¿Qué es una presa de arena?
“No queremos asistencia. Dennos agua y luego podemos sembrar nuestro propio alimento.” (Miembro de la comunidad, Mtito Andei, Kenia)
Una presa de arena es una pared de concreto reforzado construida a través de un río estacional para captar y contener el agua subterránea en la arena (Fig 3.1). Primero se construye un metro de alto y hasta 90 metros a través. Durante lluvias estacionales erráticas y fuertes, agua y limo fluyen sobre la presa y la arena más pesada se asienta sobre el fondo. A lo largo de una a tres estaciones de lluvia, la presa se llena con arena que actúa como tanque de almacenamiento de agua. En arena de buena calidad, el volumen de la presa es casi 35% de agua (Beimers et al, 2001). La mayor parte de esta agua no se evapora pues está protegida por la arena. La evaporación disminuye en un 90% a 60 cm bajo de la superficie (Borst y Haas, 2006).
La presa de arena siempre se construye sobre un lecho de roca. A medida que el agua se acumula, un acuífero natural se forma bajo la arena. Con frecuencia ya existe uno y la presa sencillamente aumenta el agua en él. Con el tiempo, el acuífero aumenta de tamaño y el manto freático del área circundante se eleva.
¿Cómo obtiene la gente el agua de la arena?
El agua se obtiene de la presa de arena en distintas formas: mediante tubería cerca del fondo de la pared de la presa corriente abajo; pozo de desagüe corriente arriba; tanque de agua construido en la pared de la presa corriente arriba; o agujeros recolectores de agua corriente arriba. A menudo se utilizan varios de estos métodos de extracción de agua en el sitio.
¿Dónde son apropiadas las presas de arena?
Estas presas son más apropiadas en áreas semiáridas y áridas con lluvias cortas, copiosas y erráticas, que por lo general tienen ríos estacionales (efímeros) con lechos de arena. En unpunto en el lecho del río estacional, la población puede cavar agujeros de recolección de agua. Esto indica la presencia de un acuífero y lecho de roca y que es un sitio potencial para construir una presa de arena.
Las presas de arena en general se construyen en áreas rurales remotas que carecen de infraestructura de apoyo y donde es poco probable que el gobierno llene las necesidades de agua y saneamiento para la población. Las personas en estas áreas saben que su supervivencia depende de sus propios esfuerzos. También están familiarizados con la obtención de agua de la arena pues sus familias lo han estado haciendo por generaciones. Muchos de ellos caminan millas cada día para hacer su “agujero” y quizás pasan horas en una fila esperando su turno para extraer agua.
Las áreas con grupos de autoayuda comunitarios (SHG por sus siglas en inglés) que trabajan juntos en tareas de ayuda mutua son ideales para la construcción de presas de arena. Este tipo de presas son de bajo costo y de baja tecnología, pero alguien tiene que sentirse dueño de ellas, cuidarlas y utilizar el agua para el máximo beneficio para todos. Un grupo comunitario activo que ya tenga una agenda para el autobeneficio y el beneficio comunitario en un buen socio potencial en la construcción de presas de arena. Nuestra organización siempre trabaja con grupos de autoayuda comunitarios para la construcción de presas de arena. Sus miembros son parte activa del proceso de planificación, manejan los acuerdos locales y gubernamentales para la presa, y aportan casi la mitad del costo de la presa mediante su mano de obra y recolección de materiales locales como piedras, arena y agua utilizados para construir la presa. Al final de este artículo puede encontrarse más información sobre cómo el MCC trabaja con grupos de autoayuda comunitarios.
¿Cuáles son los beneficios de las presas de arena para la gente?
Cada presa de arena tiene el potencial para proporcionar un suministro de agua limpio para hasta 1,200 personas, animales, viveros y huertos de hortalizas. El aumento de la disponibilidad de agua en un radio de 10 kilómetros significa que una presa de arena podría beneficiar indirectamente a miles de personas puesto que el uso del agua almacenada nunca está restringido sólo para las personas que construyeron la presa de arena.
Las presas de arena cambian las vidas de las personas al proporcionar agua para sus necesidades:
- Suministran una fuente de agua para todo el año cerca de los hogares de los miembros de la comunidad para que no tengan que pasar horas caminando y haciendo fila para recoger agua.
- El agua salobre se vuelve menos salada con el tiempo a medida que se evapora: a medida que el agua llega a la presa de arena, la concentración de sal disminuye.
- El agua es más limpia al haber sido filtrada al pasar a través de la arena.
- El agua es protegida de los parásitos y las personas tienen menos probabilidades de enfermarse.
- Una mayor capacidad de agua permite a las comunidades establecer viveros forestales en áreas semiáridas donde de lo contrario sembrar árboles es muy difícil.
- Más agua para riego proporciona más alimento para los humanos y los animales, y más ingresos al poder lograr la seguridad alimentaria. Las personas pueden sembrar hortalizas tan pronto como la presa de arena tenga agua en ella, aunque no haya lluvia. Las presas de arena a menudo se llenan con agua subterránea que proviene de corriente arriba, aunque no haya habido lluvia en el área inmediata.
¿Cuáles son los beneficios de las presas de arena para el medio ambiente?
Las presas de arena cambian el medio ambiente al restaurarlo y mejorarlo:
- Las presas de arena transforman el medio ambiente dado que el agua almacenada eleva el nivel del manto freático tanto corriente arriba como corriente abajo de las presas (Brandsma et al, 2009; Frima et al, 2002). A medida que el tamaño del acuífero aumenta en tamaño, los agujeros de extracción y los pozos perforados tienen más agua y podrían regresar los manantiales al área.
- Al subir el nivel del manto freático aumenta la vegetación natural. Los árboles nativos y las plantas ribereñas regresan al área, y las aves y peces regresan al ecosistema restaurado (los peces pasan encima de la pared de la presa y viven en nuevos estanques que ser forman río abajo). La biodiversidad aumenta de manera significativa a medida que el lecho del río, las orillas y la cuenca se recuperan (Ertsen, 2006).
- El aumento de la biodiversidad hace posible que los miembros de la comunidad creen medios de vida sostenibles en armonía con su medio ambiente.
¿Cuáles son los criterios para el emplazamiento de una presa de arena?
Lecho rocoso sólido:
Hay debe haber un buen lecho rocoso sobre el cual asentar los cimientos de la presa. Sin este cimiento rocoso es probable que la presa de arena desaparezca después de una lluvia fuerte.
- La calidad del lecho rocoso debe ser densa, no porosa y sin grietas.
- El lecho rocoso debe estar en la superficie o bastante cerca de la superficie, y óptimamente extenderse a través del lecho del río. Este lecho rocoso debe poder alcanzarse al cavar una zanja en el lecho del río para exponer la roca antes de tomar una decisión final sobre el sitio. Si el lecho rocoso no se extiende a través del lecho del río, usted tendrá que cavar mucho más abajo y colocar una base de concreto.
- Esta zanja debe extenderse hacia las orillas del río para determinar qué tipo de cimientos se necesitarán para las paredes de los estribos.
Topografía del área:
- El valle del río debe ser angosto y bien definido, para asegurar que la longitud del muro de la presa sea lo más corta posible. Idealmente, el sitio debe estar en una sección profunda de la garganta del valle para llevar al máximo la capacidad de almacenamiento y reducir al mínimo el área de superficie y la longitud del muro de la presa. Sin embargo, muchas presas de arena han sido construidas en áreas bastante planas y funcionan muy bien aunque por lo general son bastante largas.
- Las orillas del río deben ser suficientemente altas para construir una presa que asegure un gran volumen de almacenamiento y sostener las paredes de los estribos.
- El emplazamiento debe estar alejado de las curvas en el río y la erosión del suelo.
- El tramo detrás de la presa debe ser suficientemente largo para permitir la máxima cantidad de almacenamiento de arena. La gradiente debe ser ideal para facilitar el buen almacenamiento de arena detrás de la presa.
- La presencia de muchos tributarios corriente arriba es ideal.
- La cuenca debe estar libre tanto como sea posible de grietas y fisuras para minimizar la filtración de agua.
- El emplazamiento debe ser fácilmente accesible para ayudar en la construcción, uso, y mantenimiento de la presa.
- Bienes y tierra valiosos no deben ser inundados debido a la construcción de la presa.
Tipo de arena
Cuando más gruesa sea la arena en el sitio, tanto mejor el sitio. La arena fina no es apropiado debido a que entre las partículas hay menos espacio de almacenamiento para el agua En la Tabla 1se muestra la cantidad de agua disponible para extraerla en distintos suelos arenosos.
Tabla 3.1: Agua extraíble de limo, arena y grava (Nissen-Petersen 1999). |
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Material |
Limo |
Arena Fina |
Arena Media |
Arena Grue |
Grava Fina |
Grava |
Tamaño (mm) |
≤0.5 |
0.5–1 |
1–1.5 |
1.5–5 |
5–19 |
19–70 |
Muestra (litros) |
4.00 |
4.00 |
4.00 |
4.00 |
4.00 |
4.00 |
Saturación (litros) |
1.52 |
1.58 |
1.63 |
1.80 |
1.87 |
2.05 |
Porosidad (%) |
38.0 |
39.5 |
40.8 |
45.0 |
46.8 |
51.3 |
Extracto (litros)* |
0.18 |
0.75 |
1.00 |
1.40 |
1.65 |
2.00 |
Extractabilidad (%) |
5 |
19 |
25 |
35 |
41 |
50 |
*Extracto es la cantidad de agua que vendría a cabo si una muestra se colocó en un recipiente con agujeros de drenaje en la parte inferior. |
Aportes de la comunidad
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Figura1. Presa de arena Nzaaya Muisyo, provincia oriental, Kenia.
Caminar en el lecho del río con los ancianos y las mujeres que recogen agua. Hacer preguntas, escuchar y mirar. Ellos sabrán dónde puede encontrarse agua en las estaciones secas o en tiempo de sequía.
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Caminar hacia arriba y abajo del lecho del río para encontrar una buena formación rocosa tan cerca de los beneficiarios como sea posible (Fig 3.2).
-
Hablar con los líderes y los ancianos de la comunidad para encontrar dónde está la marca del nivel más alto del agua dejada en la mayoría de las inundaciones. Esta es la altura del aliviadero principal.
-
Hablar con los ancianos para encontrar dónde se encuentra la marca del nivel más alto de la peor inundación que ellos recuerden. Esta necesita marcarse con estacas de modo que la altura del aliviadero secundario y de los estribos sea mayor que estas estacas.
-
Verificar las políticas comunitarias del área para ver si los dueños de la tierra alrededor del sitio de la presa estarán dispuestos a dar pasada a la gente a través de la tierra para acceder al agua.
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Involucrar a la comunidad en la identificación de varios sitios y explicar los beneficios de construir una cascada o series de presas en el río para obtener un beneficio máximo y la creación.
¿Qué tipos de permisos se requieren antes de poder comenzar la construcción?
En general deben obtenerse dos tipos de permiso antes de comenzar la construcción. Uno es un convenio entre el grupo local que está haciendo el proyecto y los propietarios de tierras cuya tierra limita con el área del sitio de la presa. El otro es el permiso que Convenio de construcción de la presa de arena: este convenio debe ser firmado por el grupo y como mínimo debe contener al menos lo siguiente:
- el consentimiento necesario de los propietarios de la tierra sobre temas relacionados con el uso de la tierra y el acceso al agua
- el consentimiento necesario del gobierno para construir la presa de arena
- la cantidad de terrazas (se explica abajo el tema de las terrazas) a cavarse antes de que comience la construcción
- la mano de obra y materiales tales como piedras, arena y agua (insumos) esperados del grupo comunitario
- el requisito de monitoreo y mantenimiento continuos de la presa por el grupo
Convenio del gobierno para la construcción de una presa de arena en un río estacional: el grupo debe ir a la entidad de gobierno local e identificar todos los permisos necesarios para la construcción de la presa de arena, y obtener todos los formatos necesarios. En la provincia Oriental de Kenia hay un formulario: este convenio es firmado por los Representantes Comunitarios del grupo y los representantes gubernamentales de la entidad correspondiente en materia de agua.
¿Cuál es el mejor momento para construir una presa de arena?
El momento de la construcción depende de:
- la disponibilidad de los recursos
- el acuerdo del grupo comunitario con respecto a ese momento
- la disponibilidad de los miembros para trabajar
- la presencia de arena, piedras y agua disponibles en el sitio
- la preparación de las terrazas alrededor del sitio de la presa
- el tiempo que toma obtener los permisos gubernamentales necesarios
- la estación lluviosa, pues la construcción de la presa de arena debe
¿Cómo diseñar la presa de arena?
UDO cuenta con ingenieros hídricos calificados, llamados Coordinadores de Presa, que trabajan con el SHG para decidir el sitio de la presa de arena, y luego hacen el diseño de la presa, el cual es presentado al gobierno con los otros documentos para su aprobación.
Aliviadero principal:La presa se llenará con mucha rapidez cuando lleguen las lluvias (las lluvias en las áreas semiáridas donde vivimos son cortas y erráticas pero muy fuertes). El aliviadero principal centrará y descargará el flujo normal al canal normal del río durante la estación lluviosa.
- En el lugar escogido, encuentre el lugar más angosto con el mejor fondo de roca. Coloque ahí una estaca. Ahora encuentre el centro del lecho del río en este punto.
- Identifique el centro del lecho del río para centrar el aliviadero principal directamente sobre este punto. Asegúrese de que la presa pueda afianzarse al mejor lecho de roca disponible y que el aliviadero principal sea centrado en el centro del lecho natural del río. El río debe continuar fluyendo donde corría antes o causará erosión. Coloque aquí una estaca.
- Determine la altura del aliviadero principal a partir de la altura normal histórica del flujo del agua después de las lluvias. Utilice un nivel de cuerda y un nivel de albañil e identifique y marque dos puntos, uno en cada orilla con la misma altura. Esta altura en el centro será la altura del aliviadero principal.
- Determine la longitud del aliviadero principal a lo largo de este nivel de cuerda y nivel de albañil. La longitud del aliviadero es la longitud necesaria para guiar el agua a través de este canal y mantenerla en el cauce normal del río durante el curso normal de su trayecto durante la estación lluviosa.
- Marque la altura y la longitud del aliviadero principal. Utilice una cinta métrica. Marque su localización con estacas, cuerda y nivel.
Altura: el aliviadero principal normalmente es un metro o un poco más alto. El factor principal es la altura del flujo normal durante la estación lluviosa. Otros factores son: el tamaño del río, la cantidad del flujo normal, las alturas de la orilla, y la cantidad de almacenamiento y deposición de arena deseadas. Después que la arena ha llenado la presa hasta este nivel del aliviadero principal, la comunidad a menudo decide elevar el nivel de la presa en otros 0.5 metros para acomodar más arena y agua. Los estribos también tendrán que ser extendidos.
Longitud: la longitud del aliviadero principal depende del ancho y la pendiente de las orillas del río, y la cantidad de agua contenida en el río. La longitud del aliviadero secundario depende de estos factores y de la cantidad prevista de agua que correrá por el río corriente abajo después de lluvias fuertes corriente arriba.
Ancho: el ancho de la pared de la presa en la parte superior es siempre lo suficientemente ancho para que una persona camine sobre la cima, como mínimo un metro. El ancho de los cimientos en la parte inferior depende del tamaño y caudal del río. La presa de arena promedio mide un metro y medio de ancho a nivel de los cimientos y disminuye en la parte superior. Si el río es muy grande y la presa es alta, los cimientos serán más gruesos.
Aliviadero secundario: El aliviadero secundario se construye para guiar el agua hacia el centro del cauce regular del río cuando hay lluvias fuertes y el caudal de la corriente es fuerte. El aliviadero principal mantiene el agua en el centro del río cuando hay menos lluvia. El aliviadero secundario es importante para evitar la erosión del suelo durante las lluvias fuertes ya que centra el agua dentro del cauce del río.
- Determine la altura del aliviadero secundario. Esta será el nivel máximo de inundación de los ríos en lluvias muy fuertes.
- Use un nivel de cuerda y un nivel de albañil e identifique y marque dos puntos, uno en cada orilla, al nivel de inundación del río durante lluvias muy fuertes. Esta altura será la del aliviadero secundario.
- Determine la longitud del aliviadero secundario. Es la longitud necesaria para controlar el caudal del agua de inundación y mantenerlo dentro del cauce del río durante una lluvia muy fuerte.
- Marque la altura y la longitud del aliviadero secundario. Use una cinta métrica. Marque su localización con estacas, cuerda y nivel.
Altura: el aliviadero secundario por lo general es 1 metro más alto que el aliviadero principal.
Longitud: la longitud se extiende hacia los estribos, y depende del ancho del caudal del río al nivel máximo de inundación.
Ancho: por lo general el ancho es de un metro.
Tercer aliviadero:En el caso de una presa de arena muy grande y ancha, quizás sea necesario que diseñe un tercer aliviadero (p.ej., adicional) La altura será la altura de la más grande inundación que recuerden los miembros del SHG y los ancianos en el área. Siga el método anterior para diseñar y nivelar el tercer aliviadero.
Estribos:Los estribos o laterales son construidos para evitar que las aguas de inundación se vayan alrededor de la presa de arena y causen erosión y eventualmente socaven las paredes de la presa. Quizás no sean necesarios dependiendo de las orillas y el volumen del caudal.
- Los estribos deben construirse para guiar el agua del río de regreso a su curso natural en caso de inundación.
- Determine el trayecto de las aguas de inundación a ambos lados de las orillas del río. Marque este trayecto del agua de inundación con estacas.
- Determine la longitud de los estribos asegurándose de que sean suficientemente largos y altos para enfrentar la altura de la inundación más grande en el recuerdo de los ancianos. Use cinta métrica y nivel. Coloque estacas en los estribos.
Altura: los estribos de la presa van 1 m más alto o más sobre el aliviadero secundario para prevenir la erosión y mantener el agua en el cauce del río. La altura de los estribos depende de la cantidad del caudal del río, la curva del río y la corriente del río.
Longitud: los estribos pueden extenderse en longitud desde tres metros hasta 50 o más metros. Si las orillas del río son muy inclinadas los estribos podrían extenderse sólo unos cuantos metros. Si las orillas son muy planas, los estribos podrían extenderse muchos metros. Los estribos tienen que ser suficientemente largos para que el agua nunca se desvíe alrededor de ellos: algunas veces es necesario volver y extender los estribos para asegurar que las aguas de inundación sean contenidas dentro del cauce del río.
Ancho: la base de los estribos es más ancha que su cima, y va en disminución hacia los extremos de los mismos. Los estribos son hechos de los mismos materiales que la pared de la presa.
Haga un registro de todas las medidas y guárdelas. Verifique que tiene todas las medidas requeridas para el diseño.
El Diseño de las Dimensiones de la Presa de Arena se dibuja en el sitio por el Coordinador de la Presa y es utilizado para hacer las Mediciones de Diseño, que luego son utilizadas en el sitio por el artesano que construye los aliviaderos y los estribos según estas especificaciones. Los pasos en el diseño de un dique de arena se resumen en el diagrama anterior (Fig 2).
![Sand dam TN70 Spanish diagram](https://images.echocommunity.org/34520642-5c4b-412a-b101-740a1266d068/Sand%20Dam%20diagram.jpg?w=1200)
Figura 3: Las dimensiones de diseño de presas de arena
¿Cómo construye la presa de arena?
Cimientos:Los cimientos son cavados en el lecho rocoso. Si hay rocas porosas, deben ser retiradas para dejar solamente roca dura para los cimientos. Limpie la roca con un cepillo y saque el agua sucia. Al excavar aleje toda roca floja o parcialmente descompuesta. Vierta cemento seco sobre esta roca después de limpiarla para llenar cualquier grieta en el manto rocoso.
Desvío de agua que fluye:Si hay agua que fluye en el río, construya un encofrado (cimbra) para desviar el agua hacia un lado. Luego comience la construcción desde el lado libre de agua.
Figura3. Artesano en zanja mostrando encofrado, varillas retorcidas de hierro y alambre de púas.
Varillas de refuerzo de acero retorcido: Usando un martillo y un cincel, cave agujeros de 2.5 cm de diámetro y 7.5 cm de profundidad, un metro y medio de distancia en forma de zigzag en la base rocosa dentro del espacio donde usted colocará el encofrado (cimbra) para la pared de la presa de arena. Estos agujeros anclarán las barras de acero retorcido (también llamadas varillas de refuerzo) que refuerzan la pared de concreto. En cada agujero coloque una varilla de refuerzo de 1.5 metro de longitud. Las varillas deben ir en zigzag dentro de la pared de la presa, siempre a al menos 20 cm de los lados del encofrado. Cuando ya están colocadas las varillas en su lugar, se construye el encofrado alrededor de ellas. Las varillas se mantienen en su lugar por los agujeros de la roca. Se coloca alambre de púas alrededor de las varillas para reforzarlas. Cuando el encofrado está colocado, el artesano supervisa la colocación del alambre de púas a través del centro del encofrado para mantenerlo reforzado y en su lugar con las medidas correctas. El alambre de púas evita que el encofrado se abra (Figura 3).
Encofrados (cimbra, formaleta):Deben construirse dos encofrados, una para el lado corriente arriba y la otra para el lado corriente abajo de la presa. Estos encofrados contendrán el concreto hasta que se endurezca. El artesano supervisa su construcción. Los dos encofrados están hechos de tablones horizontales y tablas verticales. Los tablones horizontales miden 2.5 cm por 15 cm y varios metros de largo, dependiendo del ancho de la presa de arena deseada. Las tablas verticales miden 5 cm por 10 cm y un metro y medio de alto desde el extremo inferior al superior. Los tablones horizontales y las tablas verticales son clavados y crean el encofrado. Los encofrados se hacen entonces en la orilla y luego se llevan al sitio preparado para los cimientos y se colocan en posición sobre las varillas de refuerzo ancladas en el lecho rocoso.
Se necesita asegurar con clavos los apoyos para el encofrado cuando se coloca en posición sobre los cimientos de la pared del muro, antes de verter el concreto. Estos apoyos aseguran el encofrado en su lugar.
Figura4.Miembros de la comunidad mezclando mortero en Woni Wo Tithi, Kenia.
Paredes de concreto:Los miembros de la comunidad, bajo la supervisión del artesano, llenan el encofrado con mortero y piedras (Fig 4 y 5 ). El artesano experimentado supervisa la colocación del mortero y las piedras. El mortero se hace mezclando cemento, arena y agua lo más cerca posible de la pared de la presa de arena. El mortero es mezclado por los miembros del grupo en el suelo utilizando palas (Figura 4). Cuando está listo, se palea en granes bandejas metálicas planas. Estas bandejas se pasan a lo largo de la fila cuando el artesano las solicita. El proceso de línea de ensamblaje comunitario continúa hasta que el encofrado está lleno de mortero y piedras.
Las piedras recolectadas por la comunidad deben ser piedras limpias, impermeables, de alta calidad. Si las piedras tienen tierra en ellas, cepíllelas bien con un cepillo de alambre para eliminar la suciedad. Debe haber tres tamaños: piedras planas y grandes, piedras medianas y piedras pequeñas.
La proporción de mortero para la primera capa de 50 cm de pared es una bolsa de cemento para dos carretillas de arena. Después que se coloca esta primera capa de 50 cm de mortero, el artesano coloca cuidadosamente piedras grandes en el mortero. Estas piedras grandes van seguidas de piedras medianas y pequeñas.
Figura5. Construcción de presa de arena en Woni Wo Tithi por SHG de Emali y personal de UDO, Kenia.
Después esta capa inicial, la proporción de cemento a arena se reduce (de 1:2) a una bolsa de cemento a tres carretillas de arena. Esta proporción de 1:3 se mantiene entonces para el resto de la pared de la presa. En esta mezcla de mortero y piedra se coloca alambre de púas a intervalos de 25 cm.
Se colocan piedras planas y grandes en forma perpendicular a la capa de los cimientos. Luego piedras más pequeñas llenan los espacios vacíos. Utilice un martillo de albañil para golpear las piedras pequeñas a fin de eliminar los espacios de aire y llenar todos los espacios entre las piedras grandes. Luego agregue 15 cm de mortero. Repita capas. Deje 8 cm de espacio para el mortero entre las piedras y el encofrado en ambos lados.
¿Qué hay que hacer para el mantenimiento inmediato?
Fraguado de la pared de la pres:
Figura6. Presa de arena terminada en el proceso de fraguado, Woni Wo Tithi, Kenia
Durante los primeros 21 días después de haber completado la presa de arena, es necesario que el albañil y el SHG comunitario vigilen muy de cerca la pared de la presa. El concreto debe mantenerse húmedo para que se fragüe de manera apropiada (Fig 6). Si el concreto no es mantenido húmedo por 21 días, la pared de la presa podría agrietarse y filtrar. Si el clima es muy caliente, la pared de la presa tendrá que monitorearse con cuidado a medida que se va fraguando, y quizás se necesite más agua para humedecer las paredes con más frecuencia. Nosotros colocamos arena en la pared de la presa para mantenerla húmeda. Lluvias fuertes durante este tiempo del fraguado dificultaría el proceso. Es mejor no construir durante la estación lluviosa.
Protección de las orillas y área de captación alrededor del muro de arena:
- Las terrazas impedirán la formación de depósitos excesivos de suelo corriente arriba de la presa, al controlar escorrentías rápidas, de gran volumen que causan la erosión del suelo. Mantienen el limo fuera de la presa. Las terrazas también conservarán el agua en las presas y zanjas. Es importante destacar que las terrazas son construidas y mantenidas para que el limo no entre a la presa de arena. El limo no almacena bien el agua. Si la presa se llena de limo, hay poco espacio para agua en los vacíos. UDO requiere que se caven las terrazas arriba de la pared de la presa antes de comenzarla (Figura 7). El SHG comunitario tiene que comprender que la presa de arena no funcionará correctamente si no se construyen terrazas y se les da mantenimiento. El suelo lavará las orillas en el río, llenando la presa con limo en lugar de arena. Además, las terrazas captan agua en el suelo, de modo que así hay más agua disponible en las pendientes para los pastos, los árboles y los cultivos que crecen ahí.
- El pasto napier o otras hierbas y/o leguminosas deben sembrarse en las crestas de la terraza. El pasto napier proporciona buen forraje y sirve como ancla para la terraza, previniendo además la erosión. [Editor: uno puede utilizar pasto vetiver si ganado en pastoreo libre pudiera destruir las hierbas comestibles.] Las terrazas evitan que el estiércol sea arrastrado por el agua y aumentan la aeración del suelo. Los agricultores ven un aumento marcado en el rendimiento de los cultivos si su tierra es terraceada. Los agricultores se benefician con las terrazas incluso en pendientes del 2% o menores (Figura 8).
- Sembrar plantas corriente abajo: la siembra de pasto napier u otras hierbas o árboles es importante en los lados de ambas orillas corriente abajo para estabilizar el sitio y prevenir la erosión. Esta siembra tiene que hacerse de manera inmediata después de la construcción.
- El grupo comunitario quizás desee construir una cerca alrededor de los puntos de agua en el lecho del río corriente arriba para proteger el área de los animales y que contaminen la arena y reduzcan la capacidad de almacenamiento de agua de la presa.
- Deben bloquearse los arroyos pequeños o cárcavas cerca del sitio para impedir la erosión del suelo. Estos pueden bloquearse con sacos de arena o pasto. Muchas comunidades construyen presas de arena pequeñas sobre estos riachuelos o cárcavas para obtener una cosecha adicional de agua.
¿Qué implica el mantenimiento a largo plazo?
El grupo comunitario SHG necesita reconocer y aceptar la responsabilidad por el mantenimiento a largo plazo de la presa de arena y sus orillas y terrazas. Las siguientes son las cosas más importantes a revisar:
- Inmediatamente después de una lluvia fuerte, inspeccionar la presa de arena para determinar si hay o no daños.
- Revise para asegurarse de que no haya agua corriendo alrededor de los estribos. Si la hay, extender los estribos. Si esto no se hace, la presa se lavará en ese lado y se perderá el trabajo.
- Verificar que se retiren del sitio los troncos de árboles, ramas y otros materiales que hayan sido arrastrados por el río.
- Verifique si hay erosión corriente abajo y renueve los siembros de pasto napier. Algunas veces puede extenderse la longitud de los estribos para impedir la erosión.
- Verifique que no haya erosión en la plancha de protección de los aliviaderos (p.ej., el área directamente debajo de los aliviaderos primario y secundario), a lo largo del fondo del aliviadero y a lo largo del fondo de los estribos corriente abajo. Si la hay, refuerce la plancha con cemento y/o piedras. Si esto no se hace, la pared de la presa se lavará en las siguientes lluvias.
- Verifique si hay filtraciones y/o grietas en la mampostería de la pared de la presa y los estribos y repárelos de manera inmediata.
- Revise las orillas corriente arriba y abajo y renueve las plantas para controlar la erosión.
- Revise las terrazas y resiembre en los terraplenes dañados.
- Considere colocar vallas si ve daño de animales en las terrazas (o utilice pasto vetiver).
- Piense seriamente hacer más presas de arena arriba y/o abajo de la primera. Una serie de presas de arena crea mucho más almacenamiento de agua, eleva el manto freático, y aumenta la vegetación en el área. En el largo plazo, este cambio mejorará de manera significativa la ecología del área y las vidas de las personas. Las presas de arena pueden colocarse cada 1 a 2 kilómetros a lo largo del lecho del río estacional, y cada una beneficia a la otra. Cada una reduce el caudal del agua, y permite que el agua sea almacenada en lugar de que corra hacia el océano.
¿Por qué construir terrazas alrededor de la presa de arena?
Es muy importante para cavar terrazas en las orillas de la presa de arena para reducir la cantidad de sedimentos que pueden corriendo a la presa de arena. Si las terrazas no están excavados, la presa de arena va a llenarse de sedimentos y la presa no puede almacenar agua. Terrazas frenan el escurrimiento del agua, lo que le permite ser almacenada en los bancos. Esto proporciona agua disponible para los cultivos forrajes como el pasto napier, que también sirve como un ancla para la terraza, aún previniendo así la erosión.
Un reciente artículo de National Geographic (noviembre de 2009) sobre los beneficios de las terrazas al suelo da la siguiente cita:
“Dónde corre la lluvia, lo hacemos caminar.
Cuando la lluvia camina, lo hacemos gatear.
Donde la lluvia gatea, hacemos que se hunda en la tierra.”(Nov 2009)
¿Por qué a menudo se incrementa la altura de la presa después de aproximadamente un año? ¿Por qué no construirla más alta desde el principio?
Si la pared de la presa de arena al principio se construye de más de 1 metro, podría llenarse de limo. Lo que queremos es que sólo sedimento grueso (arena) se asiente debajo de la pared de la presa. Una vez que la presa de arena está llena de arena, entonces la pared puede elevarse otro metro y la arena llenará este espacio que se aumentó. La arena gruesa aumenta la capacidad de almacenamiento de la presa debido a su alta porosidad.
¿Cómo impide que el limo obstruya la presa de arena?
Si una presa de arena está mal ubicada, mal diseñada o no recibe mantenimiento con regularidad, se llenará de limo en lugar de arena y la cantidad de agua que almacena se reducirá considerablemente.
- El sitio debe ser en un río estacional con un lecho de río arenoso y arena gruesa.
- La altura del primer aliviadero debe ser 1 metro para que el limo más liviano fluya sobre el aliviadero y la arena más pesada se hunda en el fondo y sea almacenada por la presa.
- Deben construirse terrazas corriente arriba sobre las orillas del río para detener el flujo rápido de agua y limo hacia el lecho del río.
- Las crestas de las terrazas deben sembrarse con pasto napier o vetiver para anclar las terrazas, prevenir la erosión y mantener el limo en las orillas.
- Las orillas del lecho del río pueden sembrarse con más hierbas y árboles para anclar más el suelo y proporcionar forraje de buena calidad para los animales durante períodos de sequía.
¿Qué pasa con las personas corriente abajo? ¿Pierden agua?
En nuestra área es claro que la cantidad total de agua que se derrama sobre una presa de arena es mucho mayor que el volumen almacenado en su reservorio. Sólo cerca del 2% del total del agua que viene de la captación particular de una presa es almacenada en su reservorio (Hut et al, 2006).
¿Cuál es la relación costo-beneficio de una presa de arena?
Estos cálculos fueron hechos en la organización Utooni Development Organization, Kola, Kenia en 2010. Calculamos el costo de construir una presa de arena sumando (a) el costo promedio de la presa incluyendo todo el personal y materiales y (b) la contribución del grupo de autoayuda comunitario (SHG) según se detalla abajo *.
Nuestros ingenieros hídricos estimaron el volumen de agua en una presa promedio.
El costo del agua es la tarifa actual en 2010 en el área meta si las personas compran agua.
Tabla 3.2: Cálculo de la relación costo-beneficio de una presa de arena media en Kenia durante el primer año de uso. En base a un tipo de cambio de 75 Chelín keniano por dólar E.E.U.U. |
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Moneda |
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Chelín Keniano |
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Dólar de EE.UU. |
Variable |
Costo Cálculo |
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Costo de presa promedio |
575,184 |
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7,669 |
Contribución de SHG* |
640,000 |
|
8,533 |
Costo total |
1,215,184 |
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16,202 |
|
Beneficio Cálculo (sobre la base de un volumen promedio de agua por la presa de 100.000 m3) |
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Costo de 1 m3 del agua |
100 |
|
1.33 |
Beneficio total (valor del agua) |
10,000,000 |
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133,000 |
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Razón Costo-Beneficio en el Primer Año de Operación |
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1,215,184:10,000,000 = 1:8.2 |
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16,202:133,000 = 1:8.2 |
*Consulte la Tabla 3.3 para el cálculo de la contribución costo del grupo de autoayuda de la comunidad. |
¿Por qué se trabaja siempre con grupos de autoayuda comunitarios para construir presas?
Nuestra organización, UDO, trabaja entre el pueblo Kamba en el oriente de Kenia. UDO fue fundada por un agricultor local, Joshua Mukusya, y aprovecha el conocimiento y la práctica de la cultura. Una de las tradiciones culturales más Fuertes de los Kamba es ‘mwethya’ o personas trabajando juntos en una tarea por el bien común. Esta tradición cultural es una parte importante del éxito del proyecto de presas de arena. Las personas se sienten muy cómodas organizando grupos juntos para tareas mutuas como construcción de casas, recaudando fondos para bodas y funerales, y haciendo fondos rotativos tipo “merry-go-rounds” (esto último es un método tradicional de microfinanzas en el cual cada persona aporta una cantidad fija de dinero cada mes y la cantidad total se da a un miembro distinto cada mes). UDO ha utilizado esta valiosa tradición para ayudar a grupos a unirse para hacer planes holísticos y acciones de largo plazo a fin de que los grupos avancen juntos de la subsistencia a la prosperidad a través de agua, alimentos y seguridad en el ingreso. La seguridad hídrica siempre va de primero. Como nos dijo una mujer, “No queremos asistencia. Dennos agua y nosotras podemos sembrar nuestros propios alimentos.”
Es mejor que los proyectos de desarrollo sostenible sean iniciados y reciban mantenimiento por los habitantes locales, con sentido de apropiación local, toma de decisiones locales y recursos locales. Un grupo de autoayuda comunitario que ya trabaja, o quiere trabajar, en seguridad hídrica y alimentaria es un socio natural para las organizaciones de desarrollo que buscan las mismas metas.
Las ventajas de trabajar con grupos de autoayuda en la construcción de presas de arena son:
- El grupo asume y desarrolla la apropiación local de la presa de arena.
- La contribución del grupo en mano de obra y materiales reduce el costo en efectivo de la presa de arena en aproximadamente la mitad.
- El grupo siente la apropiación de los activos que se desarrollan, el agua y la arena y la vegetación restaurada.
- La capacitación con el grupo ayuda a fortalecer el conocimiento, las habilidades y la práctica del grupo para iniciar otros proyectos.
- Los grupos pueden juntarse e intercambiar conocimiento y habilidades, motivándose y ayudándose unos a otros.
- El ingreso generado por los activos de la presa (p.ej., de la venta de agua, hortalizas, frutas y forraje) luego está disponible para otros proyectos del grupo.
El libro de Roland Bunch, Two Ears of Corn ,es un buen texto que refleja la filosofía de la UDO de trabajar juntos con grupos comunitarios. Nosotros utilizamos este texto cuando capacitamos a personal nuevo en nuestra organización.
¿Cómo se trabaja con grupos de autoayuda comunitarios para construir presas de arena?
Figura9. Capacitación de la comunidad para el Grupo de Kalungu Mujeres, Kenya.
Nosotros trabajamos sólo con grupos de autoayuda comunitarios activos en otros proyectos antes de venir a nosotros y solicitar ayuda para la construcción de presas de arena. Trabajamos con el grupo durante seis meses para asegurarnos de que estén motivados y listos para comenzar un proyecto de presa de arena.
Utilizamos otra práctica cultural tradicional, ‘kuthiana,’ para trabajar con el grupo de autoayuda comunitario. ‘Kuthiana’ trata de la observación de la tierra y luego copiar buenas ideas. Hemos utilizado este método de aprendizaje oral y visual como una importante estrategia de comunicación para capacitar a grupos comunitarios a través de intercambios. Los grupos viajan juntos para observar a otros grupos exitosos y aprender de ellos, acelerando así el aprendizaje y el intercambio de conocimiento sobre agua y seguridad alimentaria en el método más eficiente posible–uno basado en su propia tradición oral de aprender de la observación deotros. Los miembros de grupos de autoayuda locales exitosos hacen gran parte de la capacitación.
Los grupos se unen para ayudarse mutuamente a construir presas de arena, más a menudo cuando un grupo está construyendo su primera presa de arena, cuando el grupo es muy pequeño, o cuando la presa de arena es especialmente grande. Es usual tener tres o cuatro grupos trabajando en una presa. Los grupos que han construido muchas presas tienen mucha experiencia: trabajan con rapidez y con pocas instrucciones excepto del Coordinador de la Presa y el Albañil, que se aseguran de que el diseño sea seguido y la calidad de la construcción sea alta.
Hemos diseñado y utilizado capacitaciones sobre seis conjuntos de habilidades para la formación de capacidades para apoyar y fomentar ‘mwethya,’ usando la técnica de aprendizaje ‘kuthiana.’ Los tres primeros conjuntos se imparten al grupo en el primer año de asociación con nosotros (Stern, 2009). Hemos encontrado que estas capacitaciones a menudo deben repetirse a lo largo de su asociación con nosotros. Estos conjuntos de formación de capacidades son:
- identidad y visión
- gobernanza y liderazgo
- planificación estratégica
- desempeño y resultados
- relaciones y comunicación
- desarrollo de recursos
Nuestros mejores capacitadores son miembros que han construido muchas presas, que han cometido muchos errores y que han aprendido de ellos, y que están en grupos que ahora son exitosos económicamente (ganando dinero).
Referencias
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Bunch, R. 2000. Two Ears of Corn: a Guide to People-Centered Agricultural Improvement. World Neighbors, Oklahoma City, Oklahoma, U.S.A.
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Delft University of Technology, P.O. Box 5048, 2600 GA, Delft, The Netherlands. Contact: m.w.ertsen@tudelft.nl
Frima, G.A.J., Huijsmans, M.A., van der Sluijs, N., and Wiersma, T.E. 2002. Sand Storage Dams. A manual on monitoring the ground water levels around a sand-storage dam. Delft University of Technology and SASOL. Nairobi, Kenya.
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Technology, P.O. Box 5048, 2600 GA, Delft, The Netherlands; Contact: m.w.ertsen@tudelft.nl
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Stern, A. 2009. Mobilizing and Sustaining Self Help Groups. Utooni Development Organisation, Kenya. Contact: alverastern@yahoo.com
Bibliografía para información adicional
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Understanding the hydrology of Kitui sand dams: Short mission report, November 2005. Within component 1. Hydrological evaluation of Kitui sand dams, of “Recharge Techniques and Water Conservation in East Africa: up scaling and dissemination of good practices with the Kitui sand dams.”
Páginas Web:
Cita este artículo como:
Stern, J. H. and A. Stern 2011. Water Harvesting through Sand Dams.ECHO Technical Noteno. 70.