Por: Juan Acha Ysique, supervisor de proyectos de Desarrollo Comunitario, Southern Perú.ResumenEl desarrollo de actividades productivas, que tienen como principal insumo el recurso hídrico en la región Tacna y, sobre todo, en las cuencas altas, hace de las referidas actividades un reto, debido a factores como la variabilidad climática, la ubicación en la cabecera del desierto de Atacama y la oferta hídrica disponible con que cuenta Tacna para satisfacer las diversas demandas.Las características particulares de la región hacen que solo se cuente con precipitaciones de importancia en tres meses del año (enero a marzo) y el resto sea de estiaje.Los diversos modelos de proyección climática establecen que las condiciones de los parámetros de temperatura y evaporación se incrementarán mientras que la escorrentía superficial disminuirá afectando a las poblaciones más vulnerables, cuyo rubro económico es la agricultura y ganadería especialmente en las zonas altoandinas.Las acciones de mitigación deben darse en el corto, mediano y largo plazo, trabajando no solo en la creación de infraestructura que permita almacenar el agua en los meses de avenida para utilizarlos en el periodo más crítico de estiaje (octubre a diciembre) sino que se debe poner énfasis en la mejora continua de la gestión y buena administración del recurso hídrico y su infraestructura asociada que permita a los agricultores desarrollar su actividad productiva con el menor impacto posible ante eventos extraordinarios y también ante la variabilidad climática que es la que se muestra con más frecuencia y golpea la economía local.No obstante, mientras se va dando el proceso por generar una cultura del agua y mejora en la gestión y administración del recurso hídrico para riego, es muy importante desarrollar inversiones en proyectos clave que generarán dinamismo en la economía local y permitirán el desarrollo de las familias de la zona beneficiaria de estos proyectos.Pero es importante también estar preparados para afrontar estos desafíos porque si no conocemos a que nos vamos a enfrentar, no sabremos dónde invertir y los estudios realizados en la región Tacna, son instrumentos de gestión poderosos para dirigir, orientar y administrar los recursos hacia zonas y comunidades dónde se conoce que existe más vulnerabilidad ante efectos de la naturaleza descrita.IntroducciónEn el marco de PERUMIN Convención Minera, organizada por el Instituto de Ingenieros de Minas del Perú, se presentó el trabajo denominado: “Represa Cularjahuira: creando oportunidades de desarrollo ante la variabilidad climática” en la categoría de Gestión Social, que bien podría calificar también en la categoría de Gestión Ambiental, por su gran aporte no solo en promover el desarrollo económico en la comunidad del distrito de Camilaca, sino por permitir gestionar una oferta hídrica en la cuenca alta del río Locumba, siendo la obra hidráulica más importante desarrollada en la provincia de Candarave de la región Tacna.La importancia de la obra radica en la oferta hídrica adicional, que tendrán más de 500 agricultores con un volumen de almacenamiento de 2.55 Hm3 para disponerla en las épocas de estiaje y satisfacer las demandas de 500 hectáreas actualmente en producción y otras 280 hectáreas adicionales que se incorporarán en la agricultura.Esta imponente obra que se ubica a más de 4,000 m.s.n.m. desafía las características propias de una región de las más áridas y brinda oportunidad a los comuneros para desarrollar una mejor agricultura.ObjetivoObjetivo generalEstablecer el aporte que generará el proyecto dirigido a satisfacer las demandas hídricas de los cultivos de la zona en el tiempo y oportunidad requerido, con la finalidad de incrementar la productividad y desarrollo de la comunidad de agricultores del distrito de Camilaca a pesar de las condiciones especiales de la región Tacna.Objetivos específicosDescribir las características que limitan el recurso hídrico en la región Tacna.Describir las características técnicas del proyecto: represa Cularjhuira y sus beneficios.Características que limitan el recurso hídrico en la región TacnaEl Plan de gestión de sequías para las cuencas Caplina Locumba[1] (2018), modeló parámetros climáticos a futuro (2046 – 2075) que establecieron una disminución de las precipitaciones (dic – ene) en 20% en promedio anual, aumento del 8% en la evapotranspiración potencial, además de -50% en escorrentía media anual, la cual se acentúa en la zona altoandina. Para el modelamiento se utilizó la base de datos de la Quinta Fase del Coupled Model Inter Comparison Proiect (CMIP5) (http://cmip- pcmdi.llnl.gov/cmip5/).La afectación socio-económica en las poblaciones tiene un impacto directo, sobre todo, si conocemos que en las zonas altoandinas la economía se basa netamente en la actividad agropecuaria.El “Estudio de los recursos hídricos superficiales y subterráneos e infraestructura hídrica para el plan de aprovechamiento en la cuenca del río Locumba, en la región Tacna”[2] (2017), muestra el comportamiento de las precipitaciones espaciales en la cuenca del río Locumba para el periodo 1970 – 2012 (ver Figura 3).El modelamiento de cambio climático, realizado para el periodo (2035 – 2064), con el empleo de cinco modelos de cambio climático, entre ellos el ACCESS1-0 muestra discrepancias, sin embargo, se observa que presenta disminuciones significativas de -10% en los meses de junio a septiembre, en el escurrimiento como promedio en la cuenca del río Locumba (ver Figura 4).Además, el estudio estableció que el déficit hídrico para uso agrícola en la cuenca está en el orden de los 36.15 Hm3, de ello, el 88% se encuentra en la zona alta. La demanda total para uso agrícola asciende a 220 Hm3.La propuesta para el Plan de Aprovechamiento de los Recursos Hídricos de la Cuenca del Río Locumba establece, de acuerdo con el modelamiento de gestión realizado en el escenario óptimo, la implementación de medidas estructurales y no estructurales. Dentro de las primeras, se encuentra la creación de represas, entre ellas Cularjahuira.En el artículo: “Evidencias de cambio climático en la región hiperárida de la costa sur de Perú, cabecera del desierto de Atacama”[3] (2022), se describe la ubicación de la cabecera del desierto de Atacama, entre la región sur del Perú y norte de Chile y se considera como una de las zonas más secas del mundo. En esta región, en la zona andina oriental la precipitación es relativamente baja (300 – 700 mm/año) y la variabilidad temporal es muy marcada (ver Figura 5).El artículo en una de sus conclusiones evidencia el registro de un contraste entre sequías prolongadas y lluvias intensas en los seis años de análisis en la región.Tacna a nivel de toda la costa peruana es de las zonas que tiene menos disponibilidad hídrica para el desarrollo de sus actividades productivas, conforme se puede apreciar en la Figura 6.De acuerdo con la Autoridad Nacional del Agua (ANA), para la región Tacna, cuya demanda total registrada es de 676.9 Hm3, el déficit que presenta para satisfacer dicha demanda es de 295.5 Hm3.A pesar de las discrepancias que puedan existir entre los diversos modelos que simulan el comportamiento de las diferentes variables climáticas, en el futuro en base a la información existente y proyectada, se precisa el aumento de la temperatura y evapotranspiración, así como la disminución de las precipitaciones y escorrentía especialmente en las cuencas altas de la región.La situación que enfrenta actualmente y que enfrentará en el futuro Tacna, precisa de acciones conducentes a mitigar los efectos en el corto, mediano y largo plazo, que ocurren o podrían ocurrir con la finalidad que el impacto socioeconómico de las poblaciones más vulnerables no sea considerable y permita a la comunidad seguir con sus actividades productivas.Represa Cularjahuira: características técnicas y sus beneficiosInicio del proyectoComo ya se preveía en el “Estudio de los recursos hídricos superficiales y subterráneos e infraestructura hidráulica para el plan de aprovechamiento en la cuenca del río Locumba, en la región Tacna”, es necesaria la construcción de obras hidráulicas importantes para el mejor aprovechamiento de los recursos hídricos de la cuenca.En coordinación entre la Municipalidad Distrital de Camilaca y Southern Perú, se acordó en principio priorizar del Fondo de Desarrollo Candarave, la elaboración de los estudios a nivel de factibilidad y expediente técnico, mismos que fueron de opinión favorable del hoy Ministerio de Desarrollo Agrario y Riego (Midagri).Conceptualización del proyectoEn Camilaca, se cultivan 500 hectáreas, destinadas en un 95% al cultivo del orégano (cultivo permanente) y el restante a cultivos de pan llevar (cultivos transitorios).El proyecto ha considerado la ampliación de la frontera agrícola en 280 hectáreas, las mismas que se destinarán al cultivo del orégano principalmente por ser de mayor valor en el mercado en un 95% y el restante a cultivos de pan llevar.Los estudios a nivel de expediente técnico determinaron un volumen de demanda para las áreas agrícolas actuales y ampliadas, además del caudal ecológico y pérdidas en el embalse de 11.96 Hm3. Para la obtención de las demandas agrícolas se procedió con los cálculos teniendo en cuenta los parámetros climáticos, cédula de cultivo, Kc del cultivo y eficiencia de riego. El caudal ecológico fue estimado de acuerdo con algunas directivas de la ANA para corrientes menores a 20 m3/s y las pérdidas que se establecieron en el embalse fueron por evaporación, teniendo en cuenta el espejo de agua del embalse proyectado.La disponibilidad hídrica para el proyecto se determinó con métodos indirectos (hidrología estocástica) debido a que, en la zona, no se cuenta con estructuras de medición de caudales, dichas fuentes de agua son las siguientes: i) Microcuenca Cularjahuira, ii) Subcuenca Tacalaya (trasvase), iii) Filtraciones y aguas de recuperación, y iv) Manantiales (en menor cantidad), haciendo un total de 12.23 Hm3, siendo los principales aportantes la subcuenca Tacalaya y la microcuenca Cularjahuira.Se ha estimado un déficit hídrico entre los meses de mayo a diciembre de 2.35 Hm3. Además, en los meses de enero a abril, se tiene un superávit de 2.61 Hm3, tal y como se muestra en la Tabla 3.Con ello se ha podido establecer el volumen útil que tendría la presa (2.35 Hm3) y considerando el estudio de transporte de sedimentos, se ha podido establecer el volumen muerto que tendría el embalse estimado en 0.20 MMC.Con las condiciones de oferta, demanda, balance, déficits, superávit hídrico y otros, se ha podido determinar el volumen de la presa para el mejor aprovechamiento hídrico de las fuentes de agua diversas (subcuenca Tacalaya, microcuenca Cularjahuira, filtraciones y manantiales) en la zona del proyecto en el distrito de Camilaca.Diseño de la presaPara el diseño de la presa se han realizado diversos estudios que comprenden: la geología y geotecnia, evaluación de los materiales encontrados en la zona de la presa, estudio de canteras, análisis de riesgo y vulnerabilidad. Se analizó, entre otros, la sismicidad que, por la ubicación de la presa, se encuentra en la zona 3 (de acuerdo a la zonificación sísmica del Perú), cuyo valor de aceleración sísmica corresponde a 0.4 Gals para 50 años, analizados todos los descriptores y parámetros frente a un riesgo sísmico, se ha obtenido un factor de 0.006 que nos indica un Riesgo medio.Todos esos factores, sumados a la geometría y forma de la zona de emplazamiento de la presa, la relación entre longitud de corona, altura de presa y volumen. Además de un importante criterio como es el costo del proyecto, han establecido una matriz multicriterio para determinar que el tipo de presa a desarrollar fuera del tipo Concrete Face Rockfill Dam (CFRD, por su sigla en inglés) que quiere decir una presa de enrocado con cara de impermeable de concreto, a este tipo de presas se les conoce como presas de materiales sueltos, que es el tipo que se viene desarrollando en el Perú y el mundo.ν Material 1C (protección de junta perimetral): material granular fino, tamaño máximo 20 mm (finos < 5%).ν Material 2A (bordillo de concreto extruido): f´c = 100 Kg/cm2.ν Material 2B (filtro semipermeable): material arenoso, tamaño máximo 75 mm (Finos < 10%).ν Material 3A (transición): material aluvial natural, tamaño máximo de 200 mm (finos < 5%).ν Material 3C (cuerpo de presa): material aluvial natural o proveniente de las estructuras del proyecto, tamaño máximo de 400 mm, granulometría continuada (finos < 10%).ν Material 3D (material drenante): enrocado o material aluvial natural o proveniente de las estructuras del proyecto, tamaño máximo de 400 mm, granulometría continuada (finos < 2%).ν Material 3E (enrocado de protección): enrocado de cantera, acomodado, tamaño máximo 400 mm.En el diseño también se determinó el tratamiento del subsuelo, mediante la inyección de una cortina de agua/cemento para la impermeabilización y consolidación de la presa.El proyecto además ha contemplado el desarrollo de obras hidráulicas conexas a la represa y otras que se detallan a continuación:Descarga de fondo: conformado por dos tuberías (principal y secundaria) en paralelo de hierro dúctil en clase K12 de diámetro 1,000 mm con buzón de captación en el inicio. La descarga de fondo principal atenderá el riego de las áreas de mejoramiento (500 ha) y de ampliación (280 ha) con un caudal total de 857.05 l/s, las áreas de mejoramiento tendrán una operación de 20 horas, mientras las de ampliación 11 horas con un caudal de 418.48 l/s.La descarga de fondo secundaría tiene por función la de evacuar los sedimentos que se acumulen con el tiempo.Cámara de válvulas: que permitirá la operación del embalse a través de dos válvulas mariposa de 400 mm para las líneas de descarga (principal y secundaria) que llegan hacia la caseta.Aliviadero de excedencias: esta estructura permitirá evacuar un caudal máximo laminado de 5.98 m3/s para las temporadas de máximas avenidas, para ello se considera un vertedero tipo perfil Creager de 3 m de longitud y seguidamente un canal colector rectangular de 1.5 m de ancho de base y altura variable con pendiente de 0.5% para controlar el tirante crítico en la sección de control, luego una rápida de 37.6% de pendiente, un deflector (Salto Sky) de 12 m de radio y finalmente, un enrocado a base de concreto ciclópeo.El proyecto contempla obras de conducción como el canal Tapala, que será un conducto cerrado a presión con una longitud de 3.58 km, diseñado para un caudal de 438.57 l/s con tubería HDPE de 500 mm de diámetro que incluye válvulas de purga y aire a lo largo de su trayecto.El canal Sivincani, tiene al inicio de su trayecto una bocatoma de captación diseñada para un caudal de máximas avenidas de 25.63 m3/s. Se ha considerado la instalación de una tubería de PVC perfilada de 1.614 km de longitud que permitirá conducir un caudal de 100 l/s, en su segundo tramo se consideran diámetros telescópicos que varían de 280 a 200 mm de diámetro en los 1.64 km de longitud.Obras de trasvase, que considera la conducción de un caudal de 400 l/s desde la quebrada Tacalaya hacia la represa Cularjahuira, a través del canal Tacalaya 02, que inclusive puede conducir hasta 1,000 l/s. Asimismo, aguas arriba de la bocatoma del canal Tacalaya 02, existe la conducción Tacalaya 01, la cual presenta problemas estructurales y tramos sin revestir en sus 8.258 km de longitud hasta su empalme con el canal Tacalaya 02. Se ha previsto el mejoramiento de este canal con tubería de PVC perfilada en las zonas donde no existe presencia de agua y, en el tramo sin revestir donde existe presencia de agua, se prevé un canal de concreto.Fase de construcción de la represa CularjahuiraLa Municipalidad Distrital de Camilaca en coordinación con Southern Perú y el Midagri estableció el cofinanciamiento del proyecto con recursos provenientes del Fondo de Desarrollo Candarave (S/ 15.8 millones) y del Midagri (S/ 20 millones) y que posteriormente se incrementó en S/ 10 millones adicionales haciendo un aporte total de S/ 30 millones.Por haber dinero proveniente del tesoro público, el proceso de licitación lo llevó a cabo la Municipalidad Distrital de Camilaca para la contratación de la empresa contratista y supervisora del proyecto, de acuerdo con la Ley de Contrataciones del Estado.Southern Perú designó un supervisor para el referido proyecto con la finalidad de verificar los avances y problemática que se pudiera presentar a lo largo de su ejecución, verificando y otorgando conformidad a las valorizaciones tramitadas por la municipalidad para la transferencia del monto a la entidad que realice el pago al contratita y supervisión, según corresponda.El proyecto se ejecutó conforme lo establece la Ley de Contrataciones del Estado y con control concurrente de Contraloría General de la República.Todo inició con las excavaciones en los estribos y para el sistema de descarga, el cual serviría posteriormente para evacuar las aguas provenientes de las lluvias y para el riego de los agricultores mientras avanzaba la construcción.Problemática: realizando las excavaciones para la cimentación del plinto que sostiene a la pantalla de concreto de la presa, la residencia y supervisión alertaron que habiendo llegado a la cota de cimentación no se encontraba suelo competente para cimentar. Por lo cual, especialistas en geología de ambas partes (residencia y ejecutor) convinieron en profundizar los estudios para dar solución a la problemática encontrada y, finalmente, se recomendó realizar perforaciones de diamantina adicionales en cuatro puntos y a diversas profundidades. En coordinaciones con el equipo de perforaciones de Southern Perú, se llevó a cabo dicha tarea, misma que se hizo en tiempo muy breve perforando más de 170 m.Con los resultados de las perforaciones, logeo de las muestras y la propuesta técnica del proyectista de cimentar el plinto a la roca a través de micropilotes, se procedió con los trabajos de ejecución de los micropilotes a lo largo del eje de la presa.La obra continuó con el relleno del cuerpo de la presa a la par que se avanzaba con las obras conexas y canales.Se instaló una planta de concreto y laboratorio para la verificación de la calidad de los materiales que ingresaban a la conformación de las estructuras.Los desafíos que se han presentado a lo largo de la ejecución del proyecto han tenido que ver desde el orden técnico (modificaciones al diseño, cambio de materiales como las juntas perimetrales cambiadas a cobre, ejecución de micropilotes, válvulas de aire y purgas adicionales en la tubería del canal Tapala, modificación de la tecnología del sistema de descarga de hierro dúctil a HDPE, etc.), administrativo, clima (bajas temperaturas, tormentas eléctricas, sol intenso y vientos fuertes), seguridad sanitaria (Covid 19), entre otros.Importancia del proyectoSe espera que con el proyecto al primer año después de su ejecución, se incremente la producción de un 15% a 25%, de esta forma generará un aumento de la mano de obra local, estimada en 15%.Según los cálculos se espera lograr un incremento en los ingresos de las familias en 55% al año, después de la puesta en marcha del proyecto.Mitigar los efectos de la variabilidad climática que cada año afectaba al 50% de la demanda.Conclusiones1. La región Tacna, de acuerdo con los modelos simulados a futuro, evidencia una disminución en el escurrimiento de agua que afectará directamente a las actividades productivas, principalmente a la agricultura.2. Los diversos estudios coinciden en la toma de medidas urgentes para mitigar el impacto socioeconómico de las zonas y comunidades más vulnerables a estos efectos de cambio y variabilidad climática por la actividad que desarrollan y, sobre todo, por estar en la zona altoandina.3. La información analizada, también establece que existe en un corto tiempo (Dic/Ene – Mar/Abr) de superávit de agua que debe ser aprovechada, almacenándola y utilizando el recurso hídrico en la época de estiaje (May – Dic).4. Los estudios, reglamentación y políticas que rigen la ejecución de proyectos de inversión pública, no son los modelos más adecuados para la ejecución de grandes obras. Sin embargo, la coordinación entre las entidades involucradas y la voluntad política para avanzar pueden permitir el desarrollo de proyectos y, en la medida de lo posible, ir corrigiendo errores que no se advierten en los estudios o en un proceso de licitación.5. Los proyectos de este tipo no acaban con la construcción de la infraestructura, ni con la puesta en marcha de la obra (operación y mantenimiento), sino que va más allá e implica la mejora continua en gestión y buena administración del recurso hídrico y de su infraestructura asociada, que comienza mucho antes de la ejecución de la obra y debe continuar posterior a su culminación.AgradecimientosA Southern Perú Copper Corporation, por la oportunidad y la confianza para gestionar proyectos de mucha trascendencia para las comunidades de las zonas altoandinas de la región Tacna.A mi familia por la comprensión del trabajo que desarrollo y que muchas veces me exige ausentarme de casa.A los compañeros de labores de las distintas áreas de Southern Perú, que hacen posible el avance del trabajo y me permiten experimentar la felicidad de una tarea cumplida.Referencias 1 Commonwealth Scientific and Research Organisation (CSIRO), Southern Peru Copper Corporation, Consejo de Recursos Hídricos de Cuenca Caplina Locumba, Proyecto Especial Tacna. 2018. “Plan de Gestión de Sequías para las Cuencas Caplina – Locumba”. http://www.lamolina.edu.pe/institutos/ICTA/ITGA18/ Desarrollo%20de%20un%20plan%20de%20gesti%C3%B3n%20de%20sequ%C3%ADas%20SCIRO.pdf.2 Consorcio Río Locumba, Southern Perú Copper Corporation, Autoridad Nacional del Agua, Suez Water Advanced Solution Peru SAC, 2017. “Estudio de los recursos hídricos superficiales y subterráneos e infraestructura hidráulica para el plan de aprovechamiento en la Cuenca del Río Locumba, en la Región Tacna”. ANA - Repositorio Digital de Recursos Hídricos: https://hdl.handle.net/20.500.12543/3644.3 Pino, E., Chavarri, E., 2022. “Evidencias de cambio climático en la región hiperárida de la costa sur de Perú, cabecera del desierto de Atacama”. http://revistatyca.org.mx/index.php/tyca
