrimonio de la Nación.El dominio sobre ella es inalienable e imprescriptible.Es un bien de uso público y su administraciónsolo puede ser otorgada y ejercidaen armonía con el bien común, la protecciónambiental y el interés de la Nación. No hay propiedadprivada sobre el agua (Artículo 2, Ley29338, Ley de Recursos Hídricos promulgadael 30 de marzo de 2009).Esta ley reconoce los siguientes usos del agua:• Uso primario• Uso poblacional• Uso productivoSistemas de riego predial regulados por microreservorios73

de obra no calificada y la compra de materiales yaccesorios (tubería, aspersores, etc.).Sin embargo, debe señalarse que dentro del actualmarco legal del Perú existen grandes limitacionespara que las instituciones públicas apoyen los esfuerzosde inversión en terrenos que sean de propiedadprivada, como es el caso de la construcciónde microrreservorios. A pesar de la gran relevanciaen términos de desarrollo que tiene la propuestatecnológica para ayudar a muchos agricultoresa salir de la pobreza extrema, aparentemente hayrestricciones en el Sistema Nacional de InversiónPública (SNIP) para canalizar recursos financieroshacia inversiones que se realicen en estos prediosprivados. Ello en contraste con las grandes inversionespúblicas que se han efectuado en proyectosde riego como Jequetepeque-Zaña, Chira-Piura,Olmos-Tinajones y Majes, entre otros; los cuales sehan construido con dinero público en beneficio depredios privados.Los gobiernos locales (provinciales y distritales) enCajamarca han encontrado formas de viabilizar suapoyo efectivo para la implementación de la propuestade sistemas de riego predial regulados pormicrorreservorio, en alianza con los propietarios delos predios y el Instituto Cuencas. El Gobierno RegionalCajamarca está decidido a buscar las vías legalesy financieras con el fin de brindar un apoyo decarácter regional, a pesar de las dificultades legalesmencionadas.Además de promover ciertos cambios en la legislaciónpara facilitar que pequeños productores inviertanen sus predios con apoyo de recursos públicos,la solución apunta hacia la necesidad de constituiralianzas interinstitucionales que permitan agilizar lainstalación de estos sistemas. Tales alianzas entreinstituciones públicas y privadas (gobierno regional,municipios provinciales, municipios distritales, propietariosde predios, ONG) han sido fundamentalesen la experiencia de Cajamarca. Han logrado quecada parte realice un trabajo especializado y quese complementen las acciones en función de lascompetencias institucionales. La estabilidad de lasalianzas y el cumplimiento de los compromisos asumidoshan determinado el éxito de los proyectos.Sistemas de riego predial regulados por microreservorios75

8. Riesgo y beneficios ambientalesSistemas de riego predial regulados por microreservorios1. El análisis del riesgoEl análisis del riesgo es una metodología que permiteidentificar, analizar y evaluar probables dañosy pérdidas como consecuencia de la manifestaciónde una amenaza que recae sobre un territorio, sushabitantes, recursos y/o actividades con cierta vulnerabilidad.Permite plantear medidas de caráctercorrectivo, prospectivo y reactivo para reducir elriesgo.Constituye la herramienta fundamental para la gestióndel riesgo y facilita:• Identificar y analizar los fenómenos físicos que,al manifestarse en el territorio, podrían convertirseen amenazas (análisis de amenazas).• Analizar los factores que hacen susceptibiles ala población y sus medios de vida a sufrir posiblesdaños ante las amenazas identificadas(análisis de vulnerabilidad).• Pronosticar objetivamente los daños y las pérdidasque ocasionaría el impacto de las amenazassobre una población vulnerable (análisisdel riesgo).• Diseñar y evaluar las medidas que permitiránreducir los probables daños o pérdidas en lapoblación y sus medios de vida (medidas prospectivas,correctivas o reactivas).Además, el análisis del riesgo:• Permite incrementar el grado de seguridad de lapoblación, sus inversiones, actividades económicasy servicios.• Contribuye a la sensibilización de los actoresrespecto del riesgo existente (las amenazas y lavulnerabilidad ante estas).• Dota a las autoridades, las instituciones y las familiasde elementos para planificar el uso adecuadodel territorio como estrategia para lograrel desarrollo sostenible.Se puede afirmar que la seguridad humana y de lainversión depende de la calidad del análisis del riesgo,con impactos positivos para la reducción de lapobreza, la sostenibilidad de los medios de vida yde los procesos de desarrollo.El análisis del riesgo debe realizarse desde tempranoen la etapa de planificación y diseño del sistemapredial, para poder incorporar medidas de protecciónal momento de construir el sistema. En otraspalabras, debe formar parte de la formulación delproyecto.2. Reducir la vulnerabilidad: clavepara la reducción de la pobrezaLa vulnerabilidad se conceptualiza como la susceptibilidadde los seres humanos y los grupos sociales,expuestos a una amenaza o peligro, a sufrir daños ypérdidas en sus medios y modos de vida.La magnitud de los daños que sufra una persona,una familia o un grupo está relacionada con el gradode fragilidad de sus elementos: vivienda, actividadesproductivas, grado de organización, sistemasde alerta y desarrollo político-institucional, entreotros.La vulnerabilidad puede ser analizada y explicadadesde diferentes perspectivas: social, económica,física, estructural, institucional, organizacional, educativa,cultural y ambiental; aun cuando todos estosfactores están relacionados de alguna manera en larealidad.Las causas de elevados niveles de vulnerabilidad enmuchas partes de nuestro país son variadas y complejas.Sin duda, el patrón de desarrollo seguidopor décadas, con alto grado de pobreza, exclusiónsocioeconómica y deterioro ambiental, constituyeun factor importante en la generación de vulnerabilidad.En el territorio nacional y los espacios localeslos pobres constituyen los segmentos de poblaciónmás frágiles: viven en zonas de mayor riesgo, usantécnicas de cultivo poco sostenibles, trabajan enzonas de ladera o tierras marginales, tienen menos76

acceso a la información, los servicios básicos y laprotección social. Todos estos factores elevan su nivelde vulnerabilidad.Este mayor grado de vulnerabilidad también estáasociado a condiciones de limitación o precariedaddentro del sistema político democrático, su fragilidadorganizacional para la autoprotección y su escasaposibilidad de participar en los espacios de tomade decisiones para el desarrollo y la generación depolíticas públicas para la protección social. De muchasformas, la pobreza cierra y exacerba el círculovicioso de los desastres, pequeños y grandes.Es importante dejar claro que no basta con analizarla vulnerabilidad de las estructuras físicas yorganizacionales que viabilizan el normal funcionamientode las familias y comunidades, sino que esfundamental y más importante descifrar las causasestructurales de la vulnerabilidad: ¿qué o quién esvulnerable y por qué? En este sentido se requiereentender que la reducción de la vulnerabilidad esuna inversión clave, no solamente para reducir loscostos humanos y materiales de los desastres, sinotambién para alcanzar el desarrollo sostenible. Dichode otra forma, se trata de una inversión de granrentabilidad en términos sociales, económicos y políticos.Por tanto, la reducción de la vulnerabilidaddebe ser incorporada de manera orgánica en unavisión sistémica e integral del desarrollo.3. Identificación de amenazas en unanálisis del riesgoUna amenaza o un peligro, es la probabilidad deocurrencia de un fenómeno físico potencialmentedestructivo, capaz de ocasionar daños y pérdidasal encontrar pobladores, familias o grupos socialesexpuestos y en condiciones de vulnerabilidad.y socionaturales (acción del hombre combinada conla acción de la naturaleza, por ejemplo, desestabilizaciónde tierra en el talud de un reservorio).Recuadro 5Identificar y analizar las amenazasFenómenos físicos que se pueden convertir en una amenazapara sistemas agrícolas familiares vulnerables en ámbitos ruralesde la sierra son, por ejemplo:• Lluvias intensas, erosión o excesiva saturación del suelo• Deslizamientos• Heladas• Granizadas• SequíasEn los últimos años, estos fenómenos se ven exacerbados porlas alteraciones de la variabilidad climática como efecto delcambio climático y son cada vez más recurrentes e intensos.Las lluvias intensas, la erosión y los deslizamientos podrían poneren riesgo un sistema de microrreservorio. Probablementelas lluvias dañarían la infraestructura si no hay un buen diseño,operación y mantenimiento del reservorio; los deslizamientosdestruirían la infraestructura si esta no fuese resistente yestuviese mal localizada en la ladera; la erosión colmataría laestructura.Estos aspectos deben considerarse en el análisis del riesgo.Es necesario remarcar que una vez ocurrido el fenómenofísico no es una amenaza sino que se convierteen amenaza si encuentra elementos expuestos(personas, infraestructura, actividades económicas,etc.) que presentan un alto grado de vulnerabilidad.Reducir el riesgo que las familias o las comunidadespueden sufrir, es decir, reducir los probables dañosy pérdidas que pueda ocasionar la manifestación deuna amenaza requiere identificar y analizar el fenómenofísico latente en el territorio, así como el nivelde vulnerabilidad de la población expuesta y de susmedios de vida.Sistemas de riego predial regulados por microreservoriosLas amenazas pueden ser de tipo natural (acción dela naturaleza, por ejemplo, lluvias intensas), antrópicas(acción del hombre, por ejemplo, deforestación)En este sentido, garantizar la seguridad de microrreservoriosconstruidos en predios de familias ruralesque se encuentren en situación de pobreza requie-77

Sistemas de riego predial regulados por microreservoriosre identificar y analizar las amenazas o los peligrosque se presentan en su entorno (recuadro 5); conla finalidad de reducir sus niveles de vulnerabilidady, en consecuencia, el riesgo para sus actividadesproductivas.El análisis de las amenazas se debe realizar desdetres dimensiones:1. Análisis temporal: ¿en qué época o momentose podría presentar?, ¿cuál sería su duración?,¿con qué frecuencia se presentaría?, ¿qué nivelde probabilidad presenta?Recuadro 6 : Matriz para análisis participativo de las amenazas.¿Qué fenómenos destructivosse manifiestan en elpredio, la comunidad o eldistrito?Lluvias intensasDeslizamientosHeladasSequías¿Cada cuánto tiempo y enqué época se manifiestanestos fenómenos?AnualmenteEn temporada de lluvias2.3.Análisis dimensional: ¿de qué magnitud sería elfenómeno físico?, ¿con qué intensidad se manifestaría?Análisis espacial: ¿dónde se manifestaría laamenaza?, ¿en qué extensión del territorio impactaría?Este análisis necesariamente debe ser participativoe involucrar a las familias y los actores sociales y políticosque promueven su desarrollo. La aplicaciónde la matriz presentada en el recuadro 6 ayudará alanálisis participativo de las amenazas.¿Qué característicaspresentan?Muy intensasOcasionan desbordede ríos¿Qué zonas oqué lugares seven afectados?ChupicalomaBaños Punta¿Qué elementosexpuestos se podríandañar?CultivosMicrorreservorioSi se trata de garantizar la seguridad de aquella infraestructuraque brinda soporte a los medios devida de las familias, como en este caso los microrreservorios,el análisis debe focalizarse en el ámbitodonde están ubicados estos elementos.Identificadas las amenazas y el territorio donde semanifiestan, estas pueden ser representadas en elespacio mediante mapas o croquis elaborados porlos participantes del análisis y también jerarquizadaspor su dimensión.4. El análisis de vulnerabilidadIdentificadas y medidas las amenazas que se manifiestanen el territorio, las familias y los actores queparticipan del análisis podrán reconocer los factoresque hacen vulnerable a su comunidad; es decir, quela hacen susceptible de sufrir daños y pérdidas anteestas amenazas.En este caso se necesita identificar alternativas quereduzcan la probabilidad de daños y pérdidas en lasfamilias por el posible deterioro o destrucción de losmicrorreservorios. El análisis de vulnerabilidad sedebe efectuar tomando en cuenta dos aspectos: 1)el grado de exposición y 2) los factores de vulnerabilidad:fragilidad y resiliencia frente las amenazasque pesan sobre estas estructuras.Grado de exposiciónSe debe localizar los componentes del sistema enlas zonas donde se pueden manifestar amenazas.Esto implica que en el momento de decidir la cons-78

trucción de un microrreservorio, conociendo las característicasde la amenaza más significativa en lazona de localización que podría afectar su estructura,es imprescindible proceder a evaluar la mejorubicación del sistema y sus componentes.La localización del microrreservorio deberá reduciral máximo los probables daños y pérdidas que puedesufrir ante la manifestación del fenómeno físicopotencialmente dañino. Una adecuada localizacióndel sistema y sus componentes garantizará un buennivel de seguridad.Factores de vulnerabilidad: fragilidad yresilienciaFragilidad: nivel de resistencia del sistema frente ala amenaza. Asegurada una buena localización, seprocederá a diseñar el sistema y sus componentes(el microrreservorio) tomando en cuenta que el diseñodebe responder a las particularidades de lazona y las características de la amenaza identificadaen este territorio, definiendo el uso de tecnologíasinnovadoras y resistentes para reducir su nivel defragilidad.Resiliencia: capacidad de recuperación o de adaptación.De igual forma, se procederá a analizar lascaracterísticas de la familia en cuanto a su capacidadde recuperarse de posibles daños. Esto incluyeproyectar el nivel de fortaleza de sus medios de vida,los mecanismos de preparación y respuesta frentea emergencias, así como las prácticas que conoceno aplican para operar, mantener y mejorar la infraestructuraproductiva. Este análisis permitirá estimar elgrado de resiliencia, recuperación o adaptación dela familia o el grupo social beneficiario de esta infraestructurao la capacidad de recuperar el servicioen forma autónoma, después de haber sufrido unasituación de daño o desastre.No hay que olvidar que al proteger, mejorar y fortalecerlos medios de vida de las familias se estáincrementando su nivel de resiliencia y, por lo tanto,reduciendo su nivel de vulnerabilidad (recuadro 7).Recuadro 7El grado de vulnerabilidad en zonas de sierraLas familias, sus medios de vida e infraestructura son vulnerablesporque:1. Sus infraestructuras y actividades económicas son frágilesante deslizamientos, inundaciones, heladas, granizadasy sequías, entre otros factores que presentan unpotencial destructivo.2. Sus recursos para fortalecer sus medios de vida son escasos.3. Su nivel organizacional suele ser débil, sus mecanismosde autoprotección son frágiles, al igual que su capacidadde incidir para ser protegidos socialmente por las instanciasde gobierno.4. Sus carencias y la débil presencia de servicios públicosde calidad no les permiten una buena educación, salud ynutrición que les brinde bienestar.Un sistema de microrreservorio en una chacra familiar reducela vulnerabilidad de la familia, entre otros por lo siguiente: sesalvan cosechas, se aumenta la productividad, se mejora elmicroclima dentro del terreno de cultivo, se mejora la calidadde la nutrición en la familia, se logra producir en épocas decarencia de agua, se obtiene mayores ingresos al vender losproductos en el mercado. Finalmente, se incrementa el nivel deresiliencia (capacidad de recuperación).Sistemas de riego predial regulados por microreservorios79

Sistemas de riego predial regulados por microreservoriosLa matriz presentada en el recuadro 8 puede ayudar al análisis participativo de la vulnerabilidad.Recuadro 8: Matriz para análisis participativo de la vulnerabilidad.Amenaza(Cada amenaza necesitaun análisisde vulnerabilidaddiferente)Registrar la o lasamenazas con mayorpotencial destructivo.VulnerabilidadGrado de exposición a laamenaza¿La localización de laestructura podría acarreardaños o pérdidas?Registrar informacióndel grado de exposiciónde la estructura frente ala amenaza y la probabilidadde que se generendaños y pérdidas.Fragilidad¿Qué hace o haría que elmicrorreservorio se veaafectado por la manifestaciónde esta amenaza?Registrar las situacionesque harían a las familiassusceptibles a sufrirdaños o pérdidas en suinfraestructura ante lamanifestación de la amenaza:el tipo de diseño,la tecnología aplicada opor aplicar, los materialesusados o a usar.Resiliencia¿Qué capacidades yrecursos tienen las familiaspara gestionar sudesarrollo y responderfrente a emergencias?Identificar los elementosde autoprotección yrecuperación, así comosu posible grado deefectividad.¿Qué prácticas manejanlas familias y sus organizaciones?Registrar las prácticas queaplican las familias y lasorganizaciones para operary dar mantenimientoa su infraestructura y laautoprotección frente aemergencias ocasionadaspor desastres.5. Análisis y cuantificación del riesgoEl riesgo es la probabilidad de daños y pérdidas deuna persona, una familia o un grupo social ante lamanifestación de una amenaza y la interacción deesta con los elementos vulnerables.El riesgo se construye socialmente, en periodoshistóricos a veces muy largos es latente, dinámicoy cambiante; se expresa de forma más precisa enespacios sociales de carácter local. Un riesgo noasume un solo valor absoluto, puede ser materia deestadísticas relativamente objetivas pero tambiénde percepciones muy subjetivas.El riesgo en su connotación más cabalmente socialse construye sobre las condiciones de riesgo cotidianoen que viven millones de personas en el país.Estas condiciones son producto de las modalidadesde creación, acumulación, acceso y distribuciónde riqueza en la sociedad.Los desastres son el producto de condiciones preexistentesde amenaza y vulnerabilidad, es decir,están antecedidos por la existencia de determinadascondiciones de riesgo: el riesgo materializado ono manejado, que a su vez encierra y crea nuevosescenarios de riesgo para la sociedad. El riesgo representacontextos de crisis socioambiental en quela resiliencia y la resistencia de la sociedad son insuficienteso han sido minadas por procesos socialesy ambientales adversos.El riesgo es cuantificable y valorable, por lo que suanálisis no debe reducirse solo a su identificación. Suvalorización permitirá establecer el costo-beneficiode las alternativas o las medidas identificadas parasu reducción. Así, el análisis del riesgo de una infraestructuracomo un microrreservorio debe considerarlos daños y las pérdidas que podría ocasionar sucolapso: en su estructura, el terreno, las actividadeseconómicas que sustenta y el valor del agua que dejaríade utilizarse, entre otros aspectos (recuadro 9).80

Recuadro 9Los probables daños y pérdidasUna familia vulnerable puede sufrir daños y pérdidas en su infraestructura, actividades económicas y servicios si está expuesta a unfenómeno físico con potencial destructivo.Si pierde un microrreservorio, que es parte de su capital físico y fortalece su medio de vida, no solo perdería la infraestructura; tambiénes probable que su sembrío sea dañado y, por lo tanto, su cosecha disminuiría o se perdería. Esto produciría efectos como reducciónde la reserva alimentaria familiar, desvinculación del mercado y reducción de ingresos, pérdida de capital y de oportunidades, en suma,mayor pobreza.Las amenazas que podrían ocasionar daños a un microrreservorio podrían ser lluvias intensas, deslizamientos y erosión; por lo tanto, unanálisis del riesgo debe cuantificar y valorizar los probables daños y pérdidas que tendría la familia si se manifiestan estos fenómenosen su zona. Valorizar cuánto se perdería en infraestructura, agua perdida y producción dañada; pero también valorizar la disminución enlas siguientes campañas y el gasto en compra de alimentos, entre otros.La matriz presentada en el recuadro 10 permite realizar el análisis, la cuantificación y la valoración del riesgo.Recuadro 10: Matriz para análisis participativo del riesgo.Sistemas de riego predial regulados por microreservoriosAmenaza(Cada amenaza necesitaun análisis de los dañosy las pérdidas que ocasionaría)¿Qué daños y pérdidas ocasionaríaesta amenaza?¿Cuánto se dañaríao perdería?¿Cuál es el valorde los daños ylas pérdidas?¿Qué impactos generarían estosdaños y pérdidas?Registrar la o las amenazascon mayor potencialdestructivo.Identificar los daños y laspérdidas que ocasionaría lamanifestación de la amenazaa la estructura, los bienesy los servicios.Cuantificar losdaños y las pérdidasen hectáreas,toneladas, unidades,etc.Valorizar losdaños y las pérdidasen soles odólares.Identificar los impactos directose indirectos que ocasionaríanestos daños y pérdidas:pérdida de empleos, disminuciónde ingresos familiares ydesarticulación del mercado,entre otros.6. Reducción del riesgo yoportunidades ambientalesEl análisis, la cuantificación y la valoración del riesgopermitirán examinar el costo-beneficio de las medidasque se pretendan tomar para reducir los factoresde vulnerabilidad en las personas, las familias olos grupos sociales.Reducir el riesgo implica reducir el nivel de vulnerabilidaden las personas, las familias y las comunidades;por lo tanto, las medidas identificadas estánestrechamente relacionadas con los factores de vulnerabilidadanalizados en el ejercicio del análisis delriesgo.Estas medidas estarán orientadas a reducir la vulnerabilidadexistente (gestión correctiva), no generarnuevas condiciones de vulnerabilidad (gestión prospectiva)o fortalecer mecanismos de preparación yrespuesta frente a emergencias (gestión reactiva).Estas podrán ser medidas estructurales y no estructurales.Las medidas para la reducción del riesgo guardaránrelación o corresponderán a una adecuada ocupa-81

Sistemas de riego predial regulados por microreservoriosción del territorio y a mejores formas de uso de losrecursos que brinda este; es decir, apuntan a esfuerzosrelacionados con un mejor ordenamientoterritorial (recuadro 11).Recuadro 11Minimizar el riesgo reduciendo factores devulnerabilidadSi se planifica un sistema de microrreservorio en zonas dondese manifiesta algún fenómeno físico potencialmente dañino,capaz de ocasionar daños en su infraestructura, se debe tomarnecesariamente en cuenta lo siguiente:1. Ubicación en un lugar seguro: emplace el microrreservoriodonde la pendiente no es tan pronunciada, el suelo esestable, el entorno presenta cobertura vegetal y existenfuentes de agua. El suelo muestra características de resistenciaestructural y poca permeabilidad.2. Tecnología resistente: diseñe el reservorio aplicando medidastécnicas que aseguren la resistencia de la infraestructuraante la manifestación de lluvias intensas, deslizamientosy erosión, u otro fenómeno físico que podríadañarlo.3. Protección: incorpore medidas de protección del reservoriocomo recubrir con vegetación matorral su entorno,taludes externos afirmados, colocación de zanjas de infiltracióno barreras de protección para la infraestructura.4. Mecanismos de operación y mantenimiento: recomiendeprácticas adecuadas y sistemáticas para el buen manejo yconservación del sistema.abundante de pastos y forrajes, entre otros beneficiosambientales. Por lo tanto, al definir medidaspara reducir el riesgo es importante identificar tambiénacciones que permitirían aprovechar estasoportunidades que brinda la naturaleza.En este sentido, la matriz presentada en el recuadro12 facilitará la identificación de las medidas apropiadaspara la gestión del riesgo con orientación a lageneración de oportunidades.Recuadro 12: Matriz para análisis participativo degestión del riesgo.Amenaza Vulnerabilidad AlternativasRegistrar lasamenazas másimportantesidentificadas enel análisis deamenazasRegistrar losfactores devulnerabilidadidentificados enel análisis devulnerabilidad1) 1) 1)2) 2) 2)¿Qué medidas debemosdesarrollarpara reducir elgrado de vulnerabilidadque a la vezgeneran nuevasoportunidades?Muchos fenómenos climáticos, como las lluvias intensas,pueden provocar grandes avenidas en ríosy quebradas, generar inundaciones y derrumbes,ocasionando de esta manera daños e impactos negativosen una población vulnerable, retrasando susposibilidades y procesos de desarrollo. Sin embargo,estas lluvias también contribuyen a la recargade acuíferos, brindan oportunidades para desarrollarcampañas adicionales de siembra, ayudan a laconservación de la biodiversidad, el desarrollo deacciones de forestación y reforestación, el repoblamientonatural de áreas boscosas y la producción… … …82

SEGUNDAPARTEDiseño y Construcción

9. Diseño de un sistema de riego predial regulado1. Componentes del sistemaUn sistema de riego predial regulado por microrreservoriotiene los siguientes componentes principales(gráfico 25):• Canal de aducción• Desarenador• Canal de ingreso• AliviaderoGráfico 25. Componentes de un sistema de riego predial regulado por microrreservorio• Vaso del microrreservorio• Tubería de salida• Caja de válvula• Línea fija de tubería principal• Hidrantes• Línea móvil de riegoSistemas de riego predial regulados por microreservoriosSistema de riego predial regulado por microrreservorio.85

Sistemas de riego predial regulados por microreservorios1.1. Canal de aducciónPermite captar y conducir el agua desde una o másfuentes al reservorio. Estas fuentes pueden ser: aguade escorrentía (torrenteras, laderas, cunetas de caminos)o pequeñas fuentes intermitentes o permanentes(manantiales, filtraciones, canales de riego). Pararecorridos cortos y en trayectos muy permeables laaducción también puede ser construida con tuberíasde PVC, aunque esto implica evidentemente que eneste caso la aducción no podrá recibir agua de laderao de otra fuente que cruce su trayecto.1.2. DesarenadorTiene la función de retener los sedimentos gruesostransportados en suspensión por el agua al final delcanal de aducción para que no entren al microrreservorio;esto es especialmente importante en elcaso de aguas de escorrentía que por lo generalarrastran mucho sedimento. El desarenador evitala colmatación rápida del microrreservorio y sirveademás como primer decantador de materias quepudieran obstruir la red de riego.1.5. Vaso del microrreservorioEs la estructura principal del sistema pues sirve parael almacenamiento y la regulación diaria, periódicao estacional del volumen de agua. La ubicacióndel microrreservorio en la ladera determina el niveldel espejo de agua de este respecto de la zona decultivos; en este sentido, el microrreservorio sirvetambién como cámara de carga que brinda presiónpara el funcionamiento de la red de riego. El vaso seforma mediante la excavación del terreno o aprovechandola existencia de alguna depresión natural.Los diques (taludes) del vaso son de tierra compactaday pueden ser impermeabilizados con arcilla,geomembrana o, eventualmente, concreto.1.6. Tubería de salidaEs un tramo corto que conduce el agua desde el microrreservoriohasta la caja de válvula. Se construyecon tubos de PVC y se localiza enterrado debajo delcuerpo del dique.1.7. Caja de válvula1.3. Canal de ingresoEstructura que permite el ingreso controlado delagua desde el desarenador hasta el reservorio. Elcanal de ingreso tiene pendiente empinada y debeser construido de material resistente a la erosión hídrica,en la parte más sólida del talud de corte delreservorio.1.4. AliviaderoEstructura firme que permite evacuar eventuales excesosde agua que ingresen al reservorio, evitandodesbordes o rotura del dique. El aliviadero se construyedentro de la corona del dique y su fondo determinala altura máxima que el agua puede alcanzaren el vaso. La estructura debe ubicarse en la partemás estable del dique, de preferencia en una zonade corte y no en un terraplén de relleno.Pequeña caja de concreto que alberga la llave principalpara abrir o cortar el flujo de agua desde elmicrorreservorio hacia la red de riego. Al cerrar lallave, la red de riego se queda sin presión de agua,de tal manera que el agricultor puede acercarse ymover libremente los aspersores, efectuar eventualesampliaciones, reparaciones, etc.1.8. Línea fija de la tubería principalEs la línea matriz que conduce y distribuye el aguadesde la caja de válvula hasta el terreno de cultivodonde se ubican los hidrantes y otros dispositivosde riego. Normalmente, esta línea es una tubería dePVC enterrada.1.9. HidrantesSon artefactos localizados en la red de la tubería fija86

para la conexión de líneas móviles de riego (mangueras),distribuidos estratégicamente en los terrenosde cultivo para que la línea móvil de riego tengaun máximo alcance. Un hidrante está constituidopor codos, una llave de paso que permite abrir ocerrar el flujo de agua y un niple (trozo de tubo conrosca por fuera que sirve para unir dos tubos) parael acople de mangueras.1.10. Línea móvil de riegoConduce el agua desde un hidrante a las zonasde los campos de cultivo que se quiere regar. Estáconstituida por manguera(s), elevadores y aspersores.En la medida que se consolida el sistema, lafamilia puede decidir reemplazar la línea móvil poruna o más líneas fijas enterradas.2. Cálculo del vasoTal como se ha señalado, el vaso del microrreservorioconstituye el elemento principal del sistema deriego predial regulado. Estos son parámetros importantespara su diseño (gráfico 26):donde se ubica el volumen no aprovechable; laaltura neta de diseño (Hd), donde se alberga elvolumen de agua netamente disponible; y la alturade borde libre (Hb), por seguridad de cresta. Enfórmula:Ht = Hm + Hd + HbDonde:Ht = altura total del dique (m)Hm = altura de volumen muerto (m)Hd = altura neta de diseño (m)Hb = altura de borde libre (m)La altura de volumen muerto (Hm) es la comprendidaentre el nivel del piso (fondo del vaso) y el puntode entrada (canastilla) a la tubería de salida; este espaciosirve para almacenar sedimentos y evitar queestos ingresen a la red de tubería. Cuando se combinael riego con la crianza de peces y aves acuáticasel volumen muerto sirve para la supervivenciade estas crianzas hasta la recarga siguiente delreservorio. Esta altura debe ser de por lo menos30 centímetros, o calculada mediante la siguienteexpresión:Sistemas de riego predial regulados por microreservorios• Altura del dique• Volumen del vaso• Ancho de coronamiento• Inclinación de los taludes• Dimensión del cuerpo del dique2.1. Altura del diqueA partir de la experiencia con los sistemas de riegopredial regulados por microrreservorio en Cajamarcase recomienda que la altura total del dique construidocon tractor de oruga no supere los 3 metros,para no poner en riesgo la estabilidad del dique.La altura total del dique (Ht) es el valor acumuladode la altura «muerta» (Hm), espacio del vasoHm = 0,15 x HdLa altura neta de diseño (Hd) es la diferencia denivel entre el punto de entrada de agua (canastilla)a la tubería de salida y el nivel máximo de aguaen el embalse, determinado por la altura a la cualse ubica el piso del aliviadero.La altura de borde libre (Hb) es el espacio entreel espejo máximo de agua (piso del aliviadero) yel nivel de coronamiento del dique. Se recomiendaque esta diferencia de altura sea de 30 a 50centímetros.Todas estas dimensiones se esquematizan en elgráfico 26.87

Sistemas de riego predial regulados por microreservoriosGráfico 26. Parámetros de diseño para el vaso del microrreservorio.Perfil de terrenoNivel de aguat dVolumen muertoNivel de pisomSección principal del MicrorreservorioDiqueTEu a d salidaAnc d c nami nt t Altu a t tal d l di u m Altu a a a l lum n mu talud t nAltu a d l d lii ntalalud int nAltu a d l distical2.2. Volumen del vasoEs deseable que el vaso tenga la forma geométricade un tronco de pirámide invertida (vértice haciaabajo), con bases (menor y mayor) rectangulares ocuadradas (gráfico 27). Esta forma facilita el cálculodel volumen de agua y constituye una pauta de referenciafácil para la construcción.Gráfico 27. Geometría del vaso de un microrreservorio.A2dEl cálculo del volumen neto de un vaso que se asemejaa este tipo de tronco piramidal corresponde ala siguiente fórmula:Donde:Vtp = volumen del tronco piramidal (m3)Hd = altura neta de diseño (m)S1 = área de la base (a x b) (m2)S2 = área superior (A x B) (m2)a = largo de la base (m)b = ancho de la base (m)A = largo superior (m)B = ancho superior (m)a12.3. Ancho de coronamientoLa corona de un microrreservorio está constituidapor el área superior del dique («terraplén»), limitadapor taludes internos y externos (gráfico 28). Cuantomás ancha sea la corona más estable será la estructuradel microrreservorio (siempre y cuando se88

apliquen los procedimientos correctos respecto dela compactación de los diques, la inclinación de lostaludes, etc.). Se recomienda para la parte plana dela corona un ancho mínimo de 1,5 m o aplicar lasiguiente regla:C > = Hd / 2Donde:C = ancho de coronamiento (m)Hd = altura neta de diseño (m)La experiencia en la construcción de sistemas deriego predial regulados por microrreservorio en Cajamarcaha demostrado que en la práctica la coronaresulta normalmente mucho mayor que lo calculado,simplemente porque el tipo de maquinaria usadapara su confección es la que determina su ancho(gráfico 29).Gráfico 28. Ancho de coronamiento de un microrreservorio.Gráfico 29. Corona formada según el ancho del tractor.CSistemas de riego predial regulados por microreservorios2.4. TaludesEl talud se refiere a la superficie inclinada del diqueal interior y también al exterior del microrreservorio.La pendiente del talud (S) es la inclinación que relacionala dimensión horizontal (h) con la vertical (v):S = h / vDonde:S = pendiente del taludh = eje horizontalv = eje verticalPara diques construidos en tierra se recomiendaconsiderar la relación 2:1 (S = 2) para los taludesinterno y externo. Sin embargo Watermeyer (citadopor Verweij 2001) recomienda 2:1 para el talud externoy 2,5:1 para el talud interno.La experiencia desarrollada en Cajamarca con diquesen tierra demuestra que la relación 1,5:1 parael talud externo (gráfico 30) y 2:1 para el talud internoes funcional. Entonces, si la altura vertical delFormación de una corona con un tractor en el caserío Sondor,distrito de Matara, provincia de San Marcos.dique fuese de 3 m, la distancia horizontal entre lacorona y el inicio de la base interior del dique seríade 6 m. Por el lado exterior del microrreservorio, ladistancia horizontal medida entre la corona y la baseexterior sería de al menos 4,5 m.Gráfico 30. Pendiente recomendada para el talud exterior.v = 1h = 1,589

Sistemas de riego predial regulados por microreservoriosNormalmente, el microrreservorio se construye enladera, es decir, con cierta pendiente del terreno,pero nunca más del 15%, para evitar que determinadassecciones de talud se construyan demasiadoen relleno. Se recomienda que todos los taludestengan una parte en excavación («en corte») hastaal menos un tercio de la altura total del microrreservorio.En el lado superior del microrreservorio, respectode la pendiente del terreno, toda la altura delvaso se construye normalmente por excavación encorte, por lo cual el talud puede estar aquí ligeramentemás inclinado, siempre y cuando el terrenode corte sea de material estable y se proteja conacequia (zanja) de coronación. De ser así, se podríapermitir una inclinación de hasta 1:1 en el talud deldique superior (gráfico 31).Gráfico 31. Pendiente más inclinada por el lado del corte superior.Talud interioren la edificación del dique compactándolo con soloel peso del tractor a la humedad adecuada del suelo,por capas de un espesor aproximado de 30 cm,dependiendo de la gradación y la permeabilidad delmaterial del sitio elegido. Es importante que la tierrausada tenga suficiente capacidad de cohesión; porejemplo, un suelo (franco) arcilloso tiene mucho mejorcomportamiento de cohesión que la tierra arenosa.En la medida de lo posible debe evitarse el usode tierra que contenga mucha materia orgánica.Para el cálculo de los volúmenes de tierra que seevacuen en corte o se compacten en terraplén debetomarse en cuenta que la tierra suelta es menosdensa que la compactada, este fenómeno se denominaesponjamiento del material. Para el cálculo delvolumen de corte (dilatación de tierra) y la formaciónde terraplenes (compactación de tierra) debe utilizarseun factor de esponjamiento. Según se apreciaen el cuadro 15, este factor está en función del tipode suelo.Cuadro 15. Factor de esponjamiento.v = 1h = 1 h = 2v = 1Tipo de suelo Factor de esponjamientoArcilloso 1,10 - 1,15Arcillo arenoso 1,15 - 1,25Franco 1,25 - 1,35Fuente: Tammes et al. 2000.2.5. Cuerpo del diqueEl cuerpo del dique es la masa de tierra que dael contorno al microrreservorio para contener lasaguas almacenadas en este. Es la estructura o elterraplén para contrarrestar el empuje que efectúael agua desde el interior del reservorio. Tratándosede vasos de poca capacidad de almacenamiento(1.300 a 3.000 m 3 ) se obtienen buenos resultadosEl grado de compactación (la densidad) que alcanzaun determinado cuerpo de tierra se puede medirmediante el ensayo denominado test de Proctor.Normalmente, este procedimiento se realiza en momentosprevios a la construcción de los terraplenes.Se aplica siempre en estructuras de mayores dimensioneso mayor costo, o cuando existen dudassobre la estabilidad del cuerpo de tierra en construcción.Es ideal alcanzar una densidad próxima al100% PN (Proctor normal) y nunca menor al 98%. Encaso de no alcanzar este grado de compactacióndeberá ajustarse la humedad del material o inclusi-90

ve cambiarlo por otro de mejor composición. Además,cada capa deberá alcanzar la misma densidadProctor en toda su extensión, para evitar que densidadesdiferentes en dos capas sucesivas generenfiltraciones indeseables en la zona de contacto entreellas.Las dimensiones del cuerpo del dique quedan establecidasuna vez que se haya definido su alturatotal, el ancho de la corona y el ancho de la base,en función de las proyecciones horizontales de lostaludes internos y externos. De este modo se tendráprácticamente dimensionado el dique del reservorioo el embalse y la capacidad de almacenamiento delvaso.Para facilitar el diseño geométrico (dimensionamientodel microrreservorio), el cálculo de los volúmenesde corte y la formación de los terraplenes se puedeutilizar el software llamado «Diseño geométricoy cálculo de movimiento de tierra» (Tammes et al.2000).Gráfico 32. Dos ventanas digitales del software «Diseño geométrico y cálculo de movimiento de tierra».Sistemas de riego predial regulados por microreservorios3. Diseño de obras civilescomplementariasEn esta sección se presentarán los principales criteriosy parámetros de diseño sobre los otros componentesdel sistema que son necesarios para unaadecuada conducción de las aguas hacia el vasodel microrreservorio: el canal de aducción, el desarenador,el canal de ingreso y el aliviadero. Sonobras complementarias, generalmente construidasen concreto, que tienen como función principal brindarseguridad de funcionamiento y durabilidad alsistema de almacenamiento: garantizan el ingresodel agua, la decantación de los sólidos transportadosy la protección contra la erosión de los taludesinternos del reservorio, entre otras funciones.3.1. Canal de aducciónLa longitud del canal de aducción depende, evidentemente,de la distancia entre la(s) fuente(s) de aguay el lugar de emplazamiento del reservorio y, cuandosea el caso, debe considerar el trayecto de laderapor el cual se quiere captar las aguas de escorrentía.Por lo tanto, el canal de aducción puede tener unalongitud y una capacidad (caudal de diseño) muyvariable de acuerdo con las condiciones locales.Para el cálculo de la sección óptima de un canalabierto se utiliza la fórmula de Manning, que mide91

Sistemas de riego predial regulados por microreservoriosla rugosidad de la superficie interior del canal, y laecuación de continuidad de flujo, que vincula estecoeficiente, el radio hidráulico, definido como la secciónmojada (A) dividida entre el perímetro mojado(P), y la velocidad del agua, medida en metros porsegundo (m/s).Q = Km x A x R 2/3 x S 1/2Q = v x Ao:v = Km x R 2/3 x S 1/2V = C x S 1/2 x R 2/3Donde:Q = caudal de diseño (m³)A = área mojada de la sección trapezoidal (m²)P = perímetro mojado del canal (m)Km = coeficiente de ManningS = pendiente longitudinal del canal (m/m)R = radio hidráulico A/P 19v = velocidad del agua (m/s)El cuadro 16 presenta valores del coeficiente deManning según el tipo de material usado para lostaludes del canal.19 Ver dibujo al lado de la fórmula.Cuadro 16. Coeficientes de Manning para canales revestidosy de tierra.Tipo de superficieCanales revestidosKmMampostería 40Concreto 56Canales de tierraFondo de tierra 33Excavado con pala y sin vegetación 36Fuente: Ven Te Chow 1994.Sección de un canal trapezoidalEl proceso manual de cálculo en la aplicación dela fórmula de Manning es engorroso por las repeticionesque hay que realizar. Esto puede obviarse alusar tablas y nomogramas disponibles en manualesde cálculo hidráulico o programas de cómputo relativamentesencillos, entre los cuales el más difundidoes el «h-canales».3.2. DesarenadorTirante de aguaA= PTiene como función retener los sedimentos gruesostransportados por el agua del canal de aducciónpara evitar que estos colmaten el reservorio. Lossedimentos en el desarenador deben evacuarse periódicamentey no se debe permitir que se acumulenmás allá de la mitad de la altura del canal de ingresoal microrreservorio; de ninguna manera la colmatacióndel desarenador debe alcanzar el nivel de labase del canal de ingreso al microrreservorio.El desarenador es una estructura excavada al finaldel canal de aducción, de preferencia se ubica enun sitio plano colindante al reservorio y se conectacon el canal de ingreso (gráfico 33). Consta de unaentrada y una salida de agua, localizadas ambas almismo nivel, muy por encima del fondo del desarenadorpara crear el suficiente espacio para la acumulaciónde los sedimentos.92

Para definir las dimensiones de un desarenadorse toma en cuenta el tamaño de las partículas quedeben decantarse, asumiendo determinadas consideracionessobre el flujo de agua. Mayores detallesde cálculo se encuentran, por ejemplo, en Bottega yHoogendam 2004.La experiencia de Cajamarca ha demostrado quepara la decantación de la mayor parte de los sedimentosarrastrados por aguas de escorrentía haciaun microrreservorio se puede adoptar las siguientesmedidas geométricas del desarenador:Ancho: 1,5-2 mLargo: 2-3 mFondo: 0,5-1,0 m (desde la base hasta el nivel delcanal de ingreso)Si la aducción de aguas no arrastrase mucho sedimento,por ejemplo aquellas provenientes de uncanal de riego o manante, las dimensiones del desarenadorpueden ser aún menores.Gráfico 33. Desarenador colmatado con sedimentos y desarenadorlimpio.MicrorreservorioDesarenadorSistemas de riego predial regulados por microreservorios3.3. Canal de ingreso al reservorioEsta estructura permite ingresar el agua desde el desarenadormediante un canal excavado en una zonade corte del talud interior del reservorio (gráfico 34).Se puede construir en concreto armado, concretociclópeo (f’c = 200 kg/cm²) 20 o de piedra asentadacon mortero (proporción 4:1). Para su diseño se utilizala fórmula de Manning con iguales criterios queen el canal de aducción.Normalmente tiene una sección trapezoidal o rectangularcuyas medidas son: ancho neto = 0,25m (en caso de una sección trapezoidal abriéndosehasta 0,35 m en la cresta) y altura revestida = 0,30m. La base y los taludes deben tener un espesor deaproximadamente 0,15 m. La longitud del canal deingreso es típicamente de 8 a 10 m, en función de laforma del microrreservorio.Gráfico 34. Canal de ingreso al reservorio.DesarenadorCanal de ingreso20 La resistencia del concreto (f’c) se mide en kilogramos (kg)por centímetro cuadrado (cm 2 ).93

Sistemas de riego predial regulados por microreservoriosUna pendiente elevada del canal de ingreso generaaltas velocidades de agua, con el riesgo de ocasionarun fuerte desgaste en las inmediaciones del pisodel vaso. Para evitarlo es recomendable construir un«colchón de amortiguamiento» en la parte baja delcanal de ingreso, con piedras de regular tamaño(con vértices de 5 a 10 cm) para generar rugosidadartificial y reducir de esta manera la velocidad delagua (gráfico 35). También puede construirse unapoza o gradas para amortiguar la velocidad erosivade la caída del agua.Gráfico 35. Colchón de amortiguamiento al final del canal deingreso al reservorio.Canal de ingresola probabilidad de un excesivo incremento del nivelde agua en el reservorio y el consiguiente riesgo derotura del dique por caudales de aducción no controladosen periodos de lluvias torrenciales.El aliviadero debe ubicarse en suelo estable, no enterraplenes recién formados y en proceso de compactación;para evitar rajaduras, asentamientos delcanal o erosión del talud o la base exterior del reservorio.Gráfico 36. Aliviadero de demasías en el dique de un reservorio.Grada deamortiguamientoColchón deamortiguamientoAliviadero en el caserío Chim Chim, distrito de Baños del Inca.3.4. Aliviadero de demasíasEsta estructura permite controlar el nivel máximo delespejo de agua en el reservorio y evacuar eventualesexcedentes de agua que ingresen al vaso haciaun desagüe que conduce los excedentes a unaquebrada u otro dren natural. La ubicación del pisodel aliviadero en el dique determina el borde libre(Hb) que tenga el reservorio (gráfico 36). Por seguridad,el aliviadero debe tener una mayor capacidadde evacuación (dos veces o más) que el caudal dediseño del canal de ingreso; para reducir al mínimo4. Red fija de la tubería matrizLa red fija de tubería matriz del sistema tiene lossiguientes componentes: tubería de salida del reservorio,caja de válvula, línea fija de la tuberíaprincipal e hidrantes. Esta red se diseña en funciónal requerimiento del caudal de riego, la presiónde conducción, la longitud del tramo, etc., loque determina el diámetro, la clase y el númerode tubos y accesorios a utilizar. En la mayoría desistemas de riego se utiliza normalmente tuberíade PVC.94

4.1. Tubería de salidaSirve para descargar el agua del microrreservoriohacia la red matriz (gráfico 37). Su diámetro puedevariar en cada caso, se recomienda que no sea inferiora 1½” o, preferiblemente, 2” (PVC, clase 7.5). Sulongitud depende del ancho de la base del dique,generalmente entre 15 a 20 m, y su pendiente varíaentre 5 y 10%. Al interior del reservorio, esta tuberíalleva en su extremo superior una canastilla para evitarel ingreso de sedimentos a la red y, en su otroextremo, desemboca en la caja de válvula conectadaa la respectiva válvula de control. La canastillaes un tubo cribado de 4” con 3 mm de diámetro decriba, tapa ciega y una unión/reducción de 4” a 2”hacia la tubería de salida propiamente tal. El nivelde ubicación de las cribas de la canastilla al interiordel reservorio determina la altura del volumen muertodel vaso. La instalación de estos accesorios essencilla y garantiza la descarga del agua con pocapérdida de presión.Gráfico 37. Ubicación de la tubería de salida en el cuerpo delreservorio, vista en planta.a a dl ulasPara el cálculo del diámetro de la tubería de salida yde la pérdida de carga hidráulica al interior de estavéase la sección 4.3 de este acápite. Debe tomarseen cuenta que el riego por aspersión de una extensiónde 1 a 1,5 hectáreas de cultivo puede demandarun caudal de trabajo de hasta 4 litros por segundo.4.2. Caja de válvulaPara regular la descarga del agua para todo el sistemase instala una llave de paso o válvula de controllocalizada aguas abajo del dique, al final de la tuberíade salida y protegida por una caja de válvulasemienterrada (gráfico 38). La llave por lo generales de PVC, tiene el mismo diámetro de la tubería dedescarga y puede ser de diferentes tipos (mariposa,globo, llave-compuerta, etc.).Para la construcción de la caja de válvula se usaconcreto ciclópeo (f´c= 140 kg/cm²). Puede emplearseuna caja prefabricada, por lo general cuadrada.Sus dimensiones recomendables son 60 cmde lado y 40 cm de altura, con un espesor de paredde 10 cm. La caja debe llevar una tapa de seguridadde fierro (1/8“de espesor) o concreto, tener formacuadrada con 0,40 m de lado.Sistemas de riego predial regulados por microreservoriosnaanastilla du d 21u a d salidaGráfico 38. Caja de válvula.Vista desdeun costadoanal d in sstidD sa nadamlc n dti uami ntAli iadVista al interior,desde arribaanal daducci n95

Sistemas de riego predial regulados por microreservorios4.3. Línea fija de la tubería principalConduce el agua desde la válvula de control hastalos hidrantes en los terrenos de cultivo. La tubería sediseña de acuerdo con el caudal de riego, asumiendoque la conducción del agua es a tubo lleno. Serecomienda que el diámetro (D) y la clase de la tuberíaprincipal sean iguales a los de la tubería de salida.Se requiere que la línea de presión de la tuberíatenga pendientes uniformes para evitar la formaciónde bolsas de aire o la generación de presiones negativasen la red.El caudal que alcanza el flujo en una tubería dependebásicamente de la pendiente hidráulica (la gradientede «pérdida de carga hidráulica»), el diámetrointerior del tubo y la rugosidad del material de la superficieinterna de este; en otras palabras, del materialde fabricación. Estos parámetros se reflejan enla fórmula de Hazen-Williams con la cual se calculanormalmente el caudal de diseño de tuberías:Q = 0,2785 x C x (Di) 2,63 x S0,54 x 1 000Donde:Q = caudal, en este caso, el caudal total del sistemade riego por aspersión que pasa por lalínea fija de la tubería principal (l/s)C = coeficiente que depende de la rugosidad deltubo (cuadro 17)Di = diámetro interior (m)S = pendiente en la tubería, pérdida de carga hidráulicapor unidad de longitud del conducto(m/m) 2121 A pesar de identificarse con el símbolo S, no debe confundirsela pendiente en la pérdida de carga hidráulica dentro deuna tubería con la pendiente del terreno donde se emplaza latubería; pues la pérdida de carga hidráulica en la tubería esla diferencia de presión de agua que ocurre, por razones defricción y turbulencias internas, entre el punto de entrada yel punto de salida de la tubería, concepto que es totalmentedistinto al de una pendiente de terreno.Cuadro 17. Coeficientes de rugosidad del tubo a aplicar en lafórmula de Hazen-Williams.Tipo de materialTubos de acero soldado 90Tubos de hierro fundido 100Tubos de fibrocemento 130 - 140Tubos de PVC 140Tubos de polietileno de alta densidad 150Para calcular el diámetro de tuberías de PVC (encuyo caso C = 140) se aplica la siguiente ecuación,también basada en la fórmula de Hazen-Williams:D = 25,4 x (0,349 x Q x S–0,57) 0,37Donde:Q = caudal de diseño para la tubería (l/s)S = pendiente en la tubería, pérdida de carga hidráulicapor unidad de longitud del conducto(m/m)D = diámetro interior del tubo (mm)El resultado de cálculo se debe redondear haciaarriba hasta coincidir con el diámetro de tuberíacomercialmente disponible. En muchos casos eldiámetro se expresa en pulgadas, por lo cual debetomarse en cuenta el siguiente factor de conversión:1 pulgada = 25,4 milímetros.En vez de recurrir a cálculos mediante las fórmulasarriba presentadas, también se puede usar tablaso nomogramas (ábacos) disponibles en la literaturatécnica.Como referencia se debe señalar que en el caso dela mayoría de los sistemas de riego predial reguladospor microrreservorio construidos en Cajamarcadurante el periodo 2003-2009 se ha usado tuberíaPVC de 2“ de diámetro para la línea fija principal.C96

4.4. HidrantesEstán ubicados a lo largo de la tubería principal, enel tramo que atraviesa los terrenos de cultivo y endirección de la pendiente de la ladera. La distanciaentre hidrantes depende de la pendiente del terrenoy el número de sectores de riego (parcelas o franjasde parcela) por atender. El hidrante consta de unaválvula de control, codos y tubos de PVC clase 7.5,con diámetros y reducciones de 2” a 3/4” (gráfico39). En los hidrantes se acoplan las mangueras de lalínea móvil de riego. Para facilitar el acople de mangueras,la salida de válvulas o acoples debe ubicarseunos centímetros encima de la cota del terreno ydotarlos de mecanismos de enlace directo o rápido.Los hidrantes son componentes relativamente carosen la red, por lo tanto su número tiene que limitarseal mínimo indispensable. Asimismo, es muy recomendableubicar el hidrante dentro de una caja deprotección de concreto. Este dispositivo protege laválvula del hidrante contra daños ocasionados porpeatones, animales, etc.Los hidrantes se colocan de forma equidistante parafacilitar el riego simultáneo en toda el área. Conocidosel caudal que conduce la red y las pérdidasde carga, se podrá calcular los diámetros de tuberíapara llegar con las presiones óptimas a cada hidrante.Una forma menos compleja es usar siempre elmismo diámetro a lo largo de la línea de la tuberíaprincipal y efectuar de otra manera las correccionesde presión o caudal en los aspersores; por ejemplo,regulando la apertura de las llaves o combinando eluso de aspersores de diferente capacidad o distintascaracterísticas de presión de trabajo.Es importante lograr que en cada hidrante la presióndinámica sea mayor a 12 metros de columna deagua (mca) y presiones uniformes dentro del sectorde riego, para obtener riegos uniformes.Sistemas de riego predial regulados por microreservoriosGráfico 39. Hidrantes en operación.Hidrante conectado con la tubería principal.Conectando una línea móvil a un hidrante en caja de protección.97

Sistemas de riego predial regulados por microreservorios5. Línea móvil de riego por aspersiónLa línea móvil la forman las mangueras, los elevadoresy los aspersores (gráfico 40). Las mangueras sontubos flexibles de PVC, polietileno o plástico reforzado.Los diámetros más utilizados son ¾” (18 mm) y1“ (25 mm), clase 4; se recomienda utilizar accesoriosfitting (enlaces, tees, codos de plástico flexiblede embone o rosca), que facilitan el acople de suspartes. Los elevadores son trípodes o estacas de tubosde PVC, fierro galvanizado o madera que sirvenpara ubicar los aspersores en alturas superiores altamaño del cultivo. En terreno de ladera es necesariousar elevadores más altos para conservar elsuficiente radio de «lluvia» y, por ende, la suficienteárea mojada: a mayor pendiente, mayor debe ser laaltura de localización de los aspersores.5.1. AspersoresSon los elementos más importantes en un sistemade riego por aspersión. Estos dispositivos mecánico-hidráulicospulverizan el chorro de agua en gotasde diversos tamaños mediante las boquillas, simulandolluvia. El agua es repartida en el terreno decultivo debido a la rotación del cuerpo del aspersor,efecto de la reacción al impulso del chorro en el brazodel martillo, el cual vuelve a su posición inicial porla acción de un resorte de tensión (gráfico 41).Gráfico 41. Principales componentes de un aspersor.Resorte de tensiónAdemás, de acuerdo con lo observado en la práctica,el riego por aspersión en laderas tiene una pluviometríadesigual: en el lado superior el radio deaspersión es menor y, por lo tanto, también el áreamojada resulta más reducida, por lo cual la intensidadde «lluvia» por unidad de superficie es mayorque en la parte mojada hacia abajo de la ladera. Enestos casos se recomienda trabajar con aspersoressectoriales con el chorro dirigido pendiente abajo.Brazo martilloBoquillaConexión giratoriaGráfico 40. Línea móvil conectada a un hidrante(manguera, elevadores y aspersores).Conexión lateralEl riego por aspersión requiere de cierta presión deagua para su funcionamiento la cual, para cultivosen laderas y de modo práctico, la da el desnivel queexista entre el nivel de agua del reservorio y el puntode salida de agua (aspersor). De esta manera, elmicrorreservorio actúa como cámara de carga: lapresión aumenta con la altura del reservorio y, además,si está lleno. La presión se mide en metros decolumna de agua (mca), cuyas equivalencias máscomunes son:1 atmósfera = 1 bar de presión = 1 kg/cm 2 = 10metros de columna de agua (mca)98

En general, se elige el tipo de aspersor teniendo encuenta los siguientes parámetros:• La extensión del área de cultivo que requieraser regada por aspersión. La forma y el tamañode esta superficie determina en muchos casoscuál será el radio máximo de alcance (de humedecimiento,de mojadura) que puede tenerel aspersor.• El tipo de cultivo, su tamaño y requerimientohídrico: especies herbáceas, arbustivas o arbóreas.• La presión de trabajo disponible y la variaciónde dicha presión entre los distintos puntos de lared. En predios en laderas, la línea principal seinstala generalmente en sentido de la pendiente,por lo cual no todos los hidrantes recibenigual presión. Por lo tanto, en estas condicionesse requiere de aspersores que puedan trabajaren un rango amplio de presión: entre 10 y 4,5mca.• Velocidad de infiltración. Como criterio de diseñodel sistema de riego por aspersión la velocidadde infiltración del suelo debe ser igual o ligeramentemayor que la pluviometría producida porel aspersor para evitar inundación, escorrentíasuperficial de agua o erosión del suelo. Enlos suelos arenosos la velocidad de infiltracióndel agua es mayor que en los suelos arcillosos(cuadro 11 del capítulo 6).Otra forma es clasificar los aspersores es según elrango de su presión de trabajo: 22• Aspersores de baja presión: funcionan con presionesinferiores a 20 mca. Utilizan caudalesinferiores a 0,3 l/s, y su diámetro de mojaduraes menor a 24 m. Producen un riego uniformeinclusive en el caso de viento de cierta consideración.• Aspersores de media presión: funcionan conpresiones comprendidas entre 20 y 45 mca (2a 4,5 bar o atmósferas de presión). Los caudalesutilizados con estos aspersores varían entre0,3 y 1,5 l/s y su diámetro de mojadura fluctúaentre 24 y 40 m. Producen un riego uniforme yson utilizados en una gran variedad de suelosy cultivos.• Aspersores de alta presión: funcionan con presionessuperiores a 45 mca e inferiores a 70mca y arrojan un caudal superior a 1,5 l/s condiámetros de mojadura de entre 40 y 70 m. Dentrode esta categoría se sitúan los cañones deriego, los cuales tienen un elevado costo, tantoen la inversión inicial como en su funcionamiento.Su distribución del agua se ve muy afectadapor el viento y se producen gotas muy grandesque perjudican con su impacto a determinadossuelos y cultivos. Se usan para cubrir grandesextensiones, generalmente praderas, donde noproducen daños al cultivo.Sistemas de riego predial regulados por microreservoriosLos aspersores pueden clasificarse de distinta manera.Una forma de distinguirlos es su ángulo derotación:• Aspersores de círculo completo: los que cuandoestán en funcionamiento giran 360° alrededorde su eje.• Aspersores sectoriales: aquellos cuyo ángulode giro se puede regular. Estos son más indicadospara su uso en zonas de ladera.• Aspersores mixtos: son aspersores con los quese puede regar en círculo completo y por sectores.El patrón de humedecimiento de un aspersor dentrode la sección circular de terreno mojado varía con ladistancia desde el aspersor en función del radio dealcance de las gotas. La máxima cantidad de aguacae cerca del aspersor y disminuye en la medidaque se aleja de este. Por este motivo, las áreas demojadura de los aspersores deben traslaparse encierta medida para aplicar una lámina de agua uniforme(gráfico 42). Esto se relaciona también conlas condiciones de viento de la zona, ya que estasmodifican la distribución del agua.22 VYR: Catálogo general 2010. Sistemas de riego profesional,Burgos. Disponible en .99

Sistemas de riego predial regulados por microreservoriosGráfico 42. Mojadura típica de un aspersor y efecto del traslape.undidad da ua a licadaAss aciami ntsat n d m adat n indi idual d t aslaat n d dist i uci nAs s sat n d m adLas características más importantes de los aspersoresson:• El caudal de un aspersor está determinadopor el diámetro de las boquillas y la presión defuncionamiento. Por ejemplo, un aspersor diseñadopara entregar un caudal de 1,20 m 3/h auna presión de 20 mca surtirá menos caudalcuando la presión disminuye y más cuando lapresión aumenta.• El radio de mojadura de un aspersor dependedel ángulo de inclinación de la boquilla, el gradode pulverización de las gotas y la presión defuncionamiento.• El grado de pulverización de las gotas dependedel diámetro de la boquilla y la presión de funcionamiento.Para un determinado diámetro deboquilla, el tamaño de las gotas es mayor cuandola presión de funcionamiento es menor. Parauna determinada presión de funcionamiento, eltamaño de las gotas es mayor al aumentar eldiámetro de la boquilla.• La pluviometría o precipitación es la intensidaddel riego por aspersión y se mide por el espesoru lde la lámina de agua que recibe el terreno en untiempo determinado, normalmente expresadoen milímetros por hora (mm/h).5.2. La línea móvil de riegoSe llama marco de aspersores a la forma en la cualse distribuyen las distancias entre dos líneas móvilesy entre dos aspersores contiguos sobre una mismalínea móvil, respectivamente (gráfico 43).Gráfico 43. Disposición de los aspersores en una línea móvilde riego.id antn ad i ialDistancia nt as s sadan u a d li til nlla nEn el gráfico se puede apreciar que la línea móvilsigue más o menos la curva de nivel del terreno,desde el respectivo hidrante.Se debe reiterar que, dado que la cantidad de aguaaplicada al suelo disminuye a medida que la «lluvia»se aleja del aspersor, es necesario compensar estedéficit traslapando el círculo de mojadura con el deotros aspersores. En este sentido, se presentan acontinuación tres formas («marcos») de disponer losaspersores:• Disposición en cuadrado. Los aspersores ocupanlos vértices de cuadrados cuya distanciaentre líneas es igual a la distancia entre aspersorescontinuos en una misma línea.• Disposición en rectángulo alargado. Los as-AssDistancia nt l n as m il s100

persores ocupan los vértices de rectángulos,donde la distancia mayor del rectángulo se aplicaráa la separación entre líneas y la menor ala separación entre los aspersores en la mismalínea. Esta disposición tiene como objetivo corregirla acción del viento sobre la distribucióndel agua.• Disposición en triángulo equilátero. Los aspersoresocupan los vértices de triángulos equiláteros.Esta disposición reduce el número de aspersoresnecesarios para una misma superficie,en relación con las anteriores opciones.Si el diseño es adecuado, la pluviometría entregadapor los diferentes marcos debería ser similar. En general,una buena distribución de aspersores, tantodentro de una línea móvil como entre estas, asegurauniformidad de riego. El diseño de las distancias entrelíneas y entre aspersores debe tener en cuentalas diferencias de presión de trabajo en la red, latopografía del terreno, la presencia de vientos y lacapacidad de infiltración del suelo.Los factores relevantes que afectan la eficiencia deaplicación en el riego por aspersión son los siguientes:Presión de trabajo de los aspersores: a bajas presionesel agua es fragmentada en gotas de grantamaño, las que caerán en forma de anillo a ciertadistancia del aspersor, obteniéndose una distribucióndeficiente. A presiones muy altas, la exageradafragmentación del chorro produce gotas muy finas,las que caen muy cerca alrededor del aspersor.Velocidad del viento: provoca una deformación enel patrón de humedecimiento (gráfico 44). En estassituaciones es conveniente disminuir la distancia entrelos aspersores para reducir este efecto. La velocidaddel viento se incrementa con la altura sobre elnivel del terreno, por lo que en el diseño del sistemael aspersor debe ubicarse lo más bajo posible, enfunción de la altura de los cultivos a regar.Evaporación directa del chorro del aspersor: estaspérdidas de agua están en función de la temperaturaambiental, la velocidad del viento y el grado defragmentación del chorro en gotas muy finas.Sistemas de riego predial regulados por microreservoriosGráfico 44. Efecto del viento sobre la distribución de la pluviometría de un aspersor.i ntAssdundidad u l m ada c sSe denomina sector de riego al área que se puederegar desde un hidrante con una línea lateral fija olínea móvil. El número de aspersores en cada líneamóvil está en función del caudal de cada hidrante yes determinado por la siguiente relación:101

Sistemas de riego predial regulados por microreservoriosLa longitud total aproximada de una línea móvil estáen función de la distancia entre aspersores, multiplicadapor el número de aspersores.Cálculo del área de humedecimiento de unaspersorEn principio, el área regada por un solo aspersor esigual a la sección formada por un círculo cuyo diámetromáximo está constituido por el radio de alcancedel dispositivo:A =× D 24Donde:A = área de humedecimiento o de mojadura(m2)= 3,1416D = diámetro del círculo de humedecimiento delaspersor (m)Ejemplo. Un aspersor cuyo diámetro de humedecimientoes de 20 m cubrirá una superficie de:A =Donde:L A= distancia de separación entre aspersores enuna línea móvil (m)D = diámetro del círculo de humedecimiento delaspersor (m)He = altura del elevador sobre el terreno (m)Ejemplo. Una línea móvil que usa aspersores condiámetro de humedecimiento de 20 m y elevadoresde 0,80 m debería tener una separación entredos aspersores contiguos de La = 0,65 x [20 + (4 x0,80)] = 15 m.Distancia entre líneas móvilesLa distancia entre dos líneas móviles (L L ) se calculaprácticamente con el mismo criterio que en el casode la distancia entre aspersores contiguos en una línea:dependiendo del diámetro de humedecimientode los aspersores y corregida por la velocidad delviento. En este sentido, se puede usar la misma fórmulade la distancia entre aspersores contiguos delpárrafo anterior.Para establecer las distancias aproximadas entreaspersores y entre líneas móviles se podrá tambiénusar las pautas del cuadro 18, que complementa eluso de fórmulas de cálculo.Siempre y cuando el aspersor reciba una presión deagua desde la manguera de acuerdo con su presiónde diseño, y suponiendo que no haya efectode distorsión por presencia de vientos o pendientede ladera.Distancia entre aspersores de una líneamóvilLa distancia promedio entre aspersores (L A ) en unalínea móvil depende del diámetro de humedecimientodel aspersor y de la velocidad del viento. Sedetermina mediante la siguiente fórmula:L A0,65 x [D + (4 x He)]Cuadro 18. Distancia entre aspersores, en porcentaje del diámetrode humedecimiento.Velocidad del vientoMarcocuadrado(L A= L L)MarcorectangularSin viento 65% 65% 65%Hasta 6 km/hora 60% 50% 65%Hasta 12 km/hora 50% 40% 60%Hasta 15 km/hora 40% 40% 50%Mayor de 15 km/hora 30% 30% 40%Fuente: Villón 1982.L AL L102

Donde:L A= espaciamiento entre aspersoresL L= espaciamiento entre líneasIntensidad promedio de pluviometría de losaspersoresLa intensidad promedio de precipitación de unconjunto de aspersores puede calcularse con la siguientefórmula:Donde:PP = pluviometría de aspersores (mm/h)Q = caudal del aspersor (m 3 /h)L A= distancia de separación entre aspersores(m)L L= distancia de separación entre líneas móviles(m)Nota. L Ax L L= superficie promedio atendida porun solo aspersor (m 2 )Ejemplo. Usando aspersores con una capacidad de0,41 m 3 /h cada uno, una distancia entre aspersoresde 12 m y una separación entre líneas de 11 m, lapluviometría en el terreno de cultivo será de:Existe una variedad de marcas y modelos que seadaptan a las condiciones del terreno, las exigenciasdel clima, las características del sistema, etc. Losfabricantes proporcionan especificaciones, detallesy tablas con las características técnicas de cadamodelo (cuadro 19). Ello permite elegir el aspersormás adecuado a la intensidad de precipitaciónpropuesta y el intervalo de tiempo con que deberegarse un área determinada de terreno. Las marcasmás conocidas y recomendadas son: NAANDAN,NAAN, VYR y Riegos Costa.Para el riego de pequeñas propiedades en zonas deladera los aspersores más recomendables son lossectoriales de baja presión, ya que se adaptan mejora las condiciones topográficas y a la mayoría decultivos de la zona sin causar daños a follaje, floresy frutos. Por esta razón, los sistemas de riego predialregulados por microrreservorio en Cajamarcausan en su mayoría aspersores sectoriales de ½”,tipo martillo y con una sola boquilla, pues tienen lassiguientes características favorables:• Precipitaciones de baja intensidad• Costo relativamente bajo• Trabajan con presiones bajas (de hasta 10mca)• Aptos para pequeñas áreas• Fácil manejo por personas poco entrenadasEl modelo de aspersor presentado en el cuadro 19cumple en gran medida estas características, especialmenteaquel con boquilla de 3,2 milímetros dediámetro (a 10 mca produce 0,41 m3 /h, con un diámetrode humedecimiento de 20 m).Cuadro 19. Tabla de rendimiento del aspersor sectorialNAANDAN 427 de ½”.Tomado de catálogo de naandan.(bar) (m 3 /h) (m)2,82,0 0,450 22Naranja 3,0 0,550 234,0 0,630 243,02,0 0,510 23Rojo3,0 0,630 244,0 0,720 253,22,0 0,570 23Verde3,0 0,700 244,0 0,810 263,52,0 0,660 23Azul3,0 0,810 244,0 0,930 264,0*2,0 0,850 24Negro3,0 1,030 264,0 1,180 26* Boquilla estándarSistemas de riego predial regulados por microreservorios103

Sistemas de riego predial regulados por microreservoriosEn el mercado local se puede conseguir tambiénaspersores artesanales e, inclusive, uno mismolos puede fabricar. Normalmente se trata de artefactosde tubo de PVC simple y media pulgada dediámetro interno. Tienen dos brazos rotatorios conperforaciones en línea horizontal que producen loschorritos de aspersión y, a la vez, el empuje paraGráfico 45. Aspersor construido manualmente.el movimiento giratorio de los brazos (gráfico 45).También existen aspersores artesanales fabricadosde cerámica, que tienen la forma de una especie decaracol. En general, a una determinada presión, losaspersores artesanales producen un mayor caudaly menor diámetro de humedecimiento que los aspersorescomerciales.La familia Carranza usando un aspersor artesanal en el caserío La Esperanza, Cauday, distrito de Condebamba, provincia de Cajabamba.La durabilidad de una instalación de riego dependemucho de la calidad de sus componentes. Esto nosolamente vale para los aspersores que se elijan,sino para todos los accesorios y los elementos estructurales.6. Ejercicios de cálculo6.1. Ejercicio 1. Cálculo del vaso de unmicrorreservorioPreguntaPara construir un microrreservorio de tierra compactadase dispone de un área bruta de emplazamientode 2.400 m 2 (60 m de largo y 40 m de ancho) con15% de pendiente. Se recomienda que la altura totaldel vaso sea de 3 m, con taludes internos y externosdel dique de 2:1. ¿Cuáles serán la altura neta dediseño, el borde libre, la altura y el volumen muertosdel microrreservorio, el ancho de coronamiento y elvolumen neto de almacenamiento?SoluciónUsamos la fórmula:Ht = Hm + Hd + HbSegún la información, Ht = 3 m; además, se asumeun borde libre de 0,5 m y un volumen muerto (Hm)104

de 0,15 Hd. Con estos datos se puede calcular laaltura neta de diseño del vaso:Hd = Ht – Hb – HmHd = 3 – 0,5 – (0,15 x Ht)Hd = 2,2 m, aproximadamenteHm = 0,15 x Hd = 0,3 m, aproximadamenteAncho de coronamiento:C > = Hd / 2C = 2,2 / 2 = 1,1 mPara el cálculo del volumen total, el volumen muertoy el volumen neto del vaso se usa la geometría de lapirámide invertida (gráfico 27):A2dCálculo del volumen total (desde la basehasta la corona)Vértice «a» (en la base) = largo total del terreno disponible– 2 x eje horizontal base talud interior – 2 xeje horizontal talud exterior – 2 x ancho de coronamiento.Vértice «a» = 60 – (2 x 6) – (2 x 6) – (2 x 1,1) = 33,8 mVértice «b» (en la base) = ancho total del terrenodisponible – 2 x eje horizontal base talud interior – 2x eje horizontal talud exterior – 2 x ancho de coronamiento.Vértice «b» = 40 – (2 x 6) – (2 x 6) – (2 x 1,1) = 13,8 mS1 = «a» x «b» = 33,8 m x 13,8 m = 466,4 m 2Vértice «A» (a la altura de la corona) = largo total delterreno disponible – 2 x eje horizontal talud exterior –2 x ancho de coronamiento.Vértice «A» = 60 – (2 x 6) – (2 x 1,1) = 45,8 mSistemas de riego predial regulados por microreservoriosa1Vértice «B» (a la altura de la corona) = ancho totaldel terreno disponible – 2 x eje horizontal talud exterior– 2 x ancho de coronamiento.Vértice «B» = 40 – (2 x 6) – (2 x 1,1) = 25,8 mS2 = «A» x «B» = 45,8 m x 25,8 m = 1 181,6 m 2DimensionesUnidadesLargo total60 mAncho total40 mTalud del dique interno y externo 2:1Altura total (Ht)3,0 mAltura neta de diseño (Hd)2,2 mAltura muerta (Hm)0,3 mBorde libre (Hb)0,5 mAncho de coronamiento (C)1,1 mEje horizontal de cada talud en la base6,0 mIntroduciendo S1 y S2 en la fórmula de pirámideinvertida obtenemos como volumen bruto total delcuerpo interno del microrreservorio desde la basehasta la altura de la corona:105

Sistemas de riego predial regulados por microreservoriosCálculo del volumen muerto (base hasta latubería de salida)En este cálculo los vértices de la base se mantienenigual.Vértice «a» = 33,8 mVértice «b» = 13,8 mS1 = «a» x «b» = 466,4 m 2Puesto que la altura muerta ha sido determinada en0,3 m, los vértices «A» y «B» a dicha altura muerta secalculan de la siguiente manera:Vértice «A» = vértice «a» + 2 x eje horizontal taludinterior hasta altura muerta.Vértice «A» = 33,8 + (2 x 0,6) = 35,0 mVértice «a» = 35,0 mVértice «b» = 15,0 mS1 = 35,0 x 15,0 = 525,0 m 2Los vértices «A» y «B» se encuentran a una alturade Hm + Hd = 0,30 + 2,2 = 2,5 m sobre la basedel vaso, por lo cual se asumen las siguientes medidas:Vértice «A» = largo de la base interna + 2 x eje horizontaltalud interior de (Hm + Hd)Vértice «A» = 33,8 + 2 x (2 x 2,5) = 43,8 mVértice «B» = ancho de la base interna + 2 x ejehorizontal talud interior de (Hm + Hd)Vértice «B» = 13,8 + 2 x (2 x 2,5) = 23,8 mVértice «B» = vértice «b» + 2 x eje horizontal taludinterior hasta altura muerta.Vértice «B» = 13,8 + (2 x 0,6) = 15,0 mS2 (sección a la altura del espejo «muerto») = «A» x«B» = 35,0 m x 15,0 m = 525,0 m 2Introduciendo S1 y S2 en la fórmula de pirámideinvertida obtenemos como volumen muerto internodel microrreservorio, desde la base hasta la alturade la tubería de salida:Cálculo del volumen neto de almacenamiento (nivelde la tubería de salida hasta nivel máximo permitido)En este cálculo, la base de la pirámide invertidala constituyen los vértices a la altura de la tuberíade salida (Hm = 0,3 m), calculados anteriormentecomo «A» y «B»:S2 (sección a la altura del espejo máximo permitido)= «A» x «B» = 43,8 m x 23,8 m = 1.042,4 m 2RespuestaCon estos datos podemos ahora calcular el volumenneto de almacenamiento del microrreservorio:Volumen neto de almacenamiento:6.2. Ejercicio 2. Cálculo del diámetro de unatuberíaPreguntaCalcule el diámetro que debe tener una tubería parapoder conducir un caudal de 2 l/s, con una pérdidade carga hidráulica no mayor de 1,5 metros porcada 100 metros de línea.SoluciónUsemos la fórmula dada en la sección 4 del presentecapítulo:D = 25,4 x (0,349 x 2,0 x 0,015 –0,57 ) 0.37 = 54 mm106

RespuestaEl cálculo da como resultado 54 mm/25,4 = 2,1”,pero como en el mercado no existe tubería con estediámetro se debe buscar el diámetro de la tuberíacomercial más cercano que, para este caso, seráde 2”.A modo de control podemos averiguar si la tuberíaen las condiciones dadas efectivamente conducirá2 litros por segundo mediante la primera fórmula deHazen-Williams (introduciendo C = 140 para tuberíade PVC):Q = 0,2785 x C x (Di) 2,63 x S 0,54 x 1 000Q = 0,2785 x 140 x 0,054 2,63 x 0,015 0,54 x 1 000= 1,9 l/sVemos que el cálculo de control efectivamente arroja(casi) un caudal de 2 litros por segundo con elcual inicialmente habíamos calculado ya el diámetrode la tubería PVC. Sin embargo, debemos tomaren cuenta que dicho caudal de diseño sufrirá cierto«estreñimiento» porque en la práctica la tuberíacomercial solo tendrá 2” (50,8 mm) de diámetro envez de los 2,1” (54 mm) que arrojó el cálculo. Porpequeña que sea esta diferencia entre el diámetroresultado del cálculo (54 mm) y el diámetro comercialmentedisponible (50,8 mm), la disminución delcaudal estará en el orden de los 0,3 l/s, por lo cualel caudal circulante real no sería los 2 l/s deseados,sino 1,9 – 0,3 = 1,6 l/s; lo que solo se podrá compensaren caso de permitir una mayor pérdida decarga hidráulica, por ejemplo, 2 metros de pérdidapor cada 100 metros de línea de tubería.Además, en el cálculo del sistema no se ha tomadoen cuenta las pérdidas de carga hidráulica que seproducen en los distintos accesorios (llave de control,hidrantes, reducciones de PVC, curvas y codos,etc.). Sumando todas estas fricciones hidráulicasadicionales, quizá sería recomendable comprar tuberíade 2½” en vez de 2” si se quiere asegurar uncaudal de diseño de 2 l/s, con una pérdida de cargahidráulica que no sea mayor a 1,5 metros por cada100 metros de línea de tubería.6.3. Ejercicio 3. Cálculo del número deaspersores y superficie regablePreguntas1. ¿Hasta cuántos aspersores se puede usar simultáneamentesi el caudal de diseño de la líneafija de la tubería principal fuese de 2 litrospor segundo, con una presión de trabajo que enpromedio alcanzase los 20 metros de columnade agua (20 mca) y utilizando aspersores modeloNAANDAN 427 de ½” con una boquilla de3,2 mm de diámetro?2. ¿Cuál sería la superficie total de terreno que sepodría regar con este número de aspersores ycuál sería la intensidad de pluviometría, asumiendoun marco en cuadrado para la ubicaciónde los aspersores en dicho terreno y considerandouna velocidad promedio del viento deaproximadamente 6 km/h.Soluciones1) Número máximo de aspersoresUsamos el cuadro 19 para conocer el caudalque este tipo de aspersor produce a una presiónde 20 mca (equivalente a 2 bar): Q-aspersor =0,57 m3 /h = 0,57 x 1.000 / 3.600 = 0,16 l/s.Puesto que tenemos disponible un caudal de 2l/s en la línea principal, podemos conectar simultáneamenteun número de aspersores de hasta2 / 0,16 = 12,5 unidades. En la práctica, esteresultado de cálculo se redondeará a 12 aspersores.2) Superficie regableSegún el mismo cuadro 19, los aspersoresNAANDAN 427 de ½” con una boquilla de 3,2mm de diámetro alcanzan un diámetro dehumedecimiento de 23 metros a una presiónde trabajo de 20 mca (2 bar). Según el cuadro18, en caso de aplicar un marco en cuadradoSistemas de riego predial regulados por microreservorios107

Sistemas de riego predial regulados por microreservoriospara la ubicación de los aspersores, a unavelocidad promedio del viento de 6 km/h, el áreael espaciamiento entre estos debe ser el 60% deldiámetro de humedecimiento especificado enla tabla, tanto entre aspersores contiguos comoentre las líneas móviles. En este sentido, todoslos aspersores se deben ubicar a una distanciade 0,6 x 23 = 14 m, aproximadamente.RespuestasDe tal manera que desde cada elevador, con su respectivoaspersor, se abarcará un terreno promediode 14 x 14 = 200 m 2 , aproximadamente. Así, con elnúmero total de 12 aspersores que se ha calculadopara el sistema se podrá regar al mismo tiempo unárea de cultivo de 12 x 200 = 2.400 m 2 (casi un cuartode hectárea).La pluviometría entregada a dicho terreno se calculacon la siguiente fórmula:Con lo cual podemos calcular que la intensidad promediode lluvia (pluviometría) generada por los aspersoresen el terreno regado será de:(0,57 x 1 000) / (14 x 14) = 2,9 mm/h 2323 Esta intensidad de pluviometría será algo superior en la partebaja del terreno de cultivo e inferior en la cabecera por lasdiferencias de presión en la línea fija principal, en los hidrantesy a lo largo de cada línea móvil; en función de las diferenciasde altura y pérdidas de carga hidráulica entre el espejo de aguaen el microrreservorio y la ubicación, inferior, de cada uno delos mencionados dispositivos en los terrenos de cultivo.108

10. Construcción del sistema de riego1. Coordinaciones y permisosGeneralmente las zonas donde están localizadoslos predios de los pequeños agricultores están altamenteparceladas y forman un denso mosaico dechacras en el cual es difícil pensar que la modificaciónde las condiciones en un terreno no interfierao afecte a espacios adyacentes o familias vecinas.Por lo tanto, para la construcción de un sistema deriego regulado por microrreservorio resulta necesariorealizar coordinaciones, llegar a acuerdos yobtener permisos con estos vecinos, el municipio,la autoridad local de aguas, etc. Los principalesacuerdos, permisos y coordinaciones que se debenrealizar son:• Formalización de la propiedad, el arriendoo el comodato del terreno destinado parala instalación del sistema, establecimientode servidumbres: Este paso es muy importantecuando el área donde se va a construir elmicrorreservorio no es propiedad del agricultorbeneficiario por lo cual debe comprar o arrendarel área del terreno, esto puede incluir acuerdossobre cómo compartir el agua del microrreservorio.En caso de compra-venta de (parte de)el terreno se requiere la inscripción en registrospúblicos y demás trámites relacionados. Si setrata de tierras comunales resulta difícil establecerla compra-venta del terreno, por lo cual seprecisa otro tipo de arreglos. Es importante quecualquier otro acuerdo, de arriendo u otro, almenos esté bien documentado en un acta.• Permiso para la construcción y el uso decanales de aducción: Cuando el área decolección abarca otros predios, el propietariodebe obtener permiso escrito y legalizado por laautoridad competente para evitar más adelantecambios de opinión que pudieran perjudicar lainversión. El paso autorizado de un conducto(canal, tubería, etc.) por la propiedad de tercerosse denomina servidumbre: «derecho enpredio ajeno que limita el dominio en este y queestá constituido en favor de las necesidades deotra finca perteneciente a distinto propietario, ode quien no es dueño». Mayor información respectodel establecimiento formal de una servidumbrese puede obtener en la oficina del AdministradorLocal del Agua (ALA).• Licencia o permiso de uso de agua: Sobretodo cuando se quiere utilizar una nueva fuentede agua, de no mediar derechos consuetudinarioso comunitarios se debe tramitar la licencia oel permiso de uso de agua ante la ala. En casocontrario hay que establecer acuerdos o arreglosescritos para el uso de la fuente.• Permiso para el uso del canal de riego: Enel caso de canales de riego, el agua que no seutiliza en la época de lluvias o que es interceptadapor el canal (como «colector de escorrentía»en época de lluvias) puede aprovecharse parallenar los microrreservorios de nuevos usuarios,para ello es necesario realizar acuerdos duraderosentre usuarios en forma diferenciada entreaquellos usuarios permanentes, integrantes deuna organización de regantes, y aquellos temporalesque no formen parte de dicha organizacióna los cuales se cede el derecho de aprovecharlas aguas de lluvia que ocasionalmente discurrenpor el canal. El acuerdo puede incluir la opciónde ampliar la longitud del canal para facilitarla conexión de nuevos microrreservorios.• Permiso para el paso de maquinaria porotros predios: Antes de iniciar los trabajos deexcavación, el beneficiario debe haber obtenidoel permiso de los vecinos para el tránsito de lamaquinaria (tractor de oruga o excavadora).• Permiso para el uso de canteras de arcilla:Cuando se necesita acarrear arcilla para impermeabilizarel terraplén (dique) del microrreservorioes necesario ubicar canteras, analizar sucalidad y obtener permiso del propietario de lacantera, el municipio y/o la oficina regional deEnergía y Minas para su extracción como mineralno metálico.Sistemas de riego predial regulados por microreservorios109

Sistemas de riego predial regulados por microreservorios2. Trazado y replanteoEl trazado y el replanteo se realizan en el predio.Estos son los materiales y los equipos necesarios:jalones, estacas, nivel de ingeniero (nivel topográfico),huincha, etc. Las principales acciones son lassiguientes:• Trazado del canal de aducción: Si la fuente deagua se ubica fuera del predio del agricultor sedebe analizar cuál es el trazo más adecuadopara la aducción del agua desde la fuente (manante,canal o ladera de captación), tomandoen cuenta varios factores:• Características de las laderas, por ejemplo,estabilidad o erosionabilidad del suelo,pendientes, zonas rocosas, etc.• Linderos formales de propiedad• Linderos físicos en el terreno (terrazas, cercosvivos, etc.)• Presencia de senderos, trochas, etc.• Acuerdos tomados con los vecinos• Definición del punto de entrada del agua: Sefija el punto de ingreso de agua al predio y, apartir de esta posición, se determina el trayectopor donde pasará la aducción al interior de laparcela hasta el punto de entrega al microrreservorio.• Trazado del área para la excavación del microrreservorio:En función de la información debase y las dimensiones diseñadas se determinanel área y el perímetro de emplazamientopara el microrreservorio (gráfico 46), marcandocon estacas o jalones los vértices de la figurageométrica definida (rectángulo o cuadrado).Es conveniente dejar un área mínima de 5 mde ancho entre el borde exterior de la base delembalse y los linderos del predio, bordes decarreteras, canales, caminos, etc. para realizarlabores de estabilización, operación y mantenimiento,visitas de agricultores, etc.Gráfico 46. Trazado del área para la construcción del microrreservorio.Trazado de un microrreservorio en el caserío Sondor, distrito de Gregorio Pita.110

Trazado de la zanja para la tubería de salida: Unavez definido en el terreno el sitio donde se construiráel microrreservorio, y en función de la ubicaciónde los terrenos de cultivo por regar, se trazala zanja para la instalación de la tubería de saliday la línea fija de la tubería principal, definiendo sulongitud, ancho y profundidad.Después de realizar todos estos pasos se deberevisar una vez más si la configuración de los trazosparciales responde a una propuesta lógica osi se requiere de algún replanteo para el sistema.Es recomendable involucrar en esta reflexión a losmiembros de la familia, algunos vecinos y, de estardisponible, algún técnico de campo.3. Limpieza del terreno para elmicrorreservorioLa experiencia ha demostrado que la materia orgánicaacumulada en la capa superior del sueloes muy perjudicial en caso de que forme parte deldique del reservorio; pues no solo dificulta el procesode compactación sino que se descompone confacilidad y, cuando forma parte de la estructura deldique, genera asentamientos y filtraciones.Por lo tanto, se debe eliminar toda vegetación (malezas,pastos, arbustos, ramas) de la superficie del terrenoy retirar la capa orgánica del suelo (incluyendoraíces) hasta una profundidad de 0,20 a 0,40 m en elárea de emplazamiento del vaso (gráfico 47). Es importanteque todos estos desechos se depositen asuficiente distancia para evitar que se mezclen nuevamentecon el material de relleno que se emplee enla construcción del microrreservorio.4. Instalación de la tubería de salidaUna vez preparada la base del microrreservorio enel terreno, lo cual posiblemente ha involucrado laboresde excavación con maquinaria, se debe colocarGráfico 47. Limpieza de la capa superficial.Limpieza de la capa superficial en el caserío Sondor, distritode Gregorio Pita.la tubería de salida antes de seguir avanzando conla construcción de los diques (terraplenes). Para suinstalación se excava una zanja (gráfico 48) de unalongitud mayor a la base del futuro dique (4 o 5 tubosde 5 m cada uno), con un ancho suficiente deexcavación (0,50 m, aproximadamente) y una profundidadde hasta 0,80 m en terreno firme, dependiendodel ancho de la base del dique. La pendientede la tubería hacia el exterior debe ser, al menos, de1 a 2%.Si el microrreservorio está en una ladera de regularpendiente (5% o más), una parte de la base del vaso,y evidentemente todo el dique expuesto al lado inferiorde la ladera, se construirán con material de relleno.Esto genera cierta vulnerabilidad por posiblesfiltraciones alrededor de la tubería de salida en casode compactación deficiente del terraplén. Por estarazón, en estas situaciones se recomienda adoptaruna fuerte pendiente para la tubería de salida, de talmanera que su inclinación permita enterrarla en zanjade terreno firme, al menos en su tramo final.Sistemas de riego predial regulados por microreservorios111

Sistemas de riego predial regulados por microreservoriosLos tubos se conectan entre ellos acoplando lasuniones y pegándolas con pegamento de PVC. Losextremos deben estar limpios, lijándose las superficiesa unir. Se aplica el pegamento y se unen lastuberías. Este procedimiento debe realizarse de manerarápida y segura, puesto que el pegamento dePVC seca en instantes.Una vez unidos los tubos, ambos extremos de latubería deben ser protegidos con tapones temporales(papel grueso o material similar) para evitarGráfico 48. Zanja para la instalación de la tubería de salida.que entre material que pudiera obstruir o dañar elducto o, luego, posiblemente otros accesorios (llavede paso) al hacer funcionar por primera vez elsistema.La tubería de salida se coloca en las zanjas, las cualesse rellenan con el material extraído de la excavación,y se coloca tierra fina, de preferencia francolimosa o franco arcillosa, alrededor del tubo; luegose pone material limpio sin piedras, compactándoloen capas de 20 cm.Zanja para la tubería de salida en el caserío Sondor, distrito de Gregorio Pita.5. Excavación, formación ycompactación del vasoEstas actividades se realizan con tractor de orugamodelo D6 o D7 CAT, o su equivalente en otras marcas.El tractor realiza cuatro operaciones: limpieza,excavación, formación y compactación del dique.En la construcción de microrreservorios en Cajamarcase ha usado también (retro)excavadoras enlugar de tractor de oruga. La construcción con excavadora(CAT 225 D) facilita, además de estas cuatrooperaciones, el perfilado final del microrreservorio,lográndose así un mejor acabado.5.1. ExcavaciónUna vez removida la capa superior del suelo en112

el área de emplazamiento del microrreservoriose afloja el suelo limpio con el escarificador de lamáquina y se transporta el material extraído con ellampón del tractor hacia el terraplén del dique. Deesta manera se inicia a la vez la formación del dique,pues el desplazamiento del tractor se realizasiguiendo la orientación de la pendiente y en sentidoperpendicular de los futuros taludes del reservorio(gráfico 49).5.2. FormaciónSiguiendo la operación antes descrita, el tractor trasladael suelo removido con el lampón a la superficiedonde se emplazan los terraplenes que formarán eldique. En caso de disponer de una retroexcavadorase puede obtener inclusive mejores resultados enesta parte del proceso (gráfico 50). En la zona de relleno,se construirá un dique con una altura de 0,50m mayor a la altura de coronamiento que figura en eldiseño, como altura de reserva («extra») ante el procesode compactación y eventuales asentamientosposteriores.Gráfico 49. Excavación y acumulación de material hacia losterraplenes.Caserío de Caruahuanga, distrito de Baños del Inca.Gráfico 50. Formación del dique.Sistemas de riego predial regulados por microreservorios5.3. CompactaciónEl compactado se ejecuta simultáneamente con elproceso de formación, al acumular y extender el materialen el terraplén en capas de 0,30 a 0,50 m deespesor para construir el dique.Es el mismo peso del tractor el que garantiza unbuen compactado (gráfico 51), con desplazamientostanto horizontales, por la línea del dique, comocon movimientos perpendiculares, sobre el taludinterno del dique. Para realizar una compactaciónadecuada el suelo debe tener el contenido de humedadque le permite la mejor compactación: nodemasiado seco ni muy húmedo. Eventualmente sepuede recurrir al apoyo de un ingeniero civil u otroprofesional, quien podría efectuar el test de Proctory recomendar la forma de ajustar la humedad delmaterial de relleno (mediante rociado de pequeñascantidades de agua u otra técnica).Formación del dique con excavadora en el caserío Quenrayquero,distrito de Baños del Inca.113

Sistemas de riego predial regulados por microreservoriosGráfico 51. Compactación del dique.Compactación de un dique en Sondor, distrito de Gregorio Pita,provincia de San Marcos.6. Acabado del microrreservorioPara el acabado del microrreservorio se realizan lassiguientes labores:• Desterronado: se rotura eventuales terronesgrandes de la superficie del vaso con la ayudade herramientas manuales (picos, lampas).• Perfilado y nivelación: se realiza de manera manual,alisando las caras internas y externas delvaso (gráfico 52).• Al mismo tiempo que se realizan los acabadosse refuerza manualmente el compactado de superficiesexternas e internas de los taludes, lacorona y la base del dique, utilizando un mazode madera o una plantilla de concreto.• Se realiza una minuciosa revisión y correcciónrespecto de la existencia de eventuales deficienciasconstructivas: pequeñas zonas depobre compactación, presencia localizada demateria orgánica, insuficiente altura de coronaen algunas partes, etc.Gráfico 52. Perfilado y acabado del microrreservorio.7. Construcción de las obrascomplementariasLas principales obras complementarias («obras dearte») que requieren debida atención constructivason: canal de aducción, desarenador, canal de ingresoy aliviadero de demasías.7.1. Canal de aducciónPerfilado y acabado de un microrreservorio en el caserío de Sarín,distrito de Namora.Normalmente, el canal de aducción es de tierra oconcreto ciclópeo, construido de preferencia ensección trapezoidal, por su eficiencia de conducción,facilidad constructiva y estabilidad (gráfico53). En el caso de canales que conducen aguas enforma permanente (canales de riego, canales de derivaciónde manantes, etc.) se recomienda que lapendiente longitudinal del canal sea de 0,5 a 1%,o inclusive menos, de tal manera que el flujo seabastante suave y controlado. En todo caso, para eltramo final, cercano al ingreso al microrreservorio,114

se recomienda una pendiente longitudinal menor al1% para evitar velocidades de agua que produzcanun excesivo arrastre de sedimentos.Si el canal es un colector de aguas de escorrentíala pendiente del canal que atraviesa la ladera puedevariar según se trate de una aducción principal(pendiente de 1 a 5%) o de colectores secundarios(pendiente > 5%).7.2. DesarenadorSe construye de concreto ciclópeo, mampostería depiedra o emboquillado de piedra en tierra (gráfico54). Las dimensiones responden a la cantidad desedimento que transporta el agua que ingresa alsistema (ver capítulo 9). En caso de realizar la construcciónen tierra enchapada con piedra se requiereque las paredes tengan un talud de 2:1 para darlela suficiente estabilidad y evitar efectos erosivos enla estructura.Gráfico 53. Canal de aducción.Canal de aducción en el caserío de Calvario, distrito de Bañosdel Inca.Gráfico 54. Desarenador.Sistemas de riego predial regulados por microreservorios7.3. Canal de ingresoSe construirá de concreto ciclópeo (f’c = 200 kg/cm 2 ) o mampostería de piedra, y se debe ubicar enla parte más sólida del talud de corte (gráfico 55). Enel caso de mampostería de piedra se debe usar concretocon una menor resistencia (f’c = 175 kg/cm 2 ).Es aconsejable que a la mitad del canal de ingresose inserte una hendidura transversal en la sección,también conocida como «junta de dilatación», quesirve para evitar fisuras por efectos de la dilatación yla contracción del concreto.7.4. Aliviadero de demasíasDesarenador en el caserío de Otuto, distrito de Condebamba.Gráfico 55. Canal de ingreso.Normalmente se construye con concreto ciclópeo(f´c= 175 kg/cm²), tierra enchapada con lajas depiedra o champa. Si es de concreto ciclópeo seconstruye con plantillas y cordeles, con un espesormínimo de 0,10 m en paredes (taludes) y 0,15 m enel piso, y juntas de dilatación cada 3 m.Canal de ingreso a un microrreservorio. Caserío Tres Tingos,distrito de Baños del Inca.115

Sistemas de riego predial regulados por microreservoriosLa base de los aliviaderos construidos en los sistemasde riego predial regulados por microrreservorioen la zona de Cajamarca tiene como dimensionestípicas de 30 a 50 cm de ancho interno. Serecomienda que el alto de las paredes (taludes) delaliviadero sea de 30 a 60 cm, es decir, no necesariamentedebe llegar hasta la corona del dique(gráfico 36).8. Impermeabilización delmicrorreservorioCuadro 20. Comparación de métodos de impermeabilización.El proceso de impermeabilización disminuye o casianula las pérdidas de agua por filtración, sea porel fondo del vaso o por los taludes del dique. La filtraciónen reservorios construidos en tierra dependede la composición y la textura del suelo en la basedel vaso, y del grado de compactación del materialde relleno en el dique. El éxito de los sistemas reguladospor microrreservorio de tierra depende delgrado de impermeabilización que alcance el vaso,pues una escasa o nula filtración asegura mayordisponibilidad de agua para riego.También existe la opción de utilizar otros materialespara la impermeabilización de un reservorio, sea superficialmenteo en sus componentes estructurales.Puede emplearse concreto armado, mamposteríade piedra, geomembrana o arcilla de cantera. Laelección del tipo de material depende de dos criterios:costos y durabilidad (cuadro 20).Tipo de impermeabilización Características Vida útilConcreto armadoEstructura rígida de concreto f´c = 200 kg/cm2 y armadurade fierro.30 añosGeomembranaEstructura impermeabilizada con mantas sintéticas de 1mm de espesor.15 añosTierra compactada e impermeabilizada con arcilla depréstamoImpermeabilización inmediata con arcilla transportada deuna cantera.IndefinidaTierra compactada e impermeabilizada con tierra delmismo lugarImpermeabilización gradual con los sedimentos transportadospor el agua de escorrentía.IndefinidaElaboración propia a partir de información del Instituto Cuencas (2009).La experiencia en Cajamarca ha demostrado que la impermeabilización con arcilla resulta más accesiblepara los pequeños agricultores por su menor costo. Esta impermeabilización con material natural (arcilla osedimento) se ha realizado de las siguientes formas:1. Cuando el material local usado para el microrreservorio es arcilloso o franco arcilloso resulta necesariohumedecer, homogeneizar y compactar nuevamente la capa superficial del vaso (deste-116

2.rronar), sobre un espesor de al menos 10 a15 cm de la parte superficial del talud interior.Estas acciones se pueden realizar con aradode palo y yunta, arando en diferentes direcciones,o apisonando con animales (ovinos,vacunos).Cuando la textura del fondo del vaso es permeablese puede seguir dos caminos:• En caso de que el microrreservorio seaabastecido por aguas de escorrentía, estese impermeabiliza con el material fino (arcillosoy limoso) que es arrastrado en suspensiónpor dichas aguas (gráfico 56). Laimpermeabilización es paulatina y dependede la turbidez y el volumen de agua que ingreseal reservorio. A mayor volumen de cir-Gráfico 56. Agua turbia de escorrentía.culación de agua por el vaso, mayor decantaciónde estos sedimentos finos y mayorrapidez del proceso de impermeabilización(normalmente, en una sola temporada delluvias).• En caso de fuentes «limpias» de agua, onecesidad de impermeabilización inmediata,se puede recurrir a arcilla de cantera(«arcilla de préstamo») transportada pormedios mecánicos que, dependiendo de ladistancia de la cantera, puede hacerse concarretillas o camión. La capa de arcilla aaplicarse en el fondo y la cara interior de lostaludes debe ser de 0,10 a 0,15 m de espesorpara garantizar una impermeabilizaciónadecuada (gráfico 57).Gráfico 57. Impermeabilización con arcilla y compactación manual.Sistemas de riego predial regulados por microreservoriosAgua turbia de escorrentía llena un microrreservorio en el caseríoQuelloacocha, distrito de Namora.Impermeabilización con arcilla y compactación manual en elcaserío de Chim Chim, distrito de Baños del Inca.9. Instalación del sistema de riegopor aspersiónPara la instalación de la línea de la tubería fija, laslíneas móviles y los otros componentes y accesoriosdel sistema se recomienda la siguiente secuencia(gráfico 58).9.1. Apertura y limpieza de zanjasEl ancho y la profundidad de las zanjas están enfunción del material y el diámetro de la tubería. Lasdimensiones más utilizadas son: 0,40 m de anchopor 0,70 m de profundidad de la zanja.117

Sistemas de riego predial regulados por microreservorios9.2. Colocación de la tuberíaLas tuberías fijas enterradas en las zanjas son dePVC, unidas adecuadamente con pegamento dePVC. La instalación correcta de las uniones es con lacampana de embone a contracorriente del flujo deagua. El paso final es tapar la tubería con la mismatierra de excavación y compactarla por capas. Debetenerse mucho cuidado en que el relleno alrededorde la tubería se haga con tierra fina que no contengaelementos gruesos (piedras cortantes u otros objetosno apropiados).La tubería o las mangueras usadas en líneas móvileslocalizadas sobre la superficie del suelo son generalmentede polietileno, pero también pueden ir enterradas.En este último caso es conveniente dejarlasdesenrolladas al sol para que pierdan curvaturaantes de colocarlas en la zanja, extendiéndolas sinestirarlas para dar margen longitudinal ante posiblescontracciones por los cambios de temperatura.Es muy importante que antes de unir los tubos se verifiqueque estén limpios y sin material (arena, etc.)en su interior. Una vez colocada, ambos extremosde la tubería, u otros orificios abiertos, deben ser tapadostemporalmente con papel grueso, yute u otromaterial removible, para evitar que entre suciedad,Gráfico 58. Instalación de la tubería principal.animales o cualquier otro elemento que pudieraobstruir o dañar el funcionamiento del sistema.9.3. Colocación de las piezas de uniónLas piezas de unión de tuberías de PVC tales comocodos, tees, reducciones, etc., se unen con pegamentode PVC para lo cual se debe de limpiar lassuperficies en contacto, colocar el pegamento conpincel y luego unirlas rápidamente con una ligerapresión. El pegamento de PVC se seca en instantesy después ya no permite realizar reajustes en la posiciónde las piezas, salvo cortándolas.9.4. Colocación de las válvulasLas válvulas son necesarias para controlar el pasodel agua a los sectores de riego, existe una válvulade control general y otras que se colocan en cadasector de riego. Se recomienda que las válvulas vayanprotegidas en cajas y se coloquen entre unionesuniversales. Cuando la red de riego es móvil, estasválvulas se denominan hidrantes o puntos de toma.9.5. Colocación de los aspersoresAntes de colocar los aspersores de riego se debeabrir todas las válvulas y dejar fluir libremente elagua por las tuberías para dejar salir la tierra o losresiduos que pueden haber ingresado a la red detuberías. Este proceso se llama purga.Instalación de la tubería principal en el caserío de Barrojo, distritode Baños del Inca.Para colocar los aspersores se requiere utilizar accesorioscomo tees, codos y collarines, los cualesdeben tener un diámetro que permita el acople delos aspersores (3/4”, 1”, 1/2”) y difusores (1/2”).Como ya se ha indicado, en las líneas móviles esrecomendable el uso de tees y codos fitting.Los aspersores se instalan sobre la altura del cultivo,usando elevadores que pueden ser de PVC, estacaso estar anclados en un trípode. Si se empleasen microaspersoresen la línea móvil de riego estos puedenestar anclados al suelo por medio de estacas.118

11. Operación y mantenimiento del sistema de riego1. Consolidación del microrreservorioEl microrreservorio es el componente más caro delsistema y, por lo tanto, requiere de un especial cuidado,junto con sus obras complementarias. Terminadala construcción del vaso se inicia la etapa deconsolidación, en la cual se requiere que los usuariosrealicen acciones importantes para que la infraestructurase afiance internamente y en el terreno.Las acciones principales se enumeran a continuación.• El primer llenado de agua es clave para elproceso de incremento de la resistencia y elbuen funcionamiento del reservorio, debidoa que este recibe por primera vez presiónhidráulica y humedad. Se recomienda queel volumen de la primera carga de agua nosupere la mitad de la capacidad del vaso,debido a que los terraplenes están en procesode asentamiento e impermeabilización.• Para realizar mediciones y control de volúmenesde ingreso y determinar pérdidas por evaporacióny filtración se utiliza una regla verticalgraduada que puede colocarse al interior delvaso o pintarse en la cara superior de los taludesde concreto del canal de ingreso (en esteúltimo caso, siguiendo la inclinación longitudinaldel canal).• La protección de taludes es también una actividadclave para la buena consolidación delreservorio. El talud externo es más susceptiblea la erosión, por lo cual se recomienda protegerlocon lajas de piedra, establecer terrazas enla parte baja del terraplén o sembrar especiesvegetales de cobertura densa y con raíces superficiales,como pastos (gráfico 59).Sistemas de riego predial regulados por microreservoriosGráfico 59. Estabilización del talud exterior con pastos.Estabilización de talud con pastos en el caserío Matarita, distrito de Matara.119

Sistemas de riego predial regulados por microreservorios• En el talud interno y el espejo de agua se debeevitar el crecimiento de plantas (acuáticas) yaque tanto sus raíces como la materia orgánicaque aportan aflojan la capa superficial arcillosadel vaso y aumentan su permeabilidad. Además,estas plantas podrían incrementar las pérdidaspor evapotranspiración.La etapa de consolidación de un microrreservoriopuede durar una sola temporada de lluvias (de llenadocon aguas de escorrentía) en el caso de haberloconstruido en buenas condiciones de terreno, conmaterial de relleno adecuado para los terraplenesy haberse aplicado buenas prácticas constructivas.Si las condiciones no son óptimas, el proceso deconsolidación puede tomar hasta dos años o más.Especialmente durante esta etapa pueden presentarselos siguientes problemas:• Filtraciones de agua: Es el principal problema yocurre en los primeros años de funcionamiento,dependiendo del tipo de material que forma labase y el terraplén (gráfico 60). Las filtracionesligeras son normales. Si son excesivas, lo quegeneralmente ocurre luego del primer llenadode agua, es necesario localizar cada uno de lospuntos de filtración y efectuar el recambio dematerial de relleno y mejorar la compactación.• Sedimentación excesiva: Cuando el canal deaducción transporta gran cantidad de sedimentosy no funcionan los desarenadores, los sedimentosingresan al vaso colmatándolo paulatinamente.• Tubificación: Cuando la compactación del diqueno es uniforme entre las distintas capas derelleno, y la altura del dique es excesiva existeel peligro de tubificación. Esto significa que elagua forma galerías de paso a través del dique,ya que la presión ejercida por el agua es mayora la resistencia del dique o el terraplén, particularmenteen las zonas de contacto entre lassucesivas capas compactadas.• Deslizamiento de talud de corte: Se producecuando el talud interno de corte tiene un ángulode reposo más inclinado que el recomendadopara el tipo de suelo del lugar (particularmente,su textura), o cuando el agua de escorrentía delas zonas aledañas erosiona el talud de corte(gráfico 61), lo cual puede ocasionar el deslizamientodel talud superior. En muchos casos, eldeslizamiento ocurre en circunstancias de excesivasaturación del suelo con agua de lluvia (o deotro origen), sea del talud o el suelo de corte inmediatamentesuperior (gráfico 62). El riesgo dedeslizamiento puede reducirse al construir unazanja de coronación que desvíe la escorrentíahacia una zona distante del reservorio.Gráfico 60. Microrreservorio con problemas de filtración.Gráfico 61. Erosión del talud de corte.Microrreservorio con excesiva filtración en el caserío Tres Tingos,distrito de Baños del Inca.Presencia de erosión en el talud de corte de un microrreservorioen el caserío Chichir, distrito de Condebamba.120

Gráfico 62. Deslizamiento del talud de corte.Deslizamiento del talud de corte por excesiva saturación del suelo de un microrreservorio.Sistemas de riego predial regulados por microreservorios• Colapso: Puede ocurrir por varias razones:1. Excesivo asentamiento del dique durantela etapa de consolidación, lo que ocasionaque el aliviadero de demasías quede enun nivel superior al de la corona del dique.Esto provoca que las eventuales aguas deexcedente busquen su camino de evacuaciónpor encima del dique en vez de canalizarsea través del aliviadero, lo que generaerosión de la corona y, en casos extremos,deslizamiento del talud o colapso total deldique.2. Saturación de agua en el dique (gráfico 63)o en el suelo de corte. En este caso el deslizamientoes en masa.3. Tubificación que se concentra y se intensificaen un sector del dique, lo cual socavasu resistencia con el consiguiente efecto decolapso (gráfico 64).4. Cuando el caudal de ingreso del agua alvaso es persistentemente mayor que la capacidadde evacuación del aliviadero, lasaguas excedentes sobrepasarán el diqueen alguna parte de la corona, erosionándolay, finalmente, produciendo su colapso.5.Deslizamiento en masa del subsuelo enel cual está anclado el dique. En algunoscasos puede involucrar una superficie queabarca hasta un cuarto o media hectárea,es decir, un área de ladera mucho más ampliaque la ocupada por el microrreservorio.Gráfico 63. Colapso por saturación del dique.Colapso por saturación del talud externo del dique en el caseríoShitabamba, distrito y provincia de Cajabamba.121

Sistemas de riego predial regulados por microreservoriosGráfico 64. Colapso por tubificación del diqueColapso por tubificación en el caserío Licliconga, distrito de Baños del Inca.2. Operación del sistemaLa operación es el proceso que consiste en manejaradecuadamente los diversos componentes del sistemade riego predial regulado por microrreservorio.En ella debe considerarse las actividades a realizardesde la captación hasta la aplicación del agua enlos terrenos de cultivo.Cuando se presenta el problema de tubificación enreservorios impermeabilizados con arcilla debe buscarsela zona permeable (normalmente visiblementehumedecida), incorporar arcilla de textura franca ycompactarla. La recomendación es no llenar el microrreservoriohasta la altura de diseño en los primerosaños, bajando el nivel de la solera del aliviaderoy permitiendo una mayor frecuencia de ingreso y salidade agua de escorrentía que traiga sedimentosen suspensión (arcilla y limo), los cuales se atrapanen el vaso y contribuyen a su impermeabilización.En el caso de excesiva saturación del suelo es necesariorealizar este proceso de llenado paso porpaso, es decir, paulatinamente y en la medida quese compacte y se impermeabilice el dique.Para evitar el problema de colapso se debe controlarel llenado del microrreservorio, cuyo nivel máximono debe superar la altura de diseño. Además,se recomienda tomar medidas de protección y estabilizaciónde taludes y áreas aledañas, atendiendorutinariamente estos aspectos como parte de laoperación del sistema las veces que sea necesario.Para prevenir la excesiva sedimentación, más alláde la afluencia razonable de material fino para induciruna mejor impermeabilización de la base ylos taludes, se debe adoptar y manejar prácticasde acondicionamiento en el área de colección. Serecomienda implantar una cobertura vegetal conpastos de comportamiento matojoso, y aplicar enlo mínimo necesario algunas prácticas mecánicoestructurales(terraceo, control de cárcavas, etc.).122

Por otro lado, en el sistema de riego predial reguladopor microrreservorio se podrá ampliar el desarenadoro construir un segundo desarenador,establecer zanjas de coronación y evacuar los sedimentosdel vaso, evitando de esta manera quese pierda el volumen muerto o, peor, que los sedimentosacumulados lleguen al nivel de la canastillade ingreso de la tubería de salida. Esta canastillapuede verse afectada por los sedimentos y otrosmateriales, por lo que es absolutamente necesariomantenerla limpia, ya que a través de ella se alimentatoda la red presurizada.Las obras complementarias menores deben mantenersesiempre operativas, ya que de ellas dependeen gran parte la eficiencia de la regulación del aguaen el microrreservorio y la red presurizada, lo queevita problemas que afecten la vida útil de todo elsistema.Igualmente, la vida útil de las tuberías y los accesorios(llaves, elevadores, etc.) depende mucho delcuidado que se tenga al manejarlos, ya que suelendeteriorarse, romperse y taponarse en caso de descuidoo manipulación brusca. Las tuberías fijas enterradasmuy superficialmente pueden sufrir roturasdebidas a las herramientas de labranza o el paso deanimales, por lo cual se debe tener mucho cuidadoal realizar la preparación de las parcelas.La mayoría de las tuberías móviles y las manguerasson de polietileno y se pueden dañar o romperdebido al mal manejo que se realice al momentode colocar, trasladar o recoger estas líneas de riego.También se deterioran por efecto del sol, por loque generalmente vienen protegidas con protectoressolares, aspecto que debe averiguarse con elvendedor, pues puede variar según la marca. En laslíneas móviles, cuánto más fácil sea la operación deestas conexiones, menor será el riesgo de desgasteo rotura.Para evitar que las tuberías se taponen con los sedimentosy demás residuos es importante que la líneatenga válvulas de purga. 24 En este sentido, loshidrantes pueden usarse como válvulas de purga,por lo cual se recomienda efectuar esta operaciónde purga de vez en cuando, abriendo totalmente lasrespectivas válvulas durante un momento corto, alaire libre y sin conexión de líneas móviles.Las válvulas también se deterioran con facilidad encaso de manipulación brusca. La válvula de controlprincipal al final de la tubería de salida y las válvulasde los hidrantes deben abrirse y cerrarse con cuidadopara evitar que se produzca un golpe de arieteal interior de los ductos. En caso de funcionamientodefectuoso se deben cambiar.Al cambiar (trasladar) las líneas móviles y los aspersoresal interior del terreno de cultivo debe procurarseque estén siempre bien distribuidos paramaximizar la uniformidad de riego. Los aspersoresrequieren de limpieza frecuente y el recambio de laboquilla cuando se desgasta. La duración de estoselementos depende mucho del material de fabricacióny el manipuleo de sus partes.Los aspersores se deben inspeccionar periódicamentepara conocer su estado de funcionamientoy conservación mecánica (resorte, brazo de martillo,boquilla), así como para evaluar su correcta presiónde trabajo, el caudal y la uniformidad de riego. Losaspersores sectoriales de baja presión son los másadecuados para operar el riego en ladera.En la instalación o la reubicación de los aspersores(gráfico 65) se debe tener en cuenta la alturade los cultivos (siempre con la boquilla del aspersorpor encima de la altura de las plantas cercanas másaltas). De ser necesario, se debe ajustar el elevadoro reemplazarlo por uno de mayor altura. Asimismo,estos elevadores deben estar bien fijados al suelo,con estaca o trípode.24 Para sistemas de riego por goteo se utilizan filtros especiales,los cuales se deben limpiar constantemente con el fin de no dejarpasar residuos que pudieran taponar las líneas de goteros.Sistemas de riego predial regulados por microreservorios123

Sistemas de riego predial regulados por microreservoriosEl riego se debe realizar a horas adecuadas, preferiblementetemprano en las mañanas o en horasavanzadas de la tarde, para evitar regar en horas demayor irradiación y calor; pues durante las horas desol fuerte se acentúa la evaporación de las partículasfinas de agua expulsadas al aire por el aspersor,lo cual equivale a pérdida de agua. Además, el riegopor aspersión en horas de mucho calor generacambios bruscos en la temperatura de las hojas decultivo sobre las cuales cae el chorro de agua, afectandode alguna manera el normal funcionamientoGráfico 65. Instalación de aspersores en una línea móvil.fisiológico de las plantas. En general, el riego en horassoleadas crea condiciones que favorecen el desarrollode enfermedades fungosas como el mildiu.Debe tomarse en cuenta las ventajas de hacer funcionarel sistema de riego por aspersión durantehoras o periodos con ausencia de viento o, en todocaso, de baja velocidad de este. Esta práctica beneficiaráconsiderablemente la uniformidad de lapluviometría de los aspersores y, por lo tanto, la eficienciade riego.Instalación de aspersores en el caserío Chupicaloma, distrito de Baños del Inca.124

3. Mantenimiento de los componentesLos microrreservorios necesitan mantenimiento permanente,en especial durante los primeros años,para evitar el deterioro de la infraestructura y asegurarel normal funcionamiento de sus componentes.La vida útil del sistema depende en gran medida deque este mantenimiento se realice oportunamente,en forma repetida y con el debido rigor técnico.Las actividades de mantenimiento pueden dividirseen aquellas de carácter rutinario (preventivo) y lasque responden a situaciones de emergencia. Elmantenimiento rutinario se refiere a medidas queson fáciles de realizar (casi) al mismo tiempo que seopera el sistema, aprovechando tiempos «ociosos»;por ejemplo, durante el tiempo de espera antes deltraslado de una línea móvil, o cuando temporalmentelos vientos sean demasiado fuertes para seguirregando.Al menos una vez al año, preferiblemente antes de lasiguiente temporada de lluvias, deberá realizarse unmantenimiento integral y a profundidad de todos loscomponentes del sistema; lo que puede involucraralgunas jornadas completas de trabajo.Las obras de concreto pueden sufrir deterioro tantoen su base como alrededor de esta (socavación) oen las paredes (taludes), las que deben repararseoportunamente con concreto y piedra. Esto involucrano solo mano de obra sino también la comprade algunos materiales de construcción.Las acciones de mantenimiento de emergenciason aquellas intervenciones que de ninguna manerapueden esperar para que los daños no tenganmayores consecuencias. Estas situaciones sepueden presentar especialmente en momentos desobrecarga o descontrol del caudal en el canal deaducción, el desarenador, etc. debido a la excesivaescorrentía de ladera durante aguaceros, o cuandorepentinamente ocurren filtraciones visibles en lostaludes.Las filtraciones localizadas y de flujo visible son muypeligrosas, pues indican la (repentina) aparición depequeños orificios o fisuras originados por la presióndel agua que atraviesan íntegramente el dique,o también por el piso (fondo) del vaso. La presióny la fuerza de arrastre del agua en estos orificios ofisuras provocan un efecto erosivo cada vez másfuerte al interior del cuerpo del dique o el fondo, socavandoy desestabilizando la estructura. Al presentarsedicha filtración de manera visible, sobre todoen momentos en los cuales el reservorio lleva buenacarga de agua, se debe proceder inmediatamentea la impermeabilización mediante alguna de estasformas: colocando arcilla de préstamo, compactandola base y los taludes, cubriendo la superficie delvaso con geosintéticos (mantas de polietileno u otrotipo de geomembrana) y, eventualmente, con plásticosimple como primera medida de emergencia.En casos extremos puede presentarse la necesidadde reconstruir alguna parte con concreto ciclópeo oarmado.En suelos de origen volcánico (traquitas) el sustratodonde se emplazan los vasos tiene fisurasdiscontinuas denominadas diclasas. Para taponarestas fisuras se debe abrirlas hasta profundidadesde 20 a 30 cm, luego se incorpora capas degrava con arcilla y, finalmente, una capa de arcilla.Todos estos materiales deben compactarse adecuadamente.En el caso de hundimientos en el fondo del microrreservoriose colocan piedras en capas: la primerapuede estar constituida por piedras grandes emboquilladascon arcilla; las siguientes van en orden detamaño cada vez menor, también emboquilladascon arcilla y, finalmente, una capa de 15 a 20 cmsolamente de arcilla de la mejor calidad.Estas son medidas de mantenimiento rutinarias respectode las obras complementarias y los accesorios:Sistemas de riego predial regulados por microreservorios125

Sistemas de riego predial regulados por microreservorios• Canal de aducción: limpiar periódicamente lasmalezas, los sedimentos, etc.• Desarenador: limpiar antes de que alcance elnivel del fondo del canal de ingreso. En casosde llenado frecuente, ampliar la capacidad oconstruir otro.• Canal de ingreso: limpiar periódicamente.• Aliviadero: controlar y, de ser necesario, reajustaren los primeros años su altura de ubicaciónen relación con la corona del dique, debido alproceso de asentamiento que sufren las estructuras.El aliviadero siempre debe mantenerselimpio.• Cajas de válvulas, hidrantes: mantenerlas siemprecerradas para evitar el deterioro, la rotura oel robo de válvulas y demás accesorios.Estas prácticas incrementan la infiltración y retienenmayor cantidad de agua en el suelo, por lo cual disminuyenla escorrentía superficial. Esta menor cosechade aguas superficiales puede ser de tal magnitudque afecte negativamente las posibilidades decaptar y almacenar la suficiente cantidad de aguaen el microrreservorio. Por ello, siempre debe buscarseel equilibrio entre la intensidad y la amplitudde las medidas de conservación y sus efectos sobrela cosecha superficial de agua. De esta manera sepodrá realizar los ajustes necesarios en cuanto altamaño del área de colección.4. Manejo del área de colecciónLa mayoría de los microrreservorios instalados enla zona de Cajamarca tiene como fuente de abastecimientoaguas de escorrentía pluvial y manantiales.Estas aguas se captan a través de canales deaducción, canales de riego o, indirectamente, porinfiltración en el suelo (recarga de manantiales).Tanto para prevenir la excesiva erosión, más alládel arrastre razonable de material fino para induciruna mejor impermeabilización del microrreservorio,como para lograr una buena distribución delas lluvias entre la proporción de agua que escurresuperficialmente y aquella que se infiltra en el suelopara fines de recarga subterránea, se debe adoptary manejar prácticas de acondicionamiento en elárea de colección.Sobre todo si el área de captación es susceptible aprocesos erosivos es necesario utilizar prácticas deconservación, preferiblemente aquellas de coberturavegetal. Para eso hay que tomar en cuenta que sueloscon cobertura vegetal totalmente cerrada producenpoca escorrentía, por lo cual se recomienda unacobertura que sea de tipo matojoso (matorral).126

12. Análisis económico del sistema de riego1. Costos de inversión del sistemaComparados con los reservorios de concreto (armado),los sistemas de riego regulados por microrreservorioconstruidos en tierra tienen un costo deinversión bastante bajo. Esto se comprueba en elcuadro 21, en el cual se comparan los costos deinversión para distintas opciones constructivas y diferentesvolúmenes de almacenamiento.Cuadro 21. Costo de inversión de sistemas de riego, según características de construcción y volumen de almacenamiento de agua.Tipo de sistemaSistema con microrreservorio en tierra compactada (impermeabilizado mediantesedimentación natural)Sistema con microrreservorio en tierra, impermeabilizado con arcilla decanteraCosto de inversión(soles)Capacidad 1 300 m 3 Capacidad 2.000 m 38 500 11 2009 400 12 500Sistemas de riego predial regulados por microreservoriosSistema con reservorio impermeabilizado mediante geomembrana 20 500 31 500Sistema con reservorio de concreto armado 200 000 320 000Elaboración propia a partir de información del Instituto Cuencas (2009) con datos del año 2008.Tal como se puede apreciar en el cuadro, la opciónde utilizar geomembrana para la impermeabilizaciónde reservorios en suelos muy arenosos/pedregososincrementa sustancialmente el costo, pero aun así elsistema sigue siendo bastante más económico encomparación con los reservorios de concreto. 2525 En caso de aplicar geomembrana (geotextil) en taludes serecomienda colocar un cerco alrededor del reservorio comoprotección contra el deslizamiento de personas y animales yde la misma membrana.En este caso, aparte de depender evidentementedel tamaño del sistema, los costos de inversión varíande acuerdo con las características del terrenodonde se construya el microrreservorio: distancia dela fuente de agua, pendiente del terreno, acceso vial,aptitud constructiva del material de tierra, presenciade rocas, etc. En todo caso, el mayor costo de inversióncorresponde a las horas-máquina utilizadas.Si bien el microrreservorio es la «pieza clave» en laconstrucción del sistema, es importante tener unanoción de la distribución de los costos de inversiónentre los distintos componentes. Un cálculo aproximadose presenta en el cuadro 22.127

Sistemas de riego predial regulados por microreservoriosCuadro 22. Costo de inversión en el sistema de riego regulado por microrreservorio,* por componente.Componentes del sistemaAducciónReservorioRed de riegoCanal de aducciónDesarenadorCanal de ingreso y cámara de apoyoMicrorreservorioAliviaderoImpermeabilización con arcilla decanteraCaja de válvulaMatriz de distribuciónCosto aproximado (soles)Capacidad 1 300 m 3 Capacidad 2 000 m 3600 6007 500 10 6001 300 1 300Hidrantes, aspersores, etc.Total 9 400 12 500Elaboración propia a partir de información del Instituto Cuencas y estudio citado de Ravines y Sánchez.Evidentemente, los costos totales y su distribución sobre los componentes varían para cada caso de acuerdo con las característicasdel sistema.* Corresponde a sistema con microrreservorio en tierra impermeabilizado con arcilla de cantera.En este sentido, Los costos señalados en el cuadro22 se refieren a la inversión mínima indispensablepara poder efectuar riego por aspersión en una superficiede un cuarto de hectárea o menos. Al respectoes importante tomar en cuenta que el costode inversión en la red de riego (líneas fijas, líneasmóviles y fijas, aspersores y otros accesorios) dependedel tamaño del área de cultivo que se quieracubrir.En el caso de áreas mayores y/o redes más complejas,con una configuración fija de tuberías y manguerasen toda la extensión del terreno y que, porlo tanto, no demanden mayor traslado de estos elementosdurante las aplicaciones de riego, los costosde inversión de una red de riego presurizada estánen el orden de los 3 a los 6 mil soles por hectárea.2. Costos de operación ymantenimiento del sistemaLos costos de operación del sistema de riego reguladopor microrreservorio son modestos y se refieren,básicamente, a la mano de obra (propia o rentada)para el manejo de los hidrantes, las manguerasy los aspersores durante los riegos. En este sentido,el riego por aspersión es mucho menos demandanteen mano de obra que los métodos de riego porgravedad, en los cuales el agricultor tiene que guiary controlar en forma permanente el flujo del aguadurante el turno de riego.En principio, los sistemas de riego predial reguladospor microrreservorio que funcionan a presión natural,por la diferencia del nivel entre el microrreservo-128

io y el terreno de cultivo, normalmente no involucranotros costos de operación: no requieren estar dotadoscon motobomba u otros artefactos que consumancombustibles, filtros, etc.Cuadro 23. Costo anual de mano de obra para labores de mantenimiento del sistema de riego regulado por microrreservorio.Actividad de mantenimientoTampoco los requerimientos de mano de obra parael mantenimiento del sistema son muy exigentes.En el cuadro 23 se presenta una aproximación delnúmero de jornales que demandan las labores demantenimiento al año y su costo.Jornales(veces/año)Valorización delcosto unitario(soles)Valorización totalanual(soles)Limpieza de canales de aducción, ingreso y aliviadero 2 15 30Limpieza del desarenador 3 15 45Limpieza de la base del microrreservorio 5 15 75Mantenimiento de obras de arte Global 100 100Sistemas de riego predial regulados por microreservoriosMantenimiento de válvulas, aspersores y otros accesorios Global 50 50Total 300Elaboración propia a partir de información del Instituto Cuencas (2009).Se pueden presentar mayores costos de mantenimientoen caso de reposición o reparación de componentesimportantes del sistema (microrreservorio,línea de tubería fija). En casos extremos, la refacciónde un microrreservorio colapsado puede demandarde 30 a 50 jornales, o su equivalente en pago demano de obra. En ello no está incluido el costo delos materiales (cemento, etc.) ni las herramientas.Los costos de reposición o reparación de obras civilescomplementarias (desarenador, aliviadero, etc.)por lo general son bastante reducidos.El recambio de los aspersores una vez gastados formaparte recurrente de los costos de operación. Dependiendode su calidad, los aspersores requierenser reemplazados cada uno o dos años. Existe unagran variedad de tipos y calidades de aspersores enel mercado y su precio varía en el orden de los 20 alos 120 soles.3. Beneficios económicos delsistema para la familiaEs preciso señalar que los beneficios económicos delos sistemas de riego predial regulados por microrreservoriodeben situarse dentro de las perspectivasde una agricultura de montaña y tradicionalmentede subsistencia, caracterizada por desarrollarse enáreas discontinuas con pequeñas extensiones, suelossuperficiales localizados en ladera y propensosa riesgos climáticos. A escala macro, los beneficioseconómicos que se alcancen con estos sistemaspueden parecer insignificantes, pero para las familiasinvolucradas se trata muchas veces de un granpaso hacia un mayor bienestar.Los beneficios económicos de un sistema de riegopredial regulado por microrreservorio se producentanto en la campaña grande como en la chica. Los129

Sistemas de riego predial regulados por microreservoriosbeneficios en campaña grande se refieren a las ventajasproductivas, a veces inclusive salvan la campaña,del riego complementario. Se estima que poreste concepto se logra un incremento promedio de30% en la productividad de los cultivos.2.3.La producción en campaña chica tiene hasta tresefectos económicos positivos:1. La disponibilidad de agua de riego permitesostener una pequeña superficie de cultivos encondiciones altamente productivas en un periodoen el cual normalmente no se considera viablela realización de actividades agrícolas.La obtención de una rentabilidad adicional porel incremento de los precios de los productosque se cosechan en estación de contracampaña.La incorporación de nuevos cultivos en la producciónagrícola, algunos de los cuales sonaltamente rentables. El cuadro 24 demuestracómo este proceso ha impactado en Cajamarca.Cuadro 24. Cultivos introducidos en predios con sistema de riego por microrreservorio en tres provincias del departamento de Cajamarca,2003-2009.Provincia Cultivos existentes Cultivos introducidosCajabambaAjo, alverja, cebada, lenteja,maíz amiláceo, frijol, oca, olluco,papa, trigo(10 cultivos)Aparte de mantener los cultivos existentes se introdujeron:tomate de árbol («berenjena»)rocoto, cebolla chinazanahoria, manzanillacol, lechugabetarragamanzana de aguaalfalfarye grass(11 cultivos)San MarcosPapa, maíz, trigo, cebada, alverja,lenteja, oca, olluco, ajo(9 cultivos)Aparte de mantener los cultivos existentes se introdujeron:zanahoria, repollomanzanilla, rocotolechuga, rye grasstrébol rojoalfalfa(8 cultivos)CajamarcaPapa, maíz, oca, olluco, alverja,haba, lenteja, quinua, trigo, orégano,alfalfa, rye grass, avena(13 cultivos)Aparte de mantener los cultivos existentes se introdujeron:cebolla chinazanahoria, rabanitobetarraga, repollolechuga, ajomanzanillaflores (claveles, pompas, lluvia, rosas, gladiolos, alstroemerias o «lirios delPerú»)( 9 cultivos)Fuente: Estudio citado de Ravines y Sánchez.130

Un estudio realizado en el año 2007 sobre los impactoseconómicos de los sistemas de microrreservorio(Kamiche y Béjar 2007), en una muestra de 18familias, señala:• Antes de poseer un microrreservorio los beneficiariossolo regaban en promedio 150 m 2 desuperficie con su turno riego; ahora el terrenoirrigado se ha expandido a 700 m 2 y llegan aregar una hectárea con riego complementariocomo máximo.• En promedio, la productividad del maíz y el trigopasó de 800 kg/ha a rendir al menos 1 000 kg/ha (25% más). En el caso del cultivo de papa seha registrado un incremento en la productividadde 60% o más.• Todos los beneficiarios aseguraron que la crianzade cuyes se intensificó a partir de la instalacióndel microrreservorio, dada la mayor disponibilidadde alfalfa durante todo el año. Enpromedio, pasaron de tener 10 a 50 cuyes, encaso de autoconsumo, y a más de 300 cuyesen el caso de producción comercial.• El 35% de los encuestados consideró la pisciculturacomo una nueva actividad a partir de lainstalación del microrreservorio (producción dela especie «carpa»).El mismo estudio indica:• En promedio, el sistema de riego regulado pormicrorreservorio permite generar anualmenteun incremento neto de 1 700 soles en el ingresoagrícola de la familia. Este beneficio resulta aúnmás relevante si se toma en cuenta que los agricultoresentrevistados reportaron en promedioun ingreso bruto de tan solo 1 500 soles antesde contar con el sistema de microrreservorio.• Considerando una vida útil de 20 años del sistemade riego regulado por microrreservorio, lasutilidades netas acumuladas por la familia equivalena un valor actual neto (van) del orden delos 12 mil soles. 26• La diversificación de las actividades agrope-26 Calculado con base en una tasa de descuento de 11%.cuarias permite una reducción en los riesgosfinancieros.Probablemente, los incrementos en los ingresosnetos de las familias que cuentan con sistema demicrorreservorio son aún mayores de lo indicadopor ese estudio, puesto que los cálculos no consideraronel aumento en el precio de determinadosproductos agrícolas cosechados al final del periodode contraestación, cuando generalmente su relativaescasez en el mercado tiene el efecto de un fuerteincremento de este.4. Modalidades de financiamientoNo obstante los beneficios económicos generadospor el sistema, la gran mayoría de los (pequeños)productores rurales no cuenta con recursos económicospropios para financiar la inversión inicial. Poresta razón, la introducción de los sistemas de riegopredial regulados por microrreservorio requiere deapoyo externo, situación que en la zona de Cajamarcafue posible por la colaboración con maquinaria departe de varios municipios (distritales y provinciales),así como mediante la asistencia técnica y financieradel Instituto Cuencas, que a su vez contó con fondosprovenientes de fuentes de financiamiento externo.En principio, el snip fue diseñado para mejorar lacalidad y la cantidad de proyectos de desarrolloque se realicen con fondos públicos, a través de losgobiernos locales y regionales. Sin embargo, existeen dicho sistema un fuerte cuello de botella de ordenlegal e institucional pues la política de inversiónpública del Estado peruano no permite subsidiar oapoyar acciones en la propiedad privada que nosean de beneficio colectivo. Esto lamentablementese refiere también a la inversión en sistemas deriego predial regulados por microrreservorio parafamilias rurales.No se conocen instrumentos públicos de fomentoa la actividad privada para pequeños agricultoresSistemas de riego predial regulados por microreservorios131

Sistemas de riego predial regulados por microreservorioscomo los hay en otros países (bonificaciones, etc.)o, en todo caso, existen políticas y criterios muyambiguos al respecto. Este problema ha restringidomucho las posibilidades formales de apoyo porparte de los municipios, al tener que cuidarse de lasrestricciones legales en el empleo de maquinariapara la construcción de los sistemas de microrreservorios.Para superar estas limitaciones en el snip o, en todocaso, viabilizar mejor los proyectos existen varioscaminos:1. Formular el proyecto de apoyo a sistemas deriego regulados con microrreservorios comoparte de la construcción de un canal de riego,en el cual el canal y sus laterales puede considerarseque tienen el carácter de inversiónpública.2. Formular el proyecto como parte de la estrategiade lucha contra la pobreza, como desnutricióninfantil, es decir, dándole un enfoque eminentementesocial.3. Generar un programa gubernamental de alcancenacional que proponga una política de subsidiospara la pequeña agricultura, al igual comoel Estado apoya, por ejemplo, la construcciónde viviendas en zonas urbano-marginales o apersonas de menor capacidad económica.Otras modalidades de financiamiento posibles son:A «fondo perdido»• Compensación social de las instituciones delEstado a zonas de menor desarrollo económico,áreas consideradas de extrema pobreza.• Responsabilidad social de las empresas privadaslocalizadas en zonas donde exista la demandade los sistemas de riego.• Cooperación técnica nacional e internacionalpara la construcción de sistemas de riego decarácter demostrativo, principalmente en laszonas de menor desarrollo económico.A crédito• A intereses subsidiados bajo la modalidad defondo rotatorio con fondos provenientes de lacooperación técnica internacional, programasde desarrollo agrícola de los gobiernos locales,regionales, etc.• Banca comercial en zonas de condiciones climáticasde menor riesgo, con productos rentablesy agricultores emprendedores.132

Bibliografía• Allen, Richard G. et al. (2006). Evapotranspiracióndel cultivo: guías para la determinación delos requerimientos de agua de los cultivos. FAORiego y Drenaje, Publicación N.º 56. Roma: Organizaciónde las Naciones Unidas para la Agriculturay la Alimentación (FAO).• Anten, M. y Willet, H. (2000). Diseño de pequeñossistemas de riego por aspersión en ladera.Cajamarca: Servicio Holandés de Cooperaciónal Desarrollo (SNV)- Programa Nacional de Manejode Cuencas Hidrográficas y Conservaciónde Suelos (Pronamachcs).• Anten, M. y Willet, H. (2002). Guía para elInventario y Planeamiento de los RecursosHídricos en Microcuencas. Lima: SNV-Pronamachcs.• Bishop, A. W. (1955). The use of slip circle in thestability analysis of earth slopes. Geotechnique,vol. 5: 7-17.• Bottega, Alfonso y Hoogendam, Paul. (2004).Obras de riego para zonas montañosas. Cochabamba:Ministerio de Asuntos Campesinosy Agropecuarios, Programa Nacional de Riego(Pronar).• Castañón, G. (2000). Ingeniería del riego: usoracional del agua. Madrid: Paraninfo.• Central Peruana de Servicios (Cepeser) / CooperazioneInternazionale Sud Sud (CISS).(1997). Cuaderno Técnico N° 5. Proyecto Ecologíay Producción de los Bosques Secos deAlgarrobos en la Costa Norte del Perú. Piura:Cepeser / CISS.• Chang-Navarro, L. y Gallardo, M. (1994). Gestiónintegral de cuencas hidrográficas. En CCTA.Recopilación y análisis de bibliografía temáticaN° 4. Lima: CCTA.• Consorcio Interinstitucional para el DesarrolloRegional (Cipder). (1999). Manejo y gestión delagua de riego. Piura: Cipder.• Coordinadora de Ciencia y Tecnología en losAndes (CCTA) / Centro Ideas-Cajamarca / Centrode Educación Ocupacional Jesús Obrero.(1999). La gestión de microcuencas: una estrategiapara el desarrollo sostenible en las montañasdel Perú. Lima: CCTA.• Doornbos, B. (2009). Medidas probadas en eluso y la gestión del agua: una contribución a laadaptación al cambio climático. Quito: Asocam/ Intercooperation (Plataforma Latinoamericanade Gestión de Conocimientos).• Doorenbos, J. y Pruitt, W. O. (1977). Crop waterrequirements. FAO Irrigation and Drainage, PaperN.º 24. Roma: Food and Agriculture Organization(FAO).• Earls, John (2006). Topoclimatología de altamontaña: una experiencia en la vertiente orientalandina. Lima: Consejo Nacional de Ciencia yTecnología (Concytec).• Felipe Morales, Carmen (2002a). Manejoagroecológico del suelo en sistemas andinos.En Santiago Sarandón (ed.). Agroecología, elcamino hacia una agricultura sustentable. BuenosAires: Ediciones Científicas Americanas.• Felipe Morales, Carmen (2002b). Pérdida deagua, suelo y nutrientes bajo diversos sistemasde cultivos y prácticas de conservación de suelosen zonas áridas, subhúmedas y muy húmedas.En Santiago Sarandón (ed.). Agroecología,el camino hacia una agricultura sustentable.Buenos Aires: Ediciones Científicas Americanas.Disponible en .Sistemas de riego predial regulados por microreservorios133

Sistemas de riego predial regulados por microreservorios• Fuentes Yagüe, José Luis. (1992). Técnicas deriego. Madrid: Instituto de Reforma y DesarrolloAgrario (Iryda).• Gestión Social del Agua y el Ambiente en Cuencas(GSAAC). (2006). Las amunas de Huarochirí.Recarga de acuíferos en los Andes. Lima:Instituto Interamericano de Cooperación para laAgricultura (IICA).• Girón, E. (2003). Jequetepeque River Basin.Cali: Consorcio para el Desarrollo Sostenible dela Ecorregión Andina (Condesan).• Guerra, C. (2005). Recargas de acuíferos conenfoque de reducción de vulnerabilidad frente ala sequía desde el ordenamiento territorial, Poroporito.Cajamarca: Programa Desarrollo RuralSostenible-Deutsche Gesellschaft für technischeZusammenarbeit (PDRS-GTZ).rena). (2001). Mapa de erosión de los suelos.Lima: Inrena.• Instituto Nor Peruano de Desarrollo EconómicoSocial (Indes). (2000). Desarrollo rural y gestiónintegral de microcuencas andinas en el nortedel Perú. Trujillo: Indes.• Israelsen, O. y Hansen, W. (1973). Principios yaplicaciones del riego. Barcelona: Reverte (segundaedición).• Kamiche, Joanna y Béjar, Rocío. (2007). Evaluacióneconómica de los sistemas de riego familiarregulados por microrreservorios instaladosen los distritos de Pedro Gálvez, Condebamba,Baños del Inca y Gregorio Pita, región Cajamarca.Cajamarca: PDRS-GTZ / Instituto para laConservación y el Desarrollo Sostenible Cuencas(Instituto Cuencas).• Gurovich, R. (1999). Riego superficial tecnificado.Santiago de Chile: Universidad Católica deChile (segunda edición).• Hoshi, Violeta. (2003). Gestión del potencial humano.Lima: Pontificia Universidad Católica delPerú (PUCP).• Instituto Cuencas / Fondo Contravalor Perú-Alemania / PDRS-GTZ. (2005). Plan de OrdenamientoTerritorial: Microcuenca del Muyoc.Cajamarca.• Instituto Nacional de Estadística e Informática(INEI). (1994). Censo Nacional Agropecuario1994 (Cenagro). Lima: INEI.• Instituto Nacional de Estadística e Informática(INEI). (2008). Censo Nacional 2007: perfil sociodemográficodel Perú. Lima: INEI (segunda edición).• Instituto Nacional de Recursos Naturales (In-• Molina, M. (1975). Hidrología. Lima: UniversidadNacional Agraria La Molina (Unalm), Departamentode Recursos de Agua y Tierra.• Molinet de la Vega, E. (2003). Metodología deordenamiento territorial rural en los municipiosdel Ecuador. Guayaquil: Instituto Nacional Galápagos(Ingala).• Moreno, A. y Renner, I. (2007). Gestión integralde cuencas. La experiencia del Proyecto RegionalCuencas Andinas. Lima: Condesan.• Muña, P. (1997). Gestión de los sistemas deriego. Experiencia del Plan Meriss Inka en lacuenca del Vilcanota. Cusco: Centro Bartoloméde las Casas (CBC) / Plan de Mejoramiento deRiego en Sierra y Selva (Meriss).• Olarte W. (1987). Manual de Riego por Gravedad.Serie Manuales Técnicos N.º 1. Lima:CCTA.• Olarte, W. (2003). Diseño y gestión de sistemas134

de riego por aspersión en ladera. Cusco: ProyectoManejo Sostenible de Suelo y Agua enLaderas (Masal).• Pizarro, E. (1987). Riegos localizados de altafrecuencia: goteo, microaspersión, exudación.Madrid: Mundi Prensa.• Programa Nacional de Manejo de Cuencas Hidrográficasy Conservación de Suelos (Pronamachcs)/ GTZ. (1999). Pro recursos-Chacara.Cajamarca: Pronamachcs.• Programa Nacional de Manejo de CuencasHidrográficas y Conservación de Suelos (Pronamachcs)/ GTZ. (2000). Manual de Gerenciade la Unidad de Gestión de Servicios Agropecuarios(Ugesa) del Pronamachcs-Cajamarca.Cajamarca: Pronamachcs.• Tapia, F. y Osorio, A. (1999). Conceptos sobrediseño y manejo de riego presurizado. Santiagode Chile: Comisión Nacional de Riego / Institutode Investigaciones Agropecuarias Intihuasi.• Tarjuelo, J. (1999). El riego por aspersión y sutecnología. Madrid: Mundi-Prensa (segundaedición).• Vásquez, A. (2000). Manejo de cuencas altoandinas.Tomo 1. Lima: Unalm.• Vásquez, A. y Chang-Navarro, L. (1992). El riego:principios básicos. Tomo I. Lima: Unalm.• Ven Te Chow. (1994). Hidráulica de canalesabiertos. Traducción al español de Open channelhydraulics (1987). Santa Fe de Bogotá: Mc-Graw-Hill Interamericana.Sistemas de riego predial regulados por microreservorios• Rojas, A. y Floríndez, A. (1997). Gestión de cuencasaltoandinas. Experiencias en métodos depromoción y acondicionamiento del paisaje altoandino.Cajamarca: Convenio Pronamachcs-Agro Acción Alemana (Welthungerhilfe).• Romero, C. y Stroosnijder, L. (2002). Evaluacióndel comportamiento del Modelo de ErosiónWepp bajo condiciones de los Andes: caso LaEncañada, Perú. Lima: Unalm.• Sánchez, M. I. (1992). Métodos para el estudiode la evaporación y evapotranspiración. CuadernosTécnicos de la Sociedad Española deGeomorfología N.º 3. Madrid: Editores Logroño.• Tammes, Baastian, Villegas, Eduardo y Guamán,Luis. (2000). Atajados, su diseño y construcción.La Paz: Deutsche Gesellschaft für technischeZusammenarbeit (GTZ) / Kreditanstaltfür Wiederaufbau (KfW) / Fondo de DesarrolloCampesino (FDC).• Verweij, M. J. (2001). Cosechar lluvia: guía deimplementación y uso de lagunas-atajados. Cochabamba:Corporación Agropecuaria CampesinaAiquile (Coraca) / SNV.• Villegas, E. (2006). Gestión y diseño de atajadospara cosecha de agua. Potosí: Proyecto deGestión del Riesgo y Seguridad Alimentaria enla Cuenca del Río San Pedro (PGRSAP)-GTZ.• Villón, B. M. (1982). Riego por aspersión. PublicaciónN.º 106. Lima: Unalm.• Zegarra, Eduardo y Calvelo, Daniel. (2006). Cajamarca:lineamientos para una política regionalde agricultura. En F. Guerra García (ed.). Contribucionespara una visión del desarrollo de Cajamarca.Cajamarca: Centro de Estudios para elDesarrollo y la Participación (Cedep).135

AbreviacionesSistemas de riego predial regulados por microreservoriosAAAAutoridades Administrativas del AguaADRAAgencia Adventista para el Desarrollo y Recursos AsistencialesALAAutoridad Local del AguaANAAutoridad Nacional del AguaATDRAdministraciones Técnicas de Distritos de RiegoGIZDeutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit GmbHINEIInstituto Nacional de Estadística e Informáticam. s. n. m. Metros sobre el nivel del marOfasa Obra Filantrópica y de Asistencia Social AdventistaongOrganización no gubernamentalOTOrdenamiento territorialPDRSPrograma Desarrollo Rural SosteniblepnProctor normalPronamachcs Programa Nacional de Manejo de Cuencas Hidrográficas y Conservación de SuelospvcPolicloruro de viniloRAEReal Academia EspañolaSenamhi Servicio Nacional de Meteorología e HidrologíaSNIPSistema Nacional de Inversión PúblicaUSDA United States Department of AgriculturevanValor actual netowprsWater Power and Resources ServicesZEEZonificación Ecológico-Económica136

Anexos1. Listado de símbolos 27A = área o superficie (m 2 , ha, km 2 )C = ancho de coronamiento; coeficiente de rugosidadde la tuberíaCC = capacidad de campo (%)Ce = coeficiente de escorrentía superficialcm = centímetroD = diámetroEa = eficiencia de aplicación del riegoETP = evapotranspiración potencialETR = evapotranspiración realFa = factor de agotamientoFr = frecuencia de riegoh = eje horizontal; horaha = hectárea (10 mil m 2 )Hb = altura de borde libre (m)HD = humedad disponible (%)Hd = altura neta de diseño (m)He = altura del elevador sobre el terreno (m)Hm = altura de volumen muerto (m)Ht = altura total del dique (m)Ir = Intervalo de riegoKc = coeficiente de cultivokm = kilómetroKm = coeficiente de rugosidad, superficie interiorde un canal (fórmula de Manning)l = litrosL = longitud (m)La = distancia de aspersores en una línea móvil(m)Lb = lámina bruta de riego (mm)Ll = distancia de separación entre líneas móvilesLn = lámina neta de riego (mm)l/s = litros por segundom2 = metro cuadradom3 = metro cúbico (mil litros)m 3 /s = metro cúbico por segundomca = metro de columna de aguamm = milímetroMMC = millones de metros cúbicosMR = módulo de riego (l/s/ha)P = precipitaciónPA = pluviometría del aspersor (mm/h)P75%= precipitación mensual al 75% de probabilidad(mm/mes)Pe = precipitación efectivaPm = precipitación media mensual (mm/mes)PMP = punto de marchitez permanentePP = pluviometría del conjunto de aspersoresPr = profundidad de raíces (m)Q = caudal (l/s o m 3 /s)Qc = caudal continuo de riego (l/s)Qm = caudal medio (l/s)Qt = caudal del turno de riego (l/s)R = radio hidráulico (m)Rb = requerimiento bruto de riego (mm)Rn = requerimiento neto de riego (mm)S = pendiente del talud (ejes h/v); pendientelongitudinal de un canal (m/m); pendientehidráulica dentro de una tubería (m/m)TE = talud exteriorTI = talud interiorTR = tiempo de riego (min, h)Tt = tiempo de duración del turno de riego(min)v = velocidad del agua (m/s); eje verticalVm = volumen mensual de captación (m 3 , MMC)Vn = volumen netoVp = volumen de precipitaciónVtp = volumen de tronco piramidalSistemas de riego predial regulados por microreservorios27 Aunque los símbolos usados en el texto siguen en la medida delo posible la clasificación universal, algunos de estos han sidoadaptados para los fines del presente libro.137

2. Listado de cuadrosSistemas de riego predial regulados por microreservorios1. Zonas de una cuenca.2. Parámetros zonales de la microcuenca del ríoMuyoc.3. Valores del coeficiente de escorrentía (Ce)4. Área requerida para el emplazamiento del microrreservorio.5. Datos de referencia sobre evapotranspiraciónpotencial en Cajamarca, calculados según elmétodo de Hargreaves, 1933-2008.6. Valores estimados de la evapotranspiraciónpotencial para las condiciones de Cajamarca,en función de la altitud sobre el nivel del mar.7. Coeficientes de cultivo estudiados para algunasvariedades.8. Eficiencia de aplicación según el método deriego utilizado.9. Procedimiento de cálculo del requerimiento deriego de una superficie de cultivo.10. Índices de contenido de humedad en el suelo.11. Velocidad de infiltración básica según texturade los suelos.12. Profundidad de raíces de algunos cultivos enpleno desarrollo.13. Factor de agotamiento de algunos cultivos.14. Requerimiento hídrico estimado de algunoscultivos en época de estiaje para las condicionesde la sierra de Cajamarca.15. Factor de esponjamiento.16. Coeficientes de Manning para canales revestidosy de tierra.17. Coeficientes de rugosidad a aplicar en la fórmulade Hazen-Williams.18. Distancia entre aspersores, en Porcentaje deldiámetro de humedecimiento.19. Tabla de rendimiento del aspersor sectorial NA-ANDAN 427 de ½”.20. Comparación de métodos de impermeabilización.21. Costo de inversión de sistemas de riego, segúncaracterísticas de construcción y volumende almacenamiento de agua.22. Costo de inversión en el sistema de riego reguladopor microrreservorio, por componente.23. Costo anual de mano de obra para labores demantenimiento del sistema de riego reguladopor microrreservorio.24. Cultivos introducidos en predios con sistemade riego por microrreservorio en tres provinciasdel departamento de Cajamarca, 2003-2009.138

3. Listado de gráficos1. La gestión del agua requiere gestión del territorio.2. Un «atajado» en Bolivia.3. Lagunas multipropósito en Bolivia.4. Estanque predial en Chile.5. Sistema de riego predial regulado por microrreservorio.6. Duración del proceso de impermeabilizaciónnatural en microrreservorios construidos en tierra.7. El ciclo hidrológico.8. Delimitación de la cuenca del río Tambillo, Huánuco.9. Niveles de gestión del agua en el espacio deuna cuenca hidrográfica.10. Microcuenca del río Muyoc.11. Perfil longitudinal del río Muyoc.12. Corte transversal de la cuenca del río Muyoc.13. Una de las múltiples formas de cosecha deagua: el sistema negarim.14. Escorrentía superficial directa hacia una depresiónen el terreno.15. Aguas de drenaje que fluyen por la cuneta deun camino afirmado.16. Tipo de captación de agua usado en los sistemasinstalados en las provincias de Cajabamba,San Marcos y Cajamarca.17. Régimen pluvial en las zonas de Cajamarca yCusco.18. Emplazamiento del microrreservorio en el predio.19. Relación entre ordenamiento predial y ordenamientoterritorial en el espacio de una cuencahidrográfica.20. Riego por melgas.21. Riego por goteo.22. Riego por aspersión.23. Rangos típicos del valor del coeficiente de cultivopara las cuatro etapas de crecimiento.24. Patrón de absorción de agua en la zona de raícesde un cultivo.25. Componentes de un sistema de riego predialregulado por microrreservorio.26. Parámetros de diseño para el vaso del microrreservorio.27. Geometría del vaso de un microrreservorio28. Ancho de coronamiento de un microrreservorio.29. Corona formada según el ancho del tractor30. Pendiente recomendada para el talud exterior31. Pendiente más inclinada por el lado del cortesuperior.32. Dos ventanas digitales del software «Diseñogeométrico y cálculo de movimiento de tierra»33. Desarenador colmatado con sedimentos y desarenadorlimpio.34. Canal de ingreso al reservorio.35. Colchón de amortiguamiento al final del canalde ingreso al reservorio.36. Aliviadero de demasías en el dique de un reservorio.37. Ubicación de la tubería de salida en el cuerpodel reservorio, vista en planta.38. Caja de válvula.39. Hidrantes en operación.40. Línea móvil conectada a un hidrante (manguera,elevadores y aspersores).41. Principales componentes de un aspersor42. Mojadura típica de un aspersor y efecto deltraslape.43. Disposición de los aspersores en una línea móvilde riego.44. Efecto del viento sobre la distribución de la pluviometríade un aspersor.45. Aspersor construido manualmente.46. Trazado del área para la construcción del microrreservorio.47. Limpieza de la capa superficial.48. Zanja para la instalación de la tubería de salida.49. Excavación y acumulación de material hacialos terraplenes.50. Formación del dique.51. Compactación del dique.52. Perfilado y acabado del microrreservorio.53. Canal de aducción.54. Desarenador.55. Canal de ingreso.56. Agua turbia de escorrentía.Sistemas de riego predial regulados por microreservorios139

Sistemas de riego predial regulados por microreservorios57. Impermeabilización con arcilla y compactaciónmanual.58. Instalación de la tubería principal.59. Estabilización del talud exterior con pastos.60. Microrreservorio con problemas de filtración.61. Erosión del talud de corte.62. Deslizamiento del talud de corte.63. Colapso por saturación del dique.64. Colapso por tubificación del dique.65. Instalación de aspersores en una línea móvil.140

4. Planos4.1. Vista en planta del vaso1,50 m 37,94 m1,50 m5,60 m5,60 m 26,74 m 5,60 mCorona15,00 mCanastilla PVC SAPØ 4”5,60 mCorona1,50 mTubería PVC SAPØ 2”Tubería de salida12,00 mCaja de válvulasTubería PVC SAPØ 2”Sistemas de riego predial regulados por microreservorios141

4.2. Vista en corte del vasoCorona1,50 m12Sistemas de riego predial regulados por microreservorios0,50 mCanastilla CoronaPVC SAP Ø 4”1,50 m1215,00 m121Tuberia de salida PVC SAPØ 2”L = 6,25 m11,52,00 m0,30 mBorde libreAguaVolumen muerto1,5Caja de válvulasCº f” c = 140 Kg/cm 2Tubería PVC SAP Ø 2”L = 20,00 mCorte A-ACorona1,50 mL = 6,25 m0,50 m Borde libre2,00 m Agua0,30 m Volumen muerto2111,526,74 mCorte B-BL = 6,25 mL = 6,25 m142

4.3. Canal de ingreso: vista en planta y en corteSistemas de riego predial regulados por microreservoriosCanal de aducciónDesarenador3,00m1,25 m10,1010,102,80 mVista en corte A-ACanal de aducciónVista en plantaCorte B-B0,30 m1,00 mTerreno naturalTerreno natural7,85 m5,60 mJunta de dilatacióne=0,025 mTerreno natural1,00 m0,85 m3,00 mDesarenador2,80 m1,25 m1,80 m0,15 m0,35 m0,15 m0,25 m2,80 mMampostería de piedra asentada con concretoMamposteria de piedra asentada con concretof”c=175 Kg/cm 2 + 30% PML= 6,25 m0,30 m0,15 mf”c=175 Kg/cm 2 + 30% PMJunta de dilatacióne=0,025 mColchón de amortiguamiento121,00 mMampostería de piedra asentada con concretof”c=175 Kg/cm 2 + 30% PMColchón de amortiguamiento0,15 m 0,35 m0,15 mMampostería de piedra asentada con concreto0,30 mf”c=175 Kg/cm 2 + 30% PM0,25 m0,15 m0,40 m143

4.4. Desarenador, caja de válvula, caja de hidranteSistemas de riego predial regulados por microreservoriosDetalle 2 (s/e)llave de dado hexagonal 9/16”El desarenador no sera revestido con concreto.Las cajas para hidrantes y válvula de control serán de Cºf”c=140 Kg/cm 2 .La tubería a usar será de PVC SAP marca Winduit clase 7.5.La tapa metálica para la caja de válvula de control será pintada con esmalte sintéticoanticorrosivo en dos capas.Especificaciones técnicas0,15 m0,10 mCorte A-ATerreno naturalCorte B-BH=0,05mTerreno naturalCorte E-EDetalle 10,40 mAnclaje metálico e=1/8”Válvulas de controlAnclaje metálicoe=1/8”1”0,30m0,40 mCº f”c=140 Kg/cm 20,125m 0,125m0,05mManijaCº f”c=140 Kg/cm 2Ver detalle 1Tapa metálica0,40 x 0,40 x 1/8”9/16”Tuerca 3/8”0,10 m0,40 x 0,40 x 1/8”0,10 mPerno 3/8”0,05 m0,05 mTapa metálicaPlanta cajapara hidrantesPlantade desarenadorCorte C-C0,40 mCorte D-D0,30 mTerreno naturalTerreno natural0,50 m0,40 m1,80 m2,00 m1,00 m10,102,80 m10,101,00 m10,101,80 m10,102,80 m3,00 m2,00 m0,05 m3,00 mPlanta tapametálicaPlanta cajaválvulasVálvulas de controlS/EDetalle canastillaS/E0,40 m0,40 x 0,40 x 1/8”0,60 mTapa metálica0,40 x 0,40 x 1/8”0,40 x 0,40 x 1/8”Tubería PVC SAPØ 2”UnionesuniversalesTubería PVC SAPØ 2”0,40 m0,10 m 0,10 mCaja Cº f”c=140 Kg/cm 2Canastilla PVC SAP Ø 4”con reducción a Ø 2”Tubo PVC SAP Ø 2”0,60 m144

4.5. Aliviadero: vista en planta y en corte0,75 m0,15 m0,45 m0,15 m3,00 m0,35 mMampostería de piedra asentada con concretof”c=175 Kg/cm 2 + 30% PM6,00 m3,00 mJunta de dilatacióne=0,025mVista en plantaSistemas de riego predial regulados por microreservoriosMampostería de piedra asentada con concretof”c=175 Kg/cm 2 + 30% PMJunta de dilatacióne=0,025m0,30 m0,15 mS=2%L=6,00mVista en corte C-CTerreno natural0,15 m0,45 m0,15 m0,30 m0,15 m0,35 mMampostería de piedra asentada con concretof”c=175 Kg/cm 2 + 30% PMVista en corte D-D145