Manejo y uso eficiente de la precipitación en la cuenca de Tilacancha, Chachapoyas, Amazonas, Perú.

Identificados los problemas de déficits de demanda de agua para uso doméstico así como para la siembra de cultivos en época de escasez de lluvia, mi proyecto demuestra la posibilidad de utilizar el agua de lluvia para solucionar estos problemas en la cuenca del río Tilacancha, que en su parte baja alberga la ciudad de Chachapoyas, capital de la Región Amazonas, Perú. Para complementar la información secundaria realicé 284 encuestas a familias en la parte urbana marginal y 63 en el área rural a agricultores elegidos al azar. Los resultados muestran que es posible el uso de la oferta de agua lluvia para cubrir los déficits de agua para consumo humano en las 450 familias ubicadas en la zona urbano marginal, donde posibles montos adicionales de dinero proporcionados por los beneficiarios permitirían financiar la construcción de sistemas de captación y distribución del agua de lluvia. Adicionalmente en el área rural, se determina que es posible proponer y desarrollar alternativas de cultivos más sostenibles y rentables empleando el agua de lluvia almacenándola previamente y luego distribuyéndola con sistemas de riego. La instalación de cultivo de quinua y papa pueden ser sembrados en época de escasez y generar ingresos adicionales. Esta alternativa permite que el agricultor utilice su campo en los meses de mayo-setiembre lo cual no suele realizar.

 

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Vivo en la ciudad de Chachapoyas, provincia y capital de la Región Amazonas en el nororiente del Perú. Debido a los deseos de superación de mis padres he viajado y estudiado en diferentes países. Mi primer año estudié aquí en Perú en la ciudad de Iquitos en la Selva Baja. Luego el segundo año en la República de Bolivia en la Ciudad de Cochabamba pues mi madre ganó una beca para estudios de maestría. Posteriormente en el año 2009, aumenté mis capacidades al viajar y estudiar en los Estados Unidos de América gracias a que mi padre ganó una beca bajo la modalidad de Visiting Scholarship para trabajar en la Universidad de Florida (Gainesville) por 6 meses. Allí me sentía muy gusto aprendiendo el idioma inglés y estar acompañado de amigos en el Colegio J.J Finley donde obtuve diploma. Luego de ese año regresé a Chachapoyas donde continúo estudiando. Mi padre y mi madre son profesores e investigadores en una universidad pública y siempre me han inculcado leer y estudiar. De allí creo que ha nacido mi deseo conocer, investigar especialmente sobre la conservación del ambiente y en especial del agua. Mis padres se sacrifican mucho y han logrado ser buenas profesionales en la ciencia y tecnología y ellos son mi inspiración, por eso yo espero seguir estudiando mucho y seguir sus pasos. Yo ansío volver a Estado Unidos de América y se que  puedo lograrlo por eso me animo a presentar mi trabajo de investigación.

 

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Planteamiento del problema a solucionar:

¿Cómo solucionar los problemas de carencia parcial de agua potable y uso ineficiente del agua en el campo en la cuenca del río Tilacancha ?

Planteamiento de Hipótesis:

Es posible plantear un sistema de uso y aprovechamiento del agua de lluvia como parte de un programa de gestión sostenible en la cuenca de Tilacancha, captando y distribuyendo el agua de lluvia para su uso en la zonas marginales donde está ausente el agua potable. junto con el desarrollo de nuevas alternativas agrícolas sostenibles y rentables en las zonas rurales.

Resultados esperados:

Ante el superávit en el balance hídrico en la cuenca de Tilacancha en la época de lluvia (Octubre-Abril). se espera que los resultados luego de los análisis de campo y gabinete realizados, permitirán concluir que existe suficiente cantidad de agua proveniente de la lluvia que puede ser almacenada y aprovechada para el consumo humano a través de procesos innovadores que se proponen dentro de los hogares donde las necesidades promedio son de 32,000 m3Familia-1.Año-1 , adicionalmente, los resultados indicarían que es posible emplear el agua de manera eficiente para usos agrícolas proponiendo el desarrollo de nuevas alternativas sostenibles y rentables con demandas de agua según los sistemas de cultivos propuestos que pueden ser también cubiertas exitosamente.

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A mi padre le gusta mucho la conservación y gestión de los recursos y servicios que nos proporciona el ambiente. El fue uno de los impulsores y pioneros para que la parte alta de la Cuenca del río Tilacancha, que es la única fuente de agua para la ciudad de Chachapoyas, se establezca como un área protegida. Después de un trabajo muy esforzado y de varios años, se logró que esta fuente de agua se declara como área protegida a través de una Resolución Ministerial del Ministerio del Ambiente del Perú el año 2010. Así, la fuente de agua del río Tilacancha se convirtió en una nueva área protegida. Fue un éxito pensando en el futuro o en el largo plazo.

El Ing. Michael Sánchez Quito en el año 2010, realizó una investigación que le permitió obtener el balance hídrico de la cuenca de Tilacancha. Dicho trabajo le permitió obtener el grado de Ingeniero Agrícola en la Universidad Nacional Agraria la Molina, Lima, Perú. Michael recibió el apoyo de mi padre, Wagner Guzmán Castillo M.Sc. para la realización de este interesante trabajo. Los resultados que encontró Michael, indican que en la cuenca de Tilacancha existe superávit de agua en la época de lluvias, sin embargo, en la época de menos precipitación esta escasea.

Debido a la falta de datos meteorológicos, mi padre decidió colocar una estación meteorológica marca Davis el 4 de agosto del año 2009 en un pequeño pueblo o caserío llamado Cachuc en la parte alta de la cuenca y cerca a la fuente de agua. Este fue un evento importante en mi vida que motivó mucho más mi interés por la investigación y el manejo del agua. Cada vez que pasaba el tiempo me gustaba viajar hacia la parte alta de la cuenca a este pequeño pueblo y ayudar a mi papá en obtener la información. Desde hace cuatro años lo hacemos siempre cada dos semanas. Así cada vez más creció mi interés por la importancia que tiene la información para realizar investigación y luego proponer alternativas de uso adecuado y eficiente del agua tanto en la parte urbana como rural en esta cuenca donde vivimos.

Mi madre como ingeniera agrónoma, también ha aprovechado los viajes que hacemos motivo por el cual ella también ha realizado investigaciones en su especialidad de suelos y específicamente sobre la erosión hídrica que ocurre debido a que los cultivos en esta zona se realizan en zonas de fuerte pendiente lo cual viene ocasionando, entre otras cosas, desplazamientos de suelo que conlleva muchos daños en las carreteras o vías pues ocurren luego muchos derrumbes, se obstruyen las vías y escasean los alimentos en los pueblos. En estos trabajos de mi madre, a quien como a mi padre le gusta investigar, yo también le he ayudado y eso ha incentivado también mi deseo por investigar y conocer más sobre como debemos ser responsables ante el medio ambiente cuando actuamos.

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Nuestra variable dependiente es la demanda de agua. Como mi proyecto busca aprovechar la oferta de lluvia para atender tanto la demanda para agua potable como para cultivos que se propondrá, las variables independientes dependerán de que tipo de demanda nos referimos. Es decir:

 (V.D.) = f (V.I.)

(Demanda de agua para hogares) =  f (miembros del hogar, usos, disposición a pagar, presencia de enfermedades, nivel de educación)

(Demanda de agua para cultivos) =  f (sistema de cultivo, tipo de suelo, área, ubicación, ingresos, estacionalidad de cultivos )

Dadas las dos características de la investigación antes mencionada, las medidas adoptadas dependen de cada una de ellas.

1. Determinación y análisis de demanda de agua potable. La metodología fue la siguiente:

- Visita de reconocimiento a zonas urbano marginales.

- Realización y aplicación de encuesta. Se aplicaron 284 encuestas entre los meses de marzo y abril a jefes de hogare en zona urbano marginal de la ciudad de Chachapoyas. Se adjunta modelo de encuesta aplicado.

- Sistematización de datos obtenidos. Se ingresó la data en hojas Excel.

- Resultados y análisis. Se adjunta resultados y análisis efectuados en la siguiente sección.

2. Determinación y análisis de demanda para alternativas agrícolas. La metodología fue la siguiente:

- Elaboración y realización de 63 encuestas a agricultores elegidos al azar en los Anexos de Levanto y San Isidro del Mayno en la parte alta de la cuenca del río Tilacancha.

- Sistematización de información de encuestas.

- Identificación de características de principales cultivos.

- Determinación de demanda hídrica por cultivos.

- Cálculo de oferta de agua de lluvia según estacionalidad.

- Planteamiento de alternativas de cultivos mas sostenibles y rentables.

 

 

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DEMANDA DE AGUA POTABLE ZONAS MARGINALES: RESULTADOS Y ANÁLISIS

CUADROS:

Cuadro N° 1. CARACTERÍSTICAS PROMEDIO DE CASA Y FAMILIA

Características promedio de casa y familia

Promedio

Características

Promedio de miembros por hogar

4.1

Por familia

Nivel de educación

2.2

Secundaria completa

Materiales promedio de construcción de casa

 

 

Piso

1

Tierra

Paredes

2.3

Adobe

Techo

4

Calamina

 

Cuadro N° 2. CARACTERÍSTICAS PROMEDIO DE SERVICIO DE AGUA

Características del servicio de agua

Promedio

Característica

Donde adquiere agua

Cisterma

 

Cantidad de agua promedio/familia

3.8

Cilindros (280 lts.)/Semana

Costo

5

(Soles / Cilindro)

Calidad del agua

3.2

Regular

 

Cuadro N° 3. CARACTERÍSTICAS PROMEDIO ANTE MEJORAS DEL SERVICIO DE AGUA

Calidad y disposición adicional a pagar por mejoras de servicio

SI

NO

Gustaría que el servicio fuera de mejor calidad

239

45

Si está dispuesto a pagar por mejor servicio

203

81

Monto adicional por cilindro (S/.)

0.8

 

 

GRÁFICOS:

 

Cálculo de Demanda:

Cilindro: 280 litros

1,120 (lts.) X 4 (semanas) X 450 (familias) = 2 016 000 lts./Mes

Cálculo de Oferta:

De los meses de mayor precipitación, la cantidad de lluvia total que cae es de aprox. 1000 mm. Que es lo mismo que 1000 lts./m2. Se propone la construcción de 4 reservorios de 2 500 m2 (50 x 50) logrando volúmenes de 2.5 Millones de M3por cada reservorio y un total de 10 Millones de M3 que serían suficientes para abastecer y cumplir con todas las necesidades de las familias.

Cálculos económicos:

Monto total a pagar anual por familia incluyendo monto adicional: 52  X 4  X 4.8 = S/. 998.4

Monto adicional a recaudar en zona urbano marginal = S/. 998.4 X 450 (familias)= 449,280 S/.

Monto proporcionado por beneficiarios = 160 457.14 $ USA

RESULTADO DE ANALISIS ALTERNATIVAS AGRICOLAS:

       ANALISIS DE LOS RESULTADOS:

  1. DEMANDA:

De acuerdo a la información obtenida por la comisión nacional de riego, Chillan en 1998, podemos mostrar los requerimientos hídricos de los principales cultivos económicamente rentables en la cuenca del Rio Tilacancha:

Por otra parte sabemos que en la cuenca del rio Tilacancha existen en la actualidad 160 has. de cultivo de papa, 80 has de maíz y 160 has. de hortalizas.

2.     OFERTA:

En los resultados del cuadro, Cabe resaltar que todos estos cultivos que por factores fisiológicos, climáticos y fitopatológicos, son implantados generalmente en la época de sequía, lo cual la cantidad de agua no es suficiente para satisfacer las necesidades fisiológicas de las plantas, por lo que se plantea algunas alternativas de solución:

  • Captura de agua de lluvia en la épocas de abundancia por medio de reservorios, cilindros, etc. Para ser distribuidos en forma equitativa y satisfacer las necesidades de los cultivos.
  • Implantar cultivos alternativos como por ejemplo la quinua, que su requerimiento hídrico es menor a la de los otros cultivos con 5000 m3 agua/ha durante todo su ciclo vegetativo, siendo una excelente fuente de alimento y económicamente es uno de los cultivos alternativos más rentables.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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Determinada la demanda de agua potable para efectos de cubrir las necesidades dentro de los hogares de 450 familias ubicadas en la zona urbano marginal en la ciudad de Chachapoyas, se comparó dichos resultados con la oferta o disponibilidad de agua de lluvia. Los resultados nos indican que dicha demanda para uso doméstico, la cual no puede ser cubierta en época de escasez de lluvia, puede ser satisfecha captándola, represándola y distribuyéndola luego. Aprovechando la información lograda luego de realizar 284 encuestasen esta marginal zona, se determinó que la población desea que el servicio mejore y está dispuesta a pagar un monto adicional por ello. Extrapolando los resultados se concluye que es posible obtener más de 160,000 $ USA que nos permitiría construir los 4 reservorios que se necesitan para cubrir las necesidades de las familias indicadas. Estos recursos económicos aseguran la obtención de más fondos. Pueden cumplir un rol como capitales semillas que permitan apalancar recursos adicionales de fuentes cooperantes o gobiernos locales. Los beneficios de este proyecto en el área urbana son mútliples y dentro de ellos se encuentran el evitar el alto porcentaje de familias con enfermedades diarreicas, la pérdida de tiempo por transporte de agua, futuras posibles apariciones de dengue, entre otros.

Por otro lado, y para fines de mejorar la eficiencia del uso de agua en el sector agrícola, se realizaron 63 encuestas entre agricultores elegidos al azar en la parte alta de la cuenca de Tilacancha para conocer características de los principales cultivos. Los resultados de la demanda en el ámbito rural nos indica que el cultivo de papa que es el que en mayor superficie se siembra, involucra el uso de gran cantidad de agua (6,000 m3 Ha-1) el cual puede ser reemplazado por cultivo de quinua que demanda menor cantidad de agua (5,000 m3 Ha-1  ) generando a su vez mayor rentabilidad, mejorando el suelo y evitando la erosión de los suelos. Los resultados indican también que ante el déficit de agua en época de escasez de lluvia, captar y represar el agua para ser distribuido en parcelas que generalmente no se siembran en ésta época, es posible y generaría rentas o ingresos económicos adicionales.

La investigación puede tener un impacto muy grande en la medida que cada vez la época de escasez de lluvias es más intensa, generando más necesidades ante la creciente población, por ello las opciones que planteo contribuyen con adaptarse al impacto en esta cuenca debido a los cambios de clima que se vienen presentando. Adicionalmente, esta investigación será muy útil para aplicarse en otras cuencas de mi región donde existen muchos problemas en la gestión de cuencas y puedo plantear estas opciones a las autoridades de gobiernos o para captar interés de otras instituciones o fuentes cooperantes.

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Agradecimiento:

A mis padres, Lizette D. Méndez Fasabi y Wagner Guzmán Castillo, por su apoyo constante para concluir esta idea de investigación que he tenido y he realizado para presentarme a Google Science Fair a quienes felicito por incentivar la innovación e investigación en ciencia y tecnología. También agradezco a la Municipalidad Provincial de Chachapoyas, M.P.CH. que junto con la Universidad Nacional Toribio Rodríguez de Mendoza, UNTRM, me han facilitado libros y documentos que he podido consultar y que cito en la siguiente sección, finalmente agradecer a Google por darme la oportunidad de participar en esta Feria de Ciencia con mi proyecto innovador y de investigación que no solamente puede ayudar a mi comunidad, sino también a otras cuencas o lugares que actualmente están sufriendo déficit de agua.

Bibliografía y referencias:

1. Allen, R. G., Pereira, Luis. S., Raes, D., Smith, M. 2006. Evapotranspiración del cultivo: Guías para la determinación de los requerimientos de agua de los cultivos. Estudio FAO Riego y Drenaje, 56. FAO, Roma.

 

2. Anjos, José B. dos, Cavalcanti, Nilton de B., Brito, Luiza T. de L., Silva, Maria S. L. 2007. Captação in situ: Água de chuva para a produção de alimentos. En: Brito, Luiza T. L., Moura, Magna S. B. de, Gama, Gislene F. B. (Eds.). Potencialidadesda água de chuva no semi-árido brasileiro. EMBRAPA Semiárido, Petrolina. 140-155 pgs.

 

3. Blossiers., J., Desa P., Carmen, León H., Bárbara, Samane M., Ricardo. 2000. Agricultura de ladera a través de andenes, Perú. En: FAO, Manual de captación y aprovechamiento del agua de lluvia. Tomo II. Experiencias en América Latina. Serie Zonas Áridas y Semiáridas 13. PNUMA-Oficina Regional de la FAO para América Latina y el Caribe. Santiago, Chile.

 

4. Cabas M.N. 1996. Experiencias en captación y utilización de agua en el secano de la VII Región, Provincia de Cauquenes. CNR-INIA, Cauquenes, Chile. Publicación 025 del CNR en www.cnr.gob.cl/opensite_20050412122828.aspx#20050420115859. Fecha de acceso: 16 de abril del 2014.

 

5. Campos, D. 2005. Agro climatología cuantitativa de cultivos. Editorial Trillas S.A. de C.V. México D.F. 320 pgs.

 

6. Castillo, F. 2001. Agrometeorología. Editorial Mundi Prensa Libros S.A. Madrid. 517 pgs.

 

7. FAO. 2013. Captación y Almacenamiento de agua de Lluvia. Opciones técnicas para la agricultura familiar en América Latina y el Caribe. Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura. Oficina Regional de la FAO para América Latina y el Caribe. Participación del Fondo Internacional para el Desarrollo de la Agricultura (FIDA) y la Cooperación Suiza. 276 pgs.

8. I.N.E.I. www.inei.gob.pe . Censo Nacional 2007. Fecha de acceso: 11 de Mayo del 2014.

 

9. M.P.CH. 2010. Expediente técnico para la creación del Área de Conservación Privada La Cuenca del río Tilacancha. Municipalidad Provincial de Chachapoyas, M.P.CH. Amazonas, Perú. 79 pgs.

 

10. Rpp.com. Fecha de acceso: 27 de febrero del 2014. http:/rpp.com.pe/2013-04-11-sabes-como-aprovechar-el-agua-lluvia/

 

11. Sánchez, M. 2010. Evaluación hídrica de la microcuenca del río Tilacancha con fines de pago por servicios ambientales. Tesis para optar el grado de Ing. Agrícola, Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima, Perú. 171 pgs.

 

12. Veoverde.com. Fecha de Acceso: 13 de Marzo del 2014. http:/veoverde.com/2012/01/como-aprovechar-el-agua-lluvia/

 

13. Velasco M. H. 2000. Microcaptación, cultivos anuales (densos), México. En: FAO. Manual de captación y aprovechamiento del agua de lluvia. Tomo II. Experiencias en América Latina. Serie Zonas Áridas y Semiáridas 13. PNUMA Oficina Regional de la FAO para América Latina y el Caribe. Santiago, Chile. 47-56 pgs.

 

14. Velasco M. H., Carmona R. G. 1984. Cosecha de Agua de Lluvia en el Altiplano Semidesértico de México. Instituto Mexicano del Petróleo. 347 pgs.

 

15. Yague, J.L. 2000. Iniciación a la Meteorología y la Climatología. Mundi Prensa Libros S.A. Madrid. 196 pgs.

 

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