M

MA
AN
NE J
JO
OD
DE
EE
ES
SC
CU
UR
RR
RI
IM
MI
IE
EN
NT
TO S
S
S
U
P
E
R
F
I
C
I
A
L
E
S
SUP
R FI CI A L ES
cauces establecidos) y de distribucin del escurrimiento
en reas relativamente niveladas. La derivacin y
distribucin se controla con bordos, zanjas de
desviacin, represas o una combinacin de stas,
diseadas para manejar un volumen determinado de
agua.
Estos sistemas se disean para colectar agua de lluvia,
de una rea de escurrimiento y aplicarlo en terrenos de
cultivo. Generalmente se disean para tormentas de 6
horas de duracin con perodos de retorno de 1.25, 2 , 5
y 10 aos.
La escasa y errtica distribucin de la lluvia se ha
constituido en una seria limitante para mejorar los
niveles productivos en las zonas ridas y
semiridas. Los productores han generado
estrategias que les permiten enfrentar las
restricciones de estos ambientes, subsistir y
obtener satisfactores, las prcticas de captacin in
situ del agua de lluvia y el aprovechamiento de
escurrimientos superficiales, reducen el riesgo de
prdidas de las cosechas por sequa, al incorporar
volmenes adicionales de agua a las actividades
agrcolas.
Mediante estas prcticas se logran rendimientos
similares a los que se alcanzan en cultivos de
riego. Adems, un buen manejo del agua de
escorrenta ayuda a conservar el suelo, aumentar la
eficiencia en el uso del agua, diversificar la
produccin y mantener la fertilidad del suelo.
El mal manejo de estos sistemas o deficiencias en
diseo aumenta los problemas de erosin, prdida
de agua, destruccin de bordos, estructuras de
derivacin y conduccin, entre otros.
Descripcin
El manejo de escurrentias tiene particularidades
para cada regin, por lo que sus caractersticas,
componentes y diseo deben adecuarse a las
condiciones especficas de una.
Los sistemas de manejo de escurrimientos son
formas especializadas de riego superficial que
incluyen estructuras de derivacin y conduccin
de los escurrimientos (de canales naturales o

Aplicacin
Se aplica en reas donde es posible derivar agua de la
red de drenaje natural a zonas planas para su
infiltracin y retencin hasta que sea utilizada por las
plantas.
Cultivos. Se utilizan para el riego de maz, frijol,
pastizales y agostaderos, con la finalidad de aumentar
la produccin de grano, forraje o semilla.
Suelos. Los suelos profundos de textura media a
moderadamente fina con subsuelos y substratos
moderadamente permeables son ideales. Los de textura
fina son aceptables si las pendientes son ligeras y no se
presenta encharcamiento. Los suelos de textura gruesa
no son recomendables por las altas tasas de infiltracin
y la baja capacidad de almacenamiento.
Topografa. El rea de cultivo debe estar nivelada o
con pendientes suaves. Si se usan sistemas de
entarquinamiento, la pendiente mxima ser de 1 a 2
%, de manera que los bordos no necesiten estar muy
espaciados ni ser muy altos. En sistemas de flujo
continuo, la pendiente mxima ser de 5% para
terrenos uniformes y de 3% para terrenos ondulados.

Clima. En zonas donde la precipitacin satisfaga

las demandas de agua de los cultivos.
Otras consideraciones. El agua de escurrimiento no
debe tener sedimentos que se depositen en el rea de
siembra que dificulten la preparacin de la cama o
azolven los cultivos establecidos.

Manejo de escurrimientos

La seleccin del rea a utilizar con este sistema es

una combinacin de suelos, pendientes y cultivos.
Ventajas

que pueda ser redistribuida lateralmente (Figura 1).

- El aprovechamiento de escurrimientos con fines

agrcolas es un mtodo relativamente econmico
que genera beneficios con inversiones pequeas.
- Los rendimientos en cultivos con estos sistemas
son similares a los alcanzados bajo riego. En aos
de buen temporal los productores pueden mejorar
sus ganancias, o mantener un rendimiento mnimo
en aos de mal temporal.
- Los sedimentos favorecen la formacin de
terrazas, la fertilidad del suelo, la profundidad y la
capacidad de almacenamiento de humedad.
- Se pueden combinar plantaciones de rboles
frutales y/o forrajeros en los bordos o dentro de la
parcela que diversifiquen la produccin.
Desventajas
?? Que los escurrimientos no coincidan con las
necesidades de agua por las plantas o con la
capacidad de almacenamiento en el suelo.
?? El mal diseo y manejo pueden provocar
erosin, destruccin de estructuras, y
acumulacin de azolves.
Tipos de sistemas
Estos sistemas se dividen en sistemas de flujo
continuo (Bordo dispersor, bordo conductor y
bordos con salida independiente) y sistemas de
entarquinamiento (de control manual). Los de
flujo se caracterizan por manejar el escurrimiento
entre zanjas y bordos con drenaje libre del rea de
riego. Los sistemas de entarquinamiento retienen
el agua aplicada en el rea de riego hasta que sta
se infiltra, el agua se almacena entre bordos y
empieza a descargar cuando se ha aplicado la
lmina deseada.
Sistema de flujo con bordos dispersores (Bordo
derramador): Distribuye el agua en un perodo
corto, los bordos y zanjas conducen un volumen
reducido de agua, la pendiente de la zanja vara de
0.3 o 0.4% en el extremo superior cercano a la
fuente de agua a 0% en el extremo inferior. El
agua se conduce por zanjas y se controla con
bordos distribuidos estratgicamente de manera

Figura 1. Sistema de flujo continuo con bordos dispersores

(USADA s/f)

Sistema de bordos conductores: Existe una zanja

derivadora en la parte alta del rea de cultivos (Figura
2). El agua se derrama aguas abajo de la zanja, a
medida que el agua se mueve aguas abajo, es
interceptada por un bordo al contorno, y se mueve al
otro extremo del terreno. Esto se repite hasta que se
alcanza la parte final del terreno, donde hay un bordo
que descarga el exceso de escurrimientos. La pendiente
mxima para este sistema es de 1.2 %; y la distancia
mxima recomendada entre bordos es de 90 m. La
pendiente del terreno permite definir el espaciamiento
entre bordos.
Sistema de Bordos conductores con salidas
continuas : Es una modalidad del subsistema de bordos
conductores, el cual tiene varias salidas (tubos de
concreto, arcilla o metal o vertedores)distribuidas a lo
largo del bordo (Figura 2).

0.3 m.

0.30 a 0.60 m.

Figura 2. Bordos conductores con salidas continuas

Manejo de escurrimientos

Subsistema de control manual de entradas : El agua se distribuye en cada bordo de manera individual,
hasta que se alcanza la lmina deseada La pendiente mxima permisible es del 2%, con bordos de 60 cm de
altura y con una altura libre de bordo de 15 cm. Los bordos pueden estar separados hasta 30 m, se recomienda
la construccin de una zanja aguas abajo de los bordos, para que conduzca el escurrimiento y lo derrame y un
vertedor de excedencias (Figura 3).

Altura libre de bordo 0.15 a 0.3 m.

0.3 m.

Pendiente menor de 12%

Altur de bordo 0.5 a 0.6 m.

Salida con tubera

Bordo de abastecimiento

Corriente principal
Salida de exceso

Figura 3. Sistema de manejo con control manual

Criterios de diseo
Area de drenaje. Superficie que contribuye con
escurrimientos o la relacin de rea de aporte- rea
beneficiada; en un sistema seguro de manejo de
escorrentas el rea de aporte debe generar un
volumen que satisfaga la demanda del cultivo
Obra de derivacin. Debe ser automtica y capaz
de resistir la avenida mxima, al sistema de
conduccin slo debe entrar la cantidad de
escurrimiento necesario, se debe evitar la entrada
de sedimentos gruesos, la entrada al sistema debe
excluir el escurrimiento cuando no se desee que se
derive al rea de cultivo.
Sistema de conduccin. Debe conducir con
seguridad el gasto de diseo de la obra de
derivacin al rea de siembra.
Area de siembra. En sta se debe distribuir
uniformemente el escurrimiento, se debe nivelar o
suavizar el terreno, remover obstrucciones y
mejorar la eficiencia de las operaciones agrcolas.

absorber en un perodo igual a la duracin estimada del

escurrimiento.
Si el agua se va a entarquinar, la lmina debe igualar la
capacidad de retencin de humedad del perfil del suelo
en la zona de crecimiento radicular.
Bordos para entarquinamiento. La altura del bordo
debe exceder al menos en 15 cm la lmina de diseo; el
ancho mnimo de la corona ser de 90 cm, la pendiente
de los taludes laterales no deben ser mayor de 2:1. El
bordo debe construirse con una altura tal que permita
por lo menos el 5% de asentamiento.
Desages . En el sistema debe haber drenaje que
permita que los excesos de agua regresen al cauce
original sin provocar erosin.
Los bordos deben tener un desage para verter
demasas por lo menos 30 cm por debajo de la altura de
diseo del bordo. Este desage puede ser un vertedor,
una estructura de piedra acomodada, un vertedor de
material estable, una tubera o alguna combinacin de
lo anterior. La capacidad del vertedor debe exceder el
gasto diseo.

La lmina aplicada debe ser aproximadamente

igual a la cantidad de agua que el suelo puede
Manejo de escurrimientos

Elementos de diseo
Para conocer las caractersticas del rea que recibe
el escurrimiento, se pueden utilizar los mtodos
hidrolgicos convencionales para predecir el
volumen de escurrimiento VS, el gasto mximo
instantneo Q, y el tiempo de concentracin del
escurrimiento Tc.
Lmina de diseo. La lmina por aplicar est
determinada por la duracin del escurrimiento y
las caractersticas de retencin del suelo. La
duracin del escurrimiento se relaciona con el
tiempo de concentracin
Textura
Mod.
Muy
Fina
Fina
fina
0.5
8.5
215
120
75
40
1.0
9.0
225
130
75
40
1.5
9.5
235
130
80
40
2.0
10.0
245
140
80
45
2.5
10.5
250
140
80
45
3.0
11.0
260
145
85
45
3.5
11.5
270
150
85
45
4.0
12.0
280
150
90
50
4.5
12.5
285
160
90
50
5.0
13.0
290
160
95
50
5.5
13.5
300
165
95
50
6.0
14.0
310
170
95
50
* Tc es el tiempo de concentracin del escurrimiento (hr) y De es la
duracin estimada del escurrimiento (hr)
Tc
(hr)*

De
(hr)*

Media

En entarquinamiento, la lmina aplicada es igual a

la que se puede almacenar en la zona radicular.
Capacidad de abastecimiento de agua. Los
sistemas de abastecimiento de agua se disean
para transportar la fraccin del escurrimiento que
puede ser distribuida. El volumen por derivar Vd
se estima como:

Cuadro 2. Relacin de volmenes en sistemas de escurrimientos.

Relacin Vd/Vs
0.000
0.100
0.200
0.300
0.400
0.500
0.600
0.650
0.700
0.750
0.800
0.850
0.900
0.950
1.000

rq
0.000
0.055
0.110
0.165
0.230
0.295
0.370
0.410
0.455
0.500
0.555
0.610
0.685
0.780
1.000

Por otro lado, si el gasto por derivar esta determinado

por las caractersticas del sitio, entonces el volumen por
derivar se estima como:
Vd = rv Vs
donde rv es un coeficiente emprico (Cuadro 3) basado
en la relacin Qd/Q.
Relacin Qd/Q
0.000
0.100
0.200
0.300
0.400
0.500
0.600
0.650
0.700
0.750
0.800
0.850
0.900
0.950
1.000

rV
0.000
0.180
0.350
0.505
0.635
0.750
0.840
0.875
0.910
0.935
0.955
0.975
0.985
0.995
1.000

Desage. El exceso de agua debe canalizarse en la

salida de la parcela hacia un cauce natural.

Vd = daa
Donde da es la lmina por aplicar (de diseo ) y a
es el rea a beneficiar. Si se conoce el volumen de
la tormenta Vs, entonces el gasto por derivar
puede calcularse a travs de dos ecuaciones.
Primero se determina el gasto por derivar, Qd
como:
Qd = rqQ
donde Q es el gasto mximo instantneo, rq es un
coeficiente emprico basado en la relacin Vd/Vs
(Cuadro 2).

Manejo de escurrimientos