Planeación de los recursos hídricos, del sistema de riego campana – malacatus, utilizando sistemas de información geográfica (sig)

Abstract

La presente tesis titulada: “Planeación de los Recursos Hídricos, del Sistema de Riego Campana – Malacatos, Utilizando Sistemas de Información Geográfica (SIG)”, se la realizó en la Universidad Nacional de Loja, se trabajó con información secundaria, planteándose los siguientes objetivos: Desarrollar e implantar, en el Sistema de Riego “Campana–Malacatos”, una metodología que en base a las técnicas actuales de manejo de información por computadora, sirva como instrumento normal de trabajo, para así proveer a los responsables del funcionamiento del sistema de riego de mayores elementos de juicio que les permitan la toma adecuada de decisiones. Recopilar, validar, sistematizar y actualizar toda la información básica biofísica y socioeconómica existente del sistema de riego “Campana–Malacatos”, tanto de la cuenca de captación como de la zona de riego, Estructurar una base de datos geográfica, utilizando los Sistemas de Información Geográfica (SIG) que contenga tanto datos descriptivos (numérico–estadístico) como cartográficos, Definir la programación de riego para un año agrícola, con ayuda de los Sistemas de Información Geográfica (SIG), Transferencia de resultados generados en el proyecto, a agricultores e interesados, para su conocimiento y aplicación. El sistema de riego Campana-Malacatos se ubica al sur oriente de la ciudad de Loja, Republica del Ecuador y al norte de la población de Malacatos. La zona de riego abarca los sectores de El Sauce, Belén, El Carmen, La Granja, Piedra Grande, San Francisco y Palenque. El área actual del sistema riego Campana-Malacatos, comprende aproximadamente, en la zona de riego, 512,42 ha, de las cuales es posible regar efectivamente 372,19 ha la misma utiliza las aguas del río Campana, captadas en la cota 1.731 m.s.n.m., conducidas hasta la zona de riego, mediante un canal abierto de aproximadamente 9 km de longitud. El período de análisis establecido para el estudio de la precipitación media de la cuenca, fue de 30 años (1969-1998), cuyas estaciones fueron (Cajanuma, San Francisco, Vilcabamaba y Yangana) siendo un período uniforme para todas. Dicha información fue proporcionada por el Centro Integrado de Geomática Ambiental CINFA de la Universidad Nacional de Loja. Como en el caso anterior, el período de análisis establecido para el estudio de la precipitación media de la zona de riego, fue de 30 años (1969-1998), en este caso solo se trabajó con la estación meteorológica Malacatos, dicha información fue proporcionada por el CINFA. Para el estudio del requerimiento hídrico de los cultivos de esta zona, se aplicó el programa computacional Cropwat 5.7, en la que se requirió de la información climatológica de la estación meteorológica Malacatos, debido a la influencia directa que posee sobre la zona de riego, información que fue proporcionada por el Centro Integrado de Geomática Ambiental CINFA, y de los Anuarios Meteorológicos INAMHI, esta información consta de: temperatura media, máxima y mínima, evaporación, velocidad del viento, insolación, nubosidad y humedad relativa. Para la construcción de la base de datos geográfica se necesitó del tiempo necesario, ya que se debía realizar un adecuado diseño que asegure que las coberturas y los atributos estén disponibles cuando sean necesarios. Además la exactitud de la base de datos digital determinó la calidad del análisis y del producto final. La estructuración de la programación de riego, aplicando los Sistemas de Información Geográfica, se realizó con ayuda del programa computacional Arc View 3.2, en el que se desarrolló la base de datos con ayuda del mapa catastral, trabajando a nivel de parcela del usuario, y creando los distintos campos para la programación. El diccionario de datos, proporciona información en base a las consultas de programación de riego que se desee saber, tales como: cuando regar, tiempo, caudal, turno, e intervalo de riego para cada usuario, propietario de la parcela, sector al que pertenece, área de la parcela, cultivo, tipo de riego; como también constantes hidrofísicas (capacidad de campo y punto de marchitez permanente), densidad aparente, extura y profundidad del suelo. La microcuenca “Campana”, presenta un área total de 33,94 km , un perímetro de 28,15 km, la forma va de oval oblonga a rectangular, presentando una baja tendencia a las crecidas; los indicadores de drenaje como la densidad de la red de los cauces (0,47 cauces/km2), y la densidad de drenaje (1,08 km/km2), son los que proporcionan la verdadera medida de la eficiencia del drenaje, con una pendiente del cauce del 11,92%, la longitud del cauce principal de 11,81 km2, la elevación media de la cuenca es de 2704 m.s.n.m., y con el 32,94% la pendiente de la cuenca, que guarda una estrecha y compleja relación con la infiltración, el escurrimiento superficial y la humedad del suelo. Para la determinación de los requerimientos hídricos del sistema de riego, se utilizaron algunos elementos meteorológicos como: precipitación media, temperatura media, máxima y mínima, humedad relativa, nubosidad, heliofanía, dirección del viento, velocidad del viento y evapotranspiración potencial, valores comprendidos en un período de 30 años (1969 – 1998); evaporación media, comprendida en un período de 11 años (1969 – 1979) . El sistema comprende un área total de 512,42 ha, de las cuales son regables 372,19 ha, debido a que el resto de área (140,23 ha) esta comprendido por bosques, centros poblados, vías y áreas no cultivables. El patrón de cultivos, se estableció en base a los cultivos que predominan en la zona y que mayor demanda tienen en el mercado, siendo los más comunes o que se dan en mayor producción: caña, hortalizas (tomate, pimiento, pepino, melón, lechuga, acelga, espinaca, zanahoria, rábano y remolacha), frutales (cítricos, papaya, aguacate y babaco), maíz, fréjol y pastos. Luego de haber determinado el patrón de cultivos, obteniendo el coeficiente de los cultivos (kc) en las diferentes fases y la evapotranspiración del cultivo de referencia, se calcula la evapotranspiración de los cultivos; para luego determinar la evapotranspiración promedio ponderada de los cultivos (ETp), además se obtuvo los datos de precipitación probable al 80%, y en base a estos parámetros poder determinar las necesidades de riego netas (NRn), las necesidades de riego brutas (NRb), mismas que están determinadas en base a la eficiencia de aplicación del sistema de riego como: surcos (60%), aspersión (75%) y goteo (90%), calculadas para cada mes. De esta forma se pudo determinar el caudal característico de riego, que resulta ser el mayor valor de la serie de caudales obtenidos para cada mes, siendo para riego por surcos (0,83 l/s/ha), riego por aspersión (0,66 l/s/ha) y riego por goteo (0,45 l/s/ha). Con la aplicación de los sistemas de Información geográfica (SIG) en la planificación del riego, se pueden realizar diferentes tipos de consultas tanto espacial (mapas) como alfanumérica (base de datos) almacenadas en el sistema; de acuerdo a las necesidades y requerimientos de los usuarios, como ejemplo se tiene: qué usuarios riegan el día lunes?, realizando este tipo de consulta proporciona toda la información pertinente como: nombre de los usuarios, número de parcelas a regar, área total y parcial a regar y caudal total y parcial de riego. Al momento de realizar una consulta en cualquiera de las parcelas, la información que se obtiene de ésta, es la siguiente: número de polígono, propietario, sector al que pertenece, textura del suelo, punto de marchitez permanente (P.M.P.), capacidad de campa (C.C.), profundidad del suelo, área de la parcela, perímetro de la parcela, densidad aparente, cultivo implantado, tipo de riego, lámina de agua aprovechable (LAA), lámina de agua rápidamente aprovechable (LARA), frecuencia de riego, lámina bruta, período de riego, tiempo de riego, turnos de riego por día, turnos por período de riego, área de riego por turno, caudal mínimo, número de riegos al mes intervalo de riegos, tiempo de riego (horas), día de inicio de riego, hora de inicio de riego, día de fin de riego y hora de fin de riego.