PARTE i

tNTRODUCCION

Paisaje típico de la sierra peruana: escasez de agua, suelos susceptibles a la erosión y canales de baja eficiencia de conduccidn

La sierra peruana por ta escasez del recurso hidria y la fisiografia abrupta, requiere optimizar el uso del recurso agua y suelo. El riego por aspersion, es una alternativa que satisface estos requerimientos, sin embargo no es suficiente una solución con criterio técnico, sino una visión integral de las necesidades y posibilidades del campesino.

Las recientes experiencias del PLAN MERlSS en riego por aspersión demuestran que la introducción de esta temologia conlleva a plantear una estrategia de intervención orientada a promover la confianza y seguridad de los futuros usuarios frente a esta alternativa.

El presente documento recoge las experiencias iniciales del PLAN MERISS y establece conclusiones orientadas a plantear sistemas de riego por aspersión mejor adaptados a la lógica del riego andino.

1 .1 Objetivos

La finalidad de este documento es contribuir al planteamiento de sistemas de riego por aspersión adecuados a la racionalidad campesina.

1.2 Metodología

El presente documento se basa en un análisis de la situación aduaf de los sistemas de aspersión y a partir de ello formular propuestas para Muros proyectos.

Se consideraron dos fases una de campo y otra de gabinete. La fase de campo consistió en fa evaluacibn de sistemas de aspersibn ejecutados bajo la modalidad de AUTOAYUDA. La torna de datos fue facilitada por los maestros de obra que después de la ejecución tuvieron e¡ rol de capacitadores en la instalacibn de los equipos móviles de aspersión. La toma de datos se hizo a traves de fichas de campo en las que se anotaba aspectos resaltantes en la operación y operatividad del sistema de aspersión.

En la fase de gabinete se procesó, analizó y proyectó la información obtenida. Para el análisis econbrnico fue de mucha importancia las informaciones agroeconómicas proporcionadas por la unidad de M&E del PMt.

La presente pubkacibn es la primera de una serie de documentos sobre sistematización de experiencias en riego por aspersión en la sierra. Esta incide en los aspectos de operatividad y operación de los sistemas de riego. Las posteriores pubticaciones recopilarán experiencias recientes que incluirán evaluaciones de la eficiencia de riego y de efectos agroeconomicos de los sistemas de aspersión implementados por el ?MI en todas sus modalidades y considerando otro tipo de aspersores, corno los artesanates del tipo "Quillabamba"

Los proyecto evaluados son los ejecutados por la modalidad de Autoayuda. Los proyectos se describen en el siguiente cuadro.

Cuadro No 1.1 - Proyectos evaluados.

PROYECTO U BICACION

Los usuarios de los sistemas de riego por aspersibn son campesinos de economía de subsistencia y algunos de excedencia, es decir una parte de su produccibn esta orientada a la comercializacibn en tos mercados locales y regionales. Su tenencia de tierras en promedio es menor a 1 Ha.

Los sistemas de aspersibn estfin iocalizados en varios niveles fisiograftcos.

Terrazas y piso de valle : Chirnpacalca y Caycay Piedemonte Media luna y Liactamachanmarca. Ladera suave Unuraqui Ladera escarpada Racchi Ayllu

PARTE 11

DESCRIPCION DE LA INFRAESTRUCTURA DE

DE RIEGO POR A S f ERSION

Un primer componente de la infraestructura de riego por aspersión es el reservorio

II DESCRlPClON DE LA INFRAESTRUCTURA M: RiEGO POR ASPERSION

La infraestructura de los sistemas de riego por aspersión es variada, de acuerdo a las caracteristicas de la zona y del usuario. Podemos decir que algunos componentes de la infraestructura se llegaron a estandarizar (hidrantes, &maras de carga y equipos móviles).

2.1 Planteamientos hidraúlicos

tos planteamientos hidraúlicos, segun ta disposición de las lineas principales y laterales, se pueden distinguir 3 tipos:

Tipo peine: Del reservorio sale una línea principal que va en dirección al contorno de la ladera, mientras que la tinea lateral va en dirección de la pendiente. Como ejemplo tenemos Chimpacalca, Llactarnachanmarca y Media luna.

e Tipo doble peine: Del reservono se bifurcan 2 líneas principales con las mismas características que el anterior. Como ejemplo tenemos C a y a y y Racchi-ay lb

Tipo espina de pescado: Del reservorio sale una línea principal que va en dirección a ta

pendiente y las líneas laterales salen de ambos lados (izquierda y derecha de la línea principal) en direccibn al contorno de la ladera. Como ejemplo tenemos Unuragui.

Los planteamientos hidraúlicos tienen los componentes siguientes:

.Captación y almacenamiento : Las fuentes de agua por \o general son manantes o riachuelos muy pequenos. La captacidn es una estructura simple (canal aductor) que conduce el agua a un reservorio. El reservorio por lo general funciona como almacenamiento, sedimentador y cámara de carga iniciaf. *Conducción . La linea de conducción tiene la función de llevar el agua desde el reservorio hasta los laterales de distribucibn. La conducción puede ser presurizada o no presurizada.

La conducci6n presurizada es referida a la conduccibn entubada que tiene una carga inicial desde el reservorio. Esta conduccibn permite una minima Nrdida de agua. La repartición hacia los laterales es mediante válvulas de paso. Tiene limitaciones en la operatividad y el ganado tiene limitación para tomar agua, además la tubería es susceptible a deteriorarse por maniobras bruscas de las válvulas (golpe de ariete).

Este tipo de conduccibn se tiene en la mayoria de los proyectos de aspersión.

i- AL-~r 'tr- NWN i-w) ie rcr MVWN

~"w.d.mH*U9=s

(A') TIPO PEINE -

TIPO DOBLE PEINE

TlPO ESPINA DE PESCADO L - - Uneo rnovll

ESQUEMA N* 2.2

LEYENDA

O Caja d i válvula

~ h r i r c i da cargo

'ROECTO:

CAY- CAY 1 PLANTEAMIENTO HlDRAULlCO

ESQUEMA N. 2.3 1

LEYENDA

O Hidrante

Caja de válvula O Cámara de carga

PROYECTO PLANTEAMIENTO HlDRAULlCO

CAY - CAY S l S TEMA LAH6RAJPUJnl

E J E C U T A D O

LEYENDA

Hidrante Cojo de válvulo

fl Cámara de carqi

Rompa presldn

ESQUEMA N. 2.5

t -& -- - t IR" 16Om 1

LEYENDA 1

! R- presih -+ -+Canal

Coptaddn

w ~ e s e r v o r i o

H drant e m Coja de válvula

PROYECTO.

RACCHtAYLLU PLANTEAMIENTO HIDRAUU CO

E J E C U T A D O

LEYENDA

Hidrante a Cdmara de cor!

Caja de válvula Rompe presión

ESQUEMA N i 2.7

LEYENDA M- Can al

Hidrante Caja de v~lvula

=ROYECTO.

MEDIA LUNA PLANTEAMENTO HlDRAULl CO

E J E C U T A D O

I

ESQUEMA Ha 2.8

CAPTACI~N MANANTE JWUI

O t i /$

LEYENDA

7 a Captació"

m Reservorio

Hidrante

O Caja de válvula ~ m a m de carga

13 Rompe presión

iiI

-

i

PROYECTO:

LLACTAMACHACM ARCA PLAN TEAMENTO HlDRAüLlCO

E J E C U T A D O

La conducción no presurizada es referida a la conducción por canales o tuberías a presión atmosférica. Esta conducción favorece mayores perdidas de agua. La repartición hacia 1 ~ s laterales es mediante cámaras de carga. Es más operativo y el ganado no tiene limitación para tomar agua. Este tipo de conducción sdlo se tiene en algunos tramos del proyecto Cay Cay.

Distribución : La Iínea de distribucion permite llevar el agua hasta la cabecera de las parcelas (hidrantes). En los proyectos evaluados, por lo general las líneas de distribucih son pt-esurizadac (en el caso de Paucartambo la distribución no es presurizada) y permiten obtener la presión adecuada al aspersor. Esta Iínea está afectada directamente por los efectos de sobre-presión durante la maniobra de válvulas. La profundidad de la zanja en esta Iínea debe permitir el libre tránsito de las herramientas de labranza (chaquitaclla, yunta, arado o rastras)

O Aplicación : La Iínea de aplicación permite llevar et agua hasta las plantas. La línea de aplicación o equipo móvil reciben la presión total del sistema. El tipo de equipo móvil depende del tipo y número de aspersores. La cantidad de equipos móviles es dependiente de la dotación de agua en el sistema de riego. El desplazamiento del equipo móvil tiende a adaptarse a la secuencia de riego tradicional.

Los planteamientos hidrsulicus de los proyectos evaluados consideran una zonificacion de áreas según la presión (desnivel)

Hasta el momento se distinguen 4 zonas.

Cuadro No 2.2 - Zonificacibn segirn la presidn

TIPO DE ASPERSOR

W W Gravedad 0-1 5 Riego por gravedad

I Baja Presibn

Mediana Presión 1 25-45 1 Aspersores Pequeños (NAAN 323)

Aspersores Medianos (NAAN 233, 1 NELSON F33

Alta Presion 1 4580 1 Aspersores tipo caii6n ( W R IWI 55, I I 11 NAAN 255191 -31).

En la practica la distribución de aspersores segun la zona no siempre se da, por razones de topografía y de rendimiento de riego de los equipos móviles.

En proyectos como Racchi-aytlu y Llactamachanmarca se tienen aspersores pequeños a pesar de tener diferentes zonas de presión. En ambos casos no es adecuado el uso de aspersores grandes por la presencia de laderas escarpadas y parcelas pequeñas, respectivamente.

En Unuraqui se tienen aspersores grandes por la presencia de terrenos de pendiente suave y de regular extensión (mayor a 1 topo).

En Chimpacalca a pesar de tener 3 tipos de aspersores según las zonas de presión, los usuarios usan los aspersores grandes por el mayor rendimiento en riego.

Sdlo en Caycay y Media luna se viene utilizando aspersores pequenos, medianos y grandes según la zona de presih.

El analisis d8 la zonificaci6n permitib disefiar los hidrantes de acuerdo al tipo de equipo móvil a instalar.

2.2 CBmaras de carga

Esta estructura tiene la función de captar el agua del canal, sedimentar el material de arrastre y dar la presibn inicial al sistema. En Caycay la &mara de carga cumple con estas 3 funciones pero la presencia de material flotante (hojas, ramas) algunas veces provoca obstrucciones y obliga a mantener un permanente cuidado o limpieza. La implementacibn de rejillas a la entrada permite controtar en parte el ingreso de material flotante.

2.3 Cámaras de mmpepresih

Esta estructura tiene la función de controlar la presión en las líneas presurizadas. Nomahente se ubican a menos de 50 mts de desnivel. En Unuraqui, Media tuna, Uactamachacmarca, Racchy ayllu se disponen de estas estructuras. Durante la operaci6n se ha detectado algunos rebalses por la tubería de desfogue a causa de una inadecuada regulación d8 la v4lvula principal. Es decir se tiene un excedente respecto al caudal requerido por los aspersores en operacibn.

Esta estructura es un punto de toma de agua para llevar a las parcelas. Las caracteristicas de los hidrantes dependen del tipo de equipo móvil a implementarse. En los proyectos evaluados se tienen varios tipos de hidrantes.

Cuadro NQ 2.3 - Caracterfsticas de los hidrantes.

TIPO DE

MOVIL

I l

DISTANC. ENTRE HIDRANTES

3/4'

hasta 90 m

hasta 50 m

hasta 50 m

1"

Pequeño

PROYECTOS

Mediano

Chimpac, Unuraqui Caycay, Medialuna

Llactamach,RaqchiayIlu Caycay

Caycay

tos Últimos diseños de hidrantes tienen mayor operatividad que los anteriores. En caso de los hidrantes tipo Il t hubo una notable evolucibn respecto a su operatividad. Por ejemplo en Chimpacalca los hidrantes requieren de 2 accesorios (niple y codo simple) para efectuar la conexión del equipo móvil, mientras que en Unuraqui s61o requieren de f accesorio (codo giratorio), que además reduce el esfuerzo del usuario en efectuar la conexi6n del hidrante.

De otro lado los criterios para la ubicaci6n de hidrantes en las parcelas se basan en elegir lugares que permitan manipular con mayor libertad los equipos móviles (linderos y caminos). Asimismo el diseño de soporte del hidrante permite mayor rigidez a la estructura evitando ruptura de la tuberia del hidrante. La incorporación de tapas rnethlicas permite mayor cuidado en el uso de hidrantes sin autorización.

2.5 Equipos móviles

Los equipos móviles permiten la aplicacibn del agua a las plantas . Los equipos móviles de los proyectos evaluados son variados.

Cuadro No 2.4 - Elementos del equipo m6vil

EMPALMES 1 ASPERSORES

Manguera Plast 1" Manguera Pollet 1"

Manguera Poliet Xf

Acople doble aluminio

Niple lomo de cocodrilo, fierro o plástico.

Niple tomo de cocodrilo, fierro o

c m

Mediano

PequeiSo

La longitud del equipo m6vit depende de la distancia del hidrante a la parcela a regar. Podemos diferenciar 2 formas de instalar:

Empalme sucesivo : Es cuando a partir de una sola linea se instalan varios aspersores en serie. En este caso se debe conectar sucesivamente los tramos de lima móvil hasta llegar a la parcela.

Esta f m a de instalacidn es adecuada para los equipos mdviles tipo III, para los demh tipos es necesario cuando la separaci6n entre hidrante y parcela es considerable (mayor a 40m).

Empalme central I Es cuando a partir de un punto se derivan ramales que tienen 1 o más aspersores. En este caso el punto central puede ser el mismo hidrante. Los equipos móiiiles tipo II y I adoptan esta forma de instataci6n cuando la separaci6n entre hidrante y parcela es menor a 40m. Por ejemplo en Cay cay y Lladamachanmarca de un hidrante tipo II salen hasta 4 ramales de %" llevando cada una hasta 3 aspersores.

Son elementos de aplicación del agua hacia las plantas. Los aspersores se clasifican según su material de fabricación, segun el mecanismo de operacibn y según la presi6n de trabajo.

Cuadro No 2.5 - Característica de los aspersores

Caiión

Mediano

Pequeño

MATERIAL DE FABRlCAClON

Bronce

Bronce y

plástico

Bronce y

plástico

MECANISMO DE OPERAC.

Impacto

lmpacto

Impacto

REGULAC. DEL ANGULO DE GIRO

Circulo total

Círculo parcial

Círculo total

Circulo parcial

Circu\o total Círcuto parcial

Las caracteristicas de operaci6n de cada aspersor podemos apreciar en los gráficos siguientes.

Soporte de los aspersores El soporte permite colocar el aspersor en cualquier punto del terreno. Este

debe ser iiviano y fácil de instalar y nivelar. El soporte para aspersores cañón es un trípode de fierro que pesa hasta 20 kg y permite instalar el aspersor en cualquier parte del terreno, tiene buena estabilidad.

El soporte para aspersores medianos y pequMos tiene variantes, el m& rústico es una estaca de madera que se clava en el suelo y se sujeta al elevador del aspersor mediante amarre de soga.

En Racchi Ayllu se tiene un tipo de soporte metálico que se clava en el suelo y Heva soldada una Tee de 1" de f"gO en la que se acopla directamente el aspersor, su ventaja es la simplicidad de la instalacibn. Este soporte no requiere elevador para el aspersor.

f - -+ --f -- .. 10 .II *O - 4 -;-$

C O R T E A-A

L a u n c O C O O R ~ L L O

H l P L E Q 1 "

UMIOH C / R P V C 4 1 "

TRAWSlClOi4 P V C 0 1"

T E E P Y C 2 "

TRAHS l C l W PVC 0 1"

WlOH C/ I I P V C 8 t "

? E € P V C 01'

O 4 0

TIPO:

D. HIDRANTES

C V C . a- --.-m

EQülPO MOV L TIPO PEQUE d O

L

TIPO - I EQUIPO M O V k TIPO PEQUEÑO

-EQUIPO MOVIC. Tim MEDIANO

i w o crkor

TIPO:

III EQUIPO MOVlL - TIPO CANON