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Introducción

Los distritos y unidades de riego del estado de Guerrero, como muchos en el país, han venido padeciendo los embates del desarrollo urbano, convirtiendo áreas agrícolas en conjuntos habitacionales, sin que medie la ley sobre el cambio de uso del suelo, de tal suerte que la red de canales y drenes han quedado atrapados por el medio urbano, con la vivienda, la vialidad, puentes, pasos superiores y en general con la infraestructura urbana. Lo anterior deriva en ocupación de las zonas federales, los drenes y canales se convierten en tiraderos de basura, lo que hace imposible llevar a cabo las actividades de operación, conservación y mantenimiento para conducir el agua hasta las parcelas, incidiendo más todavía en bajas eficiencias de conducción y aplicación del riego, el drenaje y desfogue de los excedentes de agua de riego y aguas pluviales. Los mecanismos de operación de las obras de toma, de medición o de control son dañados o degradados por la corrosión o por falta de mantenimiento oportuno, con el consecuente aumento en el costo de reposición o reparación. Por otra parte la infraestructura de riego en muchos casos sobrepasa los 50 años de vida útil y apenas el 40 % (28.0 km) de la red de conducción y distribución se encontraba revestida de concreto hidráulico, el restante 60% (42.0 km) eran canales a cielo abierto construidos en tierra. Además existe la conducción de las fuentes principales como: presas de almacenamiento, pequeños embalses o derivaciones directas de los ríos o arroyos hasta el punto de derivación que suman 40.0 km, que no fueron considerados en las acciones de modernización, pero representa una pérdida significativa por filtración, evaporación y tomas sin derecho no reconocidas por los usuarios, entre los casos más notables están las conducciones por el arroyo Tomatal de Iguala (Presa Valerio Trujano) con 6.0 km, el río Tixtla (Presa Vicente Guerrero) con 10.0 km y el arroyo San Alejo - Pilcaya cuya fuente es un manantial que nace al pie del volcán Nevado de Toluca y tiene una longitud aproximada de 25.0 km. La dispersión de las áreas de riego obligó en su tiempo a construir grandes tramos muertos de canales en tierra, derivando en bajas eficiencias de conducción y tiempos largos de espera para llevar el agua hasta el pie de la parcela.

Programas de modernización

Los tres niveles de gobierno federal, estatal y municipal en coordinación con las Asociaciones de Usuarios de los distritos y unidades de riego han podido instrumentar y desarrollar sus programas de modernización, rehabilitación y tecnificación del riego. El gobierno federal a través de la Comisión Nacional del Agua con sus programas de Uso Pleno de la Infraestructura Hidroagrícola (UPIH), Programa de Rehabilitación y Modernización (PRM) y Programa de Modernización y Tecnificación de las Unidades de Riego (PMTUR), y el gobierno estatal a través de la Secretaría de Desarrollo Rural con sus fondos de inversión como el Fondo de Fomento Agropecuario del Estado de Guerrero (FOFAEG) y el Fondo de Aportaciones para el Fortalecimiento de Entidades Federativas (FAFEF) y los municipios y usuarios a través de los Programas de Alianza para el Campo (PROCAMPO), y aún con recursos propios de los usuarios, quienes decidieron frenar el deterioro de la infraestructura hidroagrícola en las unidades y distritos de riego del estado de Guerrero, poniendo a prueba las capacidades del Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA), organismo que fue contratado para proponer soluciones efectivas y económicas con el mínimo costo, apoyados con recorrido de campo, información de gabinete de la CONAGUA y los diagnósticos técnicos más básicos, se fueron presentando propuestas de trabajo, con acciones de rehabilitación, modernización, organización y capacitación a técnicos de operación y conservación. El IMTA participó en la elaboración de los proyectos ejecutivos, los diseños e innovaciones en los sistemas de riego, organizando a los usuarios, capacitando y asesorando a usuarios y técnicos, desde 2003 hasta la fecha. Acciones de rehabilitación y mejoramiento

La rehabilitación se abordó pensando en rescatar los canales principales revestidos, las obras hidráulicas, los mecanismos y equipos en buen estado, siempre y cuando funcionaran correctamente y no tuvieran las condiciones para lograr un mayor beneficio tecnológico o entubando al mínimo costo. En el caso de Zirándaro se planteó aumentar la capacidad del canal principal en 560 l/s, técnicamente no representaba ningún problema, pero cuando se comparó el costo del primer tramo de 1.3 km entre la sobreelevación de la sección

MODERNIZACIÓN Y TECNIFICACIÓN DE LOS DISTRITOS Y UNIDADES DE RIEGO

DEL ESTADO DE GUERRERO.

Moreno B., José E.

Herrera P., Juan C.

Ángeles H., Juan M. Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, Paseo Cuauhnáhuac 8532, Progreso, Jiutepec, Morelos, 62550

emoreno@tlaloc.imta.mx, jherrera@tlaloc.imta.mx, jangeles@tlaloc.imta.mx

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rectangular de concreto hidráulico con el entubamiento con PEAD de 36” de diámetro, la mejor opción fue la primera, pero al comparar el siguiente tramo de 3.5 km de sección trapecial revestido contra el entubamiento de PEAD del mismo diámetro, la mejor opción fue ésta última, en la que además por las condiciones de operación de una tubería, la longitud del canal principal se acortaba por un atajo, ganando hasta 800 m. La red hidráulica se mejoró elevando las secciones de control para obtener mayor carga, siendo la más importante un vertedor “Z” para la obra de toma del entubamiento de la capacidad ampliada; en el resto de la red se colocaron válvulas de admisión y expulsión de aire, se rediseñaron las rejillas de entrada a las conducciones principales y de distribución, igualmente se regularizaron las tomas no autorizadas. En la unidad Aguas Blancas, el canal de conducción principal en su tramo muerto es una galería de concreto armado en buen estado y no se encontró un punto donde ganar carga de posición, por lo que sólo hubo acciones de rehabilitación de losas, reconstrucción de pasos superiores de agua, algunas obras de toma y compuertas deslizantes, y lo más importante fue que con la carga disponible en el canal se logró el diseño para el entubamiento de toda el área agrícola, quedando algunas parcelas con presión para instalar sistema de riego por goteo. Acciones de modernización

En 2003 el IMTA es contratado para iniciar el proceso de modernización y tecnificación del riego con un proyecto ejecutivo para instalar un sistema de riego en baja presión con multicompuertas y dos parcelas demostrativas de riego presurizado. En esta primera Etapa se modernizó una superficie de 840 ha. del Distrito de Riego 068 Tepecoacuilco-Quechultenango, distribuida en 5 comunidades a saber: Tepecoacuilco, Tierra Colorada, Acayahualco, Santa Teresa y Rincón de la Cocina, con ello se resolvieron los principales problemas del Módulo de Riego I-1 sobre: mantenimiento, contaminación, deterioro de la infraestructura; la falta de estructuras de medición y de control en la red de distribución, bajas eficiencias de conducción y de aplicación del riego, además de las tomas clandestinas; de los problemas de ocupación de áreas agrícolas por el crecimiento de población en áreas suburbanas, la invasión de zonas federales, el bajo nivel tecnológico y la siembra de cultivos poco rentables. La propuesta en aras de contribuir en un mayor ahorro de agua al mejorar la conducción, mediante el entubamiento del agua que demandan las unidades de Iguala y Tuxpan, utilizando la plantilla del arroyo El Tomatal en un tramo muerto de casi 7.0 km hasta la derivadora existente, la inversión se elevó de 22.9 a 44.1 millones de pesos, representando el entubamiento el 48% de la inversión tota, lo que motivó dejarlo para una segunda etapa. Para continuar el proyecto con una inversión más razonable, la CONAGUA, el Gobierno del Estado de Guerrero y la

Asociación de Usuarios, encargaron al IMTA en 2006, la búsqueda de nuevos escenarios de inversión, sin demérito de la propuesta de tecnificación y modernización para las zonas de riego de Tuxpan e Iguala. Se analizaron cuatro escenarios de tecnificación posibles, con los sistemas de riego de alta y baja presión del diseño original. Se seleccionó el cuarto escenario que comprendió la construcción de una nueva presa derivadora para conseguir la carga requerida en zonas de riego elevadas, localizada en el Km. 0+940 aguas arriba de la actual y comprendió las mismas zonas de riego de Iguala y de Tuxpan. Para esta Etapa II se llevaron a cabo los estudios de topografía, hidrología, hidráulica y mecánica de suelos. Además se revisaron y aprovecharon los estudios y análisis existentes de calidad del agua, climatología, topografía de las zonas de riego y requerimientos de agua de los cultivos. El estudio topográfico de la barranca se realizó con curvas de nivel equidistantes a cada 20 cm; se determinaron los perfiles medios del cauce y de las zonas federales, las secciones del cauce a cada 20.0 m en una longitud de 1.1 km. Durante el proceso la Asociación de Usuarios decidió ampliar la zona de riego de Tuxpan primero en 10 ha y después en 38 ha, para lo cual se hizo el levantamiento topográfico de 24 parcelas, con curvas de nivel a cada 25 cm. Se llevó a cabo el estudio de mecánica de suelos y geología sobre el nuevo sitio de la presa, para proyectar las obras de desvío, el dique, la toma y el desfogue. Se hizo la exploración y muestreo con el detalle requerido en un pozo a cielo abierto (PCA), sobre la margen izquierda para conocer la estratigrafía y la caracterización del suelo con fines constructivos. De acuerdo con los resultados de laboratorio el estrato está formado por una arcilla plástica con presencia de arena fina, color café claro en estado seco, de baja compresibilidad y resistencia alta en estado seco (CL). Con aproximadamente 13% de arena fina, su peso volumétrico es de 1760 kg/m3, valor correspondiente a suelos medianamente compactos. De acuerdo con las pruebas de compresión triaxial no consolidada-no drenada (UU) realizada, el suelo tiene una cohesión de 0.23 kg/cm2 y un ángulo de fricción interna de 32º. Sobre la margen derecha se llevó a cabo otro PCA, solo para confirmar la continuidad y homogeneidad del suelo mediante análisis al tacto. El estudio hidrológico se realizó bajo el criterio del U. S. Weather Bureau y ampliado por Reich (1963), que parte de la relación empírica para estimar la lluvia de una hora y un periodo de retorno de dos años, con el cual se traspone el análisis de datos de una cuenca vecina grande, a una cuenca pequeña que no dispone de datos hidrométricos y registra tiempos de concentración de lluvia menores a 5 minutos, a partir de los cuales se obtienen las curvas Precipitación-Duración-Periodo de retorno (P-D-Tr). El análisis se complementa con la aplicación de modelos de ajuste estadísticos (Gumbel, Doble Gumbel, Normal, Lognormal y Gamma), seleccionando la función de distribución Gamma de mejor ajuste. El siguiente paso fue aplicar el criterio de Chen Lung Chen que presenta una función mejorada del criterio de F. C. Bell; este investigador encontró cocientes estables entre la lluvia de una hora y un periodo de retorno de 10 años y la

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lluvia de igual duración pero con diferente periodo de retorno; posteriormente, se combinan las relaciones duración-lluvia con los cocientes frecuencia-lluvia para obtener un relación general de precipitación-duración-periodo de retorno. La propuesta de Chen para obtener la curva P-D-Tr, permite hacer estimaciones dentro del intervalo de 5 minutos a 24 horas y periodo de retorno mayores de un año. Finalmente considerando el escurrimiento de lluvia en exceso y el Número de Curva del Soil Conservation Service, para el tipo de vegetación y de suelos de la cuenca El Tomatal de 21.5 km2 y con un periodo de retorno de 100 años se obtuvo el gasto de diseño de 76 m3/seg con el cual se diseñó la derivadora. Esta metodología por aproximaciones sucesivas para obtener el gasto de diseño en cuencas pequeñas o medianas, donde no existen registros, pero se puede auxiliar de los registros de una cuenca vecina con registros, es una aportación de varios especialistas del IMTA. El análisis hidráulico se llevó a cabo mediante una modelación de la red abierta para las dos zonas de riego de Tuxpan e Iguala, con la nueva carga de posición de la presa. Se utilizó la hoja de cálculo electrónica Excel y el Programa Epanet para conocer las presiones en los puntos críticos y se logró un diseño óptimo de las redes. El proyecto comprendió el diseño de la obra de cabeza, entubamiento de la red de conducción principal, se dimensionaron las redes de riego para una superficie de 688 ha, beneficiando a 265 usuarios de Iguala y Tuxpan. El expediente técnico quedó integrado por las memorias descriptivas y de cálculo, catálogo de conceptos, presupuesto base, planos constructivos y especificaciones técnicas para licitación. Con la nueva carga de la derivadora se podrán regar 210 ha por goteo, 91 ha por aspersión y 385 ha con tuberías de multicompuertas de 200 m y 54 juegos de codos de arranque. Durante la operación del sistema de riego se tendrán 15 hidrantes abiertos a la vez en Iguala y hasta 12 en Tuxpan. El tiempo de riego para aplicar una lámina bruta de 9.04 cm en una superficie de 1 ha, con el gasto modular de 30 l/s es de 8.37 horas. Otro proyecto ejecutivo emblemático de la modernidad es el sistema de riego en baja y alta presión de la red hidráulica de conducción, distribución y parcelaria diseñado para la Unidad de Riego “Juan Catalán”, Tixtla, Gro. Este sistema ha quedado preparado para instalar sistemas de riego presurizado a cielo abierto o en ambientes controlados. Actualmente trabaja toda la red en baja presión con válvulas reguladoras de presión, pero en la medida que los usuarios decidan instalar sistemas más sofisticados en alta presión, bastará con remover las válvulas colocadas estratégicamente. Para lograr la carga de posición se tuvieron que plantear y analizar las alternativas de reubicar la presa derivadora aguas arriba en 460 m o instalar una estación de bombeo, el mejor resultado fue la reubicación de la presa derivadora. Estos cambios tecnológicos de regar con canales a cielo abierto, a regar con tuberías de multicompuertas y después aplicar el riego por goteo o aspersión también a cielo abierto o en invernadero, se tendrán que dar en un proceso de aprendizaje gradual. La unidad de Tixtla quedó completamente presurizada, cuando en otras se alcanzaron presiones apenas en la mitad de la

superficie, de cualquier forma representa una oportunidad de mejorar los rendimientos de sus cultivos cuando decidan instalar sistemas de riego localizado con fertirriego. En la tabla 1 se presenta un resumen de los proyectos ejecutivos en los que participó el IMTA con sus diseños, innovaciones y mejoras, que para bien de los usuarios fueron construidos y que operan ellos mismos. En suma se ejecutaron 11 proyectos, beneficiando a 20 comunidades, con una superficie de 4,550 ha, un gasto global de 4544 l/s, con una red de tuberías de 372.3 km, 2192 usuarios, con un gasto unitario de 1.00 l/s/ha, una longitud media en la conducción y distribución de 15.36 m/ha, este último indicador confirma el grado de dispersión de las áreas de riego, quedando 5 proyectos por arriba de la media, siendo Tixtla la unidad más compacta con 1.64 m/ha y Tetipac la más dispersa con 92.92 m/ha.

Tabla 1. Comunidades beneficiadas con los programas de

modernización y rehabilitación Proyecto/ Superficie Gasto Longitud de tubería de diversos materiales

localidad beneficiada total Conducción Distribución Subtotal Parcelaria Total

ha l/s m m m m m

Tepecoacuilco 840 830 8072 6420 14492 69782 84274

Iguala-Tuxpan 688 750 12130 4580 16710 45413 62123

Tixtla 280 300 460 - 460 27100 27560

Pilcaya1

1045 784 7700 3300 11000 64900 75900

San Luis San Pedro 284.3 300 6140 560 6700 36,400 43100

San Luis La Loma 439 470 3269 1401 4670 7288 11958

Zirándaro 510 560 3488 1330 4818 24876 29694

Aguas Blancas 258 340 - 1424 1424 11856 13280

Santa Lucía, Tecpan 91 90 - 2900 2900 6392 9292

Tetipac 65 60 - 6040 6040 1680 7720

Ahualulco Tetipac 50 60 - 687 687 6735 7422

TOTAL 4550.3 4544 41259 28642 69901 302422 3723231/ Pilcaya, únicamente se riega la mitad de la superficie, la otra mitad se riega en el siguiente año.

Tabla 2. Usuarios beneficiados con los programas de

modernización y rehabilitación

Proyecto/ Usuarios Gasto Longitud

localidad beneficiados unitario cond/ha

l/s/ha m/ha

Tepecoacuilco 429 0.99 17.25

Iguala-Tuxpan 265 1.09 24.29

Tixtla 453 1.07 1.64

Pilcaya1

428 0.75 10.53

San Luis San Pedro 71 1.06 23.57

San Luis La Loma 87 1.07 10.64

Zirándaro 230 1.10 9.45

Aguas Blancas 110 1.32 5.52

Santa Lucía, Tecpan 25 0.99 31.87

Tetipac 55 0.92 92.92

Ahualulco Tetipac 39 1.20 13.74

TOTAL 2192 1.00 15.36

Tabla 3. Proyectos y obras hidráulicas diseñadas

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Proyecto/ Presa Obra toma Obra desfogue Canales de

localidad derivadora C. Deslizante C. radial derivación

Tepecoacuilco 2 1

Iguala-Tuxpan 1 1 1

Tixtla 1 1

Pilcaya1

1

San Luis San Pedro 1 1

San Luis La Loma 1 1

Zirándaro 1

Aguas Blancas 1 1

Santa Lucía, Tecpan 1 1

Tetipac 1 1

Ahualulco Tetipac 1

TOTAL 3 11 3 4 Conclusiones

Los objetivos de la tecnificación, modernización y mejoramiento de las unidades y distritos de riego se cumplen en la medida que los usuarios obtienen el mayor provecho del tiempo y los recursos que aplican en este nuevo esquema de regar. Sobre el aumento de la producción y productividad agropecuaria toca a los actores de la operación y también a los usuarios llevar a buen término estos beneficios, para lograr un mayor bienestar que sugiere el nuevo sistema con muchas ventajas sobre el anterior. Una de las grandes ventajas y beneficios de este proyecto, es la reducción del costo de conservación de las obras y la preservación de los recursos y el ambiente; el haber aislado las aguas residuales urbano industriales, de las aguas pluviales para riego provenientes de las presas de almacenamiento, permitirá producir productos de consumo humano directo más saludables. Para alcanzar un buen nivel de conocimiento y operación de los sistemas, se requiere de la capacitación del personal técnico y usuario, que le permita valorar en su justa dimensión el cambio tecnológico que representa el nuevo sistema, mejorando sus prácticas de manejo y aplicando el agua en forma más eficiente. Estos proyectos deben representar para los usuarios la oportunidad de cambiar su visión de producir a escala comercial y rentable, con perspectivas de mayor desarrollo, dejando atrás la producción del autoconsumo. La modernización de los distritos y unidades con proyectos de esta naturaleza que han requerido de cuantiosas inversiones, también debe llevar a la reflexión de gobierno y sociedad sobre el cambio de uso del suelo, en áreas donde las zonas agrícolas son afectadas por el desarrollo y crecimiento de las grandes ciudades, la inversión en la nueva infraestructura no alcanza a recuperarse, pues en algunos casos se tienen fuertes presiones del desarrollo urbano por el atractivo turístico y recreativo que representan los embalses y las corrientes.

Referencias

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