Transcript Presentación Dr. Felipe Cisneros

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SEMINARIO INTERNACIONAL DE RIEGO Y DRENAJE
MANEJO DE REDES COMUNITARIAS PARA GESTION
EFICIENTE DEL AGUA.
Jueves 14 de Noviembre del 2013
Avances en Investigación para mejorar la gestión del Riego desarrollados
en el marco del Programa para el manejo del agua y del suelo PROMAS de
la Universidad de Cuenca: Software administrativo para sistemas de riego
(CERES-PLUS), Sistema de soporte de decisiones para el riego (CERESPRO), Sistemas de extensión para mejorar la eficiencia del riego
Felipe Cisneros Espinosa PhD
Director PROMAS-UNIVERSIDAD DE CUENCA
Quito noviembre del 2013
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CONTENIDO
Introducción
 Software administrativo para
sistemas de riego (CERESPLUS),
 Sistema de soporte de
decisiones para el riego
(CERES-PRO),
 Sistemas de extensión para
mejorar la eficiencia del riego

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Introducción
El sistema informático para la administración de
proyectos de riego, CERES, empezó a desarrollarse en
el Programa para el Manejo del Agua y del Suelo
(PROMAS) de la Universidad de Cuenca, enmarcado
en el proyecto del Consejo Inter-Universitario
Flamenco (VLIR) denominado “Manejo día a día de
Proyectos de Riego en el Sur-Oriente Ecuatoriano”, el
cual arrancó en Mayo de 1996.
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• El objetivo de CERES es asistir a una junta de regantes o al
encargado de la administración de un sistema de riego en las
funciones diarias del manejo de información. La necesidad de un
producto con esta funcionalidad surgió luego de la transferencia de
la administración y operación de los proyectos de riego a los
usuarios por parte del gobierno, quien era el encargado hasta ese
entonces.
• La primera versión de CERES se desarrolló en cooperación con
personal de la TUCAYTA, que es la organización encargada de
administrar el proyecto de riego Patococha ubicado en la provincia
de Cañar. Debido a esto, la funcionalidad de las versiones iniciales
de CERES refleja las condiciones y necesidades de manejo de
información específicas de ese proyecto de riego
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Algunas de estas condiciones y necesidades se mencionan a
continuación:

Lotes de terreno agrupados en módulos y éstos a su
vez en comunidades.

Cobro de riego y asistencia a mingas según
rangos de área que posee cada familia.

Imposición y cobro de multas y cuotas
extraordinarias.

Imposición y cobro de recargos por mora.

Asignación de turnos de riego de acuerdo a
tiempos asignados por módulo y al área de
cada lote.

Cierres de periodo anuales.

Editor grafico para la cartografía catastral

Traducción al Kichua.
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Utilidad CERES
• Tradicionalmente, en los proyectos de riego se
maneja la información manualmente, lo que
provoca inconvenientes.
– Generalmente la información relevante no está
disponible a tiempo.
– La información es incompleta y muchas
decisiones no pueden ser tomadas en el momento
oportuno.
– El acceso y almacenamiento de información no
son seguros.
• Los datos de usuarios y valores fijados varían con
mucha frecuencia.
• Mantenimiento de información.
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Utilidad CERES
• Tarifas y recaudación inadecuadas para
mantener la infraestructura.
– Tarifas generalmente no están asociadas al
volumen de agua utilizado.
– Falta de información de apoyo para
otorgamiento de derechos de agua y fijación
de tarifas.
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Utilidad CERES
• La información que se maneja en un sistema de riego
es bien conocida y básica (suelos, clima, red de
irrigación,uso del suelo, etc.)
• Esta información se comparte a menudo para
diversos propósitos:
–
–
–
–
–
distribución riego
plan de irrigación
contabilidad
pagos del agua
indicadores del funcionamiento, etc.
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Funcionalidades
• Lenguaje de programación: Visual Basic (ver 3.0-6.0)
• DBMS:Access
Actualización, eliminación
de datos descriptivos
Automatiza tareas diarias de las
Administradoras de Riego
Relación de información
cartográfica - digital
.. .
.
. 5
.
9,5
6,5
7,4
5,3
11,3
8,2
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Funcionalidades
Mantenimiento de datos de parcelas
Registro de Jornales
Obligaciones
Generación de informes
Traducción al kichua.
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Traducción al Quichua 1/3
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Traducción al Quichua 2/3
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Traducción al Quichua 3/3
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Proyectos / Sistemas donde se ha
implementado
En el Ecuador :







Patococha, Cañar (1500fam.), 1999
Licto, Chimborazo (3400fam.), 2000
Quisapincha, Tungurahua, 1999
Chambo, Chimborazo (10000fam.), 2000
Tahuin, El Oro (8000ha.) *
Chicticay, Paute
Manuel J. Calle, Troncal, Cañar.
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Proyectos / Sistemas donde se ha
implementado
En el Ecuador ...






Cunuyacu, Tungurahua (5000 usuarios), 2002
Chiquicahua, Tungurahua (2500 usuarios), 2002
Alobamba, Tungurahua (560 usuarios), 2002
Toallo Comunidades, Tungurahua (1700
usuarios), 2003
Proyecto Nabón, Azuay, 2003
Sistema de Riego Manuel J. Calle (La Troncal –
Cañar)
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Proyectos / Sistemas donde se ha
implementado
En el Perú
• Juntas de Usuarios del Río Chonta
Cajamarca, Perú, 2002
• Juntas de Usuarios del Río
Mashcón Cajamarca, Perú, 2002
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Proyectos / Sistemas
en los que se ha implementado
Proyecto
Provincia
Usuarios
Hectáreas
Patococha
Cañar
1.751
Licto
Chimborazo
3.400
1.700
Chambo
Chimborazo
10.000
5.000
Río Mashcón
Cajamarca
Río Chonta
Cajamarca
1.415
7.830
Cunucyacu
Chimborazo
6.000
6.170
Chiquicahua
Tungurahua
3.500
6.170
Toallo-Alobamba
Tungurahua
594
4.600
Tahuín
El Oro
Toallo–Comunidades
Tungurahua
Varios
Chimborazo
S.J.B. de Nabón
Azuay
Manuel de J. Calle
Cañar
Chicticay – Paute
Paute
1.160
400
Lotes
2.617
Org. Responsable
Estado
Tucayta
Terminado
15.000
Junta de Usuarios
Terminado
25.000
Corporación Chambo
En desarrollo
SNV
Soporte
SNV
Soporte
IEDECA
Terminado
1.500
IEDECA
Terminado
591
IEDECA
Terminado
CODELORO
Terminado
IEDECA
Desarrollo
CODERECH
Desarrollo
Junta de Usuarios
Soporte
Asoc. de Regantes
Prototipo
Sistema de Riego
Terminado
1.943
1.440
280
25.000
150
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Metodología de Implementación
Descripción
 CD de instalación
 Clave para registro
oficial del CERES en su
computadora
1. Licencia de uso de
CERES
2. Análisis de
requerimientos
3. Programación de
adaptaciones
El usuario obtendrá:
Se realizará un taller de
análisis de requerimientos de
un día.
De acuerdo al análisis de
requerimientos se realizará la
programación adicional de
hasta un mes de trabajo, para
adaptar a estos
requerimientos.
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 Cronograma de
actividades previo a la
realización del mismo.
 Memoria del taller.
CD de instalación de la
versión de CERES
adaptada a sus
requerimientos.
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Metodología de Implementación
4. Instalación en sitio
mas
pruebas
5. Capacitación básica
Junto con los usuarios del
software CERES se
realizarán las pruebas con sus
datos
La instalación en el sitio, las
pruebas y la capacitación
sobre las funcionalidades del
CERES se lo hará en un
tiempo de máximo 3 días.
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Metodología de Implementación
6. Soporte 1 año
Los niveles de soporte a los
usuarios serán:
6.1 Instrucciones sobre el uso
del
Manual de CERES
Membresía a la lista de difusión
6.2 Preguntas y respuestas
frecuentes
6.3 Soporte vía correo
electrónico
6.4 Soporte vía telefónica
6.5 Soporte via Internet
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Requerimientos
• Hardware
• Procesador mínimo Pentium
• Mínimo 64 megabytes (MB) de memoria
Ram
• Espacio de disco duro disponible 20Mb.
• Adaptador de video VGA que permita una
resolución de por lo menos 800x600.
• Unidad de CD
• Dispositivo de respaldos
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•
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Costos
Módulo de lotes
Módulo de usuarios
Módulo de facturación
Reportes
Ceres Plus $1500 + (2 x número de usuarios)
–
–
–
–
–
•
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Ceres básico $500
–
–
–
–
•
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Ceres básico
Módulo de cartografía
Módulo de turnos
Módulo de Mingas o jornales
Reportes Avanzados
Ceres Pro $10000 +(2 x número de usuarios)
–
–
–
–
–
Módulo de suelos
Módulo de clima
Módulo de cultivos
Módulo de Hidráulica
Módulo de mapas
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SIG VS CERES
Definición SIG: “Un sistema computarizado que permite
entrada, almacenamiento, análisis, representación y
salida eficiente de datos espaciales y atributos de
acuerdo a especificaciones y requerimientos concretos”.
SIGs




CERES
Propósito general
Paquetes costosos
Requieren hardware
especializado
Personal capacitado




Desarrollado para necesidades
específicas
Software con costo razonable
Requiere un computador “normal”
Interfaces sencillas de utilizar.
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Acerca de CERES
• Registro IEPI (Instituto Ecuatoriano de la
Propiedad Intelectual)
• 3. Premio ALCATEL a la Innovación
Tecnológica en América Latina
• Eventos Nacionales e Internacionales (VIII y
IX Seminario Internacional de Riego Andino)
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Configuración
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Lotes o Parcelas
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Importación, edición y visualización de
cartografía
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Importación, edición y visualización de
cartografía
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Importación, edición y visualización de
cartografía
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Mantenimientos de Parámetros
configurables
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Mantenimientos de Parámetros
configurables
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Reportes
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Reportes
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CERES PRO
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CERES PRO
MANEJO DE RIEGO
Cuando Aplicar ?
Cuanto Aplicar ?
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Evaluación del Rendimiento de sistemas de riego por
aspersión de baja precipitación como resultado de la
aplicación de la extensión como soporte técnico
Felipe Cisneros E. Esteban Pacheco T. & Jan Feyen;
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Complementación de la tabla de Keller
determinación de las ratas de aplicación para altas
pendientes
Indicative maximum application rate as a function of soil type, tilt and terrain slope
Slope (%)
Soil texture and profile
Coarse sandy soil to 1.8 m
Coarse sandy soil over more
compact soils
Light sandy loams to 1.8 m
Light sandy loams over more
compact soils
Silt loam to 1.8 m
Silt loam over more compact
soils
Heavy textured clays or clay
loams
0-5
5-8
>28
50
8-12 12-16 16-20 20-24 24-28
Maximum application rate (mm hr-1)
38
25
13
10
9.6
9.4
38
25
25
20
19
15
10
10
9.6
8.9
9.4
7.4
8.9
5.2
5.2
3.3
19
13
13
10
10
8
8
5
7.4
3.3
5.2
1.5
3.3
1.4
1.4
1.2
8.9
8 Keller and
6 Bliesner,
4 1990
2.5
1.5 Cisneros
1.4 et 1.2
al., 20000.4
4
1.4
2.5
2
1.5
1.2
0.4
0.2
Legend: 9.6 = measured data; 10 extrapolated data; shaded cells: values are not applicable
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Campo de aplicación de la tabla de
Keller complementada
Matrix
infiltration rate
(mm/h)
Sprinkler
irrigation
applicable
according to:
Keller and
Bliesner, 1990,
Brouwer et al
1985, etc.
Sprinkler irrigation
not applicable
50
40
30
Sprinkler irrigation applicable according
to parameters defined in this study
20
10
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
3 mm/h
Technological application rate limit
Field slope ( %)
Expansion of the application range of sprinkler irrigation systems as presented in Fig. 1.4,
based on the research results obtained in this study
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Métodos
• La Uniformidad en la distribución del agua utilizando el
coeficiente (UCC) de Christiansen (1942) , y
• La altura del agua infiltrada en el terreno. Basada en la altura
de agua a aplicar y la altura de agua efectivamente aplicada ,
tanto la Adecuancia (adequacy) (AD) y la precolación
profunda, pueden ser calculadas.
• La alturas de agua efectivamente almacenada en el perfil del
suelo dividida para la altura de agua bruta aplicada en el riego
(valor calculado del volumen bruto aplicado) provee la
Eficiencia de aplicación en el campo (AE).
• La diferencia entre el agua almacenada en el perfil y el agua
bruta aplicada fue considerada para evaluar las perdidas por
escorrentía superficial y la evaporación directa durante el
evento de (RW).
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Materiales
Caracteristicas de los Sitios
Parameter
Unit
Playa
Nieves
Rañas
%
31
16
28
Regosol
Vertisol
Vertisol
m
0.20
0.41
0.38
Bulk density
g cm-3
1.38
1.26
1.39
Field capacity
volume
%
volume
%
mm hr-1
30.60
35.30
39.80
16.00
21.10
20.50
58.00
12.70
8.60
mm hr-1
8.7
4.2
3.8
Alfalfa
Alfalfa
Alfalfa
0.25-0.40
0.30
0.35
Slope
Soil type
Soil depth
Wilting point
Basic infiltration
rate (top horizon)
Basic infiltration
rate (bottom
horizon)
Crop
Root depth
m
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Materiales
UCC, AD, AE, DP y RW Calculados, basados en medidas realizadas en La
Playa durante las fases 1, 2 y 3
Phase 1
Phase 2
Phase 3
Test
Playa_1
Playa_2
Playa_3
Playa_4
Playa_5
UCC
81.90
72.90
72.20
86.40
86.00
AD
54.86
35.94
63.56
84.72
87.50
AE
89.63
78.57
77.67
77.34
75.79
DP
9.69
0.00
19.58
18.53
20.41
RW
0.68
21.43
2.75
4.13
3.80
AVG
AVG+STD
AVG-STD
AVG
UCC
79.88
86.80
72.96
79.88
AD
65.32
86.79
43.84
65.32
AE
79.80
85.39
74.21
79.80
DP
13.64
22.40
4.89
13.64
RW
6.56
14.98
-1.86
6.56
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MM aa nn ee j j oo
dd ee l l
AA gg uu aa
yy
dd ee l l
S S uu ee l l oo
Materiales
SUPERIOR: UCC, AD, AE, DP y RW calculado basado en mediciones llevadas a cabo en
La Playa , Las Nieves y Rañasdurante las fases 1, 2 y 3. ABAJO: promedio, promedio más
y menos la desviación estándar
La
Phase 1
Phase 2
Phase 3
Las
playa
Test
Playa_1
Playa_2
Playa_3
Playa_4
Playa_5
UCC
81.90
72.90
72.20
86.40
86.00
AD
54.86
35.94
63.56
84.72
87.50
AE
89.63
78.57
77.67
77.34
75.79
DP
9.69
0.00
19.58
18.53
20.41
RW
0.68
21.43
2.75
4.13
3.80
AVG
AVG+STD
AVG-STD
AVG
UCC
79.88
86.80
72.96
79.88
AD
65.32
86.79
43.84
65.32
AE
79.80
85.39
74.21
79.80
DP
13.64
22.40
4.89
13.64
RW
6.56
14.98
-1.86
6.56
Phase 1
Phase 2
Rañas
Phase 3
Nieves
Test
Nieves_1
Nieves_2
Nieves_3
Nieves_4
Nieves_5
Nieves_6
UCC
65.00
76.90
76.90
73.80
88.40
83.20
AD
44.00
6.67
10.22
32.44
65.28
70.83
AE
75.68
67.50
94.64
95.00
81.98
73.60
DP
0.00
0.00
0.00
0.00
8.18
12.40
RW
24.32
32.50
5.36
5.00
9.84
14.00
AVG
AVG+STD
AVG-STD
AVG
UCC
77.37
85.39
69.34
77.37
AD
38.24
65.23
11.25
38.24
AE
81.40
92.78
70.02
81.40
DP
3.43
8.91
-2.05
3.43
RW
15.17
26.25
4.09
15.17
Phase 1
Phase 2
Phase 3
Test
Rañas_1
Rañas_2
Rañas_3
Rañas_4
Rañas_5
Rañas_6
Rañas_7
UCC
24.30
44.00
83.40
67.00
83.40
88.00
83.00
AD
54.94
23.56
17.36
62.22
56.25
70.37
74.31
AE
43.53
75.00
93.65
77.04
71.84
60.44
70.17
DP
21.18
0.00
0.00
20.41
6.93
7.09
13.87
RW
35.29
25.00
6.35
2.55
21.23
32.47
15.95
AVG
AVG+STD
AVG-STD
AVG
UCC
67.59
92.03
43.14
67.59
AD
51.29
73.54
29.03
51.29
AE
70.24
85.67
54.81
70.24
DP
9.92
18.74
1.11
9.92
RW
19.84
32.24
7.43
19.84
PP r r oo gg r r aa mm aa
pp aa r r aa
ee l l
MM aa nn ee j j oo
dd ee l l
AA gg uu aa
yy
dd ee l l
S S uu ee l l oo
Resultados y discusión
Playa
100
80
Percent
La
60
40
20
0
UCC
AD
AE
DP
RW
Promedio, promedio más y menos la desviación
estándar del coeficiente de uniformidad(UCC),
adecuancia (AD), eficiencia de aplicación (AE),
percolación profunda (DP) y pérdidas debido a
escorrentía superficial y evapotranspiración directa
(RW) para las parcelas monitoreadas en La Playa
durante las fases 1, 2 y 3
PP r r oo gg r r aa mm aa
pp aa r r aa
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MM aa nn ee j j oo
dd ee l l
AA gg uu aa
yy
dd ee l l
S S uu ee l l oo
Resultados y discusión
Nieves
100
80
Percent
Las
60
40
20
0
UCC
AD
AE
DP
RW
Promedio, promedio más y menos la desviación
estándar del coeficiente de uniformidad(UCC),
adecuancia (AD), eficiencia de aplicación (AE),
percolación profunda (DP) y pérdidas debido a
escorrentía superficial y evapotranspiración
directa (RW) para las parcelas monitoreadas en
Las Nieves durante las fases 1, 2 y 3
pp aa r r aa
ee l l
MM aa nn ee j j oo
dd ee l l
AA gg uu aa
yy
dd ee l l
S S uu ee l l oo
Resultados y discusión
Rañas
100
80
Percent
PP r r oo gg r r aa mm aa
60
40
20
0
UCC
AD
AE
DP
RW
Promedio, promedio más y menos la desviación
estándar del coeficiente de uniformidad(UCC),
adecuancia (AD), eficiencia de aplicación (AE),
percolación profunda (DP) y pérdidas debido a
escorrentía superficial y evapotranspiración
directa (RW) para las parcelas monitoreadas
en Rañas durante las fases 1, 2 y 3 3
pp aa r r aa
ee l l
MM aa nn ee j j oo
dd ee l l
AA gg uu aa
yy
dd ee l l
S S uu ee l l oo
Resultados y discusión
100
80
Percent
PP r r oo gg r r aa mm aa
60
40
20
0
Phase 1
Evolucion
Phase 2
Phase 3
de la UCC
Promedio, promedio más y menos la
desviación estándar de la UCC en
las parcelas monitoreadas en las
fases 1, 2 y 3, respectivamente
pp aa r r aa
ee l l
MM aa nn ee j j oo
dd ee l l
AA gg uu aa
yy
dd ee l l
S S uu ee l l oo
Resultados y discusión
100
80
Percent
PP r r oo gg r r aa mm aa
60
40
20
0
Phase 1
Evolucion
Phase 2
Phase 3
de la Adecuancia Aq
Promedio, promedio más y menos la
desviación estándar de la AD en las
parcelas monitoreadas en las fases 1,
2 y 3, respectivamente
pp aa r r aa
ee l l
MM aa nn ee j j oo
dd ee l l
AA gg uu aa
yy
dd ee l l
S S uu ee l l oo
Resultados y discusión
100
80
Percent
PP r r oo gg r r aa mm aa
60
40
20
0
Phase 1
Evolucion
Phase 2
Phase 3
de la Eficiencia de Aplicacion AE
Promedio, promedio más y menos la
desviación estándar de la AE en las
parcelas monitoreadas en las fases
1, 2 y 3, respectivamente
pp aa r r aa
ee l l
MM aa nn ee j j oo
dd ee l l
AA gg uu aa
yy
dd ee l l
S S uu ee l l oo
Resultados y discusión
80
60
Percent
PP r r oo gg r r aa mm aa
40
20
0
-20
Phase 1
Evolucion
Phase 2
Phase 3
de la Percolacion profunda DP
Promedio, promedio más y menos
la desviación estándar de la DP en
las parcelas monitoreadas en las
fases 1, 2 y 3, respectivamente
pp aa r r aa
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MM aa nn ee j j oo
dd ee l l
AA gg uu aa
yy
dd ee l l
S S uu ee l l oo
Resultados y discusión
80
60
Percent
PP r r oo gg r r aa mm aa
40
20
0
-20
Phase 1
Phase 2
Phase 3
Evolucion
de la Escorrentia y
la evaporacion directa RW
Promedio, promedio más y menos
la desviación estándar de la RW
en las parcelas monitoreadas en
las fases 1, 2 y 3, respectivamente
PP r r oo gg r r aa mm aa
pp aa r r aa
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MM aa nn ee j j oo
dd ee l l
AA gg uu aa
yy
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S S uu ee l l oo
Conclusiones (1/3)
• En tres fase separadas en el tiempo fueron medidas las eficiencias de
sistemas de riego por aspersión de baja pluviosidad y de bajo costo.
• En el transcurso de la implementación los agricultores fueron informados
sobre los progresos de la implementación y fueron capacitados
consecuentemente en función de los resultados que se iban obteniendo.
• Las pruebas fueron localizadas en tres sectores en Nabon- Ecuador.
• Las pendientes de las parcelas en los sitios de prueba fueron al rededor y
sobre el 20% y los suelos fueron clasificados como: Regosols y Vertisols.
• El estudio muestra que la mayoría de los indicadores de riego, a pesar de
el numero reducido de las mismas y de la variabilidad entre los datos, ha
mejorado con el soporte de extensión proveído entre las fases 1 y 2 y
entre las fases 2 y 3.
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pp aa r r aa
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MM aa nn ee j j oo
dd ee l l
AA gg uu aa
yy
dd ee l l
S S uu ee l l oo
Conclusiones (2/3)
• El único indicador que no muestra una continua y positiva mejora
fue el indicador que mide la Adecuancia que nos indica si el agua
aplicada cubre la cantidad de agua requerida que debe ser
reemplazada en la zona de raíces.
• Se observa una tendencia de sub. irrigación, lo cual puede ser
debido al limitado tiempo que los agricultores disponen del agua de
riego.
• Para reducir la variabilidad de los datos observados es
recomendable aumentar el numero de pruebas por sitio y
aumentar el numero de pruebas en el tiempo, por ejemplo
incrementar el numero de fases. Adicionalmente, es fuertemente
recomendable modernizar y perfeccionar la capacitación in- situ y
sobretodo las discusiones con los agricultores.
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pp aa r r aa
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MM aa nn ee j j oo
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S S uu ee l l oo
Conclusiones (3/3)
• Se concluye que el servicio de extensión ha contribuido a un
mejoramiento general de la eficiencia de riego, pero también se
concluye que una mayor y mas sistemática capacitación va a
mejorar aun mas la eficiencia del riego en el futuro.
• A gran escala el paso de un sistema de riego tradicional por
superficie a un sistema de riego por aspersión en laderas no
solamente significara un mejor y mas eficiente uso del agua si no
también contribuirá en la reducción del riesgo para los
deslizamientos.
• En resumen no es exagerado indicar que el uso del riego por
aspersión con la tecnología desarrollada e implementada en este
proyecto contribuirá en la conservación de los recursos agua y suelo
de la región.
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S S uu ee l l oo
Agradecimientos
• Los autores están agradecidos por la ayuda financiera del proyecto
VLIR-4 sin el cual no habría sido factible conducir esta investigación.
Además los autores agradecen a los agricultores que participaron en
la investigación de que hicieron posible esta investigación realizando
su sistema de riego y de la ayuda proporcionada durante las múltiples
pruebas.
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• Programa de investigación
científica propuesto para los
próximos años
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• Formación del Talento Humano
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S S uu ee l l oo
Programa para la formación de
Talento Humano
• Maestría de Ciencias en Manejo y Conservación del agua
y del suelo
– 3 promociones terminadas con 26 MSc graduados
• NETWORK UNIVERSITY COOPERATION VLIR - ESPOL
– Nuevo programa del VLIR
– Se forma una red de 4 Universidades:
•
•
•
•
ESPOL
EPN
UTN
U Cuenca