TEMA: “CAPTACIÓN DE AGUA POR MEDIO DE LA TÉCNICA DE ATRAPANIEBLAS EN LAS COMUNIDADES CAMPESINAS DE GALTE, CANTÓN GUAMOTE, PROVINCIA DE CHIMBORAZO, ECUADOR.” AUTOR: HIDALGO QUINGA, DEYSI LILIANA DIRECTOR DEL PROYECTO: DR. CARRERA VILLACRÉS, DAVID VINICIO DIRECTOR DE CARRERA: ING. JÁCOME WILSON DOCENTE DESIGNADO: DR. GAVILÁNEZ PETRONIO SANGOLQUÍ 2016 DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA TIERRA Y LA CONSTRUCCIÓN CARRERA DE INGENIERÍA GEOGRÁFICA Y DEL MEDIO AMBIENTE TESIS PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO GEÓGRAFO Y DEL MEDIO AMBIENTE Antecedentes La escasez de agua en el planeta aumenta cada año y según la ONU, se estima que para el año 2025 1800 millones de personas vivirán en países o regiones con escasez absoluta de agua. En países como Chile, España y Guatemala se han implementado estos sistemas que generalmente son ubicados en desiertos o en lugares que presentan bajas precipitaciones y gran cantidad de neblina. A continuación se mensiona brevemente el desarrollo de este sistema a través de los años: Chile – El Tofo / Chungungo (1987 - 2002) Sultanato de Omán (1989 – 1990) Namibia (1996 – 2001) Chile – Falda Verde (2001) Yemen – Hajja / Mabijan (2003 – 2005) Eritrea – Asmara (2005) Guatemala – Tojquia (2006 – En curso) Chile – Desierto de Atacama (2007) Ecuador – Galte (2014) Ecuador – Galte (2014) Galte es una comunidad que se encuentra en la provincia de Chimborazo, en el cantón Guamote y pertenece a la parroquia Palmira ubicada a una altura de 3200 msnm. Debido a la demanda de agua y a las bajas precipitaciones que hay en la zona mismas que se ubican entre los 389,30 y 761,44 mm anuales se determinó que no existe suficiente cantidad de agua para cultivos . Identificación del problema Las Comunidades Campesinas de Galte (Galte Jatun Loma y Cooperativa Agrícola Galte Laime) presentan altos niveles de escasez de agua para riego y consumo de sus animales, debido a la baja precipitación durante épocas de verano y a las altas pérdidas de agua en los sistemas de riego. Desde su captación de agua, hasta la distribución en parcela han generado que la mayoría de sistemas tradicionales de riego operen con baja eficiencia, generando un desabastecimiento de este recurso en dichas comunidades. Justificación Las comunidades campesinas de Galte, se sitúan a una altura por encima de los 3.000 msnm, el clima de estas comunidades se ubica en el clima ecuatorial frío de alta montaña; donde la altura y la exposición son los factores que condicionan los valores de las temperaturas y las lluvias. Para satisfacer las necesidades inmediatas de agua requeridas por la comunidad, se realizó la instalación de 7 colectores de niebla de 1m2 por medio de un proyecto de vinculación con la comunidad con estudiantes de la Universidad de las Fuerzas Armadas - ESPE en el año 2014, y se aprobó la segunda fase del proyecto con un rediseño para el año 2015 del cual forma parte el presente trabajo. Objetivos Objetivo General Diseñar un Sistema Atrapanieblas que satisfaga las necesidades hídricas para riego en las comunidades campesinas de Galte, Cantón Guamote, Provincia de Chimborazo, Ecuador. Objetivos Específicos Recopilar información meteorológica para obtener la perdida de agua mediante el cálculo de precipitación mensual y anual, evaporación y evapotranspiración. Obtener información básica mediante la aplicación de encuestas y conocer la cantidad de agua necesaria para las actividades productivas que realizan. Implementar 7 colectores de niebla (prototipos de atrapanieblas) de 1m2 y determinar la duración de la época de niebla por lo menos durante un año calendario. Diseñar el Sistema de Atrapanieblas en función de la metodología especificada y los 7 prototipos, para abastecer la demanda de agua para riego de la comunidad. Elaborar el presupuesto de la implementación del Sistema Atrapanieblas. MATERIALES Y MÉTODOS Determinación del área de estudio Colectores de Niebla Materiales para la elaboración de los colectores de niebla Información que debe registrarse respecto a cada sitio seleccionado para colocar los colectores de niebla. Fuente: (FOG WATER COLLECTION MANUAL, 2005) Datos de agua recolectada por los prototipos Fuente: (FOG WATER COLLECTION MANUAL, 2005) Capacitación y educación a la comunidad Ventajas Funcionamiento y mantenimiento Registro de los datos en una planilla Uso de la escala de Beaufort para colocar la velocidad del viento. Fuente: (FOG WATER COLLECTION MANUAL, 2005) Recopilación de Información meteorológica La información que se menciona a continuación fue obtenida del Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología (INAMHI) : Precipitación (mm) Temperatura (°C) Velocidad del Viento (m/s) Humedad relativa (%) Heliofanía (horas) Dicha información sirvió para calcular la precipitación mensual de la zona, evaporación mediante el nomograma de Wilson y evapotranspiración por los métodos de Thorntwaite y de Blaney-Criddle. Relleno de datos Una de las principales aplicaciones de la estadística a la climatología es la estimación de valores de elementos para ampliar un conjunto de datos, cuando se dispone de pocos datos de observación o de ninguno o cuando los datos esperados no están disponibles. El análisis de los datos climáticos para detectar cambios y tendencias es más fiable cuando se utilizan conjuntos de datos homogeneizados. Fuente: (Otero, D., 2011) RESULTADOS Estaciones Meteorológicas Información Meteorológica Relleno de datos La información meteorológica obtenida está en un periodo de 10 años, ya que, en años pasados se registró información mensual incompleta y también existen años donde no hay datos. Incluso, en este periodo hay épocas con espacios vacíos, por lo que se requiere aplicar métodos estadísticos para rellenar los datos faltantes. Fuente: (Abad, I., 2014) Homogenización Prueba de Rachas Curva de doble masa Fuente: (Castillo & Sentis, 2001) Porcentaje de confiabilidad de los parámetros meteorológicos NA es el número de valores por encima de la mediana, y le corresponden un número determinado de rachas con probabilidad de excedencia entre 10% y 90% de que sean homogéneas. Encuesta La encuesta que se aplicó a los habitantes de la comunidad Galte Laime y Yaguachi, proporcionó información acerca de: Número de habitantes de la zona Número de animales (ganado vacuno, bobino, etc.) Extensión de los terrenos (Hectáreas) Tipos de cultivos Lugares de donde obtienen el agua (ríos, acequias, lagos, lagunas, etc.) Colectores de Niebla Elaboración de los colectores de niebla y colocación de los prototipos. Tejido de Malla Construcción de canaletas y almacenamiento de agua. Colocación de Colectores de Niebla Capacitación y educación a la comunidad Calculo de Precipitación, Evaporación y Evapotranspiración Precipitación Evaporación El cálculo de la Evaporación, se facilita mediante la aplicación del nomograma de Wilson, el cual requiere de los siguientes datos: Nomograma de Wilson Método de Thorntwaite Evapotranspiración (ET) Método de Blaney-Criddle Método de Blaney-Criddle Curva de precipitación, evaporación y evapotranspiración para el cultivo de maíz Curva de precipitación, evaporación y evapotranspiración para el cultivo de papa 1. Mediante los resultados de Evapotranspiración de los Cultivos Diseño del Sistema de Atrapanieblas Fuente: (Aguilera y Martínez, 1980) Calculo de Di para el Cultivo de maíz El agua recolectada diariamente por los 7 prototipos es de 38,14L, es decir, que cada m2 de atrapanieblas en promedio recoge 5,45L de agua al día. Vista Superior del Sistema de Atrapanieblas Vista Frontal del Sistema de Atrapanieblas Ubicación de los Atrapanieblas necesarios para satisfacer 1% de la demanda de agua para maíz Ubicación de los Atrapanieblas necesarios para satisfacer 5% de la demanda de agua para maíz 2. De acuerdo a la capacidad del recipiente recolector de agua - niebla Dimensiones del Sistema de Atrapanieblas de acuerdo a la capacidad del recipiente Vista Superior del Sistema de Atrapanieblas Vista Frontal del Sistema de Atrapanieblas Ubicación del tanque de almacenamiento de agua – niebla Elaboración del Presupuesto Presupuesto detallado de los materiales necesarios para la colocación del Sistema de Atrapanieblas de 3 X 2 metros en los siete puntos localizados en la zona de estudio Presupuesto detallado de los materiales necesarios para la colocación del Sistema de Atrapanieblas de 6 x 10 metros en nueve puntos localizados en la zona de estudio para abastecer el 5% de la demanda del cultivo. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Conclusiones y Recomendaciones La niebla que presenta diariamente la zona de estudio generó en promedio durante el período noviembre 2014 - febrero 2016 entre 5 y 6 litros de agua al día en cada atrapanieblas, sin embargo, no es suficiente para satisfacer las necesidades hídricas de todos los cultivos de la zona, aun así, la instalación de estos colectores de niebla ayudó a regar parte de los terrenos ubicados en las zonas más altas de Galte y compensar la falta de agua en épocas de baja precipitación. La extensión de los Sistemas de Atrapanieblas que se plantea colocar no satisface completamente las necesidades hídricas de los cultivos, sin embargo, la comunidad al ser parte de distintas Juntas de Riego y Drenaje no requieren obtener el 100% de agua para riego de la niebla, sino una parte que les permita regar los cultivos en días donde el agua del Sistema de Riego escasea y el agua proveniente de la lluvia no es suficiente para permitir el desarrollo normal del cultivo y su producción se esté desperdiciando. Se recomienda investigar la colocación de los Sistemas de Atrapanieblas de manera tridimensional para optimizar el uso de este sistema, ya que, al colocar los Atrapanieblas de forma horizontal no se aprovecha al 100% la capacidad de recolección de agua, además de producir una contaminación visual del lugar por la cantidad de malla extendida a lo largo de la zona de aplicación. Debido a que el área de estudio se encuentra en el Divortium aquarium de dos grandes cuencas hidrográficas y es muy apartado de las comunidades involucradas, es recomendable ubicar los sistemas de atrapanieblas en terrenos de los propietarios que requieran agua para sus cultivos y el Sistema de riego no satisfaga esas necesidades. GRACIAS POR SU ATENCIÓN