Uso del agua y control de crecidas
En la ingeniería del agua hay dos tareas que van juntas:
- Uso del agua: tomar agua de ríos, lagos, pozos o embalses para los cultivos, los animales, las casas y las fábricas.
- Control de crecidas: evitar que el agua sobrante dañe a las personas, las casas y las fincas.
Un embalse detrás de una presa hace las dos cosas. En la época húmeda guarda la lluvia extra, y así el río de abajo se mantiene más bajo. En la época seca suelta agua para las fincas. Los arrozales y los estanques ayudan de la misma manera, porque retienen la lluvia en la tierra en vez de dejar que baje toda de golpe.
Las crecidas se controlan guardando agua (presas, estanques, campos), dejando que los ríos se extiendan sin peligro (llanuras de inundación) y dando salida al agua (desagües, diques).
Riego y drenaje
Regar es dar a los cultivos el agua que la lluvia no les da. Métodos comunes:
- Por superficie (inundación o surcos): el agua corre sobre el campo o entre las hileras. Es sencillo, pero se pierde mucha.
- Aspersión: unos tubos rocían agua como si fuera lluvia.
- Goteo: tubos delgados dan agua gota a gota en las raíces. Es el que más agua ahorra.
Drenar es retirar el agua sobrante. Hace falta porque:
- demasiada agua no deja aire a las raíces (encharcamiento);
- permite que tractores y cosechadoras trabajen en suelo firme;
- en zonas secas puede lavar la sal que se acumula en el suelo.
Los drenes de superficie son zanjas abiertas. Los drenes subterráneos (subsuperficiales) son tubos enterrados con agujeros que recogen el agua del suelo. Las buenas fincas planifican el riego y el drenaje juntos.
Infraestructura de riego
El agua viaja por una cadena de obras. Sigue el 3D de izquierda a derecha:
- Presa y embalse: guardan el agua del río.
- Azud o bocatoma: un muro bajo o una compuerta que sube el nivel del río y envía parte del agua al canal.
- Canal principal y canales secundarios: llevan el agua por la tierra y se hacen más pequeños al dividirse.
- Tuberías y bombas: suben o empujan el agua donde la gravedad sola no alcanza.
- Compuertas y esclusas: puertas regulables que controlan cuánta agua va a cada sitio.
- Estanques y depósitos de finca: pequeñas reservas cerca de los campos.
- Canales de drenaje: devuelven el agua sobrante a un río.
Los canales funcionan sobre todo por gravedad, así que bajan con una pendiente suave. Estas obras necesitan cuidado. El limo, las malas hierbas y las grietas reducen el caudal, por eso los agricultores y los grupos locales las limpian y reparan cada año.
Funciones múltiples del agua agrícola
El agua que se usa en el campo da beneficios más allá de los cultivos. Se llaman funciones múltiples:
- Ayuda contra crecidas: los arrozales con bordes elevados retienen el agua de lluvia.
- Recarga del agua subterránea: parte del agua del campo se filtra hacia abajo y recarga los pozos.
- Refrescar el ambiente: el agua que se evapora de los campos y las plantas enfría el aire cercano en tiempo de calor.
- Hábitat: los estanques, los canales y los campos húmedos dan refugio a ranas, peces, insectos y aves.
- Paisaje y cultura: las terrazas verdes y los canales crean lugares agradables y mantienen vivas las tradiciones del pueblo.
Si se abandonan las fincas o se cubren los campos de cemento, también se pierden estos servicios gratuitos. Es una razón para cuidar bien las tierras de cultivo y los canales de agua.
Pruébalo: sigue el recorrido del agua
Visita un canal, un estanque o una zanja cerca de ti, o mira un mapa o una foto. Dibuja el camino desde la fuente hasta un campo y desde el campo de vuelta a un río. Marca las compuertas, bombas o desagües que encuentres. Luego pregunta a un agricultor o a una persona mayor: ¿cuándo se abren y se cierran las compuertas?
Fórmulas y definiciones clave
- Volumen de agua (m³) = profundidad (m) × área (m²)
- 1 mm sobre 1 ha = 10 m³
- Caudal del canal Q (m³/s) = área de la sección (m²) × velocidad (m/s)
- Volumen = caudal × tiempo
- Ahorro (%) = (uso anterior − uso nuevo) ÷ uso anterior × 100
- Términos clave: riego, drenaje, embalse, azud, canal, esclusa, encharcamiento
Ejemplos resueltos
1. Un arrozal de 2 hectáreas necesita 60 mm de agua. ¿Cuántos m³ son? (1 ha = 10,000 m²)
Área = 20,000 m². Profundidad = 0.06 m. Volumen = 20,000 × 0.06 = 1,200 m³.
2. Un canal lleva 0.5 m³ de agua cada segundo. ¿Cuánta agua pasa en una hora?
Una hora = 3,600 s. Volumen = 0.5 × 3,600 = 1,800 m³.
3. Un canal mide 2 m de ancho, el agua tiene 1 m de profundidad y corre a 0.5 m/s. Calcula el caudal Q.
Área = 2 × 1 = 2 m². Q = 2 × 0.5 = 1 m³/s.
4. Unos arrozales de 100 ha tienen bordes que retienen 10 cm extra de agua de lluvia. ¿Cuánta agua de crecida almacenan? (1 ha = 10,000 m²)
Área = 1,000,000 m². Profundidad = 0.1 m. Volumen = 100,000 m³.
5. Un campo tiene 80 mm de agua de más. Un dren quita 20 mm cada hora. ¿Cuánto tarda en dejarlo libre?
80 ÷ 20 = 4 horas.
6. El riego por inundación usa 900 mm de agua para un cultivo y el goteo usa 600 mm. ¿Qué porcentaje de agua ahorra el goteo?
Ahorro = (900 − 600) ÷ 900 × 100 = 33.3%, casi un tercio.
Errores comunes
- Pensar que el drenaje solo hace falta en lugares lluviosos. Muchos campos de riego necesitan drenes para evitar el encharcamiento y la acumulación de sal.
- Confundir el riego (el agua entra) con el drenaje (el agua sale).
- Creer que las presas solo dan agua. También guardan agua de crecida.
- Olvidar que 1 hectárea son 10,000 m², y que así los volúmenes salen 10 veces demasiado pequeños o grandes.