II Wo kshop “Es udio, ap o echamien o y ges ión del agua en e enos e islas olcánicas”
Las Palmas de G an Cana ia, 2015
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¿DÓNDE REUTILIZAR Y QUÉ REGAR?
USO DE UN SIG PARA EL DISEÑO DE UNA RED DE REUTILIZACIÓN EN UNA
ISLA VOLCÁNICA
Yessica PÉREZ GUZMÁN1, Te esa MORANT DE DIEGO2, Le í GARCÍA
ROMERO1, Luis HERNÁNDEZ CALVENTO1, Vanessa MENDOZA-GRIMÓN3 y
Ma ía del Pino PALACIOS-DÍAZ3
1 Depa amen o de Geog a ía, Uni e sidad de Las Palmas de G an Cana ia, 35413 Las Palmas de
G an Cana ia, España, ype gu[email p o ec ed] y luis.he nandez.cal en [email protected]
2 Depa amen o de Ca og a ía y Exp esión G á ica en la Ingenie ía, e esa.m[email p o ec ed]
3 Depa amen o de Pa ología Animal, P oducción Animal y Ciencia y Tecnología de los Alimen os,
G upo GEOVOL. Uni e sidad de Las Palmas de G an Cana ia, 35413 Las Palmas de G an Cana ia,
España, mp.palaciosdia[email p o ec ed]
RESUMEN
El conocimien o de c i e ios que ayuden a p io iza el uso del agua es undamen al pa a
ga an iza su uso sos enible. En las zonas semiá idas, el abandono de la ac i idad ag ícola
puede es a mo i ado po la escasez de agua y po p oblemas de me cado de las especies
adicionalmen e cul i adas. Po o o lado, la ac i idad ganade a, suele es a limi ada po la
escasez de o ajes. La disponibilidad de agua egene ada a un p ecio azonable pod ía
e i a su e ido y con a es a la deg adación de suelos abandonados, po enciando la
p oducción de especies o aje as en ables, con ibuyendo así a la ganade ía sos enible.
Pa a ello se equie e op imiza la dis ibución del agua conside ando a ios c i e ios
simul áneamen e. Pa a alcanza dicha op imización se ha diseñado un p oyec o pilo o SIG
(Sis ema de In o mación Geog á ica) pa a la isla de El Hie o, que, incluyendo en su base
de da os in o mación ag ome eo ológica, geo e e enciada, y combinando di e en es
eque imien os, ha ealizado los análisis espaciales necesa ios pa a de e mina el azado y
ca ac e ís icas de una u u a ed de eu ilización, así ha p opo cionado el cálculo del núme o
de hec á eas egadas (21 has en zona cálida y 57 has en una zona algo más ía), bajo la
aplicación de di e en es c i e ios écnicos y económicos.
Palab as cla e: ed eu ilización agua, ganade ía sos enible, SIG, o aje as.
ABSTRACT
Knowledge o c i e ia o help p io i ize wa e use is essen ial o ensu e i s sus ainable
use. In semia id a eas he abandonmen o ag icul u al ac i i y may be mo i a ed by wa e
sca ci y and ma ke p oblems o adi ionally cul i a ed species. On he o he hand, li es ock
a ming, is o en limi ed by he sho age o odde . The a ailabili y o eclaimed wa e a a
easonable p ice could a oid i s elease and coun e ac he deg ada ion o abandoned land,
enhancing he p o i able p oduc ion o o age species, hus con ibu ing o sus ainable
li es ock. To do his i is necessa y o op imize he wa e dis ibu ion conside ing se e al
c i e ia simul aneously. To achie e his op imiza ion a pilo p ojec GIS (Geog aphic
ISBN: 978-84-938046-4-0
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In o ma ion Sys em) o he island o El Hie o has been designed. This sys em included: an
ag ome eo ological da abase, and o he geo e e enced in o ma ion, and combining di e en
equi emen s. I made he necessa y spa ial analysis o de e mine he layou and
cha ac e is ics o a u u e ne wo k o euse. I also has p o ided es ima es o he numbe o
i iga ed a eas (21 hec a es in wa m a ea and 57 hec a es in a somewha colde zone),
unde he applica ion o di e en echnical c i e ia economic.
Key wo ds: Ne wo k euse wa e , sus ainable a ming, GIS, o age.
INTRODUCCIÓN
En España suele des aca se como p incipal bene icio que la eu ilización de e luen es
a ados p opo ciona una uen e egula de agua a los usua ios y con ibuye a asegu a la
calidad, an o desde un pun o de is a sani a io como ambien al (Iglesias e al., 2010). Es os
au o es cons uye on un Sis ema de In o mación Geog á ica (SIG) pa a op imiza la ges ión
de la eu ilización bajo el desa ollo de cua o aspec os: diseño de la base de da os, oma de
da os de campo, comp obación y almacenamien o de los mismos y conexión de los mismos
con un SIG. Se a aba de un SIG pa a maneja la in o mación pe o en el que los sis emas
de almacenamien o y dis ibución has a el usua io en aban como un pun o más de la
in o mación de la base de da os, ayudando en la oma de decisiones del diseño de la ed de
eu ilización.
El uso de he amien as pa a la op imización del diseño de edes de dis ibución de aguas
es an iguo, asumiéndose gene almen e el azado como un hecho ya de inido y u ilizando
las he amien as ma emá icas pa a de e mina con el mínimo cos e los diáme os de las
ube ías (Sa ic y Wal e s, 1997). A la ho a de op imiza un sis ema de dis ibución de agua,
las écnicas y los obje i os pueden se a ios, como p esen an Walski e al., 2003. En es a
línea, Nobel (1998) combinó la p og amación lineal con el diseño de un SIG con a ios
escena ios posibles pe o, pa a la op imización de la localización de los ecu sos híd icos,
asumió que la ed de dis ibución e a di ec a en e la uen e y el usua io. También O on
(1996) u ilizó la p og amación lineal cons uyendo una unción que in eg aba odos los
aspec os ele an es en el euso ag a io de una zona, incluyendo los aspec os de
almacenamien o y anspo e. Así mismo, Economopoulou y Economopoulos (2003)
p esen a on una me odología que in eg aba el conocimien o base y los p ocedimien os pa a
desa olla un sis ema de eu ilización basado en sis ema de depu ación na u al adap ado a
comunidades pequeñas.
Pa a pode asumi los cos es del euso del agua egene ada, hay que ene en cuen a
una es imación de los mismos. Iglesias e al., (2010) p opo ciona on da os de cos e de
ope ación y man enimien o en e 0.06 y 0.09 €/m3 pa a p oduci el agua con calidad ap a
pa a se eu ilizada en el iego de o ajes (incluido pe sonal de man enimien o y analí icas
u ina ias), un cos e de ins alación en e 28 y 48 €/m3 y día, dando un cos e o al (incluida la
desin ección pe o no impues os, analí icas ni amo ización) de 0.3 y 0.4 €/m3. Po an o, si se
diseñan sis emas de depu ación na u al y el agua eu ilizada se dis ibuye en zonas
ce canas sin inc emen a el consumo de ene gía, el cos e del agua egene ada puede se
asumible pa a p oduci especies o aje as.
Po o o lado, pa a que los sis emas sean sos enibles el uso de los ecu sos debe se
op imizado. Los es udios demues an que la e ec i idad en el uso del agua de iego aumen a
cuando se aplican dosis in e io es a las de consumo. Las plan as C4 ienen un me abolismo
de ijación del CO2 que las hace capaces de se más e icien es en el uso del agua, po lo
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que cuando las condiciones ag oecológicas lo pe mi en, cuando es as especies se cul i an,
con la misma can idad de agua se puede p oduci mayo can idad de ma e ia seca.
En es e abajo, y eniendo en cuen a las conside aciones an e io es, se p esen an los
esul ados de la aplicación de un SIG pa a el azado de una ed de eu ilización en la Isla
de El Hie o (Figu a 1A), al que, y como no edad, se in oducen c i e ios ag onómicos pa a
su op imización, eniendo en cuen a los c i e ios que posibili en la sos enibilidad del sis ema
p opues o.
Figu a 1. Isla de El Hie o con la ubicación de la zona pilo o (A) y su si uación en las Islas Cana ias (B).
MATERIALES Y MÉTODOS
Ob ención de la in o mación exis en e
Se ecopila la in o mación disponible en el Plan Hid ológico de la isla de El Hie o (2002),
que menciona cua o Es aciones Depu ado as de Aguas Residuales (EDAR), la in o mación
p opo cionada po GRAFCAN (de la que u ilizamos las capas de in o mación ca og á ica
co espondien es a la ege ación, la ed ia ia, la al i ud y los ac uales usos del suelo), la
ca og a ía ca as al y Modelo Digi al del Te eno (MDT), simpli icando dicho modelo con la
he amien a Spa ial Analys de hid ología.
T as las ans o maciones necesa ias, a a és las di e en es he amien as del so wa e
SIG, a la in o mación espacial an e io se le incula la in o mación e moplu iomé ica de las
di e en es es aciones epa idas po la isla de El Hie o (26), así como los eque imien os
eda oclimá icos e híd icos de las p incipales especies o aje as, ag upándolas en dos:
especies C3 y especies C4. Además, se in oduce en la misma in o mación ela i a a las
capacidades ag ológicas de los suelos. De es a o ma se gene a la base de da os espacial.
Pa a la elabo ación de la in o mación se u ilizan di e en es he amien as del p og ama
( ellano, acumulación de lujo, Shahle ).
He amien as empleadas
El so wa e SIG empleado ha sido el A cGIS. La base de da os al anumé ica ha sido
access.
Elección de la EDAR y caudal disponible pa a el iego
Una ez analizada la in o mación disponible, se de ine como zona pilo o la EDAR de
Val e de, si uada aguas a iba de e enos suscep ibles de ap o echamien o o aje o
(abandonados o dedicados a dicha p oducción). Es a EDAR, que da se icio a la capi al de
la isla, depu a ap oximadamen e 600 m3 de agua al día. Suponiendo un 10% de pé didas en
la conducción, se ob iene el agua disponible anualmen e pa a ega : 197100 m3.
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Gene ación de capas de in o mación
Una ez de e minada la zona de es udio, aguas abajo y p óxima a la EDAR de Val e de,
se gene an mapas de pendien e y al i ud (6 clases). Se gene an ambién mapas de las
iso e mas e isoye as co espondien es, pa a lo que se in e pola con el mé odo de k igging la
in o mación de ein e es aciones e moplu iomé icas, eniendo en cuen a las al i udes y la
disponibilidad his ó ica de los da os. Se dejan seis es aciones ue a de la in e polación pa a
comp oba la bondad del mé odo elegido. Pos e io men e se u iliza la in o mación pa cela ia
( ans o mando la in o mación ás e del ca as al a polígono, calculando los cen oides de
las pa celas) y se asigna a cada pa cela de cada polígono la plu iome ía que le
co esponde ía, de e minando aquellas pa celas que eciben menos de 5000 m3/ha y año.
Es as se án las pa celas que necesi en iego (el es o se conside a que puede p oduci
adecuadamen e en secano). De la in o mación sob e ed ia ia de Val e de, se ex ae una
nue a capa de in o mación y se unen a a és de las ablas de a ibu os las capas, sin
analiza cuáles son las ca e e as p incipales y secunda ias.
U ilizando la he amien a de A cGIS, Spa ial Analys de hid ología, se de e mina la u a
óp ima que une, ap o echando la caída del e eno, la EDAR con las pa celas ca as ales
suscep ibles de se egadas, dado que se encuen an abandonadas o ca alogadas como de
ap o echamien o o aje o (pas o, labo y iña de secano), y eciben una plu iome ía
in e io a 5000 m3/ha año. Con el MDT se calculan las líneas de máxima pendien e, que se á
po donde discu a el agua, pa a lle a la inalmen e a las pa celas an es de e minadas,
u ilizando en lo posible la ed ia ia ya exis en e.
RESULTADOS
Se p esen an los dis in os mapas gene ados con la me odología desc i a. La Figu a 2
p esen a el mapa de ege ación de la isla a la que se ha aplicado una zona de eco e pa a
de e mina sólo la ubicada en la zona pilo o (Figu a 2A). Con el MDT y las coo denadas se
localiza la EDAR y se cons uye un mapa con 6 ca ego ías de pendien es, añadiendo
pos e io men e al mapa an e io la capa de al i ud, cons uyéndose la Figu a 2B.
Figu a 2. Mapa de la ege ación po encial de la zona pilo o (A) y ubicación de la EDAR en un
mapa de al i udes y pendien es con 6 ca ego ías (B).
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Con la in o mación de 20 es aciones e moplu iomé icas (con di e sa disponibilidad de
los da os, unos con mayo se ie his ó ica y o as con pocos años disponibles) e in e polando
eniendo en cuen a las al i udes, se cons uyen dos capas de in o mación, de iso e mas e
isoye as. El p oceso seguido es: se in e pola la in o mación con las 20 es aciones y se
cons uye un mapa en el que además se ubican las 6 es aciones no u ilizadas (Figu a 3A),
olcándose la abla de a ibu os gene ada po el mapa en una hoja de cálculo. Dichos da os
se compa an con los disponibles pa a las 6 es aciones no u ilizadas en la in e polación,
calculando así el e o ob enido, que, po ejemplo, pa a las p ecipi aciones esul a in e io al
6.87%. U ilizando la in o mación pa cela ia se asigna a cada pa cela la p ecipi ación e ec i a
que le co esponde, cons uyendo dos ca ego ías: pa celas que eciben más de 500 mm de
agua de llu ia (Figu a 3B, en azul oscu o) y las que eciben una p ecipi ación in e io a esa
can idad (Figu a 3B, en azul cla o). Es as úl imas pa celas se conside an p io i a ias en su
espues a posi i a al egadío ya que se án las que p esen en más e iciencia en el consumo
del agua aplicada. Se comp ueba que aguas debajo de la EDAR odas las pa celas esul an
p io i a ias a e ec os de es ablece el egadío.
Figu a 3. Tempe a u a media anual y ubicación de las es aciones é micas u ilizadas como con ol
(A) y ep esen ación de las pa celas (B) según la plu iome ía anual que eciben > 500 mm de agua
de llu ia (en azul oscu o) y < 500 mm (azul cla o).
A con inuación, u ilizando una he amien a del SIG que iene en cuen a las dis ancias, se
si úan las pendien es y los pun os que ep esen an el cen o de cada pa cela.
Supe poniendo es a in o mación con la de la ed ia ia exis en e, se unen los cen oides de
las pa celas con la EDAR. Pa a su azado, donde es posible, se ap o echa la ed ia ia y se
siguen las líneas de máxima pendien e (que ma can la di ección del lujo) con el obje i o de
abas ece el mayo núme o de pa celas posibles y siguiendo el c i e io de mínima dis ancia.
Se ob iene así un ejemplo de u as, que se p esen a en la Figu a 4A.
Con la do ación p opo cionada po las EDAR (197100 m3/año) y, suponiendo unas
necesidades de agua de 5000 m3/ha y año, el núme o de ha que se pueden ega es sólo de
39,42 ha. Po an o, es necesa io limi a la zona u ilizando c i e ios adicionales. Con la
in o mación de las empe a u as se de e mina que exis e una zona más cálida al no es e
que, aunque más lejana a la EDAR, pe mi i ía el es ablecimien o de especies C4
( empe a u as medias anuales p óxima a 17ºC) y o a zona más p óxima a la EDAR más ía
(Figu a 4B) suscep ible de siemb a de especies C3 (con unos 13ºC de media).

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Figu a 4. Redes de dis ibución de agua que unen la EDAR de Val e de con el cen oide de cada
pa cela de cul i o, siguiendo pa a su azado la ed ia ia y las líneas de máxima pendien e con el
c i e io de diseño de mínima dis ancia (A) y de e minación de una zona más es ingida eniendo en
cuen a del MDT y las empe a u as (B), que disc iminan la zona C3 (en azul) de la zona C4, más
cálida (en ma ón).
A pa i de la in o mación sob e capacidades ag ológicas de suelo se de e mina que
ambas zonas mues an cu as de e ención simila es, con alo es en o no al 60-75%
(A mas Espinel e al., 2013) y se p io izan las pa celas con pendien es in e io es al 13%.
Supe poniendo es a in o mación a la capa de usos de suelo se cons uye la Figu a 5A.
Figu a 5. Capa de usos de suelo en la zona de es udio (A), delimi ando las pa celas egables en
las zonas de pas os, secano, zonas abandonadas y iñedos (B).
Se decide di e encia dos do aciones de iego: un iego de apoyo de 2500 m3/ha y año,
que complemen e a las especies C3 que ecibi án el agua de llu ia en esa época,
(inc emen ando así la e icacia del agua aplicada), y iego el es o del año. También se
conside a es a dosis de apoyo pa a la zona de iñedo de secano, en la zona C4. La
segunda do ación, de 5000 m3/ha y año ega á a las especies C4, semb adas a la salida del
in ie no. Conside ando unos coe icien es de consumo de 550 y 350 L/kg MS pa a las C3 y
C4 espec i amen e, pod ían ega se 240,15 has, can idad aún 5 eces supe io a las que
la EDAR es capaz de abas ece .
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Suponiendo que sólo aplicamos 2500 m3/ha y año en la zona C4 y supe poniendo la capa
de usos del suelo (calculando la zona ac ualmen e ocupada po cul i os o aje os o pas os),
se ob ienen 15,9 ha egables. Si a es as se unen las ha de iña en secano, pod emos
alcanza las 21,8 ha egables (Figu a 5B). Teniendo en cuen a es as conside aciones el
consumo híd ico po zonas se ía:
- Viñedo en zona C4 egable. Supe icie 59431m2 x 250 li os/m2= 14858 m3.
- Cul i os o aje os en zona C4 egable. Supe icie 15900m2 x 250 li os/m2= 39750 m3.
- El o al consumido pa a es a zona C4 y con un iego de apoyo es de 54608 m3.
- El olumen que apo a la EDAR es de 197100 m3, que di idido en e 2500 m3/ha, nos
da ía un o al de 57 has que se pod ían ega en la zona C3.
Aplicando la he amien a de u a óp ima, se ealiza el azado de la ube ía que une las
pa celas egables con la EDAR. En la igu a 6 se p esen a un ejemplo de cómo queda ía
dicho azado pa a la zona C3, sepa ando dis in os in e alos de cos es de ube ías en
unción de la lejanía de las pa celas.
RUTA ÓPTIMA A LAS PARCELAS C3 REGABLES POR EL EDAR
Figu a 6. T azado de la ube ía que une las pa celas egables de la zona C3, que cumplen odos
los eque imien os (pendien e in e io al 13%, suelos de capacidad ag ológicas óp imas y con un
ap o echamien o ac ual de pas os o secanos), con la EDAR.
CONCLUSIONES
El uso de Sis emas de In o mación Geog á ica ha pe mi ido de ini la mejo es a egia
pa a la eu ilización de aguas egene adas en una zona conc e a de e minando el azado y
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ca ac e ís icas de una u u a ed de eu ilización. Pa a ello, eniendo en cuen a la
in o mación geo e e enciada de las ca ac e ís icas eda oclimá icas, la o og a ía, las
exigencias de los cul i os, el ac ual uso del suelo, las pa celas exis en es y la disponibilidad
de agua, y combinando di e en es eque imien os (mínimo consumo de ene gía, mejo
e icacia en el uso del agua, maximización de la p oduc i idad po unidad de e eno o de la
supe icie egada) se han ealizado los análisis espaciales necesa ios pa a su diseño, lo que
ha pe mi ido el cálculo del núme o de hec á eas egadas bajo la aplicación de di e en es
c i e ios écnicos. De es e modo emos que es a he amien a con ibuye a la mejo a de la
p oducción de o ajes en Cana ias, al op imiza la ecnología empleada pa a su p oducción.
Así, con las di e sas hipó esis expues as y el caudal p opo cionado po la EDAR, se han
podido ega : a) 57 ha de especies ole an es al io pe o con un consumo híd ico de 550
L/kg de MS, b) 21 hs de especies más exigen es é micamen e pe o con un consumo híd ico
de 350 L/kg de MS.
AGRADECIMIENTOS
Es e abajo ha sido inanciado po Minis e io de Economia y Compe i i idad.
Subp og ama de P oyec os de In es igación Fundamen al (CGL2012-39520-C03-03) y
Agencia Cana ia de In es igación del Gobie no de Cana ias (SolSubC200801000012).
Ag adecemos la in o mación p opo cionada po Moisés Ma ín Be anco .
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