MOTIONS FOR SUMMARY JUDGMENT

En el diseño conceptual se debe establecer los principales aspectos de gestión del sistema tecnificado que afectan directamente al diseño hidráulico y a las dimensiones de la infraestructura requerida.

En la definición de la gestión, se presenta la mayor diferencia entre las metodologías de diseño existentes y esta metodología específica para la introducción de riego tecnificado en la región de valles de Bolivia. Las metodologías convencionales parten del supuesto implícito que el agricultor dueño del sistema de riego tecnificado puede definir la disponibilidad de agua para riego tecnificado, el número de horas a regar al día, el número de días a regar y días de descanso y la frecuencias de aplicación según se acomode de mejor manera al desarrollo del cultivo.

En sistemas colectivos estas decisiones no son del domino exclusivo de cada agricultor, sino se enmarcan dentro del contexto de las reglas colectivas existentes. Para facilitar la introducción del riego tecnificado una parte de estas reglas tiene que cambiarse, porque es imposible regar por aspersión o goteo manteniendo los caudales, tiempos y frecuencias establecidos para el riego superficial. En general, se tienen que reducir los caudales por usuario e introducir el riego simultáneo entre varios, con tiempos de riego más alargados.

En este proceso de cambio hay que tomar en cuenta dos fundamentos claros:

 Las modificaciones en el esquema de distribución sólo conciernen a la operación del sistema, y no así a la tenencia del agua. En efecto, no se modifican los derechos de agua, sino las formas de su entrega a los agricultores (caudal, tiempo y frecuencia).

 Para las modificaciones se tiene que diseñar ‘claves de conversión’ sencillas. Por ejemplo, cuando antes se regaba cada 3 semanas con 20 l/s por el periodo de 1 hora, se puede proponer para el riego tecnificado regar cada semana con 3 aspersores de 0,5 l/s por 4,5 horas. En ambas situaciones, el regante recibe el mismo volumen de agua.

Este proceso de conversión es una de las partes más importantes del diseño conceptual y también la parte más creativa y compleja. Las ‘claves de conversión’ tienen que ser simples, para que todos los agricultores puedan comprobar que la distribución nueva no modifique los derechos existentes y que cada agricultor siga recibiendo su justa porción. Sin embargo, hay que generar esa simplicidad en el contexto de una serie de condiciones complejas e interrelacionadas, tales como: los caudales dependen del tipo de emisor elegido, la suma de los caudales simultáneos debe ser igual al caudal en la fuente, los tiempos de riego tienen que ser más o menos redondos e iguales para varios regantes, la frecuencia de riego tiene que ser adecuada para el buen desarrollo de los cultivos.

Por tanto, el diseño de la nueva distribución es un juego de caudales, tiempos, frecuencias y número de agricultores y emisores por sectores, que en sistemas medianamente complejos (con múltiples usuarios, con diferentes tiempos de riego por turno, con una variedad de cultivos, etc.) puede tomar hasta semanas hasta culminarse. Se propone analizar las posibilidades factor por factor y elaborar una serie de alternativas, cuya conveniencia se discute con los regantes. Una vez consensuada con los usuarios la alternativa óptima, el resto del diseño, el cálculo hidráulico y la selección de tuberías, es una tarea relativamente sencilla.

Una razón adicional para diseñar ‘claves de conversión’ simples es que en varios sistemas de riego tecnificado existen periodos en los que la mayoría de los usuarios prefiere volver al riego por inundación, por ejemplo para el empanto o en periodo de floración de ciertos cultivos. Entonces, deben contar con la posibilidad de cambiar entre un esquema y otro.

El reordenamiento de la distribución al interior de un sistema sólo es posible cuando se cuenta con una total claridad acerca de los derechos de cada usuario y existe una predisposición de los mismos agricultores para hacerlo.

El diseño conceptual de la gestión debe resultar en una definición preliminar de:  Frecuencias y caudales de riego.

 Número de aspersores y posiciones para cada agricultor.  Tiempo por sectores.

Frecuencia

La mayoría de los esquemas de distribución en sistemas de riego en valles de Bolivia cuentan con intervalos de distribu ción de agua superiores a los 14 días y caudales grandes por un periodo de tiempo relativamente corto. Por ejemplo el sistema Achocalla en Saca ba entrega a cada agricultor, por largada, un caudal de 50 l/s por un periodo de una hora (una acción). El sistema Lagun Mayu en Tiquipaya entrega a cada agricultor, por largada, hasta 150 l/s por un tiempo que varía entre unos minutos y varias horas, de acuerdo con el derecho de cada usuario.

La frecuencia en riego tecnificado debe acomodarse a intervalos más cortos, debido a que la estrategia del riego tecnificado es evitar que se estrese al cultivo, manteniendo la humedad del suelo en la zona de raíces siempre cercano a la capacidad de campo.

Los intervalos mas cortos resultan del análisis de humedad aprovechable (HA). Por ejemplo en un suelo arcilloso, con la máxima capacidad de retención de humedad y una profundidad de raíces de 1 metro (bastante común en cultivos no frutales en zona de valles) la humedad aprovechable (HA) no es mayor a 35 mm. Incorporando al cálculo un criterio de riego (CR) que permita un agotamiento del 60% de esta

HA, se debe regar antes de que se agoten 21 mm de esta humedad. Considerando una evapotranspiración

de entre 3 y 3,2 mm por día, el periodo máximo entre riegos no debe superar los 7 días.

Entonces, para la introducción de método tecnificado es necesario cambiar la frecuencia de entrega de agua. Para aspersión intervalos no mayores a 8 días y en goteo no mayores a 3 días. Por ejemplo, si la frecuencia actual del sistema es de 14 a 16 días, se puede proponer reducir el intervalo a la mitad y regar cada 7 u 8 días, según corresponda. En caso de frecuencias de 15 días, se puede pensar en 3 aplicaciones en los días 1, 5 y 10 del intervalo de entrega del sistema, con un tercio del volumen que se entrega ac- tualmente. Para sistemas de goteo uno casi está obligado a contar con un estanque de regulación, que permita un mayor número de riegos.

Tiempo de aplicación (Tap)

Para sistemas tecnificados el tiempo de aplicación debe obtenerse de la relación entre la lámina bruta requerida y la tasa de aplicación del emisor, en mm/hr. Menores tamaños de aspersor implican menores tasas de aplicación, con un consecuente mayor tiempo de aplicación (= horas que debe trabajar un aspersor en una posición).

En el caso de un aspersor de ¾” cuya tasa promedio de aplicación es de 5,6 mm/hr (ver Ficha líneas móviles), se puede reponer una lámina de riego de 22,4 mm en un tiempo de 4 horas. Esta representa una evapotranspiración de 3,2 mm con una frecuencia de 7 días.

La elección del emisor depende de la velocidad con la que se espera reponer la lámina al suelo, la que está en función de las horas de riego que se establezcan como posibles de destinar al riego. Así en el ejemplo anterior, se puede recomendar regar 12 horas diarias, lo que permite que un aspersor esté en 3 posiciones distintas en un día.

Ecuaciones para determinar las tasas de aplicación para cualquier emisor se presentan en la Sección 4.3.1.

Número de aspersores y posiciones

Una vez establecido el tiempo de aplicación y las horas disponibles para realizar el riego, es necesario determinar el número de aspersores y posiciones para cubrir toda la parcela. Esta determinación difiere para cada agricultor y depende de su derecho de agua, el tamaño de su parcela o de los dos.

Foto 72: Línea móvil de aspersión Foto 73: Estanque comunitario para riego

Se propone inicialmente determinar el volumen necesario para regar toda la parcela y después contrastar este valor con el volumen asignado por el derecho de agua correspondiente. En caso de que el agua asignada no cubra los requerimientos de la parcela, se debe establecer una estrategia para aprovechar al máximo el agua disponible. En caso de que la disponibilidad de agua supere los requerimientos de la parcela, se debe prever superficies de expansión a regar con el agua ahorrada.

Cada tamaño de aspersor cuenta con un área de influencia o mojamiento. Una primera estimación del número de aspersores y posiciones se obtiene de la relación entre el tamaño de la parcela y el área de mojamiento de un solo aspersor. Así por ejemplo para regar una superficie cercana a los 3.000 m2_se necesita 9 aspersores de ¾”, que tienen un área de mojamiento cercano a los 320 m2_.

Estos 9 aspersores requeridos pueden ser instalados en un esquema fijo para que en 4 horas de riego simultáneo de todos los aspersores se complete el riego de la parcela, considerando el tiempo de aplicación antes mencionado. También se puede aplicar líneas móviles de solo 3 aspersores, que deben moverse a 3 posiciones para cubrir la totalidad del área de cultivo. Bajo esta modalidad se riega la misma superficie en 12 horas, 4 horas por posición.

En la decisión sobre número de aspersores y posiciones, hay que tomar en cuenta factores como el costo de los aspersores, la facilidad de su traslado y la mayor complejidad al incluir un mayor número de usuarios simultáneos. En general se recomienda no diseñar líneas móviles con más de 4 aspersores, ya que el tiempo muerto para desplazarlos a la nueva posición es bastante alto. Por otra parte, sobre la base de experiencias en el Perú, se sugiere no extender el riego de una parcela por más de 12 horas (un día).

Caudales de riego y `claves de conversión´

Una vez establecidos el tiempo de aplicación para reponer de lámina, intervalos más cortos entre aplicaciones y los tiempos de aplicación para cada agricultor, se debe reducir el caudal de riego para utilizar el mismo volumen de agua que se recibiría en una aplicación superficial con el esquema regular del sistema.

Por ejemplo, en el caso del sistema Achocalla mencionado los 50 l/s por una hora representan un volumen de 180 m3_{cada 15 días. En caso de querer utilizar esta acción de agua mediante un sistema por aspersión,} requeriría utilizar 100 aspersores de ¾” de 0,5 l/s por un periodo de una hora. Lo que obviamente no es práctico.

El ejemplo anterior, ya se estimó que cada aspersor deba trabajar 4 horas en cada posición para reponer la lámina. Entonces es posible utilizar 25 aspersores que trabajen 4 horas para seguir usando los 180 m3 asignados, lo que aún no es práctico y requerería un gran número de aspersores por familia.

Como el intervalo del sistema es de 15 días y para el método tecnificado se recomienda usar intervalos más cortos, se propone usar la mitad del volumen asignado en el turno correspondiente de entrega del sistema y la otra mitad del volumen en un riego intermedio a los 7 días posteriores (reordenamiento de la distribución). Siguiendo con el ejemplo del sistema Achocalla, se puede usar la mitad de los aspersores, es decir 12,5 por un periodo de 4 horas de riego simultáneo en un riego y 12,5 aspersores en el riego intermedio.

Finalmente, el sistema Achocalla estableció el caudal, tiempo de entrega y frecuencia del sistema mayor para que cada usuario pueda regar una arrobada de cultivo, aproximadamente un poco más de 3.000 m2_. Como ya se mencionó, para regar esta superficie mediante aspersión solo se requiere 9 aspersores de ¾”, por lo que en caso de realizar el cambio de método de aplicación en cada riego sobran 3,5 aspersores (12,5 – 9 = 3,5) que podrían regar una superficie adicional (ganancia de agua por efecto del cambio de método).

Ordenando un poco los datos, se concluye que una hora de 50 l/s cada 15 días equivale a 4 aspersores que trabajan en 3 posiciones (4 * 3 = 12) con un tiempo de aplicación de 4 horas y una frecuencia de 7 días. Notar primero que:

 Para simplificar el cambio se redondeó el número de aspersores de 12,5 a 12.  El volumen utilizado en ambos métodos es similar.

 Para que este esquema funcione, es necesario que un grupo de usuarios cambie a riego tecnificado y no un solo agricultor individual ya que la extensión de los tiempos de aplicación de 1 hora superficial a 12 horas de riego tecnificado solo puede lograrse cuando un grupo de usuarios riegue simultáneamente durante las mismas 12 horas.

Con esta clave de conversión es fácil también definir los escenarios para usuarios que no cuenten con una hora de agua, sino con un múltiplo o una fracción. Por ejemplo un usuario que tiene ½ hora tendrá derecho a usar 6 aspersores cada 7 días, lo cual podrá hacer con la combinación 3 aspersores en 2 posiciones o 2 aspersores en 3 posiciones. Un usuario con 2 horas tendrá derecho al uso de 24 aspersores cada 7 días, con muchas posibles combinaciones de número de aspersores y posiciones.

Como base para establecer las proporciones, se recomienda usar un mismo tipo de emisor para toda la zona, por lo menos en el diseño y la primera propuesta de operación. Posteriormente, se puede experimentar con arreglos distintos. Por ejemplo, usar un cañón de aspersión de 2,5 l/s es igual a usar 5 aspersores de ¾”.

En el caso de sistemas de goteo, el análisis es más complejo, pero tomando en cuenta el emisor seleccionado cuyo caudal puede fluctuar entre 2 y 8 l/hr, puede determinarse el caudal requerido por superficie. Se puede suponer que se requiere aproximadamente 2 a 3 l/s para cada media hectárea, regada en una sola posición.

En general, el nuevo esquema de distribución implica que a futuro varios usuarios tienen que regar simultáneamente, cada uno con su porción del caudal total expresado en número de aspersores. En la práctica, los esquemas de distribución para riego tecnificado son como un cronograma de riegos simultáneos, con horas fijas para modificar las posiciones. En cada cambio de posición, puede haber también cambio de usuarios, todo de acuerdo con el número de aspersores y/o posiciones que le compete a cada uno.

Este tipo de esquema deja poco espacio para elegir el día o la hora para regar. Experiencias en Chuquisaca y Cochabamba demuestran que como ya existe la costumbre de regar por turnos fijos, los usuarios respetan los horarios preestablecidos y se acostumbran a colocar en operación todos los aspersores que les corresponde regar ese día.

Como resultado de esta fase se genera un esquema de distribución, que define el caudal del emisor, el número de emisores simultáneos, el número de emisores por usuario, los tiempos de aplicación, los tiempos de riego, el número de emisores requeridos para cada parcela / usuario, número de posiciones de cada usuario, frecuencias de aplicación de riego y el número de parcelas que pueden regar simultáneamente.

Uno de los temas más complejos en el rediseño de la distribución es cuando se juntan usuarios que desean el sistema tecnificado con otros que quieren mantener aplicaciones superficiales. En estos casos se recomienda hacer grupos que utilizan el caudal completo, por ejemplo primero el grupo de riego tecnificado y después el grupo de riego superficial, cada uno con sus arreglos específicos de tiempo, caudal y frecuencia.

Infraestructura mayor para el riego

La existencia de estanques de regulación facilita enormemente la posibi lidad de cambiar turnos de riego superficial por turnos por aspersión o goteo.