Universidad Nacional Agraria La Molina
Facultadde IngenieríaAgrícola
Escuelade PosGrado
Programade DoctoradoenRecursos Híd...
UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA
FACULTAD DE INGENIERÍA AGRÍCOLA
ESCUELA DE POST GRADO
PROGRAMA DE DOCTORADO EN RECU...
COMO DIBUJAR UN
CABALLO
….y finalmente
SISTEMASDE RIEGOTECNIFICADO
Carlos Jesús Baca García
Ing. Carlos J. Baca GarcíaIng. Carlos J. Baca García
“La agriculturaes un instrumento de desarrollo fundamental para
reducir la proporción de personasque padecen hambre y vive...
………Sin embargo, no hay agricultura, y por consiguiente
ganadería si no hay agua, y si hacemos un poco de memoria
recordare...
El Agro Peruano HOY (Exposición de Ex - Ministro de
Agricultura - 2010)
Extrema atomización de la propiedad agraria:
 El...
El Agro Peruano HOY
 Insuficiente infraestructura de soporte.
 Severo atraso tecnológico.
 Ineficiente sistema de comer...
12
El agua es patrimonio de todos los
seres vivos, y no apenas de la
humanidad. Ningún otro uso del
agua, ningún interés d...
Condensación
Precipitación
Evapotranspiración
1,062 km3
Evaporación EL CICLO
HIDROLÓGICO
Océano
Ing. Carlos Baca García
14
 No existe vida donde no hay agua. Entonces, desde
el punto de vista biológico, agua y vida no pueden ir
separadas.
¿Porq...
Ing. Carlos Baca García
 El agua tiene múltiples usos: consumo humano, generación
de energía eléctrica, uso industrial, n...
Ing. Carlos Baca García
 Uno de los conceptos más controvertidos del nuevo
discurso sobre el agua es su “valor económico”...
LA CRISIS DEL AGUA
Siglo XX población mundial se duplico y el consumo
de agua se sextuplicó.
El cambio climático generad...
19
LA CRISIS DEL AGUA
EL AGUA ES EL FACTOR LIMITANTE EN LA PRODUCCION
AGRÍCOLA:
La falta o exceso afectan:
 El desarrollo...
Imagen comun en una Cuenca de Brasil, donde no existe buena
gestión del Recurso Hídrico
Escasez cualitativa
Ing. Carlos Ba...
Fiebre Tifoide, Disenteria,
Cólera, Dengue, Diarrea,
Hepatitis, Leptospirose,
Schistosomose, Giardia y
otros.
Enfermedades...
Escasez cuantitativa
Ing. Carlos Baca García
Programa Subsectorial
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FODA
FORTALEZAS
• Experiencias exitosas
• Incremento de productividad
• Infraestructura existente
• Mejora gestión Organiz...
DEBILIDADES
• Pequeña propiedad
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empresariales
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• Costumbres uso excesivo
de...
PACÍFICO
1.8% Agua Disponible
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2,027 m3/hab.
ATLÁNTICO
97.7% Agua Disponible
12.5% Usos Diversos
292,00...
¿Será que falta agua?
40
Cuanta agua se consume en la agricultura?
Ing. Carlos Baca García
RECORDANDO
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Cuanta agua se consume en la agricultura?
Evapotranspiración = 5 mm/día en 1 ha  50,000 L/día/ha
• Consumo de agua / h...
24/04/2012
Es un conjunto ordenado de elementos que
interactúan entre sí para asegurar la dotación de
agua a las parcelas ...
24/04/2012
Tiene que estar conformado por:
• Componente: Socio-organizativo conformado
por los usuarios organizados dentro...
24/04/2012
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sea el sentir de la mayoría de los usuarios,
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24/04/2012
Componente Infraestructura: conformado
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su conjunto permiten con...
24/04/2012
Componente productivo:
Conformado por los sectores y parcelas
donde se producen cosechas, utilizando el
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24/04/2012
Componente Comercialización:conformado por
los usuarios organizados para la comercialización de
sus productos.
COMPONENTE
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Método de Riego
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COMO IRRIGAR?
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- Eficienciade almacenamiento (E-almacenamiento)
- Eficienciade aplicació...
COMO PUEDO EVALUAR EL DESEMPEÑO
- Eficiencia de almacenamiento (Alto o Bajo)
- Eficiencia de aplicación (Alto o Bajo)
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Aplicada
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- Eficiencia de almacenamiento (Alto o bajo)
- Eficiencia de aplicación (Alto o bajo)
Índices de desempeño, lo ideal es que los 2 sean
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Donde pierdo el control
del agua?
Viento, H° R°
- Láminas pequeñas y no surcos
- No reconoce raíz buena de mala
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Donde pierdo el control
del agua?
-Costo de implementación y de
mantenimiento
SISTEMAS DE RIEGO POR LOCALIZADO POR GOTEO
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El riego es el insumo más caro
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se debe de viabilizar el proceso
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POR SUPERFICIE - SURCOS ?
- Sistematizar el suelo,
- Cuanto gasto - $$$$
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Eficiencia en promedio 30 a 35%
Donde pierdo el control del
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Ing. Carlos Baca García
Irrigation Practices and Influencers Survey
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San Joaquin Valley
Agricultural Water Management Council and
Californ...
Argumentos por el cual no utilizan procedimientos
científicos (basados en evapotranspiración) en la
programación del riego...
¿ En el Perú, en % cuanto es riego
Por superficie?
Ing. Carlos Baca García
 Agua aplicada por gravedad dentro del surco
 Necesidad de nivelación del terreno
 Pérdidas de agua por “percolación” y...
SISTEMATIZACION MEDIANTE LASER
RIEGO TECNIFICADO POR
GRAVEDAD
MANGAS DE POLIETILENO
Aplicación del agua en forma directa a los surcos mediante
mangas de ...
I. SISTEMA DE RIEGO POR MANGAS
RIEGO TECNIFICADO POR GRAVEDAD
MULTICOMPUERTAS
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Aplicación de agua en forma
directa a los surcos mediante
tubos de P...
III. SISTEMA MULTI - COMPUERTAS
III. SISTEMA MULTI - COMPUERTAS
Ing. Carlos Baca García
Ing. Carlos Baca García
RIEGO TECNIFICADO POR GRAVEDAD
SISTEMA POR PULSACIONES (INTERMITENTE)
Derivando a la izquierda
Derivando a la derecha
Impu...
RIEGO TECNIFICADO A GRAVEDAD
SISTEMA CALIFORNIANO
RIEGO TECNIFICADO POR GRAVEDAD
ADUCCION POR TUBOS CORTOS PVC
RIEGO TECNIFICADO POR GRAVEDAD
Costos de
acondicionamiento del
terreno:
topografía y nivelación
pozas, surcos y acequias...
FOTO: Ing. Carlos Baca García
Cablegation
¿Así será riego tecnificado?
FOTO: Ing. Carlos Baca García
EVALUAR EL DESEMPEÑO DE LA
INFRAESTRUCTURA DE RIEGO
y
MANEJO DEL AGUA DE RIEGO
Ing. Carlos Baca García
COEFICIENTE DE
UNIFORMIDAD DE
CHRISTIANSEN,
¿QUE ME INDICA?
FOTO: Ing. Carlos Baca García
Ing. Carlos Baca García
104
FOTO : Ing. Carlos Baca García
105
Las normas ISO
8796:2005 y 9261:
2005, deberían de
tornarse como
padrón en la
industria del de
riego localizado por
go...
Ing. Carlos Baca García
Ing. Carlos Baca García
Ing. Carlos Baca García
Ing. Carlos Baca García
FOTO: Ing. Carlos Baca García
Ing. Carlos Baca García
FOTO: Ing. Carlos Baca García
Ing. Carlos Baca García
FOTO: Ing. Carlos Baca García
FOTO: Ing. Carlos Baca García
FOTO: Ing. Carlos Baca García
FOTO: Ing. Carlos Baca García
Canal principal
FOTO: Ing. Carlos Baca García
FOTO: Ing. Carlos Baca García
FOTO: Ing. Carlos Baca García
FOTO: Ing. Carlos Baca García
Reservorio: Sirve para acumular y regular el uso
del agua en el área irrigada.
FOTO: Ing. Carlos Baca García
Ing. Carlos Baca García
Ing. Carlos Baca García
FOTO: Ing. Carlos Baca García
Ing. Carlos Baca García
Ing. Carlos Baca García
FOTO: Ing. Carlos Baca García
FOTO: Ing. Carlos Baca García
FOTO: Ing. Carlos Baca García
FOTO: Ing. Carlos Baca García
CAPACITACIONES, ES FUNDAMENTAL PARA LA
SOSTENIBILIDAD
FOTO: Ing. Carlos Baca García
CAPACITACIONES, ES FUNDAMENTAL PARA LA
SOSTENIBILIDAD
FINALMENTE QUE BUSCAMOS COM EL RIEGO....
135
Donde pierdo el control del agua?Ing. Carlos Baca García
138
FOTO: Ing. Carlos Baca García
LECCIONES DE LOS
ULTIMOS 50 AÑOS DE
INVESTIGACION EN
INGENIERIA DE RIEGOS –
HACIA DONDE VAMOS?
LECCIONES DE LOS ULTIMOS 50 AÑOS DE INVESTIGACION EN
INGENIERIA DE RIEGOS – HACIA DONDE VAMOS?
Será que estamos en el camino correcto?
¡Quiero un canal!
¿Enséñame a regar?
¿Opiniones de esta fotografía?
¿Opiniones de esta fotografía?
EL RIEGO EN EL MUNDO
PROBLEMAS MUNDIALES PARA
NUESTRO TIEMPO
 La degradación ambiental, incluyendo polución por
escorrentía del agua de riego....
 El incremento de población que amenaza la seguridad de
alimentos del mundo ya que las fuentes de recursos
hídricos podrí...
QUE HA CAMBIADO EN 50 AÑOS?
 1950 – Tierras arables = 0.60 ha/persona
 2000 – Tierras arables = <0.2 ha/persona
 1950 –...
LA IMPORTANCIA DEL RIEGO
 El 19% de tierras cultivadas produce el 40%
del total de productos agrícolas del mundo!
 El 70...
RETOS INMEDIATOS – 2050
 3.2 Billones de Nueva Población hasta el 2050.
 Mas del 50% en países emergentes y en desarroll...
RETOS INMEDIATOS – 2050
 75% de nuevas fuentes de alimentos deben venir del incremento
en la producción agrícola – de los...
RETOS INMEDIATOS - 2050
 La producción de agricultura bajo riego
necesitara incrementarse en 120% en los
próximos 50 años...
SOLUCIONES DESDE EL AREA DE INGENIERIA DE
RIEGOS?
 La falta de nuevas tierras para agricultura y de
nuevas fuentes de agu...
 Hemos logrado mucho, pero tres áreas de
ingeniería demuestran ser particularmente
importantes:
1. Desarrollo sustancial ...
Modelamiento y Simulación
 Desde 1950 hasta mediados de los 90 hemos hecho literalmente
cientos de miles de mediciones para definir los procesos qu...
Hemos aprendido que la agricultura de riego
tiene amplias variaciones espaciales y en el
tiempo
Hemos establecido las relaciones entre la
composición del suelo y sus propiedades hidráulicas
Y hemos establecido la relación entre la
composición del suelo y sus características de
infiltración
Y luego hemos sido capaces de simular, evaluar, y
diseñar.
Los tres nuevos
métodos
de irrigación
SISTEMAS DE ASPERSORES DE PIVOTE CENTRAL
Ing. Carlos Baca
Ing. Carlos Baca
Ing. Carlos Baca
SISTEMATIZACIÓN DE TIERRAS CON CONTROL LASER
SISTEMAS DE RIEGO
LOCALIZADO POR GOTEO
Monitoreo y
Control Remoto
MONITOREO Y CONTROL REMOTO – UBICACION
PERCEPCION REMOTA Y EVAPOTRANSPIRACION
MONITOREO Y CONTROL REMOTO – PERCEPCION
REMOTA
MONITOREO Y CONTROL REMOTO – AUTOMATIZACION
DE CANALES
MONITOREO Y CONTROL REMOTO – CONTROL DEL
SISTEMA DE CAPTACION/CONDUCCION/DISTRIBUCION
1. Manejo del agua dentro de la parcela,
2. Manejo de sistemas de recursos hídricos,
3. Capacitación,
4. Investigaciónapli...
Manejo del agua dentro de la parcela
MANEJO DE AGUA DENTRO DE LA PARCELA –
LO FUNDAMENTAL
 Tres criterios invariables para un riego eficiente y
efectivo:
 Op...
MANEJO DEL AGUA DENTRO DE LA PARCELA –
EL ENFASIS
Área Irrigada en Perú, USA, y el Mundo, en porcentaje.
Perú USA Mundo
Su...
MANEJO DEL AGUA DENTRO DE LA PARCELA –
EL RETO
 Simplemente debemos afrontar el problema de mejorar
el manejo de los sist...
MANEJO DEL AGUA DENTRO DE LA PARCELA –
UNA NUEVA METODOLOGIA
 En lugar de evaluar surcos, aspersores o goteros – necesita...
MANEJO DE AGUA EN LA PARCELA – NUEVAS
TECNOLOGIAS
Boquilla
Superficie
Deflectora Suave
Superficie
Deflectora
Aserrada
Nuev...
Manejo de Recursos Hídricos
MANEJO DE RECURSOS HIDRICOS
– MANEJO INSTITUCIONAL
 Hay dos componentes fundamentales para
la estrategia:
 Fortalecer y ...
Manejo Institucional
MANEJO INSTITUCIONAL – CUATRO PUNTOS
CLAVES
 Hay cuatro puntos donde podemos implementar
una estrategia efectiva de manej...
MANEJO DE RECURSOS HIDRICOS – EL ROL DE LA
CAPACITACION – UN PUNTO MAS
 Cada país en el mundo esta invirtiendo
sustancial...
PRIORIDADES EN LA INVESTIGACION APLICADA
 Cuales son las prioridades en investigación para los
siguientes 40-50 años?
 P...
HERRAMIENTAS PARA LA
INVESTIGACION APLICADA
 Ya tenemos tecnologías de percepción remota y SIG pero
no operan a tiempo re...
EN RESUMEN
 Hemos venido un largo camino en nuestras investigaciones en
ingeniería de riegos.
 El futuro muestra nuevos ...
01.  vision general de los sistemas de riego a presión
01.  vision general de los sistemas de riego a presión
01.  vision general de los sistemas de riego a presión
01.  vision general de los sistemas de riego a presión
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01. vision general de los sistemas de riego a presión

  1. 1. Universidad Nacional Agraria La Molina Facultadde IngenieríaAgrícola Escuelade PosGrado Programade DoctoradoenRecursos Hídricos 27, 28 y 29 de abril del 2012 (9 a.m. a 5p.m.) Dr. Carlos Jesús Baca García Telefono: 3401180, 3495647 Anexo 140 Email: pdrh@lamolina.edu.pe; jabel@lamolina.edu.pe Lima – Perú “SISTEMAS DE RIEGO TECNIFICADO” teoría y practicas ACERCA DEL EXPOSITOR Carlos Jesús Baca García, es Ingeniero Agrónomo egresado de la Universidad Nacional San Antonio Abad del Cusco, Perú en 1997. Tiene una Maestría en Riego y Drenaje, en la Universidad Estadual Paulista – Sao Paulo Brasil en 2003. Estudió su doctorado la misma Universidad de Brasil en la Especialidad de Ingeniería del Riego, graduándose en Febrero del 2006. Actualmente viene desempeñándose como Catedrático de la Facultad de Agronomía y Zootecnia, Área de Ingeniería Agrícola en la Universidad Nacional de San Antonio Abad de Cusco; también es Jefe del Programa Regional de Riego Tecnificado, de la Gerencia Regional de Desarrollo Económico del Gobierno Regional Cusco. Ha publicado varios documentos técnicos y científicos, y ha participado en congresos y conferencias internacionales y nacionales. Es miembro del CIP Perú, y actualmente profesor visitante de Programa de Doctorado en Recursos Hídricos de la Universidad Nacional Agraria de la Molina. Universidad Nacional San Antonio Abad del Cusco Facultad de Agronomía y Zootecnia Área de Ingeniería Agrícola Teléfonos: 984775113 - 984794446 E-mail: carlos_bacagarcia@yahoo.es
  2. 2. UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA FACULTAD DE INGENIERÍA AGRÍCOLA ESCUELA DE POST GRADO PROGRAMA DE DOCTORADO EN RECURSOS HÍDRICOS “SISTEMAS DE RIEGO TECNIFICADO” TEORIA Y PRACTICAS PRESENTACIÓN Este curso esta dirigido a profesionales que desarrollan sus actividades fomentando, evaluando y asesorando a productores agrícolas en el ámbito de riego tecnificado, y busca convertirse en una herramienta eficaz para la formación en aspectos críticos en la operación de sistemas de riego tecnificado. En este curso se enseña la operación de riego de la forma como se espera que los profesionales transmitan sus conocimientos a los agricultores, es decir no solo aprenden contenidos sino que tienen a su alcance una metodología de trabajo que considera material concreto como guías y lecturas para su posterior difusión en sus centros de trabajo. Los objetivos del curso son: - Obtengan conocimientos acerca de los contenidos en tecnologías de riego y el acceso a herramientas metodologías y didácticas que les facilite lograr aprendizajes pertinentes y de calidad. - Adquieran conocimientos y competencias para el uso de recursos tecnológicos (software educativo, sitios web, etc.) en el contexto de su trabajo y de la transferencia de tecnología. - Analicen y reconozcan características y funcionalidad de los distintos sistemas de riego tecnificado sus partes y elementos con aplicaciones de criterios básicos de diseño para seleccionar sistemas y accesorios de riego tecnificado. - Desarrollen habilidades básicas para detectar y diagnosticar deficiencias de operación y diseño, generando soluciones para una eficiente operación en los equipos de riego tecnificado y sus elementos. - Asimismo el uso de software de riegos diseñados especialmente para el curso. “SISTEMAS DE RIEGO TECNIFICADO” (Teoría y Práctica) PROGRAMA Día Mañana (9:00 am – 1:00 Pm) Tarde (2:00 Pm – 5:00 Pm) Viernes 27 Visión general de los sistemas de riego a presión, datos básicosde diseño, tipos y componentesdel sistema de riego tecnificado. Manejo del agua de riego en sistemas de riego tecnificado,en base a características físicasdel suelo y tanque clase A. Uso de planilla de cálculo Sábado 28 Selección técnica económica de tuberías. Sistemas de riego por aspersión: aspectos generales,CUC, diseño agronómico. Diseño Hidráulico, ejemplo práctico usando formulas de Darcy- Weisbach.Uso de planilla de cálculo usando fórmula de Hazen-Williams. Domingo 29 Sistemas de riego localizado por goteo: Características hidráulicas de los emisores, Diseño agronómico Diseño hidráulico, ejemplo práctico,usando planilla de cálculo. Gestión en sistemas de riego tecnificado – Prácticasde CUC para riego por aspersión. INVERSIÓN S/ 500.00 incluye software y material del curso Cta. Cte. S/: 191-0031059-0-26 Banco de Crédito FUNDACION PARA EL DESARROLLO AGRARIO VACANTES LIMITADAS Universidad Nacional Agraria La Molina Programa de Doctorado en Recursos Hídricos Teléfono: 3401180,3495647 Anexo 140
  3. 3. COMO DIBUJAR UN CABALLO
  4. 4. ….y finalmente
  5. 5. SISTEMASDE RIEGOTECNIFICADO Carlos Jesús Baca García
  6. 6. Ing. Carlos J. Baca GarcíaIng. Carlos J. Baca García
  7. 7. “La agriculturaes un instrumento de desarrollo fundamental para reducir la proporción de personasque padecen hambre y viven en la extrema pobreza … si los pequeños agricultores innovan y se asocian se convierten en proveedores de los mercadosmodernos de alimentos” Agricultura para el desarrollo “El vertiginoso crecimiento demográfico y la consiguiente necesidad de incrementar la producción de alimentos, problemaque va resultando angustioso si se considera la multitud de seres desnutridosque en el mundo existen, dan a la agricultura y a su filial, la ganadería, una importancia capital, de vida o muerte”……… (Banco Mundial, World Development Report 2008.) Ing. Carlos Baca García
  8. 8. ………Sin embargo, no hay agricultura, y por consiguiente ganadería si no hay agua, y si hacemos un poco de memoria recordaremos que esta no cae de las nubes en cantidad, con regularidad y en lugares donde se requiere. De aquí surge la necesidad de dedicarle la debida atención al regadío o al manejo del riego. (Banco Mundial, World Development Report 2008.)
  9. 9. El Agro Peruano HOY (Exposición de Ex - Ministro de Agricultura - 2010) Extrema atomización de la propiedad agraria:  El 88% de la propiedad agraria es menor a 5 Ha. Limitado acceso al financiamiento formal  Sólo el 4.3% de los productores tiene acceso al sistema financiero.  El Sector agrario representa sólo el 2.6% de los créditos. Falta de capacitación en manejo de cultivos y crianzas.  El 81% de las siembras se orientan por tradición. Capital Humano deteriorado:  Pobreza rural 70%, Ingreso rural < US$ 1  Mano obra no calificada (76% de la PEA es agrícola) Bajo nivel educativo. Desnutrición crónica infantil (39%) Ing. Carlos Baca García
  10. 10. El Agro Peruano HOY  Insuficiente infraestructura de soporte.  Severo atraso tecnológico.  Ineficiente sistema de comercialización.  Inadecuado aprovechamiento y manejo de los recursos naturales.  Condiciones insuficientes para la seguridad alimentaria plena.  Descapitalización agraria.  Agitación social en el campo.  Limitaciones en la exportación por problemas fitosanitarios Ing. Carlos Baca García
  11. 11. 12 El agua es patrimonio de todos los seres vivos, y no apenas de la humanidad. Ningún otro uso del agua, ningún interés de orden político, de mercado o de poder, se pueden sobreponer a las Leyes Básicas de la Vida.  ¿El ciclo hidrológico y las aguas que se encuentran en nuestro planeta, son las mismas a las de hace cien años?
  12. 12. Condensación Precipitación Evapotranspiración 1,062 km3 Evaporación EL CICLO HIDROLÓGICO Océano Ing. Carlos Baca García
  13. 13. 14
  14. 14.  No existe vida donde no hay agua. Entonces, desde el punto de vista biológico, agua y vida no pueden ir separadas. ¿Porque irrigar?
  15. 15. Ing. Carlos Baca García  El agua tiene múltiples usos: consumo humano, generación de energía eléctrica, uso industrial, navegación, pesca etc., y desde el punto de vista de producción agrícola, su uso es principalmente para riego de los cultivos.  Hoy en día, el agua es el “medio de producción” tan importante como la “tierra”.  A nivel mundial, el riego consume, en promedio, 72% del agua dulce del planeta (pudiendo llegar hasta el 80%);  Para producir granos, su costo ambiental es incalculable: “porque para producir una tonelada de granos son necesarios mil toneladas de agua”; por eso, países con menos agua que no quieren o no pueden hacer frente con esta producción, prefieren importar granos transfiriendo el costo ambiental para los países productores; y es en ese sentido que se habla que “exportar granos es exportar agua”.
  16. 16. Ing. Carlos Baca García  Uno de los conceptos más controvertidos del nuevo discurso sobre el agua es su “valor económico”, ausente en las teorías clásicas que veían al agua como un recurso natural y abundante.  Su valor de uso para la producción de bienes (por la industria, agricultura y pecuaria) no se expresaba en términos monetarios, porque era propiedad del agricultor, y no se pagaba por el agua como factor de producción. Solo con el concepto de escasez aparece el de valor económico del agua.  El valor económico del agua funciona como mecanismo de gerenciamiento de los recursos hídricos: “Teniendo que pagar, el uso del agua será más racional y cuidadoso. Cuanto más afecte económicamente, su uso será más racional”.
  17. 17. LA CRISIS DEL AGUA Siglo XX población mundial se duplico y el consumo de agua se sextuplicó. El cambio climático generado por el calentamiento global, disminuirá la disponibilidad de agua dulce en el mundo. La agricultura consume el 80% del agua usada en el planeta y generalmente para fines de irrigación. Mas de la mitad del agua consumida por riego, se desperdicia antes de llegar a los cultivos, debido a sistemas ineficientes de riego. El incremento de la eficiencia de riego es lo que mayores posibilidades ofrece, a la conservación del agua en el planeta. Ing. Carlos Baca García
  18. 18. 19 LA CRISIS DEL AGUA EL AGUA ES EL FACTOR LIMITANTE EN LA PRODUCCION AGRÍCOLA: La falta o exceso afectan:  El desarrollo,  La sanidad,  La producción. Necesidad del Uso Racional del agua para la producción de alimentos: - Población mundial creciente, - Gravedad por el uso y disponibilidad de los RRHH (competencia por consumo agrícola, urbano e industrial) Ing. Carlos Baca García
  19. 19. Imagen comun en una Cuenca de Brasil, donde no existe buena gestión del Recurso Hídrico Escasez cualitativa Ing. Carlos Baca García
  20. 20. Fiebre Tifoide, Disenteria, Cólera, Dengue, Diarrea, Hepatitis, Leptospirose, Schistosomose, Giardia y otros. Enfermedades del Vehículo Hídrico Ing. Carlos Baca García
  21. 21. Escasez cuantitativa Ing. Carlos Baca García
  22. 22. Programa Subsectorial de Irrigaciones
  23. 23. FODA FORTALEZAS • Experiencias exitosas • Incremento de productividad • Infraestructura existente • Mejora gestión Organizaciones de Usuarios de Agua. • Clima de la Costa OPORTUNIDADES • Mercados • Financiamiento Producto Financiero Estructurado. • Liberación aranceles • Oferta-Proveedores • Mano de obra
  24. 24. DEBILIDADES • Pequeña propiedad • Limitadas capacidades empresariales • No sujetos de crédito • Costumbres uso excesivo del agua AMENAZAS • Eventos climáticos • Caídas de precios • Plagas • Calidad del agua • Deterioro de suelos FODA
  25. 25. PACÍFICO 1.8% Agua Disponible 87.0% Usos Diversos 2,027 m3/hab. ATLÁNTICO 97.7% Agua Disponible 12.5% Usos Diversos 292,000 m3/hab. TITICACA 0,5% Agua Disp. 0.5% U. Diversos 9,715 m3/hab. Fuente:INRENA-IRH
  26. 26. ¿Será que falta agua?
  27. 27. 40 Cuanta agua se consume en la agricultura? Ing. Carlos Baca García RECORDANDO
  28. 28. 41 Cuanta agua se consume en la agricultura? Evapotranspiración = 5 mm/día en 1 ha  50,000 L/día/ha • Consumo de agua / habitante = 180 L/día (Fuente FAO) • Consumo de agua por habitante = 100 L/día (SEDACusco) • Poblado de Cusco 150,000 habitantes 15´000,000 L/día = 300 hectáreas irrigadas con 5 mm/día El problema aparece cuando se comienza a competir con la sociedad y la industria. 1 mm = 10 m3/ha = 10,000 L/ha 2 mm = 20 m3/ha = 20,000 L/ha 3mm = 30 m3/ha = 30,000 L/ha 4 mm = 40 m3/ha = 40,000 L/ha 7mm = 70 m3/ha = 70,000 L/ha Ing. Carlos Baca García
  29. 29. 24/04/2012 Es un conjunto ordenado de elementos que interactúan entre sí para asegurar la dotación de agua a las parcelas en forma permanente, en la cantidad suficiente y en el momento oportuno, para cumplir un determinado fin. SISTEMA DE RIEGO
  30. 30. 24/04/2012 Tiene que estar conformado por: • Componente: Socio-organizativo conformado por los usuarios organizados dentro de ciertas reglas, normas y acuerdos (llamados instrumentos de gestión) para el manejo de la infraestructura física (operación, distribución y mantenimiento).
  31. 31. 24/04/2012 - Decisión de la mayoría: Que la necesidad sea el sentir de la mayoría de los usuarios, determinándose en asambleas generales con la participación de todos (as) los involucrados. - Nivel de organización de los usuarios (as): Que los usuarios (as) tengan una organización buena para el manejo del sistema. - Fuente hídrica: Sin problemas sociales. - Pases de terreno: Definidos.
  32. 32. 24/04/2012 Componente Infraestructura: conformado por los componentes físicos de la obra y que en su conjunto permiten conducir el agua desde las fuentes de captación o bocatomas, hasta los campos de cultivo de los agricultores etc.
  33. 33. 24/04/2012 Componente productivo: Conformado por los sectores y parcelas donde se producen cosechas, utilizando el agua como un insumo de la producción.
  34. 34. 24/04/2012 Componente Comercialización:conformado por los usuarios organizados para la comercialización de sus productos.
  35. 35. COMPONENTE SOCIAL ORGANIZAC. COMPONENTE INFRA ESTRUCTURA COMPONENTE PRODUCTIVO COMITÉ DE RIEGO ORGANIZACION OBRAS DE RIEGO TIERRAS AGRICOLAS BAJO RIEGO OPERACIÓN Y DISTRIBUCION MANTENIMIENTO ADMINISTRACION Y GESTION ALMACENAMIENTO CAPTACIÓN CONDUCCION Y DISTRIBUCION OBRAS DE ARTE (Riesgos) CULTIVOS RENTABLES MANEJO DE SUELOS AGUA Y RIEGO PARCELARIO PAQUETE TECNOLOGÍCO COMPONENTE COMERCIALIZ ACION ORGANIZACIÓN VISION EMPRESARIAL POST COSECHA TRANSFORMACION COMERCIALIZACION SISTEMA DE RIEGO SENSIBILIZACIÓN - CAPACITACIÓN SOSTENIBLE EN EL TIEMPO
  36. 36. Método de Riego Superficie Presurizados Sub-irrigación COMO IRRIGAR?
  37. 37. 52 Existe sistema de riego ideal para todas las condiciones? Riego por surcos Ing. Carlos Baca García
  38. 38. Eficiencia en riego por superficie, o gravedad?. - Eficienciade almacenamiento (E-almacenamiento) - Eficienciade aplicación (E-aplicación) SISTEMAS DE RIEGO POR SUPERFICIE Aplicada requerida 40 mm de Lámina Ing. Carlos Baca García
  39. 39. COMO PUEDO EVALUAR EL DESEMPEÑO - Eficiencia de almacenamiento (Alto o Bajo) - Eficiencia de aplicación (Alto o Bajo) Aplicada requerida Ing. Carlos Baca García
  40. 40. Aplicada requerida - Eficiencia de almacenamiento (Alto o bajo) - Eficiencia de aplicación (Alto o bajo)
  41. 41. Índices de desempeño, lo ideal es que los 2 sean aceptables Ing. Carlos Baca García
  42. 42. Donde pierdo el control del agua? Viento, H° R° - Láminas pequeñas y no surcos - No reconoce raíz buena de mala - pero el costo?? SISTEMAS DE RIEGO POR ASPERSION Ing. Carlos Baca García
  43. 43. Donde pierdo el control del agua? -Costo de implementación y de mantenimiento SISTEMAS DE RIEGO POR LOCALIZADO POR GOTEO Ing. Carlos Baca García
  44. 44. El riego es el insumo más caro aplicado a la agricultura, entonces se debe de viabilizar el proceso productivo durante todo el año Ing. Carlos Baca García
  45. 45. ¿ PUEDO TECNIFICAR EL RIEGO POR SUPERFICIE - SURCOS ? - Sistematizar el suelo, - Cuanto gasto - $$$$ - Marketing en sistemas comerciales. Físicamente no se paga por la gravedad
  46. 46. Eficiencia en promedio 30 a 35% Donde pierdo el control del agua? Ing. Carlos Baca García
  47. 47. Irrigation Practices and Influencers Survey Findings San Joaquin Valley Agricultural Water Management Council and California Farm Water Coalition February, 2010 Practicas de riego y resultados de las encuestas de las influenciasen el Valle de San Joaquin. El Valle de San Joaquín posee 7 de los 10 condados con mayor valor de producción agrícola en el Estado de California, avaluada anualmente en más de US$ 25,3 billones. También, 9 de los 10 condados con mayor valor de la producción agrícola de los Estados Unidos están en California.
  48. 48. Argumentos por el cual no utilizan procedimientos científicos (basados en evapotranspiración) en la programación del riego: • 57% - Costo elevado. • 43% - Dificultades para incorporar los datos en la programación del riego. • 40% - No creen que los datos de evapotranspiración disfruten un valor significativo en los resultados. • 32% - Requieren mucho tiempo. • 6% - Otros motivos.
  49. 49. ¿ En el Perú, en % cuanto es riego Por superficie? Ing. Carlos Baca García
  50. 50.  Agua aplicada por gravedad dentro del surco  Necesidad de nivelación del terreno  Pérdidas de agua por “percolación” y “escurrimiento”  Perdidas de agua en distribución  Riegos poco frecuentes (cada 5 a 20 días)  Difícil ajustar a las necesidades de los cultivos  Máxima eficiencia de riego: 50 - 60%  “RIEGO POR SURCOS” –  PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS
  51. 51. SISTEMATIZACION MEDIANTE LASER
  52. 52. RIEGO TECNIFICADO POR GRAVEDAD MANGAS DE POLIETILENO Aplicación del agua en forma directa a los surcos mediante mangas de polietileno con válvulas.
  53. 53. I. SISTEMA DE RIEGO POR MANGAS
  54. 54. RIEGO TECNIFICADO POR GRAVEDAD MULTICOMPUERTAS DE PVC Aplicación de agua en forma directa a los surcos mediante tubos de PVC y válvulas regulables.
  55. 55. III. SISTEMA MULTI - COMPUERTAS
  56. 56. III. SISTEMA MULTI - COMPUERTAS
  57. 57. Ing. Carlos Baca García
  58. 58. Ing. Carlos Baca García
  59. 59. RIEGO TECNIFICADO POR GRAVEDAD SISTEMA POR PULSACIONES (INTERMITENTE) Derivando a la izquierda Derivando a la derecha Impulso a la izquierda Impulso a la derecha
  60. 60. RIEGO TECNIFICADO A GRAVEDAD SISTEMA CALIFORNIANO
  61. 61. RIEGO TECNIFICADO POR GRAVEDAD ADUCCION POR TUBOS CORTOS PVC
  62. 62. RIEGO TECNIFICADO POR GRAVEDAD Costos de acondicionamiento del terreno: topografía y nivelación pozas, surcos y acequias sifones de PVC SIFONES DE PVC
  63. 63. FOTO: Ing. Carlos Baca García
  64. 64. Cablegation
  65. 65. ¿Así será riego tecnificado? FOTO: Ing. Carlos Baca García
  66. 66. EVALUAR EL DESEMPEÑO DE LA INFRAESTRUCTURA DE RIEGO y MANEJO DEL AGUA DE RIEGO Ing. Carlos Baca García
  67. 67. COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD DE CHRISTIANSEN, ¿QUE ME INDICA? FOTO: Ing. Carlos Baca García
  68. 68. Ing. Carlos Baca García
  69. 69. 104 FOTO : Ing. Carlos Baca García
  70. 70. 105 Las normas ISO 8796:2005 y 9261: 2005, deberían de tornarse como padrón en la industria del de riego localizado por goteo, por la aceptación internacional y por el valor de los ensayos propuestos. Normas FOTO: Ing. Carlos Baca García
  71. 71. Ing. Carlos Baca García
  72. 72. Ing. Carlos Baca García
  73. 73. Ing. Carlos Baca García
  74. 74. Ing. Carlos Baca García
  75. 75. FOTO: Ing. Carlos Baca García Ing. Carlos Baca García
  76. 76. FOTO: Ing. Carlos Baca García Ing. Carlos Baca García
  77. 77. FOTO: Ing. Carlos Baca García
  78. 78. FOTO: Ing. Carlos Baca García
  79. 79. FOTO: Ing. Carlos Baca García
  80. 80. FOTO: Ing. Carlos Baca García
  81. 81. Canal principal FOTO: Ing. Carlos Baca García
  82. 82. FOTO: Ing. Carlos Baca García
  83. 83. FOTO: Ing. Carlos Baca García
  84. 84. FOTO: Ing. Carlos Baca García
  85. 85. Reservorio: Sirve para acumular y regular el uso del agua en el área irrigada. FOTO: Ing. Carlos Baca García
  86. 86. Ing. Carlos Baca García
  87. 87. Ing. Carlos Baca García
  88. 88. FOTO: Ing. Carlos Baca García
  89. 89. Ing. Carlos Baca García
  90. 90. Ing. Carlos Baca García
  91. 91. FOTO: Ing. Carlos Baca García
  92. 92. FOTO: Ing. Carlos Baca García
  93. 93. FOTO: Ing. Carlos Baca García
  94. 94. FOTO: Ing. Carlos Baca García CAPACITACIONES, ES FUNDAMENTAL PARA LA SOSTENIBILIDAD
  95. 95. FOTO: Ing. Carlos Baca García CAPACITACIONES, ES FUNDAMENTAL PARA LA SOSTENIBILIDAD
  96. 96. FINALMENTE QUE BUSCAMOS COM EL RIEGO....
  97. 97. 135
  98. 98. Donde pierdo el control del agua?Ing. Carlos Baca García
  99. 99. 138 FOTO: Ing. Carlos Baca García
  100. 100. LECCIONES DE LOS ULTIMOS 50 AÑOS DE INVESTIGACION EN INGENIERIA DE RIEGOS – HACIA DONDE VAMOS?
  101. 101. LECCIONES DE LOS ULTIMOS 50 AÑOS DE INVESTIGACION EN INGENIERIA DE RIEGOS – HACIA DONDE VAMOS?
  102. 102. Será que estamos en el camino correcto? ¡Quiero un canal! ¿Enséñame a regar?
  103. 103. ¿Opiniones de esta fotografía?
  104. 104. ¿Opiniones de esta fotografía?
  105. 105. EL RIEGO EN EL MUNDO
  106. 106. PROBLEMAS MUNDIALES PARA NUESTRO TIEMPO  La degradación ambiental, incluyendo polución por escorrentía del agua de riego.  Los gases invernadero por el uso de combustibles fósiles que parecen inducir el cambio climático mundial que afecta el ciclo hidrológico.
  107. 107.  El incremento de población que amenaza la seguridad de alimentos del mundo ya que las fuentes de recursos hídricos podrían no ser suficientes para la producción de alimentos y agua potable. Población Actual de la Tierra: 6.8 billones La capacidad máxima estimada de humanos que la tierra PROBLEMAS MUNDIALES PARA NUESTRO TIEMPO
  108. 108. QUE HA CAMBIADO EN 50 AÑOS?  1950 – Tierras arables = 0.60 ha/persona  2000 – Tierras arables = <0.2 ha/persona  1950 – Tierras irrigadas = 0.045 ha/persona  2000 – Tierras irrigadas ≈ 0.045 ha/persona  1950 – Tierras irrigadas = 10-15% Total Tierras cultivadas  2000 – Tierras irrigadas = 19% of Total Tierras cultivadas FUENTE: Wynn R. Walker, Ph.D Universidad Estatal de Utah Logan,Utah,USA - 2011
  109. 109. LA IMPORTANCIA DEL RIEGO  El 19% de tierras cultivadas produce el 40% del total de productos agrícolas del mundo!  El 70-80% de toda el agua captada de fuentes superficiales y subterráneas es usada para riego.  En promedio, la eficiencia de riego en el mundo no es mayor al 30%. FUENTE: Wynn R. Walker, Ph.D Universidad Estatal de Utah Logan,Utah,USA - 2011
  110. 110. RETOS INMEDIATOS – 2050  3.2 Billones de Nueva Población hasta el 2050.  Mas del 50% en países emergentes y en desarrollo.  Mas del 50% viviendo en ciudades  Cerca del 10% de alimentos para la nueva población puede venir de nuevas tierras de secano o expansión de áreas irrigadas – cerca del 15% puede venir del incremento de intensidad de producción y mejoras de los sistemas de producción.
  111. 111. RETOS INMEDIATOS – 2050  75% de nuevas fuentes de alimentos deben venir del incremento en la producción agrícola – de los existentes sistemas de riego… es decir “mayor producción por litro de agua de riego”
  112. 112. RETOS INMEDIATOS - 2050  La producción de agricultura bajo riego necesitara incrementarse en 120% en los próximos 50 años! Como hacemos esto?
  113. 113. SOLUCIONES DESDE EL AREA DE INGENIERIA DE RIEGOS?  La falta de nuevas tierras para agricultura y de nuevas fuentes de agua para nuevos proyectos de irrigación indica que las existentes tierras de cultivo atendidos por los existentes proyectos de irrigación que usan las existentes fuentes de agua deben ser mas productivas.  Esto solo puede ocurrir si tierras, recursos hídricos y proyectos de irrigación son manejados, mantenidos y utilizados de forma mas eficiente.  Necesitamos descubrir como alcanzar esto.
  114. 114.  Hemos logrado mucho, pero tres áreas de ingeniería demuestran ser particularmente importantes: 1. Desarrollo sustancial en modelamiento y análisis 2. Nuevos métodos de riego 3. Monitoreo y control remoto
  115. 115. Modelamiento y Simulación
  116. 116.  Desde 1950 hasta mediados de los 90 hemos hecho literalmente cientos de miles de mediciones para definir los procesos que ocurren en la agricultura bajo riego.
  117. 117. Hemos aprendido que la agricultura de riego tiene amplias variaciones espaciales y en el tiempo
  118. 118. Hemos establecido las relaciones entre la composición del suelo y sus propiedades hidráulicas
  119. 119. Y hemos establecido la relación entre la composición del suelo y sus características de infiltración
  120. 120. Y luego hemos sido capaces de simular, evaluar, y diseñar.
  121. 121. Los tres nuevos métodos de irrigación
  122. 122. SISTEMAS DE ASPERSORES DE PIVOTE CENTRAL
  123. 123. Ing. Carlos Baca
  124. 124. Ing. Carlos Baca
  125. 125. Ing. Carlos Baca
  126. 126. SISTEMATIZACIÓN DE TIERRAS CON CONTROL LASER
  127. 127. SISTEMAS DE RIEGO LOCALIZADO POR GOTEO
  128. 128. Monitoreo y Control Remoto
  129. 129. MONITOREO Y CONTROL REMOTO – UBICACION
  130. 130. PERCEPCION REMOTA Y EVAPOTRANSPIRACION
  131. 131. MONITOREO Y CONTROL REMOTO – PERCEPCION REMOTA
  132. 132. MONITOREO Y CONTROL REMOTO – AUTOMATIZACION DE CANALES
  133. 133. MONITOREO Y CONTROL REMOTO – CONTROL DEL SISTEMA DE CAPTACION/CONDUCCION/DISTRIBUCION
  134. 134. 1. Manejo del agua dentro de la parcela, 2. Manejo de sistemas de recursos hídricos, 3. Capacitación, 4. Investigaciónaplicada,
  135. 135. Manejo del agua dentro de la parcela
  136. 136. MANEJO DE AGUA DENTRO DE LA PARCELA – LO FUNDAMENTAL  Tres criterios invariables para un riego eficiente y efectivo:  Optimo caudal o presión.  Adecuada duración del riego.  Adecuada frecuencia.  Muchos sistemas de riego por gravedad están siendo “modernizados”, ej., convertidos a riego por aspersión o goteo.  Muy caro  No necesariamente ocurre mejora del riego/producción.
  137. 137. MANEJO DEL AGUA DENTRO DE LA PARCELA – EL ENFASIS Área Irrigada en Perú, USA, y el Mundo, en porcentaje. Perú USA Mundo Superficie 92 45 95 Aspersión 5 50 3 Micro (goteo) 3 5 2
  138. 138. MANEJO DEL AGUA DENTRO DE LA PARCELA – EL RETO  Simplemente debemos afrontar el problema de mejorar el manejo de los sistemas de riego, pero el riego superficial tiene que ser prioridad.  Nosotros no operamos esos sistemas – los agricultores si. Entonces, como les damos la información que ellos necesitan para mejorar el manejo del sistema así como los incentivos para que lo apliquen continuamente?  La metodología histórica ha sido realizar una evaluación de campo y contribuir financieramente en mejoras dentro de las parcelas como nivelación de tierras.
  139. 139. MANEJO DEL AGUA DENTRO DE LA PARCELA – UNA NUEVA METODOLOGIA  En lugar de evaluar surcos, aspersores o goteros – necesitamos evaluar el sistema de irrigación desde la cuenca → captación y conducción → distribución → parcelas.  Mejora de mediciones hidrológicas – particularmente mediciones de caudales.  Rápida evaluación a gran escala utilizando sensores satelitales, fotografías aéreas, y vehículos aéreos no tripulados (UAV)  Sistemas de manejo de información, cuanto y cuando aplico agua?  Riego de precisión  Fácil usando Pivote Central, muy problemático en riego por gravedad.
  140. 140. MANEJO DE AGUA EN LA PARCELA – NUEVAS TECNOLOGIAS Boquilla Superficie Deflectora Suave Superficie Deflectora Aserrada Nuevas tecnologías serán necesarias para mantener mejorados los sistemas de riego.
  141. 141. Manejo de Recursos Hídricos
  142. 142. MANEJO DE RECURSOS HIDRICOS – MANEJO INSTITUCIONAL  Hay dos componentes fundamentales para la estrategia:  Fortalecer y empoderar las instituciones vinculadas con recursos hídricos.  Formación de capital humano vía investigación aplicada y capacitación.
  143. 143. Manejo Institucional
  144. 144. MANEJO INSTITUCIONAL – CUATRO PUNTOS CLAVES  Hay cuatro puntos donde podemos implementar una estrategia efectiva de manejo del agua:  1.La asociación de usuarios de agua  2.La agencia publica de agua (Ministerio)  3.Una tradición continua de capacitación  4.La continuidad en investigación aplicada
  145. 145. MANEJO DE RECURSOS HIDRICOS – EL ROL DE LA CAPACITACION – UN PUNTO MAS  Cada país en el mundo esta invirtiendo sustancialmente en infraestructura electrónica.  Deberíamos emplear esto para capacitar personas a distancia  Es mas barato trasladar información que trasladar personas.
  146. 146. PRIORIDADES EN LA INVESTIGACION APLICADA  Cuales son las prioridades en investigación para los siguientes 40-50 años?  Pienso que una nueva tecnología llamada “evaluación rápida” es nuestra mas apremiante necesidad.  Tenemos una idea general acerca de como un proyecto de irrigación esta funcionando pero no tenemos un análisis detallado del mismo, por Ej. donde se pueden realizar las intervenciones mas costo-efectivas?  Yo afirmo que si algo no se puede medir, definitivamente no puede ser controlado. Como se medirá a larga escala las características de las condiciones a escalas pequeñas?
  147. 147. HERRAMIENTAS PARA LA INVESTIGACION APLICADA  Ya tenemos tecnologías de percepción remota y SIG pero no operan a tiempo real, por lo que son de gran valor en planeamiento pero no para operación y manejo. Como haremos que estas tecnologías puedan ser utilizadas en tiempo real?  Como hacemos las mediciones a nivel de parcela? Como haremos las mediciones a nivel de sistema? La variabilidad temporaly espacialde la agricultura bajo riego es muy larga pero deber ser evaluada si vamos a mejorar la eficiencia del riego.  Cual es la siguiente generación de modelos de simulación que nos permitirán convertir fuentes masivas de información en información útil?
  148. 148. EN RESUMEN  Hemos venido un largo camino en nuestras investigaciones en ingeniería de riegos.  El futuro muestra nuevos retos, pero hemos desarrollado una cantidad sustancial del tecnología y conocimiento para enfrentarlos.  Necesitamos nuevas tecnologías pero debemos enfatizar un manejo “de abajo hacia arriba”.  Un mejor manejo de sistemas de riego y recursos hídricos puede aparecer solamente de mejor personal e instituciones y por lo tanto nuestras capacidades académicas y capacitación técnica necesitan ser mejoradas.  La investigación aplicada descubrirá nuestros problemas mas apremiantes y enumerara las alternativas para su solución.  Los siguientes 40-50 años serán muy emocionantes para ingenieros de riegos!
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