Como el presente estudio trata del potencial de los canales de riego para la pesca y la acuicultura, en la siguiente sección se describen someramente las características generales de los sistemas de riego. Los sistemas de riego más comunes en los países en desarrollo son por lo general los canales abierto, revestidos o no.
El diseño de estos sistemas sigue una pauta común, y se observan muchas similitudes entre sistemas de riego de regiones del mundo muy separadas entre sí. Por este motivo, la siguiente descripción de las características de los esquemas de riego es de carácter general, y el lector interesado deberá remitirse a Jones (1981), Mather (1983) y Michael (1978), para obtener más información sobre los principios generales de la ingeniería de riego.
Los sistemas de riego de superficie suelen consistir en una red de canales abierto, que pueden o no estar revestidos para evitar las filtraciones o la erosión. En los países en desarrollo no suelen estar revestidos, porque los canales no revestidos son más fáciles y baratos de construir y pueden mantenerse mejor con personal no especializado.
Los canales están destinados a transportar una descarga específica sin erosión, y tradicionalmente tienen forma trapezoidal. Los elementos básicos de los canales abiertos pueden verse en los gráficos 1 y 2.
Bancales del canal - Por lo general tienen una inclinación de 1:1, 5. No obstante, esta proporción suele aumentarse a 1:2 con suelos arenosos, y disminuirse a 1:1 con suelos arcillosos.
Gradiente del canal - Depende de la disposición de la tierra, pero normalmente la inclinación será de alrededor de 0,1%. Inclinaciones de menos del 0,5% suelen provocar el entarquinamiento del canal. Las velocidades del agua en los canales con gradientes más pronunciados pueden controlarse con estructuras de descarga o mediante la elevación del lecho del canal. Michael (1978) indica las siguientes velocidades para diversas contexturas del suelo:
| Contextura del suelo | Velocidad máxima recomendada |
|---|---|
| cm/s | |
| Canales desnudos | |
| Arena y limo | 45 |
| Greda, greda arenosa, greda limosa | 60 |
| Greda arcillosa | 65 |
| Arcilla | 70 |
| Contextura del suelo | Velocidad máxima recomendada |
|---|---|
| cm/s | |
| Canales con vegetación | |
| Vegetación escasa | 90 |
| Vegetación mediana | 120 |
| Vegetación abundante | 150 |
Hay que evitar velocidades superiores a las indicadas, para evitar la erosión.
Sección transversal del canal - Se considera que la sección transversal más eficiente de los canales abiertos es un semicírculo, ya que esta forma de construcción reduce al mínimo el perímetro sumergido y ofrece un máximo de radio hidráulico (el radio hidráulico es igual a la sección transversal dividido por el perímetro sumergido). Se recomienda un amplio radio hidráulico para los canales que transporten caudales mayores. Sin embargo, la construcción semicircular sólo es posible en los canales pequeños revestidos, o en las tuberías cerradas. Por consiguiente, la mayor parte de los canales no revestidos son de sección transversal trapezoidal (gráficos 1, 2) para poder recibir caudales mayores.
En los canales revestidos la sección transversal suele ser rectangular. Estos canales ocupan menos espacio agrícola, pero también son más costosos de construir (gráfico 3).
Los canales no revestidos, aunque atractivos por su bajo costo de construcción, adolecen de varios inconvenientes que pueden tener graves consecuencia para la producción agrícola, y también para la producción pesquera. Estos problemas se examinan en la sección 3.
Estos canales acostumbran a estar revestidos con cemento, ladrillos o piedra. Otros tipos de revestimiento empleados más recientemente son las películas de politeno, las mezclas bituminosas, el cemento, los selladores químicos y las materias terrestres impermeables (Michael, 1978). Sin embargo, la duración de estos materiales es limitada, y el ganado o la excesiva velocidad del agua pueden dañarlos. Los revestimientos de hormigón, aunque son costosos, duran más tiempo y sus costos de reparación y mantenimiento son mínimos.
Gráfico 1 Elementos de un canal abierto
Clave:
T - anchura máxima del canal
t - anchura de la superficie con una profundidad “d” del agua
D - profundidad del canal después de añadido el espacio libre
d - profundidad del caudal en el canal
c - lados sumergidos del canal
f - espacio libre
l - ángulo entre los lados inclinados de la horizontal.
Gráfico 2 Sección transversal típica de un canal campo no revestido
Gráfico 3 Sección transversal de un canal revestido de ladrillos
Todas las dimensiones están indicadas en centimentros
Bancales del canal - La inclinación de los bancales puede ser mayor en los canales revestidos que en los canales de tierra, pero no han de exceder de una proporción de 1:1, salvo que el hormigón se coloque a mano y que el canal tenga más de 60 cm de profundidad. Para los cursos de agua de velocidad superior a los 30 cm/s se recomiendan canales revestidos de ladrillos, losas planas de arcilla y piedra. En el gráfico 3 puede verse una sección transversal típica.
En algunas partes del mundo hay extensos acuíferos; Bangladesh es el ejemplo típico, y en este país gran parte del regadío lo proporcionan numerosos pozos entubados que extraen el agua de la tabla freática. Cada uno de estos pozos abastece una superficie reducida, como máximo de unas pocas hectáreas. El agua se bombea del pozo cuando hace falta, y se distribuye a los campos a través de una serie de canales terciarios y cuaternarios. Estos sistemas no ofrecen posibilidades de practicar la piscicultura en los canales de riego.
La utilización de sistemas subterráneos presurizados ofrece varias ventajas en comparación con los canales abiertos. Las tuberías ocupan menos terrenos de cultivo y no obstaculizan las operaciones agrícolas. Esencialmente son impermeables y de larga duración, requieren poco mantenimiento y son resistentes a las averías. El agua se aplica a los cultivos mediante sistemas de aspersión o goteo, que requieren poca mano de obra. La utilización del agua es muy eficiente, aunque costosa. Los principales elementos de un sistema de conductos subterráneos pueden verse en el gráfico 4. El uso creciente de sistemas presurizados, especialmente en los países desarrollados y para cultivos muy valiosos, podría reducir considerablemente el potencial pesquero de los sistemas de riego (particularmente a nivel local).
En esta sección se describe la disposición típica y las características de diseño del sistema de distribución de agua por canales no revestidos. Las descripciones se basan en proyectos en Indonesia (por cortesía de Silsoe College, Bedford, Reino Unido) y en el plan de rehabilitación de riegos de Farahaane, en Somalia (por cortesía de Sir M McDonald and Partners Ltd, Cambridge, Reino Unido).
En el gráfico 5 puede verse la disposición de un sistema típico (situado en Indonesia) y en el gráfico 6 se muestra un sistema de riego en el Sudán, que constituye una variación del mismo procedimiento.
Gráfico 4 Principales elementos del diseño de un sistema de conductos subterráneos
Por lo general, los canales primarios distribuyen el agua desde la fuente a los canales secundarios, que a su vez abastecen a los canales terciarios. A continuación el agua pasa a los canales cuaternarios o de campo, y después a los cultivos. Las características de las dimensiones y el caudal de cada tipo de canal pueden verse en el Cuadro 3. Los datos proceden de varios ejemplos de sistemas de riego, y pueden considerarse pues generalizados.
| Tipo de canal Observaciones | Anchura del lecho* (m) | Inclinación del bancal | Profundidad (m) | Caudal l/s |
|---|---|---|---|---|
| Primario | 5–6 | 1,5–2 | 1,-1,2 | 800 |
| Secundario | 2–3 | 1,5–2 | 0,5–0,7 | 20–400 |
| Terciario | 0,01–0,1 | 1,0 | 0,1 | 0–20 |
| Cuaternario | " | " | " | " |
* Nota: Corresponde a la anchura del lecho del canal, y no ala anchura en la superficie.
Las cifras del caudal se basan en un caudal requerido de dos litros por segundo y hectárea, para un cultivo arrocero.
La normalización en curso de los sistemas de riego permite estimar con bastante precisión la longitud de cada clase de canal en un sistema determinado. Este dato es obviamente importante para hacer estimaciones a cualquier nivel, excepto el individual, del potencial de pesquería o de acuicultura de los sistemas de regadío. Sobre la base de un proyecto-tipo de 5 000 ha (tamaño habitual), para cada unidad de 1 000 ha la longitud media de los canales de cada categoría será la siguiente:
| Primarios | 2,5 km |
| Secundarios | 10 km |
| Terciarios | 100 km |
| Cuaternarios | 400 km |
Gráfico 5 Plano de un sistema de riego (Indonesia)
Gráfico 6 Esquema de riego en Gezira, Sudán (riego por gravedad a través de canales de tierra no revestidos)
Con estas fórmulas, y suponiendo una anchura estándar para cada categoría de canal, es posible hacer una estimación muy aproximativa de la superficie hídrica de un sistema de riego de un tamaño determinado.
