Tomas tirolesas

tomas
TirolesasSerie de Investigación Aplicada Nº 1
CRITERIOS DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE OBRAS DE CAPTACIÓN PARA RIEGO
Programa de Desarrollo Agropecuario Sustentable
PROAGRO
Programa Nacional de Riego
PRONAR

Título: Criterios de Diseño y Construcción de Obras de Captación para Riego
Tomas Tirolesas
Serie: Nº 1 Investigación Aplicada
Quedan todos los derechos reservados bajo
Depósito Legal Nº 2-1-279-06
ISBN: 99954-708-6-1
Segunda Edición: PROAGRO / GTZ
Depósito Legal: 2 - 1 - 441 -10
Revisión: Augusto Prudencio
Carlos Montaño
Humberto Gandarillas
Edición: Selva Roca y Unidad de Comunicación y Relaciones Públicas / 2010
Primera Edición: Programa Nacional de Riego
Componente de Asistencia Técnica
Subcomponente de Investigación Aplicada
Preparación: Luís Carlos Sánchez
Revisión: Zulema Gutierrez
Carlos Montaño
Edición: Fabiana Brun
2002
Fotografías: PRONAR
Auspicios: Cooperación Técnica Alemana
Segunda Edición: PROAGRO / Febrero, 2010
El Programa de Desarrollo Agropecuario Sustentable PROAGRO es financiado por el Ministerio Alemán
de Cooperación Económica y Desarrollo (BMZ) y ejecutado por la cooperación Técnica Alemana (GTZ).
La información contenida en este documento pertenece al Programa Nacional de Riego, su
producción está permitida siempre que se cite la fuente.
Componente Riego
Av. Litoral E-984
Teléfono: 4-4256689 - 4-4256281
E-mail: gtzriego@proagro-bolivia.org
www.proagro-bolivia.org
Cochabamba, Bolivia

TomasTirolesas
3
Índice
Presentación..........................................................................................................................................5
Criterios de diseño y construcción de Tomas Tirolesas................................................................... 7
1. Los Casos Estudiados......................................................................................................................9
1.1. Toralapa Alta................................................................................................................................9
1.2. Kora Tiquipaya...........................................................................................................................12
1.3. Apote..........................................................................................................................................15
1.4. Millu Mayu..................................................................................................................................18
1.5. Laimiña.......................................................................................................................................21
1.6. Titiri.............................................................................................................................................23
1.7. Canal Palca Corani....................................................................................................................26
2. Análisis de la Funcionalidad de la Obra a Partir de la Gestión de Agua....................................29
2.1. Consideraciones Previas...........................................................................................................29
2.1.1 Gestión de agua y diseño técnico: dos caras de la misma moneda................................29
2.1.2 La construcción social de la tecnología.............................................................................30
2.2. Relación del Diseño y Construcción de Tomas Tirolesas
con los Elementos de la Gestión del Agua................................................................................31
2.2.1 Diseño y construcción de Tomas Tirolesas y aspectos organizativos.....................................31
2.2.2 Relaciones entre diseño, construcción y mantenimiento de Tomas Tirolesas........................33
2.2.3 Diseño, construcción y operación de Tomas Tirolesas...........................................................38
2.2.4 Diseño y construcción de Tomas Tirolesas y derechos al agua..............................................40
3. Criterios de Diseño y Construccion..............................................................................................43
3.1 Criterios Generales de Diseño de Tomas...................................................................................43
3.2. Descripción de la Toma Tirolesa...............................................................................................44
3.3. Criterios Constructivos..............................................................................................................46
3.4. Elección del Sitio de la Obra de Toma......................................................................................47
3.5. Criterios de Diseño Hidráulico...................................................................................................49
3.6. Componentes Complementarios...............................................................................................59
3.7. Factores de Riesgo...................................................................................................................60
3.8. Características Constructivas de la Toma.................................................................................61
3.9. Criterios de Gestión de Agua que orientan el Diseño y Construcción.......................................61
Bibliografía..........................................................................................................................................65
Anexo 1: Ejemplo de Cálculo Hidráulico de Toma Tirolesa............................................................67
Anexo 2: Desarenadores....................................................................................................................69

4
TomasTirolesas
Figuras
Figura N° 1. Croquis de la obra de toma..............................................................................................10
Figura N° 2. Croquis de la obra de toma Kora Tiquipaya......................................................................13
Figura N° 3. Croquis de la toma Apote..................................................................................................16
Figura N° 4. Croquis de la toma Millu Mayu..........................................................................................19
Figura N° 5. Croquis de la toma Laimiña..............................................................................................22
Figura N° 6. Croquis de la toma Titiri....................................................................................................24
Figura N° 7. Partes de una Toma Tirolesa.............................................................................................44
Figura N° 8. Esquema de Toma Tirolesa con barras de rejilla transversales al flujo............................45
Figura N° 9. Relación entre las dimensiones “a” y “b” de una rejilla.....................................................50
Figura N° 10. Valores del coeficiente de contracción de la rejilla µ.......................................................51
Figura N° 11. Parámetros del diseño hidráulico de la rejilla..................................................................51
Fotografías
Fotografía N° 1 Vista general de la toma de Toralapa Alta....................................................................11
Fotografía N° 2 Toma Kora Tiquipaya, se aprecian...............................................................................14
Fotografía N° 3 Taponamiento de rejilla por acarreo de sedimentos en toma Apote............................17
Fotografía N° 4 Toma Millu Mayu en funcionamiento en época de lluvias............................................20
Fotografía N° 5 Obra de toma tirolesa de Laimiña con rejilla extraída de la estructura........................22
Fotografía N° 6 Vista del azud con el emplazamiento de la toma tirolesa en Titiri...............................25
Fotografía N° 7 Toma tirolesa sobre el canal Palca en la subcuenca de Potrero Mayu.......................26
Cuadros
Cuadro N° 1. Pendientes del río en tomas investigadas.......................................................................47
Cuadro N° 2. Funcionamiento de las tomas tirolesas según la pendiente del río*..............................48
Cuadro N° 3. Valores del factor de corrección por inclinación de rejilla................................................52

TomasTirolesas
5
Presentación
El Viceministerio de Recursos Hídricos y Riego, del Ministerio de Medio Ambiente y Agua, ha solicitado
al Programa de Desarrollo Agropecuario Sustentable PROAGRO, la re-edición de la serie de documen-
tos técnicos elaborados por el Programa Nacional de Riego.
El documento de “Criterios de Diseño y Construcción de Tomas Tirolesas”, fue publicado por primera
vez el año 2004. La presente versión corrige y actualiza el texto con diversos enfoques técnicos para
el diseño.
La importancia de las Tomas Tirolesas reside en que son obras que se utilizan para la captación de
agua en ríos de montaña; este tipo de infraestructura puede ser de amplia aplicación para las condi-
ciones topográficas de la zona andina del país, siempre que se cumplan los requisitos de diseño; sin
embargo, su difusión es aún limitada.
Además, el documento describe siete obras implementadas hace ya varios años en el departamento
de Cochabamba y que son utilizadas principalmente en sistemas de riego. En cada una de ellas se
reportan: el contexto físico ambiental de la cuenca; las características constructivas de las obras y las
diversas dificultades de funcionamiento.
En el segundo acápite, y como parte esencial del diseño socio-técnico, se analiza la gestión social de
los usuarios sobre la infraestructura, y se identifican problemas de operación y mantenimiento origi-
nados en deficiencias del diseño, así como en construcción de la infraestructura y en el manejo de la
cuenca.
Finalmente, el documento concluye con una serie de recomendaciones para mejorar el diseño hidráuli-
co, se incorporan nuevos conceptos y medidas complementarias y se presentan alternativas de diseño
de acuerdo a las condiciones de la zona.
El VRHR pone esta publicación a disposición de los profesionales que trabajan en el sector, con el
propósito de que sirva como documento de consulta y contribuya a mejorar los servicios de diseño y
construcción de obras de riego para las familias de campesinos regantes del país.
La Paz, febrero 2010

TomasTirolesas
7
Criterios de diseÑo y
construcciÓn de Tomas Tirolesas1
El Programa Nacional de Riego, (PRONAR), a través del subcomponente de Investigación Aplicada ha
tomado la decisión de desarrollar un estudio sobre criterios de diseño y construcción de tomas tirolesas
en el contexto medioambiental. Esta investigación fue planteada con el objetivo de realizar el análisis
de este tipo de tomas a través de estudios de caso en Cochabamba, considerando que este departa-
mento cuenta con el mayor número de obras de este tipo.
De acuerdo al inventario de sistemas de riego elaborado por el PRONAR, en las provincias de Tapa-
carí y Arque del departamento de Cochabamba, existen algunos sistemas de riego muy pequeños con
obras de toma tipo tirolesa, que en general son captaciones de vertientes de magnitud muy pequeña,
las cuales no se consideraron apropiadas para el presente estudio. En las provincias de Quillacollo,
Tiraque y Carrasco, existen 7 tomas tirolesas consideradas estructuras de importancia y se constituyen
en los casos estudiados en la presente investigación.
Las tomas tirolesas son adecuadas para zonas montañosas, pero en nuestro país se encuentran en
pequeña cantidad con respecto a otros tipos de tomas construidas en zonas planas aluviales, por lo
que no se les ha brindado una atención importante en trabajos de investigación. La mayor parte de las
experiencias está basada en modelos estándar de riego desarrollados para áreas montañosas, y por
esta razón se han encontrado problemas de diseño en los siguientes aspectos:
Manejo Integral de Cuencas
Ubicación de la Obra de Toma
Arrastre de Sedimentos
Destrucción de las Estructuras de Disipación
Taponamiento de la Rejilla
Mantenimiento de la Toma
El presente documento está dividido en 3 capítulos debidamente relacionados. En el Capítulo 1 se
presenta la descripción detallada de las 7 tomas tirolesas analizadas para la preparación del presente
1 Elaborado por Luis Carlos Sánchez

8
TomasTirolesas
estudio. El Capítulo 2, muestra un análisis completo de la funcionalidad de las obras en relación a su
capacidad de gestión. Por último, en el Capítulo 3, se presentan los criterios de diseño y construcción
de tomas tirolesas a manera de guía de diseño, donde se hace énfasis en el diseño hidráulico.

TomasTirolesas
9
1
Los Casos Estudiados
1.1. Toralapa Alta
Características del Contexto Físico Local
La toma de Toralapa Alta, se encuentra ubicada en la provincia Tiraque del Departamento de Cocha-
bamba, a 3.100 m sobre el nivel del mar (m.s.n.m.) y a 75 km al sureste de la ciudad de Cochabam-
ba, siguiendo la antigua carretera asfaltada Cochabamba - Santa Cruz. Un desvío de 7 km al sur por
camino de tierra permite llegar al sitio de la toma. El camino es transitable durante todo el año, con
excepción de algunos días en época de lluvias, en los que no es posible cruzar el río Jatun Mayu debido
a sus crecidas.
Esta obra está implantada en el río Jatun Mayu, que es un torrente sinuoso que baja de la Cordillera de
Tiraque. El sitio de toma presenta una pendiente media del 5% y un ancho de 12 m. El lecho del río es
inestable, por lo que existen procesos combinados de socavación y sedimentación.
El talud del margen izquierdo es inestable y se encuentra protegido con muros de hormigón ciclópeo.
El margen derecho es estable debido a que existen afloramientos rocosos.
Características de la Cuenca
La subcuenca de Jatun Mayu, hasta el sitio de toma, tiene un área de aporte de 44 km2
. Pertenece al
sistema de cuencas Caine - Grande y a la subcuenca Cliza - Sulty, con un relieve montañoso ondulado
de cobertura de morrenas. En la subcuenca, existen actividades de pastoreo y cultivos en pendientes
pronunciadas. El Programa Forestal de la Prefectura de Cochabamba (PROFOR), en convenio con
las comunidades campesinas de la zona, ha plantado pinos y eucaliptos en áreas muy reducidas de
la cuenca, por lo que la mayor parte está cubierta por paja brava y pequeños arbustos de vegetación
nativa.
La obra de toma recibe aportes de los embalses de Koari - Kewiña y Totora Khocha. Presenta una va-
riabilidad de caudales, desde 35 l/s durante el mes de junio hasta 160 l/s el mes de enero y su máxima
crecida para un período de retorno de 25 años es de 30 m3
/s. Según la estación de Plano Alto, situada
en la planicie de Tiraque, la precipitación máxima diaria promedio es de 30 mm en el mes de enero y
cero entre los meses de mayo y agosto.
CAPÍTULO

10
TomasTirolesas
El agua es ligeramente turbia en estiaje, con bastante sedimento en suspensión y arrastre en crecidas.
Características Generales y Específicas de la Obra
La toma tipo tirolesa fue construida el año 1984 por el Ex Servicio Nacional de Desarrollo de la Comu-
nidad (SNDC). El diseño y supervisión de la construcción estuvieron a cargo de la consultora alemana
Salzgitter, con financiamiento de la cooperación alemana. Esta estructura fue construida para captar el
escurrimiento natural del río Jatun Mayu y los aportes de los embalses, señalados en el párrafo anterior,
para su respectiva utilización en el riego de terrenos de las comunidades de Waca Huasi y Chaqo.
Figura N° 1. Croquis de la obra de toma
Existe poca documentación sobre la obra de toma tirolesa; sin embargo, por la información que se ha
podido obtener, se conoce que es parte del sistema de riego de Tiraque financiado por la cooperación
alemana, bajo la responsabilidad del ex Servicio Nacional de Desarrollo de la Comunidad (SNDC) y la
Agencia de Cooperación Técnica Alemana (GTZ).
El año 1980, el diseño fue realizado por la empresa consultora Salzgitter. La obra fue construida el año
1984, durante aproximadamente 6 meses, bajo la modalidad de administración directa supervisada por
Salzgitter. Por otro lado, una parte de la construcción se realizó en época de lluvias, entre los meses
de diciembre y marzo, lo que ocasionó problemas debido a la persistencia de las lluvias y las crecidas
del río.
La información hidrológica, referente a las intensidades y duración de eventos de precipitación y máxi-
mas crecidas, con la cual se realizó el diseño de esta obra, no pudo ser obtenida para el análisis de
los efectos sobre el diseño y la construcción. Sin embargo, con la presencia del Programa de Riego
Altiplano Valles (P.R.A.V.) en el área de Tiraque, se instalaron algunos equipos de hidrometeorología
que posteriormente fueron retirados.

TomasTirolesas
11
La obra de toma tenía una longitud de 5,5 m a lo largo de la cual se construyó la caja de la estructura
que recibe las aguas del río, con un ancho de 2,0 m. Finalmente, la rejilla estaba compuesta por rieles
de ferrocarril con un ancho de 1,5 m y un espaciamiento de 0,02 m.
Fotografía N° 1 Vista general de la toma de Toralapa Alta
En el margen izquierdo, antes de la toma, se ha construido un muro de encauce de hormigón ciclópeo
de 8,0 m de longitud, 2,0 m de altura, 1,0 m de ancho en la parte inferior y 0,50 m en la parte superior.
Aguas abajo de la toma, este muro se prolonga a 12 m de longitud, y a continuación, existe una protec-
ción de muro de gaviones de 16 m de longitud, el cual resguarda al canal de aducción que se desarrolla
paralelo al muro en el margen izquierdo.
La obra de toma ha sido afectada en la parte central debido a la construcción de un muro deflector en el
margen derecho, que hace que el flujo de agua se concentre en el margen izquierdo, dejando vulnera-
ble la estructura de la toma. Este hecho, y la falta de mantenimiento y de control del río, aguas arriba de
la toma, ha tenido como consecuencia la destrucción parcial del azud donde estaba ubicada la rejilla,
como se puede observar en la fotografía.
Criterios de Diseño
El emplazamiento de la obra de toma se considera correcto debido a que la toma ha sido ubicada en un
tramo recto, con protección natural del margen derecho a causa del afloramiento rocoso. Sin embargo,
desde el punto de vista hidráulico, existe una concentración del flujo hacia el margen izquierdo debido
al afloramiento rocoso que actúa como un azud transversal al río, lo que provoca que en época de
crecidas tenga una carga de agua considerable en la toma y aumente sustancialmente la velocidad del
agua. En estos casos, es recomendable que el río tenga la sección transversal a un mismo nivel y con
el área suficiente para evacuar las crecidas de diseño.
Cualquier obra extraña al curso del río y con estructuras de carácter permanente, conlleva siempre una
modificación del perfil del río. Es importante recordar que los ríos tienen un comportamiento cíclico de
socavación y sedimentación debido a una compensación de las pendientes, por lo que se requiere que

12
TomasTirolesas
este tipo de estructuras tenga un control del perfil longitudinal del río por lo menos 100 m aguas arriba
y 100 m aguas abajo de la obra de toma, aspecto que no ha sido considerado en el diseño de la toma
de Toralapa Alta.
Otro aspecto importante es que dentro el área de la cuenca del Jatun Mayu existe cárcavas activas que
otorgan un gran aporte de material al río, además cultivos en pendientes susceptibles a la erosión hí-
drica, aspectos que hacen que en época de lluvias, las crecidas del río sean una mezcla de lodo, agua
y pedrones que afectan las estructuras de la toma.
Características Constructivas de la Obra
La construcción de la obra de toma se inició en la época de estiaje, cuando el caudal del curso de agua
era manejable; sin embargo, no fue concluida a tiempo. Durante la última etapa, la falta de control de
las aguas afectó la construcción .
Los agregados utilizados provenían del río Jatun Mayu y fueron aprobados previo análisis de calidad.
La mano de obra no calificada fue aporte de los beneficiarios del sistema de riego Tiraque, y la mano
de obra calificada fue contratada en Punata y Tiraque.
Durante la construcción se contó con una supervisión continua, por lo que el diseño de la obra no tuvo
ningún tipo de modificaciones. Además, se cumplió con las especificaciones de calidad de los hormi-
gones, dosificaciones, etc.
1.2. Kora Tiquipaya
La toma de Kora Tiquipaya, se encuentra ubicada en el departamento de Cochabamba, provincia Qui-
llacollo, municipio de Tiquipaya, a 2.800 m.s.n.m., distante a 13 km de la ciudad de Cochabamba y a 2
km al norte de Tiquipaya.
Esta obra está implantada en el río Kora Tiquipaya, que es un torrente que baja de la cordillera del Tu-
nari con fuerte erosión basal y deslizamientos de ladera en época de lluvias, con pendientes del orden
del 8% y un ancho de 35 m en el sector de la toma.
Los taludes de los márgenes izquierdo y derecho son inestables porque están conformados por mo-
rrenas casi verticales. El material del lecho del río tiene grandes bolones y rocas, además de material
granular grueso. Durante la época de lluvias, los aportes de material sólido son considerables debido a
eventos combinados de socavación y sedimentación .
La subcuenca del Kora Tiquipaya tiene un área de aporte de 18 km2
, pertenece al sistema de cuencas
Caine-Grande y a la cuenca Rocha-Maylanco. Posee un relieve montañoso ondulado con cobertura
de morrenas. En la subcuenca, se observan actividades de pastoreo y cultivos en pendientes pronun-
ciadas. La parte alta de la cuenca está cubierta por pajonales, en la parte media existen pequeños
bosques de khewiñas y algunas plantaciones forestales de pinos radiata y eucaliptos, y la parte baja
presenta una fuerte concentración de arbustos mezclados con paja brava.
Durante la época de lluvias, entre los meses de noviembre y marzo, los trabajos de control de crecidas
se dificultan. El Río Kora Tiquipaya, de régimen torrencial, en época lluviosa es caudaloso de forma
intermitente y con fuerte arrastre de sedimentos de gran tamaño. La máxima crecida estimada para un
tiempo de retorno de 10 años es de 55 m3
/s.

TomasTirolesas
13
Según los registros de la estación pluviométrica Taquiña, situada 5 km al este de la cuenca y a 3.800
m.s.n.m., las precipitaciones anuales esperadas para un año seco son de 706 mm, para un año normal
de 849 mm y para un año húmedo de 993 mm.
Fuera de su escurrimiento natural, la cuenca recibe aportes anuales de los embalses de Lagun Mayu
que alcanzan a 3.029.000 m3
, Saytu Khocha a 2.000.000 de m3
y Chankas a 1.060.000 m3
, lo que hace
que el caudal de diseño para la obra de toma sea de 0,80 m3
/s
El agua es ligeramente turbia en estiaje y en época de lluvias, las crecidas presentan mucho sedimento
en suspensión y arrastre de grandes bolones.
La información hidrológica utilizada es confiable debido a que el Programa de Manejo Integral de Cuen-
cas (PROMIC) mantiene una red hidrometeorológica en el área de la Cordillera del Tunari desde hace
varios años.
La obra de tipo tirolesa fue construida los años 1996 y 1997 por la Prefectura de Cochabamba a partir
de un diseño preparado mediante consultoría por encargo de la ex Corporación Regional de Desarrollo
de Cochabamba, CORDECO. La construcción fue supervisada por el Proyecto de Riego Tiquipaya,
entidad dependiente de la Prefectura. Esta estructura fue construida para captar los escurrimientos del
río Kora Tiquipaya y los aportes de los embalses para su utilización en el riego de las áreas agrícolas
de Tiquipaya y Colcapirhua.
Figura N° 2. Croquis de la obra de toma Kora Tiquipaya
La estructura de captación es una obra combinada de toma tirolesa y galería filtrante. En lo referente
a la toma tirolesa, tiene una longitud de 13 m y un ancho de la rejilla inclinada de 1,5 m. La diferencia
de nivel entre el punto más alto y bajo de la rejilla es de 0,70 m. La estructura está conformada por un
marco metálico de 0,08 m de ancho con barras de hierro (pletinas) de 1” de espesor y espaciamiento
de 0,02 m.
EROSIÓN

14
TomasTirolesas
Aguas arriba de la estructura existen muros de gaviones en ambos márgenes. En el caso de los muros
del margen derecho, existen dos muros deflectores que dirigen el flujo del agua hacia el otro margen.
La estructura de salida y el desarenador están en el margen derecho, protegidos por un muro de hor-
migón ciclópeo. Aguas abajo de la toma, se han construido muros de gaviones transversales al río para
la disipación de energía, los cuales se encuentran semidestruidos.
La obra de toma está ubicada en un río con régimen torrencial y gran cantidad de arrastre de
materiales, pedrones de diámetro mayor a 0,5 m, que han destruido parcialmente los muros trans-
versales de gaviones construidos para la disipación de energía. La obra no cuenta con un control
de torrente; es decir, con un tratamiento del perfil longitudinal del lecho del torrente, por lo que
está a merced de los procesos de socavación y sedimentación. Esto implica que los costos de
mantenimiento sean altos, fundamentalmente en la protección de la socavación. La gran cantidad
de sedimentos que arrastra el torrente hace que el flujo de agua del río deba ser dirigido de forma
manual al lugar de la rejilla, tanto en tiempo de estiaje como de lluvias, haciendo bastante trabajosa
la operación de la toma.
Fotografía N° 2 Toma Kora Tiquipaya, se aprecian
sedimentos acumulados en la rejilla
El área de la cordillera del Tunari, donde está ubicada la toma, es un lugar ideal para la captación
de agua porque en la parte alta de la cordillera la precipitación aumenta con la altitud, y genera gran
cantidad de recursos hídricos; sin embargo, la subcuenca de Kora Tiquipaya tiene áreas con riesgo de
erosión considerable debido al deterioro de su medio ambiente. Por esta razón, la captación de aguas
para riego tiene el inconveniente de que las estructuras construidas en los torrentes tienen problemas
de estabilidad y requieren de mantenimiento permanente.
Cualquier obra extraña al curso del río y con estructuras de carácter permanente, conlleva una trans-
formación del perfil del río, puesto que los ríos tienen un comportamiento cíclico de socavación y sedi-
mentación debido a una compensación de las pendientes, por lo que este tipo de estructuras requiere

TomasTirolesas
15
un control del perfil longitudinal del río de por lo menos 100 m aguas abajo y 100 m aguas arriba de
la obra de toma, aspecto que no ha sido considerado en el diseño de la toma. En este caso, debido al
deterioro de la cuenca, o más propiamente a su índice de riesgo, existe una gran cantidad de material
de arrastre, el cual, en época de lluvias, obstruye la rejilla de la toma tirolesa y socava fuertemente la
estructura de disipación de energía aguas abajo de la toma. Estos aspectos no han sido correctamente
evaluados en el diseño de la toma.
En época de lluvias, las crecidas del río tienen una mezcla de lodo, agua y pedrones que afectan las
estructuras de la toma.
La construcción de esta obra fue iniciada el 1° de septiembre de 1996 y concluida el 30 de agosto de
1997. Su tiempo de ejecución fue de 300 días calendario, a un costo de $us 139.398. La construcción
estuvo a cargo de la empresa constructora M & M.
Los agregados utilizados provenían de los ríos Pankoruma y Parotani (los del Kora Tiquipaya contienen
pizarras con elevado desgaste a la abrasión) y fueron aprobados previo análisis de calidad. La mano
de obra no calificada fue aporte de los beneficiarios de los sistemas de riego Tiquipaya y Colcapirhua,
y la mano de obra calificada fue contratada en Cochabamba y Tiquipaya.
Durante la construcción existía una supervisión continua por parte del Proyecto de Riego Tiquipaya
dependiente de la Prefectura, la cual definió algunos cambios en el proyecto original, principalmente
en la rejilla y la protección de la toma. Además de ello, se ejerció un estricto control de la calidad de los
hormigones, dosificación, etc.
1.3. Apote
La toma de Apote está ubicada en el departamento de Cochabamba, provincia Quillacollo, municipio
de Tiquipaya, a 2.840 m.s.n.m. Se encuentra a 14 km de la ciudad de Cochabamba y 2 km al oeste
del pueblo de Tiquipaya, siguiendo un desvío de 1 km al norte antes de llegar a la comunidad de Apote.
Esta obra está implantada en el río Chako Mayu, que es un torrente que baja de la cordillera del Tunari
con fuerte erosión basal y deslizamientos de ladera en época de lluvias, con una pendiente del 9% y un
ancho de 25 m en el sitio de toma.
Los taludes de ambos márgenes son inestables debido a que están conformados por morrenas casi
verticales. El material del lecho del río tiene grandes bolones y rocas, y existen grandes aportes de
sólidos en la época de lluvias que causan eventos combinados de socavación y sedimentación que lo
definen como un cauce inestable.
La subcuenca del Chako Mayu está conformada por dos tributarios, uno del mismo nombre y el otro,
denominado Tinti Mokho, con un área de aporte de 15 km2
. Pertenece al sistema de cuencas Caine
- Grande y a la subcuenca Rocha - Maylancu. El relieve es montañoso ondulado con cobertura de mo-
rrenas. En la subcuenca, se observan actividades de pastoreo y cultivos en pendientes pronunciadas.
La parte alta de la cuenca está cubierta por pajonales y en la parte media existen pequeños bosques
de khewiñas y algunas plantaciones forestales de pinos radiata y eucalipto. La parte baja de la cuenca
presenta una fuerte concentración de arbustos mezclados con paja brava.
La toma aprovecha los escurrimientos de su cuenca y los rebalses o pérdidas del canal Escalerani - La
Cumbre que suministran agua potable a Cochabamba. Según la estación de la Taquiña, las precipita-

16
TomasTirolesas
ciones anuales esperadas para un año seco son de 706 mm, para un año normal de 849 mm y para
un año húmedo de 993 mm. Existe también información meteorológica de la estación pluviométrica La
Cumbre que es controlada por SEMAPA.
El agua es ligeramente turbia en estiaje, con bastante sedimento en suspensión y arrastre de bolones
grandes en época de crecidas.
La obra fue construida en 1988 por el ex Fondo Social de Emergencia, bajo contrato con el Ing. Freddy
Magariños. Fue diseñada por el mencionado técnico y supervisada por la comunidad. Esta estructura
fue construida para captar los escurrimientos del río Chaco y las pérdidas del canal de agua potable
Escalerani - La Cumbre, con el objetivo de regar 150 ha en el área de Apote. En época de estiaje se
captan entre 35 a 68 l/s.
Existe un camino transitable todo el año desde Cochabamba a la toma de Chaco, que pasa por la loca-
lidad de Tiquipaya y se desvía hacia el norte 1 km antes de llegar a la localidad de Apote. La zona es
de fácil acceso y no se tienen problemas para trabajos de campo.
La obra de toma está implantada en un torrente de 25 m de ancho, de los cuales la toma tirolesa ocupa
15 m. La rejilla es de rieles de ferrocarril de 1,20 m de largo con un espaciamiento entre los bordes de
0,065 m. El lado izquierdo de la rejilla está protegido por un muro de mampostería de piedra de 2 m de
ancho, 15 m de largo y talud de 0,5:1 (H:V) al centro del muro.
En los restantes 10 m, hacia el margen izquierdo, existen piezas de gaviones destruidos donde se con-
centra todo el flujo del agua, lo que produce una socavación considerable en la toma. Aguas abajo de
la rejilla, existe un azud construido de gaviones de la misma longitud de la rejilla y de 2 m de espesor,
que no cumple ninguna función, ya que todo el flujo está concentrado en el otro margen.
Según la información de los usuarios del sistema, durante el primer año de riadas, esta obra fue par-
cialmente destruida, sobre todo en lo que respecta al azud de los gaviones del margen izquierdo. Esto
ocasionó que la toma quede encima del fondo del lecho del torrente. Por otro lado, parte de la estructu-
ra de la toma tirolesa fue afectada, razón por la que actualmente funcionan cerca de 5 m. Los usuarios
del sistema canalizan el agua desde unos 150 m aguas arriba de la toma para dirigir el flujo hacia lo
que queda de la toma tirolesa.
Figura N° 3. Croquis de la toma Apote

TomasTirolesas
17
La obra de toma está ubicada en un río de régimen torrencial con gran cantidad de arrastre de materia-
les, pedrones de diámetro mayor a 0,5 m, que han destruido parte del azud transversal de los gaviones
debido a que la obra no cuenta con un control de torrente, esto es, un tratamiento del perfil longitudinal
del lecho (velocidades erosivas). Por esta razón, dicha estructura está a merced de los procesos de so-
cavación y sedimentación, lo cual implica que los costos de mantenimiento sean altos, principalmente
en la protección de la socavación.
La gran cantidad de sedimentos que arrastra el torrente hace que el flujo de agua del río deba ser dirigi-
do en forma manual al lugar de la rejilla, tanto en época de estiaje como de lluvias, haciendo trabajosa
la operación de la toma. Por otra parte, se ha podido observar que entre los barrotes de la rejilla se
incrustan fácilmente pequeñas piedras, que obstruyen el normal flujo de aguas hacia la caja principal
de la toma.
El área de la cordillera del Tunari, donde está ubicada la toma, es un lugar apropiado para la captación
de agua, porque en la parte alta de la cordillera la precipitación aumenta considerablemente y existe
una gran cantidad de recursos hídricos. Sin embargo, la subcuenca del río Chaco presenta áreas con
riesgo de erosión a causa del deterioro de su medio ambiente, por lo que la captación de aguas para
riego es complicada, debido al ingreso de sedimentos. Además, las estructuras son atacadas por los
sedimentos gruesos que transporta el río, lo que ocasiona problemas de estabilidad que requieren de
mantenimiento permanente.
Fotografía N° 3 Taponamiento de rejilla por acarreo de sedimentos en toma Apote
Una obra extraña al curso del río y con estructuras de carácter permanente, conlleva una transforma-
ción del perfil del río. Sin embargo, esta toma presenta una combinación de errores en la concepción y
el diseño debido a que no se ha considerado una intervención en la cuenca de Aporte, la cual presenta
un deterioro considerable. Por esta razón, el comportamiento cíclico de socavación y sedimentación ha
causado deterioros en la estructura de la toma, colapsando el sistema de disipación. Esto sucedió por
una falta de compensación de las pendientes, pues este tipo de estructuras requieren un control del
perfil longitudinal del río.

18
TomasTirolesas
El diseño y la construcción de la toma presenta errores en una parte del ancho del torrente protegido
con muros de mampostería y un muro transversal de gaviones, lo que deja un espacio con una pro-
tección más débil desde el punto de vista de sostenimiento. Esto representa una desventaja porque la
fuerza del agua rompe por el lado más débil, situación a la que se suma la falta de tratamiento del perfil
longitudinal del río antes y después de la toma y de un manejo integral de la cuenca.
Esta obra fue construida en 1988 y concluida en 1989. No se tiene mucha información adicional porque
su construcción fue financiada por el Fondo Social de Emergencia que posteriormente desapareció.
Se observó que los trabajos de hormigón ciclópeo fueron correctamente dosificados y los agregados
del río de buena calidad. A pesar de ello, se presentaron algunos problemas en los encofrados. Los ga-
viones están expuestos a golpes debido a las piedras que arrastra el río y no cuentan con colchonetas
tipo Reno en la base que contribuirían a la estabilidad del muro de gaviones.
La mano de obra no calificada fue aporte de los beneficiarios del Sistema de Riego Apote y la mano de
obra calificada fue contratada en Cochabamba y Tiquipaya. La supervisión fue realizada por la Asocia-
ción de Riego de Apote.
1.4. Millu Mayu
La toma de Millu Mayu, se encuentra ubicada en el departamento de Cochabamba provincia y munici-
pio de Tiraque, a 3.200 m.s.n.m. y a 65 km de la ciudad de Cochabamba, siguiendo la carretera antigua
Cochabamba - Santa Cruz. El acceso se logra cruzando el pueblo de Tiraque y continúa 2 km al norte.
Esta obra está implantada en el río Millu Mayu, que es un torrente que baja de la cordillera de Tiraque
con moderada erosión basal y deslizamientos de ladera en época de lluvias. Cuenta con una pendiente
del 10,55% y un ancho de 11 metros en el sector de la toma.
Los taludes de los márgenes izquierdo y derecho son estables debido a que existen afloramientos ro-
cosos y grandes rocas sueltas mayores a 1,50 m de diámetro.
La subcuenca del Millu Mayu pertenece al sistema de cuencas Caine – Grande y a la cuenca Cliza –
Sulty. Tiene un área de aporte de 102 km2
y un relieve montañoso ondulado con cobertura de morrenas.
En la subcuenca se observan prácticas de pastoreo y cultivos en pendientes pronunciadas. La parte
alta de la cuenca está cubierta por pajonales y en la parte media existen pequeños bosques de kewiñas
y algunas plantaciones forestales de pinos radiata y eucaliptos, y la parte baja de la cuenca presenta
una fuerte concentración de arbustos y paja brava.
La toma capta aportes del escurrimiento natural del río y de los embalses de Kewiña Kocha que al-
canzan a 2.045.000 m3
, Koari 1.532.000 de m3
y Pachaj Kocha 1.500.000 m3
. El caudal de diseño es
de 0,48 m3
/s y la máxima crecida para un período de retorno de 25 años es de 80 m3
/s. La precipita-
ción se caracteriza por una fuerte variación entre los lados sur y norte de la cordillera de Tiraque. El
sur, con un clima tipo “valle”, registra en la estación de Tiraque un promedio anual de sólo 489 mm de
precipitación, mientras que a 15 km de distancia al norte, la estación de Málaga mide 2.263 mm como
promedio anual. Para las cuencas tributarias del río Koari se estima una lluvia media anual de 900 mm
y las precipitaciones se concentran entre los meses de diciembre y marzo. El rendimiento unitario de la
cuenca se estima de 20 a 22 l/s/km2
.

TomasTirolesas
19
El agua es ligeramente turbia en estiaje, con bastante sedimento en suspensión y arrastre de bolones
grandes, además de las hojas secas del follaje de los árboles y arbustos circundantes.
La obra fue diseñada en 1978 y construida en 1979 por el Programa de Riego Altiplano Valles (SNDC y
GTZ). La construcción fue supervisada por la GTZ y fiscalizada por el SNDC. Esta estructura fue cons-
truida para captar los escurrimientos del río Millu Mayu y los aportes de los embalses señalados en el
párrafo anterior, para ser utilizados en el riego de 1.700 hectáreas en el área de Tiraque.
Figura N° 4. Croquis de la toma Millu Mayu
La estructura de toma presenta una rejilla de 8 m de largo por 1,20 m de ancho, conformada por rieles
de ferrocarril. La obra se encuentra protegida por dos grandes rocas en ambos márgenes. Aguas abajo,
a una distancia de 14 m, se encuentra un azud de Hº Cº semidestruido que sirve para disipar la energía
del agua. La toma, antes de llegar a la rejilla, está protegida con muros de encauce.

20
TomasTirolesas
Fotografía N° 4 Toma Millu Mayu en funcionamiento en época de lluvias
Antes de llegar a la estructura transversal de la toma, existen en ambos márgenes muros de hormigón
ciclópeo dimensionados para soportar el impacto de grandes pedrones. La estructura de salida y el
desarenador están en el margen izquierdo, protegidos por un muro de hormigón ciclópeo.
El área de la cordillera de Tiraque, donde está ubicada la toma, es un lugar adecuado para la captación
de agua debido a que en la parte alta de la cordillera la precipitación aumenta considerablemente y
existe una gran cantidad de recursos hídricos, sin embargo, la subcuenca de Millu Mayu tiene áreas
con riesgo de erosión por el deterioro de su medioambiente. Por esta razón, la captación de aguas para
riego tiene el inconveniente de que las estructuras muestran problemas de estabilidad y requieren de
mantenimiento permanente.
Los ríos presentan un comportamiento cíclico de socavación y sedimentación a causa de la falta de
compensación de las pendientes, que requieren estructuras de control del perfil longitudinal del río.
Este aspecto favorece la tendencia del río a desviarse aguas arriba antes de la estructura de la toma,
por lo que se tuvo que construir un muro de encauce y reforzar la estructura de disipación aguas abajo
de la obra de toma. Todos estos aspectos afectan el normal desenvolvimiento de la obra.
Para fomentar el estudio y la construcción de nuevos proyectos de riego, en 1977 los gobiernos de
Bolivia y de la República Federal de Alemania concertaron un convenio de préstamo y asistencia
financiera para ejecutar el “Programa de Riego Altiplano Valles”, PRAV. El Departamento de Riegos
del SNDC, creado el año 1978, fue la contraparte del proyecto y el responsable de la fiscalización.
Durante la construcción se realizaron algunos cambios de diseño en la rejilla y la utilización de rieles.
Además, se cumplió con la calidad de los hormigones, dosificaciones, etc.

TomasTirolesas
21
El año 1978 el PRAV empezó los estudios del proyecto Koari, los cuales incluyeron la toma de Millu
Mayu. Las obras fueron iniciadas en 1979. No se ha podido determinar exactamente el costo de esta
obra. Debido a un evidente riesgo de colapso, el año de 1986 fue realizado un mejoramiento de la toma
por el Proyecto de Riego Inter Valles (PRIV), sucesor del PRAV, bajo administración directa, habiéndo-
se reforzado la obra en su estructura principal y el muro del margen izquierdo, que fue empotrado en
el talud natural del cerro.
Los agregados utilizados provenían del río Pucara, que fueron aprobados previo análisis de su calidad.
La mano de obra no calificada fue aportada por los beneficiarios del sistema de riego Tiraque y la mano
de obra calificada fue contratada en Tiraque y Punata.
1.5. Laimiña
La toma de Laimiña se encuentra ubicada en el departamento de Cochabamba, provincia Carrasco,
municipio de Pocona a 2.750 m.s.n.m. Se encuentra a 120 km de la ciudad de Cochabamba, siguiendo
la carretera antigua Cochabamba - Santa Cruz. Luego se desvía por el camino empedrado a Pocona,
13 km, y a continuación, se toma el camino empedrado a Incallajta, 3 km.
Esta obra está implantada en el río Machajmarca, que es un torrente que baja de la cordillera del mismo
nombre, con moderada erosión basal, pendiente del 5% y un ancho de 15 m en el sector de la toma.
Los taludes de ambos márgenes son estables debido a que existe afloramiento rocoso, incluyendo la
base del río. Existen también, rocas mayores a 1 m de diámetro.
La subcuenca del Machajmarca tiene un área de aporte de 120 km2
, pertenece al sistema de cuencas
del río Caine - Grande y la cuenca del Julpe – Mizque. Cuenta con un relieve montañoso ondulado con
cobertura de morrenas. En la subcuenca, se observan prácticas de pastoreo y cultivos en pendientes
pronunciadas. La parte alta de la cuenca está cubierta por pajonales y la parte media, por pequeños
bosques de plantaciones nativas. Finalmente, la parte baja de la cuenca presenta una fuerte concen-
tración de arbustos.
El caudal de diseño de la obra es de 100 l/s. La máxima crecida se estima en 50 m3
/s. La precipitación
se caracteriza por una fuerte variación entre los extremos sur y norte de la cuenca, por lo que la esta-
ción de Monte Puncu tiene una precipitación promedio anual de 662 mm, Pocona de 818 mm y Toralapa
de 554 mm. Las precipitaciones se concentran entre los meses de diciembre y marzo.
El agua es clara en estiaje, con bastante sedimento en suspensión y arrastre de bolones grandes en
época de crecidas.
La obra fue diseñada y construida el año 1984 por la ex Corporación de Desarrollo de Cochabamba,
y supervisada por la misma institución. Esta estructura fue construida para captar los escurrimientos
del río Machajmarca, con el objetivo de que sean utilizados en el riego de terrenos de la comunidad de
Laimiña.

22
TomasTirolesas
Figura N° 5. Croquis de la toma Laimiña
Originalmente la estructura de toma tenía una rejilla de 4 m de largo por 1,0 m de ancho, que ac-
tualmente se encuentra abandonada a 300 m aguas abajo del río a causa de un desprendimiento
en una crecida extraordinaria. La obra se encuentra ubicada en un lugar protegido por afloramientos
rocosos, tanto en sus márgenes como en el lecho del río. En la actualidad, la toma está funcionando
como una toma directa con azud transversal al río y el muro de protección del canal se encuentra
semi-destruido.
El canal de conducción se encuentra correctamente ubicado y está protegido contra las crecidas. El
desarenador está a 60 m de la toma y cuenta con un funcionamiento adecuado.
Fotografía N° 5 Obra de Toma Tirolesa de Laimiña con rejilla extraída de la estructura

TomasTirolesas
23
El área de la cordillera de Machajmarca, donde está ubicada la toma, es un lugar adecuado para la
captación de agua porque el río es de flujo permanente, que en época de estiaje alcanza a 150 l/s. La
cuenca tiene buena cobertura vegetal que la protege contra la erosión hídrica, sin embargo, existen
problemas de erosión en la parte media de la cuenca a causa del socavamiento basal.
La obra fue implantada en un lecho de bed rock, elevada 0,70 m encima del lecho del río y estrechada
en su sección transversal debido a la necesidad de ubicar el canal de aducción en el margen izquierdo.
Las medidas tomadas en la etapa de diseño y construcción trajeron como consecuencia un cambio en
la sección y perfil del río. Producto de ello, en época de crecidas, existe un incremento de la velocidad,
la cual tuvo incidencia en el deterioro prematuro de la obra. En la actualidad, un 80% del azud donde
estaba ubicada la rejilla ha sido destruido.
Los agregados utilizados provinieron del río Machajmarca y fueron aprobados previo análisis de cali-
dad. La mano de obra no calificada fue aporte de los beneficiarios del sistema de riego Laimiña y la
mano de obra calificada fue contratada en Pocona y Cochabamba.
1.6. Titiri
La toma de Titiri está ubicada en el departamento de Cochabamba, provincia Quillacollo, municipio de
Tiquipaya, en la comunidad de Cuatro Esquinas, a 3.860 m.s.n.m. Se encuentra a 35 km de la ciudad
de Cochabamba, siguiendo el camino Tiquipaya – La Cumbre, y luego por el desvío a Escalerani.
Esta obra está implantada en el río Titiri, que es un torrente que baja de la cordillera del mismo nombre,
con moderada erosión basal, con una pendiente del 3% y un ancho de 55 metros.
Esta obra fue construida con el objetivo de ser utilizada en el abastecimiento de agua potable de la
ciudad de Cochabamba. Sin embargo, en el presente estudio, ha sido analizada debido a sus caracte-
rísticas de funcionamiento eficiente.
Los taludes de ambos márgenes son estables, de baja altura y conformados por morrenas. El ancho
del río es bastante amplio.
La subcuenca del Río Titiri tiene un área de aporte de 50 km2
, pertenece al sistema de cuencas del río
Beni y subcuenca del río Pampa Grande. Presenta un relieve montañoso ondulado con cobertura de
morrenas. En la subcuenca, se observan algunas prácticas de pastoreo. Toda la cuenca está cubierta
por pajonales y en la parte alta existen afloramientos rocosos de tipo glacial.
La obra fue diseñada en 1998 por Consultores Galindo, construida en el año 1999 por la Empresa
Misicuni y ejecutada por administración directa. Esta estructura fue construida para captar los escu-
rrimientos del río Titiri, conducirlos por bombeo hasta el canal cuencas vecinas de SEMAPA, situado
entre Titiri y Escalerani, y ser embalsados en la presa de este nombre para su posterior utilización en el
abastecimiento de agua potable de Cochabamba. El sistema de bombeo tiene una capacidad instalada
de 200 l/s.

24
TomasTirolesas
La obra de toma tiene 55 m de longitud, está emplazada en el cauce principal del río Titiri, aguas abajo
de la Estancia Cuatro Esquinas. La obra está protegida por muros de encauce de gaviones en ambos
márgenes.
La época de lluvias se encuentra concentrada entre los meses de diciembre y marzo, donde existen
lluvias permanentes que dificultan el trabajo. El río Titiri es de régimen torrencial, caudaloso en época
de lluvias y con crecidas intermitentes. Presenta arrastre de sedimentos granulares de tamaño medio
(gravas y arenas).
Figura N° 6. Croquis de la toma Titiri
La toma está construida en hormigón ciclópeo y cuenta con un canal de captación de 8,0 m de longitud
y sección de 0,60 m, protegido por Rieles Decauville. La capacidad máxima del canal se ha estimado
en 410 l/s.
Las aguas captadas en la toma son conducidas mediante un canal abierto construido de hormigón
ciclópeo, de 33 m de longitud, pendiente de 0,45% y una capacidad de conducción de 410 l/s hasta un
desarenador de sección variable de hormigón ciclópeo con vertedero de control de caudales lateral.
El volumen del desarenador es de 23 m3
y su tiempo de retención igual a 2 minutos. El desarenador
cumple adicionalmente la función de una trampa de gravas, para lo que cuenta con una compuerta
de limpieza de fondo de 0,6 por 0,6 m de sección, la misma que es accionada mediante un vástago
y volante de maniobra. Cuenta también con otra compuerta a la salida de la tubería de aducción, de
características similares a las antes detalladas, con la finalidad de realizar la limpieza del desarenador
o controlar el ingreso de caudal en caso de avenidas extraordinarias en época de lluvias.

TomasTirolesas
25
Fotografía N° 6 Vista del azud con el emplazamiento de la Toma Tirolesa en Titiri
Con el ojetivo de realizar mantenimientos periódicos y poder desfogar caudales superiores a los de
diseño, se cuenta con un canal de limpieza y rebose que capta las aguas tanto del vertedero lateral del
desarenador, como las aguas provenientes del proceso de limpieza y las conduce nuevamente hasta
el río Titiri.
A la salida del desarenador, se inicia una tubería de aducción de acero que funciona como canal, con
un diámetro nominal de 500 mm, pendiente de 0,45% y capacidad de conducción de 250 l/s. Esta tu-
bería conduce las aguas desde el desarenador hasta el cárcamo de bombeo que tiene un tanque de
regulación de 86 m3
.
El agua es clara en estiaje, con poco sedimento en suspensión y arrastre de arenas y gravas en época
de crecidas.
El área de la Cordillera del Tunari, donde se encuentra la cuenca del Río Titiri, es un lugar adecuado
para la captación de agua debido a que el río es de flujo permanente, con un caudal de 200 l/s en la
época de estiaje. La cuenca tiene buena cobertura vegetal, principalmente de paja brava, la cual pro-
tege contra la erosión hídrica.
En el año de 1998 se empezaron los estudios del proyecto Titiri incluyendo la toma y las obras fueron
iniciadas el mismo año. El costo total del proyecto fue de aproximadamente $us 210.000.
Los agregados utilizados fueron traídos desde Tiquipaya y aprobados previo análisis de su calidad. La
mano de obra no calificada y calificada fue contratada por la Empresa Misicuni.

26
TomasTirolesas
1.7. Canal Palca Corani
Las tomas de Corani están ubicadas en la Provincia Chapare, Municipio de Colomi del Departamento
de Cochabamba, a 3.540 m.s.n.m. Se encuentran a una distancia media de 75 km de la Ciudad de
Cochabamba, siguiendo la carretera nueva Cochabamba - Santa Cruz y un desvío de 5 km de camino
de tierra hacia el canal de Palca.
Estas obras están implantadas sobre el canal Palca y tienen por objeto captar las aguas de las quebra-
das que cruzan este canal.
Las subcuencas Ramada, Champa Pampa, Potrero Mayu y Curi Mayu, son aprovechadas captando
sus aguas hacia el canal Palca, y conducidas al embalse de Corani para su aprovechamiento en ge-
neración de energía hidroeléctrica. Las subcuencas tienen una alta precipitación y están cubiertas por
una gran cantidad de vegetación. Tienen un relieve montañoso ondulado con cobertura de morrenas.
Las obras son de tipo tirolesa, fueron diseñadas el año 1999 por la consultora Harza y construidas el
año 2000 por la Empresa Corani. Las obras fueron ejecutadas por el consorcio ICE-IMPRESIT.
Las obras se componen de dos muros de encauzamiento, empotrados a los taludes de las quebradas.
Las rejillas están montadas sobre una losa de hormigón armado donde está colocada una rejilla metá-
lica con un talud de 1.5:1 (H:V), de 0.70 m de ancho y longitud variable.
Fotografía N° 7 Toma tirolesa sobre el Canal Palca en la subcuenca de Potrero Mayu

TomasTirolesas
27
Las tomas están situadas encima del canal Palca y tienen el objetivo de captar las aguas que cruzan las
diferentes quebradas de dicho canal. Están construidas en hormigón ciclópeo en sus paredes laterales.
La rejilla está empotrada en una losa de hormigón armado al centro del canal. Las dimensiones varían
de acuerdo a los aportes de la quebrada.
Las aguas captadas en las diferentes tomas son conducidas por el canal Palca hasta el embalse de
Corani.
Debido a las características de las quebradas, con pendientes fuertes, flujo intermitente y crecidas
permanentes en la época de lluvias, este tipo de obras se adecuan en forma óptima para la captación
de las aguas.
Características Constructivas de las Obras
En el año de 1999 se inició la construcción del trasvase Palca donde se encuentran ubicadas las tomas
tirolesas. Estas obras fueron construidas por el consorcio ICE-IMPRESIT y fueron concluidas el año
2000. La supervisión fue realizada por la Empresa Corani. Las obras tienen muy buen acabado y se
puede observar que son de buena calidad.

TomasTirolesas
29
AnÁlisis de la Funcionalidad de
la Obra a partir de la GestiÓn
del Agua
La experiencia ha enseñado que no es suficiente el diseño de una obra técnicamente bien concebida
para que sea funcional y cumpla con el objetivo para la que ha sido diseñada y construida. Es preciso
tomar en cuenta aspectos de gestión de manera paralela al diseño hidráulico de la obra. Es por esta
razón, que se considera necesario introducir este acápite en el presente documento.
2.1. Consideraciones Previas
Con el objetivo de entender los resultados que se muestran en los estudios de caso, a continuación se
presentan algunos conceptos importantes de aclaración:
2.1.1 Gestión de Agua y Diseño Técnico: Dos caras de la misma moneda
El diseño de una toma tirolesa para las condiciones de la zona andina, es un proceso complejo que
involucra muchos parámetros. Principalmente porque la estabilidad de este tipo de obras no sólo de-
pende de los parámetros hidráulicos, sino también de las características fisiográficas y propiedades de
los materiales que conforman el suelo sobre el que se diseñará y construirá. Así, la topografía tiene una
influencia predominante en los criterios y el producto del diseño.
La infraestructura, además de acomodarse a las condiciones fisiográficas de la zona andina, debe
responder a las características sociales o capacidades de gestión de los usuarios de cada sistema de
riego, de tal manera que los sistemas mejorados sean sustentables y autogestionarios. Asimismo, la
obra debe responder a las características de producción agrícola de la zona del sistema de riego.
Los estudios de investigación realizados en Bolivia sobre gestión de sistemas de riego permiten con-
cluir que el diseño de la infraestructura y el diseño de la gestión están estrechamente interrelacionados,
o como indican Jurriens y Botral (1984) citados por Jurriens y de Jong, son las dos caras de la misma
moneda. Si se considera la práctica de los campesinos bolivianos en la construcción o rehabilitación de
sus sistemas de riego, encontramos que la definición de la forma física y la gestión de agua del sistema
CAPÍTULO
2

30
TomasTirolesas
se realizan en el mismo momento. Es decir, que diseñar un sistema de riego es dar una nueva forma
a dos elementos: infraestructura y gestión (derechos al agua, distribución del agua, mantenimiento y
organización) para posibilitar las prácticas de producción agrícola del sistema.
Reconocer que existen supuestos sobre la futura gestión “empotrados” en cada diseño de una obra,
lleva a la conclusión de que cuando se elabora el diseño técnico-físico, es necesario averiguar o
analizar si esos supuestos son reales; es decir, si los futuros usuarios estarán en condiciones para
cumplir con estos supuestos y así hacer funcionar el sistema de riego diseñado. De la misma manera,
se concluye que si el diseño de la infraestructura, que es un diseño socio- técnico, incluye siempre
aspectos socio – organizativos y de gestión paralelamente a los aspectos físicos incluye siempre
aspectos socio - organizativos (y de gestión), es importante analizar la manera de incluir ambos as-
pectos en el diseño.
El principal desafío de los proyectos de riego en Bolivia es que una vez terminado el trabajo en un sis-
tema de riego, se logre una infraestructura hidráulica de buena calidad técnica-constructiva, una orga-
nización de regantes con la capacidad para asumir la autogestión del sistema y una producción agrícola
que permita cubrir los costos de operación y mantenimiento. Cada vez existe más consenso que para
lograr la capacidad de autogestión en los usuarios, se deben cumplir tres condiciones importantes: Pri-
mero, que se hayan establecido derechos y reglas de trabajo claros y socialmente aceptados; segundo,
que los usuarios tengan la capacidad organizativa para asumir las actividades de gestión; y finalmente,
que la infraestructura sea de buena calidad y social y económicamente adecuada a las capacidades de
gestión de los usuarios y a la producción agrícola de la zona.
2.1.2 La Construcción Social de la Tecnología
La tecnología de riego (infraestructura) no solamente media la relación con procesos bio – físicos,
también moldea la relación persona – persona que es parte del sistema de riego. La dimensión social
puede estar especificada en tres puntos: requerimientos sociales de uso, construcción social y efectos
sociales (Mollinga, 1998).
Requerimientos Sociales de Uso
Se entiende como requerimientos de uso, a las necesidades sociales para la utilización de la infra-
estructura u obra construida. Estas necesidades están enmarcadas dentro de las condiciones del
entorno social, económico, cultural. Por ejemplo, la opción entre varios tipos de obras de captación
puede implicar diferentes habilidades y procesos organizativos y también requerir diferentes rela-
ciones externas para conseguir repuestos para el mantenimiento. Horst y Ubels (1993) hacen un
análisis acertado cuando mencionan que los diseñadores fallan frecuentemente en la apreciación de
los efectos que tiene el entorno social sobre el uso del sistema de riego. Como resultado, el sistema
técnico no facilita el uso deseado por los agricultores, y/o éstos no tienen la motivación o la capacidad
de cumplir con los requisitos de gestión que requiere la nueva infraestructura del sistema construido
o mejorado.
La Construcción Social de la Tecnología
El resultado de una obra de riego es producto de una construcción social. Esto significa que el diseño
y la construcción es un proceso social en el que diferentes actores (comunidad, grupos, familias, sec-
tores, ingenieros, dirigentes, otros) interactúan, esto es, que se comunican, negocian, deciden, con-
dicionan, etc. y la naturaleza de ese proceso y las diferentes percepciones e intereses de los actores
dan forma a las características técnicas de la obra. (Mollinga, 1998). En nuestro medio, la experiencia
muestra que los usuarios no son tomados en cuenta como actores capaces de aportar en las decisio-
nes.Como consecuencia, los resultados son producto de las acciones del equipo técnico.
Efectos Sociales de la Obra
El diseño y construcción de una obra, además de producir efectos físicos positivos y negativos en el

TomasTirolesas
31
lugar de emplazamiento y en su entorno (erosión, inundación, mayor producción, mejores eficiencias,
etc.), provocan también efectos sociales positivos y negativos como la disminución de la inversión de
mano de obra para el mantenimiento y la disminución del estado de tensión de la gente, conflictos,
descontentos, etc.
2.2. Relación del Diseño y Construcción de Tomas Tirolesas con los
Elementos de la Gestión del Agua
Los tres conceptos presentados han servido como punto de partida para analizar los casos estudiados
relacionados con el diseño y construcción de tomas tirolesas y los elementos de la gestión: organiza-
ción, mantenimiento, operación-distribución y derechos al agua.
2.2.1 Diseño y Construcción de Tomas Tirolesas y Aspectos Organizativos
La Organización de Riego se conforma en base a los derechos de uso del agua a una determinada
fuente. Al interior de una organización matriz o mayor (sistema), pueden existir organizaciones menores
(comunal o de grupo) cuando el sistema está conformado por dos o más comunidades. Asimismo, la
intensidad de las actividades de la organización está estrechamente relacionada con la disponibilidad
de agua. Por ejemplo, cuando hay abundancia y carencia de agua, la organización disminuye al mínimo
su funcionamiento, lo que muestra que la mayor actividad de la organización se presenta en época de
escasez de agua, lo que implica más control y mayores conflictos por solucionar.
Necesidad de Creación de Cargo para el Control de la Toma
En las zonas de riego con sólo una fuente de agua, no es necesaria la creación de un cargo2
perma-
nente para el control de la toma. Por ejemplo, en el sistema de riego Laimiña (Pocona), el control sobre
el funcionamiento de la toma es eventual y puede ser realizado por el juez de agua o por los usuarios e
incluso por las familias que viven cerca de la toma debido a la simplicidad de la obra.
En el caso de la toma de Toralapa, ubicada aguas arriba de otras tomas, es necesaria la presencia de
tomeros eventuales durante el tiempo de entrega de agua a las zonas de riego ubicadas aguas abajo
de la toma. En este caso, al existir zonas y fuentes de agua diferentes es imprescindible la presencia
de dos tomeros, uno por cada sistema, para el control de reparto de agua.
Las zonas de riego como Tiquipaya y Apote que cuentan con diferentes fuentes de agua, tienen una
toma tirolesa que sirve para la captación de agua de cada uno de los sistemas de riego. Para la prác-
tica de mezcla de agua, se nombra un encargado3
de controlar y dividir el agua correspondiente a
cada fuente. Esta necesidad obliga a que los diferentes sistemas que utilizan la obra decidan sobre
el control y las condiciones de uso. Por ejemplo, en el caso de la toma de Kora Tiquipaya existe un
“tomero” pagado por la organización de regantes que aglutina a las organizaciones de las diversas
fuentes. El tomero tiene la responsabilidad de entregar el agua correspondiente a cada fuente que
confluye en la misma toma. Además, dentro de cada fuente, entrega el agua a cada comunidad de
manera organizada.
Los ejemplos presentados muestran que cada sistema de riego mantiene su autonomía de gestión,
aunque cuenten con una toma de uso común. En la práctica, esta acción colectiva garantiza la trans-
parencia, justicia y equidad. Es importante que durante el diseño de la toma, se analice la diversidad
de fuentes y la capacidad de la obra de responder (o sea funcional) a las diferentes fuentes, en lugar
de concebir a la obra como captadora de “agua”, o unir las fuentes de agua como un sistema de riego.
En los casos que se requiere el nombramiento de un cargo para el control de la toma, las características
del tomero son las siguientes:
2 Este criterio es válido no solamente para tomas tirolesas sino para cualquier tipo de toma con características sencillas.
3 La necesidad de contar con un encargado es preciso para cualquier tipo de toma, no es exclusiva de la toma tirolesa

32
TomasTirolesas
El Tomero, Nombramiento y Funciones
El nombramiento del tomero se da a través de la organización de regantes. Cuando la organización
es para riego, los dirigentes nombran al tomero pero en caso de no existir una organización formal de
riego, los usuarios son los encargados de nombrar a un responsable del control del agua, como ocurría
en los antiguos sistemas de mitha (sistema de riego matriz en base al caudal básico del río). A diferen-
cia de las directivas de las organizaciones de regantes que se renuevan constantemente, el cargo de
tomero se mantiene porque no es parte de la directiva. Respecto a sus funciones, el tomero deberá
informar regularmente a la directiva de la organización y los usuarios las actividades que desarrolla y
los conflictos que surgen, entre otros.
Requisitos que Condicionan la Elección del Tomero
El tomero debe residir en el lugar de trabajo para garantizar su continuidad. Por lo general, tanto la
organización como los usuarios no permiten el reemplazo del tomero, excepto en casos de abuso de
sus funciones. Tiene derecho a permisos en caso de enfermedades, viajes obligados o muerte de fami-
liares. Se procura mantener al tomero en sus funciones el mayor tiempo posible debido a la experiencia
adquirida. En casos de reemplazo, la persona elegida deberá tener conocimientos sobre el sistema.
El tomero deberá conocer los turnos de riego, gozar de la confianza de los usuarios, estar dispuesto a
trabajar de acuerdo a las normas y acuerdos del sistema, y tener la capacidad para resolver conflictos
(se constató que muchos tomeros fueron ex jueces de agua).
Respecto a su remuneración, en algunos sistemas es pagado por la organización de usuarios, como en
el caso de Kora Tiquipaya. Sin embargo, existen otras formas de reconocimiento o retribución, como la
dotación de alimentos (papa, hortalizas, maíz y otros), merienda y chicha en el momento de la entrega
de agua.
La labor del tomero está en función a la disponibilidad de agua. En época de lluvias no es necesario
el desempeño de sus funciones, excepto cuando el agua del río disminuye y es necesario regar por
turnos. En época de estiaje, su labor es permanente cuando el caudal básico del río requiere una dis-
tribución organizada.
Formación y Experiencia
El proceso de aprendizaje para la operación y distribución de agua se basa en ensayos de prueba y
error. Son pocos los casos de visitas organizadas a otros sistemas para conocer e intercambiar ex-
periencias sobre la gestión de agua e infraestructura. Los entrevistados mencionaron que el logro del
manejo de la obra es también el resultado de una serie de sugerencias de los usuarios.
En el proceso de cambio de una toma rústica a una toma mejorada, las instituciones que intervinieron
en los casos estudiados, no percibieron la importancia de formar tomeros ni de capacitar a los usuarios
sobre el uso de la obra. Además, en la última etapa de construcción, las empresas hicieron una “reti-
rada apresurada” sin tomar en cuenta recomendaciones y cuidados respecto a la obra ejecutada. De
igual manera, las instituciones promotoras ocupadas en formular proyectos no contemplan la necesi-
dad de formación de los tomeros.
Distancia de la Obra de Toma y Requerimientos de Atención
La distancia entre el sitio de la toma y la zona de riego genera una mayor o menor actividad de la
organización. Las tomas distantes de la zona de riego demandan más esfuerzo de la organización,
como gastos de transporte en el caso de comunidades alejadas, contratación de tomero permanente o
vigilantes eventuales que garanticen el funcionamiento de la obra.
Por el contrario, cuando la toma se halla próxima a la zona de riego, el control y vigilancia es más fácil,
y disminuye el esfuerzo de la organización.

TomasTirolesas
33
Requerimientos Adicionales Para la Capacidad de Gestión
Para generar una mayor capacidad de gestión en la organización se observó la necesidad de que en
los sistemas que requieren de tomeros se construyan casetas de control para facilitar sus actividades y
brindarle comodidad, puesto que debe permanecer día y noche en el sitio de la obra.
Asimismo, la accesibilidad al sitio de la toma a través de un camino facilita el trabajo de mantenimiento
de la obra construida y sus posteriores mejoras.
Algunos dirigentes, como los de Apote y Tiquipaya, mencionaron que están tramitando el tendido de una
línea telefónica hasta la caseta del tomero que facilitará la comunicación con los dirigentes y usuarios.
Por otra parte, se constató la necesidad de que los tomeros cuenten con un registro hídrico organizado
(fechas, caudales, nombres turnados etc.). También con un registro de aportes de mano de obra y dine-
ro destinados al mantenimiento, información que podría servir para futuros proyectos de mejoramiento
o para la evaluación de los sistemas mejorados.
2.2.2 Relaciones entre Diseño, Construcción y Mantenimiento de Tomas Tirolesas
El uso continuo de la obra de toma, con el transcurso del tiempo, provoca deterioros. Por esta razón,
el objetivo del mantenimiento es conservar las estructuras, los equipos y los medios conexos de un
sistema para prolongar su vida útil y reducir costos.
El diseño y características constructivas de la obra afectan directamente las actividades de manteni-
miento. A continuación, se presenta de qué manera las características de la obra demandan tareas im-
previstas de mantenimiento y adecuación por parte de los usuarios. Luego, los requerimientos propios
del mantenimiento relacionados con la toma tirolesa. Y para concluir, las actividades relacionadas con
el mantenimiento del tipo de toma estudiada.
Actividades Imprevistas de Mantenimiento
Para analizar las actividades imprevistas de mantenimiento es necesario conocer las causas que ace-
leran el deterioro de la toma tirolesa. Los resultados de los casos estudiados muestran lo siguiente:
• Diseño Inadecuado: Esta característica dificulta el mantenimiento apropiado. Por ejemplo, impo-
sibilidad de ingreso de personal para la limpieza de la galería colectora. Por esta razón, el man-
tenimiento se constituye en una ardua tarea, como ocurre en la toma de Millu Mayu (Tiraque), en
la cual los usuarios tienen que sacar las piedras y tepes, a través de la bocatoma (punto de unión
entre la galería y el canal), con un azadón sujetado al final de un palo.
Lo indicado muestra un diseño que no contempla las posibilidades de mantenimiento. En obras
diseñadas para captar un caudal alto, con el objetivo de facilitar el mantenimiento, la bocatoma
podría ser dimensionada de manera que permita el ingreso de una persona para la limpieza de la
galería. En caso de que el caudal de diseño sea menor y la galería pequeña, una buena alterna-
tiva es que la rejilla contenga módulos movibles de aproximadamente un metro. Esta alternativa
también es válida para el primer caso.
• Ubicación de la Obra: Este aspecto está estrechamente relacionado con las posteriores activida-
des de mantenimiento. Una buena ubicación como la toma de Millu Mayu demanda menor activi-
dad de mantenimiento. Por el contrario, tomas ubicadas en lugares susceptibles de ser afectadas,
como Toralapa, requieren mayores actividades de mantenimiento e inversión económica de los
usuarios, que si no tienen la capacidad para desarrollar estas actividades, las tomas podrían ser
destruidas.
Asimismo, los casos estudiados muestran que además de los aspectos técnicos que deciden la
ubicación de la toma, existen también los aspectos ligados a la jurisdicción territorial. En el caso de

34
TomasTirolesas
la toma Kora Tiquipaya, la elección de su ubicación ha sido influida por la comunidad de cabecera
de la zona de riego, que reafirmó la ubicación de la toma rústica.
• Calidad de la Obra: Si bien este aspecto es subjetivo debido a la verificación constructiva durante
la ejecución o evaluación minuciosa en la etapa de funcionamiento, es un aspecto determinante
que repercute en los costos de mantenimiento. En algunos casos, la mala calidad de la obra puede
inclusive derivar en su destrucción.
La calidad de la obra tiene que ver no solamente con la dosificación y las especificaciones de ca-
lidad de materiales, sino también con la capacidad y experiencia constructiva.
• Obra Incompleta: se refiere a que durante la fase de ejecución no se ha logrado construir la
obra a plenitud, como en el caso de las tomas de Kora Tiquipaya y Apote, que no cuentan con
un colchón disipador de energía que permita aminorar la velocidad del agua para evitar el soca-
vamiento del lecho del río aguas abajo de la obra. Ante esta falencia, en el caso de Kora Tiqui-
paya, los usuarios han construido gaviones con elevada inversión en mano de obra y dinero.
Sin embargo, las obras construidas por iniciativa propia, se realizaron sin criterio técnico y con-
secuentemente, tienen poca duración. Aspecto que genera la necesidad de reforzar y renovar
el material de manera constante.
• Obras de Protección tanto Aguas Arriba como Aguas Abajo: se observó que en la toma de Apote,el
curso del agua se orientó hacia el margen izquierdo de la toma tirolesa, lo que provocó la caída del
muro encauzador del agua y el ensanchamiento de la ribera del río. En ausencia de este muro, los
usuarios se ven obligados a encauzar el agua a través de una toma inestable y rústica (piedras,
tepes, barro) para lograr el ingreso del agua a la rejilla, lo que demanda trabajos adicionales para
posibilitar la captación de agua.
Por otra parte, se evidenció que en los sistemas visitados no se realizaron trabajos para disminuir
la velocidad del agua en el río. La construcción de gaviones en el lecho del río, aguas arriba de la
obra de toma, permitiría la modificación de la pendiente y consecuentemente, disminuiría la ve-
locidad del agua evitando la destrucción de la toma, como ocurrió en el caso de Toralapa, Apote,
Kora Tiquipaya y Laimiña.
Aunque las obras de protección son parte del sistema de captación, los casos muestran que son
muy escasas, posiblemente debido a su elevado costo o a que los diseñadores consideran la im-
portancia de su construcción.
• Manejo de Cuenca: Por lo general, en el diseño de las obras no se contempla aspectos relaciona-
dos con el manejo de cuenca. En los casos estudiados, existen sólo dos con intento de manejo de
cuenca. En sí, no es un trabajo integral, sino más bien el control de determinados sectores frágiles
que durante la temporada de lluvias sufren derrumbes. Este material es luego arrastrado por el
agua del río, ocasionando el ingreso de sedimentos a la galería y el desgaste de la obra.
En el caso de Apote, en la cuenca de aportación, se están realizando trabajos parciales para con-
trolar la erosión del suelo en los sectores frágiles. Los trabajos son ejecutados en combinación
con una institución de desarrollo PROMIC. En las áreas de aportación de las diversas quebradas,
el PROMIC junto a los usuarios identificaron los sitios vulnerables a la erosión, y adoptaron medi-
das de conservación. Por ejemplo, en laderas deleznables se está realizando el control de aguas
de escorrentía mediante canales colectores y plantación de árboles nativos y adaptados que se
mantengan por un largo período de tiempo.
En Tiquipaya, los usuarios mencionaron que los problemas de arrastre de material pétreo y sedimen-
tos que deterioran a la toma, son consecuencia de la falta de control de la cuenca aportante. Para
ello, acordaron labores en coordinación con el municipio con el objetivo de efectuar forestaciones
extensivas.

TomasTirolesas
35
Otro problema identificado por los usuarios, especialmente de los sistemas ubicados cerca a los
centros poblados, es la extracción de agregados del lecho del río destinada a la construcción.
Como efecto de esta actividad que no está controlada ni normada, la obra de toma es afectada por
los materiales sueltos que son arrastrados por el agua del río. Incluso su efecto es mayor cuando
se afecta el curso del río.
Lo presentado permite concluir que para el diseño y la fase de funcionamiento es importante que
se entiendan los fenómenos físicos que causan el deterioro de las obras, así como las medidas
más efectivas para minimizar o eliminar estas causas, lo que demandará la preparación de un plan
de mantenimiento.
Actividades Previstas de Mantenimiento
Para las actividades de mantenimiento se requiere de equipo técnico, recursos económicos y humanos,
y conocimiento y habilidad que permitan el funcionamiento adecuado de la obra.
En todos los casos, se ha constatado que las actividades de mantenimiento están principalmente rela-
cionadas con la limpieza, constituyéndose en actividades rutinarias. También existen actividades aisla-
das de reconstrucción y adecuación con el objetivo de preservar la obra y brindarle mayor funcionalidad.
Los casos estudiados muestran la manera en la que los usuarios encaran las actividades de manteni-
miento en las condiciones actuales para posibilitar el funcionamiento de la obra de toma tirolesa .
• Mano de Obra
Para realizar labores de limpieza, la práctica común es utilizar mano de obra propia que los sis-
temas de riego tienen disponible. En los casos estudiados, se ha observado que no requieren la
contratación de mano de obra externa al sistema. La participación de los usuarios en el manteni-
miento es obligatoria para mantener sus derechos al agua.
Es importante mencionar que la limpieza de la toma no siempre es realizada por las mismas
personas, ya que se cuenta con grupos de intervención rotativa. Esto posibilita que todos estén
capacitados para responder a este requerimiento.
Cuando se organiza una actividad de mantenimiento del sistema de riego, por lo general comienza
a partir de la toma. Las autoridades del sistema deciden de acuerdo a la magnitud del trabajo, el
número de personas que desarrollarán esta actividad y el resto de los usuarios se ocupará en las
otras obras que conforman el sistema de riego (canales, obras de arte, otros).
• Capacidad y Habilidad
La capacidad ligada al conocimiento y habilidad para mantener la toma construida por los usuarios
es un requerimiento que debe ser analizado durante el proceso de diseño de la obra. Aspecto que
preparará a los usuarios para conocer las necesidades de la obra. Además, este análisis permite
que los técnicos verifiquen si las características de la obra permitirán o facilitarán las posibilidades
de mantenimiento.
Parte del conocimiento para el cuidado y mantenimiento de los sistemas de riego mejorados es el
de proporcionar a los usuarios un ejemplar de los documentos del proyecto, de manera que sirva
de base para futuros trabajos de mantenimiento, pues a través de este documento se conocerán
las características de diseño de la obra.
Los casos estudiados muestran que durante el proceso de diseño no se ha tomado en cuenta
lo indicado. En este sentido, cuando se presentan daños mayores en las obras, los usuarios no
tienen los conocimientos para encarar los trabajos, y finalmente hacen ensayos malogrados. Por
ejemplo, en la toma de Laimiña, la rejilla destruída fue reparada por los usuarios en una opor-

36
TomasTirolesas
tunidad, pero fue nuevamente destruida en la siguiente llegada de agua. Más adelante, no fue
reparada nuevamente y la galería colectora de agua fue rellenada con piedra y cemento. De esta
manera, se cuenta con una toma rústica lateral que se empalma con la bocatoma de ingreso al
canal mejorado debido a que la obra construida fue anulada.
La toma de Toralapa, tras el cierre de actividades del Proyecto de Riego Inter Valles (PRIV), no
recibió trabajos de reparación de daños, lo que ocasionó su deterioro paulatino, y actualmente se
tiene una obra destruida. Para la captación de agua, se aprovecha el azud construido, reforzado
con piedras para derivar el agua hacia el canal. En este caso, está proyectada la construcción de
una obra de toma aguas arriba de la actual.
Existen también iniciativas de los usuarios que han logrado buenos resultados, como en el caso
de Apote. En el desarenador se abrió un vertedor lateral para evacuar el agua turbia de la toma,
lo que permitió un mejor funcionamiento del sistema. En la toma Laimiña, en el lugar en el que
debería estar ubicado el colchón disipador, cada año los usuarios refuerzan este lugar con piedra
y cemento para prevenir que el lecho del río se socave y evitar que los restos de la toma tirolesa,
sobre la cual está su toma rústica, sean destruidos.
Por otro lado, la falta de conocimiento de los usuarios sobre cálculos de requerimientos de mate-
rial para la reparación de una obra, causa gastos innecesarios de los usuarios. Por ejemplo, en
Apote, un cálculo errado de requerimientos ha ocasionado la compra de material excesivo. Se ha
observado que los usuarios tienen dificultades para calcular la cantidad de mallas requeridas para
la construcción de gaviones de protección de la toma.
Para concluir, es necesario indicar que en sistemas de riego en los que existen personas alfabetas
con capacidad de registro, como en los casos de Tiquipaya, Apote y Millu Mayu, sería útil un libro
de registros para desarrollar los trabajos de mantenimiento y posteriores diseños, en el que se
tome en cuenta crecidas, caudales de ingreso a la toma y problemas de mantenimiento, además
de las dificultades durante la construcción y la forma de resolución.
• Materiales y Equipo de Mantenimiento
Los sistemas de riego investigados no tienen requerimientos continuos para efectuar reparacio-
nes; por tanto, no es necesario que cuenten con equipo adicional como mezcladora de agregados,
doblador de fierros, equipo para soldar y otros.
Cuando el requerimiento es mayor o específico, optan por pagar los servicios de externos, como
sucedió con el traslado de maquinaria pesada para reforzar con piedras grandes los taludes de la
toma Toralapa o la contratación de un soldador para reparar la rejilla de la toma Laimiña de Poco-
na. Estos requerimientos demandan aportes económicos de los usuarios que deben ser previstos
en el proceso de definición del mantenimiento. Además, es importante que los usuarios conozcan
donde pueden recurrir cuando tienen necesidades técnicas para mantener su toma.
• Costos Prioritarios de Mantenimiento
Con la construcción de la toma tirolesa, en los sistemas investigados han disminuido los aportes
de mano de obra, pero ha surgido el requerimiento de aportes económicos.
Con frecuencia, existe la tendencia de recomendar la creación de fondos de reserva o emergen-
cia para afrontar los problemas de mantenimiento. En los sistemas de Tiraque y Tiquipaya, que
cuentan con comités y una organización mayor que aglutina a los comités, se hicieron intentos de
recaudar fondos de sus afiliados a través de cuotas anuales y mensuales, iniciativa que no logró
continuidad. Posteriormente, cada comité decidió pedir y administrar los aportes de sus usuarios
de acuerdo a los requerimientos del momento, basándose en las prioridades de las actividades
propuestas.

TomasTirolesas
37
Debido a la lejanía de los sistemas de riego de los centros poblados, los costos de los materiales son
mayores, ya que son necesarios gastos de transporte de material y viáticos para los encargados de
la compra. Además, esta condición imposibilita poder responder a la emergencia de forma inmediata.
Actividades de Mantenimiento
Las actividades de mantenimiento para la presente investigación están relacionadas con métodos,
técnicas y prácticas, labores adicionales de protección a la toma, y por último, tipos de mantenimiento.
• Métodos, Técnicas y Prácticas
Durante la temporada de lluvias, las riadas arrastran material pétreo y sedimentos en suspensión,
lo que origina los mayores requerimientos de mantenimiento. La limpieza de la toma es encarada
por los usuarios de manera separada según las partes que la componen.
La Rejilla. Con las riadas, las piedras de menor tamaño ingresan a través de la rejilla y las de ma-
yor tamaño son arrastradas por la fuerza del agua. Pero existen piedras que se quedan atascadas
entre las barras de la rejilla y para sacarlas los usuarios utilizan cincel y combo.
La Galería. Cuando queda colmatada de sedimentos, la limpieza se realiza con el agua del río. Se
conduce el agua hacia el lado del empalme de la toma con el canal de salida y la fuerza del agua
al ingresar a través de la rejilla remueve el sedimento de la galería. Al mismo tiempo, los usuarios
ayudan a remover el sedimento con palos. Mientras limpian, vierten agua por el ancho de la rejilla
y evacúan el agua con lodo a través del canal.
En el primer tramo de la toma de Apote, se ha construido un vertedor lateral para evacuar el agua
barrosa al río, en cambio en las tomas de Tiquipaya y Millu Mayu el sedimento removido ingresa
al canal de conducción.
No obstante, en la galería permanecen piedras y basura que no pueden ser removidas por la
fuerza del agua, razón por la que los usuarios se ven obligados a extraer estos restos mediante
azadones amarrados al extremo de un palo. En todos los casos, se observó que no existen facili-
dades para la limpieza de la galería.
Otros Componentes. Cuando se realiza la limpieza de la toma son también atendidos otros com-
ponentes del sistema de captación, como el vaciado de sedimentos del desarenador, el pintado de
compuertas y el engrase de los vástagos de las compuertas.
Labores Adicionales en el Área Circundante a la Toma: en los casos en que existe amenaza a la
estabilidad y seguridad de la obra por desbordes del río, los usuarios encauzan el agua a unos 100
a 150 m aguas arriba de la obra de toma para que ingrese directamente a las rejillas, apartando
además todas las piedras que obstruyen el cauce.
• Tipos de Mantenimiento
La literatura indica que existen diferentes tipos de mantenimiento: rutinario, preventivo y de emer-
gencia. En este marco conceptual, los técnicos suelen plantear las futuras actividades de mante-
nimiento de la obra mejorada. Analizando los casos estudiados, en los sistemas campesinos se
realizan el mantenimiento rutinario y de emergencia, y sólo en algunos casos la reconstrucción.
Cada año, luego del periodo de lluvias, se realizan las labores de limpieza total, tanto de la toma
como del resto de la infraestructura, constituyéndose en una actividad rutinaria y a la vez deter-
minante para asegurar la captación. En esta época, el uso del agua cambia de una modalidad de
entrega por libre demanda a turnos establecidos de acuerdo a derechos de uso.
Durante la temporada de lluvias, en la toma no se efectúan labores de limpieza total, solo se hacen
trabajos de emergencia tanto parciales como ocasionales por iniciativa de personas o grupos que

38
TomasTirolesas
tienen necesidad de uso de agua a causa de la ausencia de precipitaciones pluviales. También
se realizan trabajos de emergencia debido a llegadas imprevistas de caudales altos ocasionados
por lluvias en la cuenca.
En general, las imprevistas llegadas de agua son un riesgo para cualquier trabajo de limpieza
porque las riadas arrastran material que dificulta la limpieza total y permanente de la toma. Por
lo tanto, los usuarios realizan este trabajo pasada la temporada de lluvias, cuando el agua aclara
cristalina y es de menor caudal.
Los sistemas que cuentan con fuentes provenientes de lagunas o presas (Tiquipaya, Tiraque, Apo-
te), hacen una segunda limpieza de la toma entre junio o julio para iniciar las sucesivas largadas
de los reservorios.
Finalmente, durante los cambios de turno, los usuarios limpian los sedimentos, piedras y basura
para captar el agua en mejores condiciones y verificar su cuantía, lo que permite incrementar la
captación.
2.2.3 Diseño, Construcción y Operación de Tomas Tirolesas
Antes de presentar los resultados de la interrelación entre diseño, construcción y operación, es nece-
sario indicar que en la propuesta ingenieril, existe la tendencia a la elaboración de un manual de ope-
ración ligado al manual de mantenimiento. En el manual de operación, se indican las actividades que
debe realizar el personal encargado de la operación de la infraestructura. En los casos estudiados, sólo
la asociación de Tiraque cuenta con un manual de operación y mantenimiento, el cual no es utilizado.
Por lo que se concluye que debido a la simplicidad de las obras, no es necesaria la elaboración de un
manual de operación.
En este acápite, se mostrará que el diseño y la construcción de una buena toma tirolesa permite esta-
blecer ventajas respecto a una toma rústica. No obstante, para hacer funcional la obra, se necesitan
tareas adicionales y personal que las ejecute, como se describirá posteriormente. Asimismo, presenta
la relación que existe entre la operación de la obra y las prácticas de producción agrícola. Por último, se
describirá la distribución o reparto de agua como una actividad inmediata a la operación.
• Facilidades de la Toma Tirolesa
Manejo Sencillo: Una obra bien concebida y construida permite ser manejada tanto por el encar-
gado de operación como por los usuarios.
Reducción de Jornales y Alivio de Fatigosas Faenas: Las tomas rústicas requieren bastante
inversión de mano de obra en la reconstrucción de la toma y también en la operación.
Recojo del Agua Simple y Reducción de Mano de Obra: Con la construcción de la toma se han
simplificado las tareas relacionadas con la captación de agua. En la situación con toma rústica,
cada usuario solía recoger su agua con su correspondiente herramienta (azadón, pala, otros) para
reforzar la toma y cerrar las filtraciones. Con la toma tirolesa se logró que usuarios acudan a la
toma sin herramientas. De esta manera, se ha reducido considerablemente el aporte de mano de
obra para la operación de la toma.
Mayor Capacidad de Captación: Una toma rústica, por sus características constructivas, requie-
re de un permanente reforzamiento con piedras, grama y plásticos para lograr una mejor capta-
ción, sin embargo, siempre hay fuga de agua. Con la construcción de las tomas ha mejorado la
eficiencia de captación.
Seguridad de Captación: Una toma tirolesa correctamente construida garantiza la seguridad
de captación de agua en cualquier época. Asimismo, se reduce la inversión de la reconstrucción
permanente de la toma e inclusive la no disponibilidad de agua por la destrucción de la toma en

TomasTirolesas
39
épocas de crecida. La reconstrucción de la toma demanda tareas adicionales como convocar a la
gente y organizar el trabajo.
Reducción en la Vigilancia: Con la toma tirolesa disminuyen las actividades de vigilancia. Con
una toma rústica, el usuario de turno tenía la permanente preocupación de que la toma sea des-
truida por quienes intentasen robar agua. Esto, especialmente en sistemas ubicados en áreas de
crecimiento de la población agrícola y urbana como Tiquipaya y Apote, lo que causa una fuerte
presión sobre el funcionamiento de la toma.
Los usuarios ubicados al final del sistema perciben mayores ventajas con la construcción de la
toma, debido a que la vigilancia de la toma rústica les significaba un trabajo intensivo, sacrificado
y costoso. Los usuarios ubicados en los sectores cercanos a la bocatoma se benefician en menor
grado de la obra porque con la toma construida se dificultan el aprovechamiento de las filtraciones
y los robos de agua.
• Técnicas y Prácticas para el Funcionamiento de la Obra
Los casos estudiados muestran que la toma no puede operar de manera automática, sino que pre-
cisa de prácticas adicionales que faciliten su funcionamiento. Por ejemplo, en el caso de la toma
Kora Tiquipaya, es necesario el reencauce del río, desde 100 a 150 m arriba de la obra para que
el agua ingrese directamente a las rejillas de la toma tirolesa. A medida que se reencauza el río se
despejan las piedras que obstruyen el cauce.
En el mismo caso, cuando el río transporta mucha agua, desde más o menos 120 m arriba de la
toma, los usuarios suelen fraccionar en 4 o 5 partes el caudal para poder controlar el flujo torren-
toso que representa un flujo único. Los caudales fraccionados se encauzan hacia la tirolesa para
distribuir el agua en todo el ancho de la toma a manera de regadera. Cuando hay poca agua,
concentran su curso hacia un punto de ingreso a la rejilla.
Finalmente, es frecuente la limpieza de las rejillas de las tomas, para quitar las piedras que se
atascan entre las barras de las rejillas, lo que mejora el ingreso de agua en la toma. A la vez, cuan-
do el caudal disminuye, los usuarios suelen bloquear el extremo final de la rejilla con el objetivo
de captar más agua.
• Operación de la Obra y Prácticas Agrícolas
Es evidente que la toma de agua opera en relación con las prácticas agrícolas, respondiendo al
requerimiento de caudales altos en los periodos de riego, de preparación del suelo y caudales
para el riego de los cultivos. Consecuentemente, el caudal de diseño de la toma, con frecuencia,
está determinado por los caudales de preparación del suelo, de manera que permita realizar las
prácticas de empanto.
Períodos para Riego de Preparación: De los casos estudiados, los sistemas ubicados en alturas
como Tiraque (toma Millu Mayu), Toralapa y Laimiña (Pocona), por sus condiciones climáticas,
cuentan principalmente con cultivos de papa. La preparación de los suelos para este cultivo se
realizan entre los meses de mayo y junio. Esta práctica requiere de una primera limpieza para
habilitar la toma.
Antes de la construcción de las tomas tirolesas estudiadas, el lameo era práctica de zonas como
Toralapa y Tiquipaya. Esta práctica consiste en utilizar las aguas turbias de las riadas o avenidas
de los ríos para llevar sedimentos a las parcelas con la finalidad de mejorar el terreno. Con la
construcción de la obra de toma, se abolió esa práctica porque la fricción de las partículas en el
canal revestido provocaba su deterioro. Por lo tanto, el lameo no era se constituyó en una práctica
generalizada de los distintos sistemas, ya que los usuarios consideran que el tipo de sedimento
influye de acuerdo a sus componentes químicos, por lo que algunos coinciden en que el lameo
era una práctica muy conveniente, mientras otros opinan que era nocivo para los suelos y cultivos.

40
TomasTirolesas
Período de Riego para Producción: La operación de la toma está condicionada por las necesi-
dades de riego de los cultivos. Las mayores necesidades generalmente se presentan en época
seca, pero también existen necesidades en época de lluvia, especialmente durante los “verani-
llos”. Desde la situación del usuario, la combinación y acceso a varias fuentes de agua (Tiquipa-
ya y Apote) permite la coexistencia de diferentes sistemas de producción, desde la producción
parcelaria para autoconsumo familiar, hasta la producción industrial como lechería y floricultura.
Es importante indicar que a partir de la construcción de la obra de toma se ha asegurado la posi-
bilidad de captación del agua disponible y como consecuencia ha permitido la intensificación del
uso de la tierra, lo que ha afianzado la producción en los sectores alejados, ya que asegura la
captación de una o varias fuentes a la vez.
Sin embargo, se presenta un cambio paulatino de los cultivos (Tiquipaya y Apote) que cuentan
con mayor orientación al mercado y mayor intensidad de cultivos, lo que cambia la frecuencia de
requerimiento de riego. Mientras que en los sistemas de producción de Tiraque, la implementación
de la obra ha logrado introducir en el mercado algunos productos como la arveja.
Formas de Distribución de Agua
Las formas de distribución están relacionadas con la disponibilidad de agua de la fuente y los requeri-
mientos de los usuarios.
Demanda Libre: Durante la época de lluvias cualquier persona puede captar y utilizar el agua,
incluso aquellas que no cuentan con derechos al uso de agua. Lo que significa que la toma para
su uso no sólo se circunscribe a usuarios con derechos al agua.
Por Turno: En la época en que disminuye el caudal de la fuente, la entrega de agua es realizada
por turnos y sólo reciben los que tienen derechos al agua.
En los sistemas en los que se traslapan caudales de diversas fuentes, es necesaria la participa-
ción del tomero para poder repartir los caudales correspondientes a cada sistema. Para ello, el
tomero cuenta con técnicas para lograr la división del agua en ausencia de aforadores4
. Su técnica
consiste en marcar en el talud del canal, el tirante del agua existente antes del ingreso a una nueva
fuente. En el caso de Kora Tiquipaya, es dificultoso realizar marcas porque el canal de ingreso en
su primer tramo cuenta con mucha pendiente, que junto a elevados caudales provoca bastante
turbulencia y no permite un fácil reconocimiento de las marcas.
En la época de turnos, en los sistemas con aguas traslapadas, la entrega de agua o el cambio de
turno se realiza en la misma toma. Con frecuencia, los cambios se realizan a las 6 de la mañana
y a las 6 de la tarde, lo que las constituye en horas de referencia.
En los casos en que no se traslapan aguas en la toma, como Laimiña y Millu Mayu, los cambios
de turno se desarrollan dentro del área de riego.
2.2.4 Diseño y Construcción de Tomas Tirolesas y Derechos al Agua
En la mayoría de los casos estudiados, las obras de toma han sido construidas bajo una modalidad5
diferente a la promovida actualmente6
. Lo que a continuación se presenta tiene elementos que corres-
ponden a los casos investigados, pero también se recurrió a la experiencia.
4 Los aforadores RBC son fáciles en su construcción y son de lectura directa, situación que favorece su construcción en siste-
mas campesinos.
5 Toda la infraestructura era diseñada y financiada por las entidades promotoras.
6 Actualmente, se está promoviendo la participación de los usuarios en la toma de decisiones sobre el mejoramiento de sus
sistemas.

TomasTirolesas
41
Creación y Reafirmación de Derechos al Agua
La relación entre diseño y construcción de la obra de toma y derechos al agua se establece sobre todo en
la etapa de preinversión (elaboración del documento del proyecto) y en la construcción. En estas etapas,
se define la relación entre aporte de mano de obra/dinero y derechos al agua, como en el caso de Kora
Tiquipaya. Inclusive en aquellos sistemas en los cuales no hubo aporte de los usuarios, la construcción de
la toma ha generado nuevos derechos, reafirmado derechos existentes y excluído otros.
Cuando existe la necesidad del aporte de mano de obra/dinero de los usuarios, como en el caso de los
nuevos proyectos, surgen dudas respecto a la cuantificación de su participación en dos niveles: Dentro
del sistema, definiendo cuanto aporta cada uno y cuanto es su derecho. El otro nivel está relacionado
con su aporte como “contraparte comunal”7
, lo que provoca dos dilemas:
1. Si conviene la participación como mano de obra comunal sujeta a los ritmos de las actividades
de la comunidad (épocas de siembra, días de feria, otros) y la calidad de mano de obra.
2. Si conviene que su aporte sea en efectivo y la empresa contrate la mano de obra requerida.
En el aporte de mano de obra comunal, cuando no se especifican los aspectos en los que deberán
intervenir los usuarios, crea confusión y conflictos con la empresa constructora, ya que esta situación
de desconocimiento podría ser aprovechada para obtener mano extra respecto a lo establecido en la
propuesta del proyecto.
Ambas situaciones tienen ventajas y desventajas que deben ser analizadas con la ayuda de los técni-
cos, con el objetivo de que los usuarios tomen una decisión en función a su situación.
Derechos y Obligaciones con la Infraestructura
Al contar con una obra mejorada, se establecen nuevos acuerdos para responder a los requerimientos
de mantener funcionando la obra. Es decir, que se crean o establecen nuevas responsabilidades princi-
palmente en las actividades de mantenimiento. El aporte de mano de obra o dinero está estrechamente
relacionado con los derechos adquiridos; sin embargo, existen sistemas en los cuales todos aportan
por igual aunque tengan derechos diferenciados.
Derechos de Uso de Agua (arriba y abajo)
La construcción de una obra de toma, afecta directamente a las tomas ubicadas aguas abajo, porque
una obra rústica tiene fugas de agua que alimentan otros sistemas. La finalidad de una obra de toma
es captar la mayor cantidad de agua. El cumplimiento de este objetivo puede satisfacer las necesidades
de los usuarios que se benefician con la obra u ocasionar conflictos con los usuarios de los sistemas
ubicados aguas abajo de la toma, a causa del cambio en la disponibilidad de agua.
En el caso de que la obra a ser mejorada se encuentre aguas abajo de otras tomas, se debe analizar
la influencia que puedan tener estas tomas sobre la disponibilidad de agua y los acuerdos existentes
sobre los usos del agua en la cuenca para establecer nuevos acuerdos.
Otras Actividades de Gestión en torno a la Obra
En los sistemas que cuentan con una toma común, además de las actividades de operación, distribu-
ción y mantenimiento, la toma genera relaciones interpersonales y se constituye en un importante punto
de encuentro en el que confluyen las siguientes actividades:
La toma como punto de partida para el inicio de turnos de riego de aguas de la presa: Cuando se
efectúa la apertura de las presas, acuden a la toma los dirigentes y jueces de agua con la finalidad de
7 Cada institución establece la modalidad de aporte local de contraparte, en el caso del FDC-PRONAR es 20 % del total del
costo de las obras.

42
TomasTirolesas
recibir y organizar la distribución. Cuando el caudal del agua se estabiliza, se disponen a cronometrar
el momento de la llegada del agua para luego confeccionar un rol de turnos de acuerdo a los derechos
de uso de agua.
Movilización de usuarios para recojo del agua: El grupo al que le corresponde regar acude a la toma
para recibir el agua y conducirla hasta su comunidad. En el cambio de turno, suele intervenir el tomero
y en su ausencia, el cambio se hace entre usuarios.
La toma como lugar de flujo de información: Debido a la sucesiva presencia de dirigentes, jueces de
agua, tomeros de las comunidades y grupos, en la toma se genera bastante información conocida por
el tomero, referente a cambios de turno, tiempo de riego, fechas de turnos, sectores de riego, fechas de
largadas, venta de turnos, etc. De esta manera, el tomero se constituye en un informante clave sobre
la distribución de agua.
Transacciones en torno al agua: En la toma se dilucidan muchos intereses en torno al agua como su
compra y venta, transferencias y canjes de turnos, etc. En la toma, los turnos que no son reclamados
son susceptibles a la venta.

TomasTirolesas
43
Criterios de DiseÑo y
ConstrucciÓn
Varios de los conceptos expresados en el presente capítulo, han sido extractados de las publicaciones
“Planning of Water and Hydropower Intake Structures”, GTZ (1989); “Diseño Hidráulico”, Sviatoslav
Krochin (1978); “Standardization of civil engineering works of small high-head hydropower plants and
development of an optimization tool”, Communication 26, Laboratoire de Constructions Hydrauliques –
Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (2006), y de otras publicaciones sobre el tema, así como
de la experiencia obtenida en el diseño y construcción de Tomas Tirolesas en Bolivia.
3.1. Criterios Generales de Diseño de Tomas
En general, la función de una toma de agua es derivar aguas de un canal natural o artificial hacia una
estructura de conducción con un propósito determinado, que puede ser riego, agua potable o genera-
ción de energía. La toma requiere de una estructura de salida del agua captada y muchas veces de una
estructura de control del escurrimiento del río. Las tomas tirolesas combinan la toma y la estructura de
control en una sola obra.
Los componentes de una toma deben estar dispuestos de manera que se cumplan los siguientes re-
querimientos básicos:
1. La construcción de una toma debe realizarse de manera que la captación del agua se asegure en
cualquier régimen del curso de agua, aún en periodos de baja descarga. Debe captar un caudal
en lo posible poco variable para las distintas descargas del río, constituyéndose en un mecanis-
mo de regulación.
2. Debe operar adecuadamente durante crecidas, y proporcionar seguridad a las estructuras, obje-
tos y personas.
3. La construcción debe tener un costo moderado y permitir una fácil operación y mantenimiento.
4. El agua derivada, en lo posible debe estar libre de material sólido, a fin de prevenir la sedimen-
tación en el canal. Para esto, el sitio de ubicación de la toma debe ser cuidadosamente seleccio-
nado, de manera que la mayor cantidad posible de sedimento permanezca en el río.
CAPÍTULO
3

44
TomasTirolesas
5. El material sólido que se deposite aguas arriba de la estructura de captación debería ser eva-
cuado por el agua remanente en el río o por el lavado intermitente.
A partir de estas consideraciones se presenta la importancia del sitio de ubicación de la toma como la
selección del tipo de toma.
3.2. Descripción de la Toma Tirolesa
Una toma tirolesa, llamada también toma de fondo, consiste en un canal construido transversalmente
en el lecho del río del que se captará el agua. En la parte superior, se encuentra cubierta por una rejilla
ubicada con cierta inclinación en la dirección del flujo, por la cual ingresa el agua que se desea captar.
Los principales componentes de una toma tirolesa se presentan en la figura 7.
Figura N° 7. Partes de una toma tirolesa
Muro de encauce
Rejilla
Canal colector
Azud
Pie de talud
zampeado de piedra
Muro de
encauce
Rejilla
Cámara
de inspección
Canal de
salida
Azud

TomasTirolesas
45
Las barras de la rejilla se encuentran alineadas en dirección de la corriente e inclinadas en dirección
de aguas abajo, con el objetivo de que el material de arrastre del río pase hacia aguas abajo. Las par-
tículas del material de arrastre más pequeñas que la separación entre barras, ingresan con el agua al
canal colector, de donde deben ser separadas por medio de un desarenador.
Recientes investigaciones (Laboratoire de Constructions Hydrauliques Ecole Politechnique Federale de
Lausanne, 2006) han determinado que rejillas colocadas sobre la cara de aguas abajo de un azud, en
sentido transversal al flujo, evitan el ingreso de material fino con un mínimo de obstrucción y necesidad
de limpieza. La rejilla se instala sobre la cara de aguas abajo, siguiendo el perfil de escurrimiento del
azud, tal como se muestra en la Figura 8. El diseño de este tipo de rejilla no será analizado en el pre-
sente estudio.
Figura N° 8. Esquema de toma tirolesa con barras de rejilla transversales al flujo*
*Fuente: INP Grenoble, ENSHMG – BEDUIN Project (2005)
Normalmente, la rejilla se ubica en el tramo central del azud, con inclinaciones variables desde 10º
hasta 45º con respecto a la horizontal. En la mayoría de los casos analizados, tales como las tomas de
Kora Tiquipaya, Apote, Titiri y Toralapa Alta, las rejillas tienen una inclinación de 2,5 H:1V (21,8º) con
un buen funcionamiento en lo que respecta a su captación. La rejilla de la toma tirolesa de Millu Mayu
tiene un talud de 2H:1V (26,6º) y capta las aguas satisfactoriamente.
La determinación de la inclinación de la rejilla es muy importante debido a que es necesario
facilitar el paso del sedimento sobre la rejilla y esto depende de las características de dicho ma-
terial. Por lo que se ha podido observar, inclinaciones de rejilla iguales o mayores a los 22º son
adecuadas para las características de los ríos en Bolivia; sin embargo, la bibliografía recomienda
inclinaciones hasta de 45º para facilitar el paso del transporte sólido de fondo y evitar la obstruc-
ción de la rejilla.
La rejilla está formada por barras de hierro cuya sección transversal puede adoptar diferentes formas.
Las más comunes son las de sección rectangular o trapecial con la base mayor hacia arriba en forma
de T, o rieles de ferrocarril, como se han utilizado en las tomas de Millu Mayu, Toralapa Alta y Laimiña.
Flujo sobre
azud
Al canal de
salida
Piedras, arena y
exceso de flujo
Cresta
Rejilla
Hasta 1,2 m

46
TomasTirolesas
En el caso de la toma de Titiri, se han utilizado rieles decauville, en Kora Tiquipaya y Apote se han
utilizado barras de hierro.
Por lo general, los rieles de ferrocarril han dado buenos resultados debido a que son resistentes al im-
pacto de pedrones y a la corrosión. El espaciamiento entre barras, en los casos investigados, varía de
0,05 a 0,12 m. En Laimiña, el espaciamiento es de 0,12 m, Titiri 0,10 m, Kora Tiquipaya y Apote 0,08 m,
Millu Mayu y Toralapa Alta 0,05 m. Las referencias bibliográficas sugieren de 0,02 a 0,06 m de separa-
ción. En las tomas analizadas se ha observado que una abertura entre barras de 0,05 m capta el agua
correctamente, pero ingresa mucho sedimento grueso. Normalmente el porcentaje de la superficie que
queda obstruida por la grava que se incrusta entre las rejas está en el orden del 15 al 20%.
En algunas ocasiones, se presenta un trabamiento de piedras entre las barras, que obstaculiza el
ingreso del agua y es difícil de quitar. Se ha observado que los rieles decauville con la parte superior
redondeada, evitan la traba de las piedras, tal como se observa en la toma de Titiri, que cuenta con
una rejilla de este tipo. Cuando se utilizan rieles normales de ferrocarril, se deben colocar con la parte
angosta hacia arriba. Las barras se sujetan en sus bordes a un marco. Si la longitud es grande, se co-
locan perfiles o arriostres intermedios de apoyo. Los apoyos extremos de la rejilla deben ir fuertemente
anclados al hormigón de la toma.
Desde el punto de vista práctico, es aconsejable que el ancho de la rejilla no supere los 1,25 m. Si se
requiere captar mayor caudal, será necesario ampliar el largo de la rejilla transversal al río.
3.3. Criterios Constructivos
Para la construcción de una toma tirolesa se deben tomar en cuenta los siguientes aspectos:
- La toma requiere de un cuerpo masivo de concreto debido a los fuertes esfuerzos que soporta.
- Es conveniente que el ángulo de inclinación de la rejilla varíe entre 22º y 45º.
- Las barras deben ser estructuralmente resistentes al paso de las piedras que transporta el río.
- Debe existir un suficiente borde libre entre la superficie del agua en el canal colector y la rejilla,
como mínimo el 25% de la máxima profundidad de agua en el canal.
- El canal colector debe tener suficiente pendiente como para poder evacuar todo el material sólido
que ingrese por la rejilla.
En el diseño de una toma tirolesa, se debe tener en cuenta que se puede captar el flujo total del río has-
ta que se alcance el límite de capacidad de la rejilla. Si esta capacidad es más grande que la descarga
más baja, ingresará todo el caudal del río. Si el flujo del río es mayor que la capacidad de la rejilla, caso
que se presenta en crecidas, el agua que no es captada pasará a lo largo de la rejilla. Esta característi-
ca muestra que las crecidas pueden ser evacuadas con mayor seguridad por una toma tirolesa que por
una presa derivadora con compuertas fijas de limpieza.
En la decisión del tipo de toma deben ser consideradas las condiciones locales, que se encuentran
particularmente influenciadas por la morfología del río y la topografía. A continuación, se presentan
algunas de las ventajas y desventajas de ambas tomas:
• Tanto las tomas laterales como las tomas tirolesas requieren de un desarenador.
• Una toma lateral requiere necesariamente de un azud para asegurar el ingreso de agua, mientras
que la toma tirolesa capta toda el agua que pasa por encima hasta la capacidad de ingreso de
agua por la rejilla.
• Las tomas laterales son más favorables en el caso de ríos con baja pendiente, menor a 1%, mien-

TomasTirolesas
47
tras que las tomas tirolesas son más favorables en el caso de ríos con pendientes mayores al 1%.
• En el caso de ríos de cauce recto, es más favorable una toma tirolesa, mientras que en ríos con
curvas, es más favorable la toma lateral, siempre que la bocatoma se ubique en el codo exterior.
• En el caso de ríos con alta cantidad de material en suspensión, es más favorable la toma lateral
combinada con un buen desarenador.
• En el caso de ríos con alta concentración de sedimentos de fondo, es más adecuada la toma
tirolesa, siempre que se cuente con un buen desarenador para la eliminación del sedimento que
ingrese por la rejilla.
En las tomas tirolesas analizadas en Bolivia, se han observado las siguientes desventajas, además de
las presentadas anteriormente:
• La reja se colmata con facilidad con el material flotante menudo del río, como hojas y hierbas.
• Requieren de una pendiente mínima del río, en general mayor al 3% para que sea posible la cons-
trucción de un desarenador dentro de límites económicos.
Además de lo presentado, los casos investigados muestran que se deben tomar en cuenta otros aspec-
tos complementarios al diseño y construcción y relacionados a los factores de riesgo y adaptabilidad de
la obra y a la capacidad de gestión de los usuarios.
3.4. Elección del Sitio de la Obra de Toma
La elección de la ubicación de una obra de toma tiene gran importancia en el funcionamiento y com-
portamiento de la estructura hidráulica, la cual depende de las características topográficas y geomorfo-
lógicas del río, así como de la cantidad de agua que se desea captar para satisfacer las necesidades
del proyecto.
Para la selección del sitio de ubicación de la toma tirolesa, se considerar los siguientes aspectos:
Pendiente del Río
Las tomas tirolesas analizadas en el presente estudio han sido emplazadas en ríos con pendientes lon-
gitudinales del orden del 3% al 10%. La medición de las pendientes de los ríos en las tomas analizadas
muestra los siguientes resultados.
Cuadro N° 1. Pendientes del río en tomas investigadas
Toma Pendiente %
Toralapa Alta 5
Kora Tiquipaya 8
Millu Mayu 10
Laimiña 5
Apote 9
Titiri 3
Estas pendientes se encuentran dentro de los rangos recomendados por la literatura citada al comienzo
del capítulo, principalmente la publicación GTZ (1989), de la cual se ha extractado la siguiente infor-
mación:

48
TomasTirolesas
Cuadro N° 2. Funcionamiento de las tomas tirolesas según la pendiente del río*
Pendiente del río Funcionamiento de la Toma Tirolesa
Pendiente muy grande (S > 10%) a grande
(10% > I > 1%)
Muy favorable. Funcionamiento adecuado con muy poco
mantenimiento.
Pendiente media (1% > S > 0,01%)
Desfavorable. La carga fina de arrastre cae en el canal co-
lector y puede causar grandes depósitos aluviales y funciona-
miento dificultoso de las instalaciones de limpieza.
Pendiente baja (0,01% > S >0,001%) Desfavorable bajo toda circunstancia.
* Tomado de GTZ (1989)
En las tomas tirolesas investigadas, la falta de análisis del comportamiento y control de la pendiente
del río, por lo menos hasta 100 m aguas abajo de la toma, y las obras para la disipación de energía,
son los factores que no han sido tomados en cuenta en el diseño. Las pendientes altas requieren de
un tratamiento cuidadoso del perfil longitudinal del curso del río o torrente mediante la pendiente de
compensación.
Caudal Sólido del Río
Todos los ríos transportan material sólido, ya sea en forma de material en suspensión o como transpor-
te de fondo. En el caso de las tomas analizadas en Bolivia, se ha analizado que una alta concentración
de material sólido en suspensión no es apropiada para una toma tirolesa. Tal es el caso de las cuencas
del Kora Tiquipaya y de Apote, que tienen una gran cantidad de caudal sólido tanto de fondo como en
suspensión y se mueve constantemente en procesos de deposición y erosión, aspecto que compro-
mete el buen funcionamiento de la toma. Por el contrario, una baja concentración de material sólido es
muy apropiada, tal es el caso en las tomas de Titiri, Laimiña y Millu Mayu.
Por otra parte, cuando los sedimentos transportados son gruesos, pueden generar abrasión, lo que
influye en la vida útil de los diferentes componentes estructurales de la obra. En cambio, si el transporte
de fondo es fino y puede ingresar por la rejilla, existen restricciones en función a las facilidades para
su control.
Todas las tomas estudiadas tienen un transporte mixto, es decir una mezcla entre transporte grueso,
mediano y fino, en menor magnitud en las tomas que están ubicadas en ríos con pendientes iguales o
mayores al 5%, como las de Toralapa y Laimiña. Por lo tanto, existe una directa relación con la pen-
diente del curso del torrente. La obra de toma de Titiri cuenta con aguas claras debido a que su cuenca
está protegida con vegetación y el área de captación tiene un alto porcentaje de roca.
Curso del Río
El curso del río tiene una importancia relevante al decidir la ubicación de la obra de toma. Tal como
se indicó anteriormente, los cursos rectos de río son favorables para el paso uniforme del agua por la
rejilla, aspecto que ha sido tomado en cuenta en la mayoría de los casos estudiados, excepto en las
tomas de Toralapa Alta y Laimiña. En el primer caso, un afloramiento rocoso, ubicado en un tramo
recto, tuvo un comportamiento de muro deflector que concentra las aguas hacia la rejilla y socava su
estructura. En el segundo caso, la toma se ubicó a pocos metros de la salida de una curva, donde se
pudo observar una concentración del flujo en el lugar de la ubicación de la rejilla, es decir, en el margen
derecho, aspecto que influyó en el colapso de la obra.
Terreno de Fundación
El tipo de material del terreno de fundación es muy importante para la estabilidad de una toma en un
río. En general se diferencian los tipos de control de basamento rocoso y de lecho aluvial. En el caso

TomasTirolesas
49
de tomas tirolesas, se recomienda que se encuentren fundadas en roca. En el caso de las tomas anali-
zadas, se verificó que las tomas de Laimiña y Toralapa Alta están ubicadas en un basamento rocoso y
no presentan problemas de fundación, mientras que las de Apote, Kora Tiquipaya, Millu Mayu y Titiri se
ubican en lechos aluviales de material grueso, donde se han presentado serios problemas de socava-
ción que en algunos casos han ocasionado el colapso de la obra. En este sentido, se requieren obras
de control de la erosión del lecho del torrente correctamente diseñadas.
Manejo de Cuencas
El manejo integral de la cuenca (MIC), donde se va a diseñar un proyecto de aprovechamiento de re-
cursos hídricos que incluya una toma tirolesa, debe ser analizado en base a la importancia y el impacto
que tiene el proyecto en su área de influencia. Microsistemas con área regada de 2 a 10 ha y pequeños
sistemas de riego con un área de 10 a 100 ha, en general no requieren de un MIC. Los sistemas media-
nos con un área de riego de 100 a 500 ha y los sistemas grandes mayores a 500 ha deben incorporar
en su presupuesto el estudio del MIC.
El Programa de Manejo Integral de Cuencas (PROMIC) ha adaptado para Bolivia la metodología de-
sarrollada por el International Institute for Aerospace Survey and Earth Sciences (1994) para realizar el
diagnóstico biofísico de una cuenca. El mismo consiste en asignar grados de riesgo y pesos a una serie
de mapas temáticos (de uso del suelo, de erosión, de geología, de geomorfología y de pendientes), de
cuyo traslape (overlap) se obtiene el diagnóstico biofísico de la cuenca y puede definirse la forma de
intervención.
El diagnóstico biofísico permitirá identificar las zonas de intervención prioritaria (zonas con desliza-
mientos activos e inactivos y diferentes tipos de erosión activa y potencial), con el objetivo de conocer
problemas de deterioro de la cuenca y los problemas erosivos de mayor relevancia.
En el caso de Bolivia, estos aspectos no han sido considerados en forma particular en ninguna de las
cuencas hidrográficas analizadas. Tan solo en el caso de las cuencas de Apote y Kora Tiquipaya exis-
ten estudios por parte del PROMIC que no han tenido continuidad y no han dado como resultado la
construcción de obras de control.
Otros Estudios
Luego de decidir la ubicación de la obra de toma en base a la topografía, geomorfología y las necesida-
des de caudal de captación, se realiza el cálculo de máximas crecidas para un tiempo de recurrencia,
que en general se acepta de 100 años, información con la que se diseña el azud y la estabilidad del
lecho del río donde estará ubicada la toma.
Un primer análisis corresponde al comportamiento del lecho del río con la construcción de un azud en
toda la sección transversal para determinar la protección de la obra de toma y otras obras necesarias
que garanticen su buen funcionamiento.
Paralelamente, es necesario un diagnóstico general del comportamiento de la cuenca y sus potenciales
riesgos, además de realizar estudios para determinar el arrastre de sedimentos, su granulometría, e
investigar la conformación y potencia del lecho del río, y la ubicación del bed rock.
3.5. Criterios de Diseño Hidraúlico
3.5.1 Diseño de la Rejilla
Una toma tirolesa deben tener las dimensiones necesarias para poder captar toda el agua requerida
por el proyecto. Según la literatura consultada, el cálculo de las dimensiones de la rejilla se basa en la
fórmula general de vertedores, cuyos coeficientes varían en función de la forma de la rejilla, separación
entre barras, pérdidas de carga, régimen del flujo de llegada y caudal de diseño

50
TomasTirolesas
ghLBcQ 2*****
3
2
=
(1)
Donde:
Q = Caudal a ser captado por la toma tirolesa (m3
/s)
c = Coeficiente de la rejilla
µ = Coeficiente de descarga de la rejilla
B = Ancho de la toma tirolesa en metros
L = Longitud de toma de la rejilla en metros
h = Profundidad del agua en el borde superior de la rejilla
g = Aceleración de la gravedad = 9,81 m/s2
Se da a continuación la forma de obtención de estos parámetros.
Coeficiente de Rejilla C
Su valor depende de la abertura entre barras adyacentes (a) y del espacio entre los ejes de cada barra
(b), según se muestra en la Figura 9. Además depende del ángulo de inclinación de la rejilla β.
Figura N° 9. Relación entre las dimensiones “a” y “b” de una rejilla
Se calcula con la siguiente fórmula:
2
3
)(cos**60
b
a
c =
(2)
Donde β es el ángulo de inclinación de la rejilla con respecto a la horizontal, en grados.
Coeficiente de descarga para la rejilla µ
Este coeficiente depende de la forma de las barras de la rejilla y varía desde 0,62 para barras rectan-
gulares rectas, hasta 0,95 para barras ovaladas, según se muestra en la figura 10.
b b b
a a a
a) b) c)

TomasTirolesas
51
Figura N° 10. Valores del coeficiente de contracción de la rejilla µ*
*Fuente: GTZ (1989)
Profundidad del Agua en el Borde Superior de la Rejilla h
Se acepta que la profundidad del agua en el borde superior de la rejilla “h”, medida en sentido perpendi-
cular a la rejilla, se da en función de la profundidad crítica “hcr
” que se presenta al momento de ingresar
el agua por la rejilla. En este sentido, el flujo de aproximación a la toma tirolesa debe ser en lo posible
flujo subcrítico, uniforme, libre de turbulencias y bien distribuido. Se presenta en la Figura 11 las carac-
terísticas del flujo de entrada del agua por la rejilla, donde se señala el valor de h y hcr
.
Algunos autores recomiendan que se construya un cuenco amortiguador aguas arriba del azud de la
toma tirolesa, ello a fin de asegurar que el agua ingrese a la rejilla en régimen subcrítico y uniformemen-
te distribuido en todo el largo de la rejilla.
Figura N° 11. Parámetros del diseño hidráulico de la rejilla*
*Fuente: Communication 26, LCH-EPF Lausanne (2006)
d
a
0,75 - 0,85
0,80 - 0,90
0,90 - 0,95
0,62 -
0,65
Flujo
hh
L
Rejilla
c)
Q
h

52
TomasTirolesas
Según el Laboratorio de Construcciones Hidráulicas de la Escuela Politécnica Federal de
Lausanne (2006), el valor de “h” se obtiene con la siguiente fórmula:
h = kc
* hcr
(3)
El valor de kc se conoce con los nombres de “factor de reducción” o “factor de corrección” y puede ser
obtenido de la siguiente expresión:
2*cos β*(kc
)3
– 3*(kc
)2
+ 1 = 0 (4)
La ecuación (4) puede ser resuelta utilizando la herramienta Función Objetivo de Excel. También es
posible obtener el valor de kc
del Cuadro Nº 3.
Cuadro N° 3. Valores del factor de corrección por inclinación de rejilla
ángulo β kc
ángulo β kc
0º 1,000 14º 0,879
2º 0,980 16º 0,865
4º 0,961 18º 0,851
6º 0,944 20º 0,837
8º 0,927 22º 0,825
10º 0,910 24º 0,812
12º 0,894 26º 0,800
Para ángulos β de inclinación de la rejilla iguales o mayores a 30º, el valor de kc
puede también calcu-
larse con la expresión simplificada:
kc
= 0,88*cos β (5)
Como es sabido, el valor del tirante crítico se obtiene con la expresión:
3
2
2
*Bg
Q
hcr =
(6)
Los términos de la ecuación (6) ya fueron definidos anteriormente.
Longitud de la Rejilla L
La longitud de la rejilla se mide en sentido de su pendiente, tal como se muestra en la Figura 4. Algunos
autores recomiendan que el ángulo de inclinación de la rejilla con respecto a la horizontal no sea mayor
a 26º, mientras que otros autores indican que es preferible que varíe entre 30º y 45º a fin de evitar al
máximo el ingreso de material grueso al canal colector, así como su obstrucción por ramas y basura.
Este último criterio es, aparentemente, el más adecuado para el diseño de las tomas tirolesas.
Sin embargo, en ambos casos se recomienda que la longitud calculada de la rejilla sea incrementada
en un 20% para contrarrestar potenciales obstrucciones.
L adoptada = 1,20 * L calculada (7)
El autor Sviatoslav Krochin (1978) recomienda que la longitud de la proyección horizontal de la rejilla
no sea mayor a 1,25 metros y que su escuadría sea lo suficientemente resistente para resistir el paso
de grandes pedrones.

TomasTirolesas
53
El método de diseño de la rejilla propuesto por Krochin (1978) se basa, también, en la ecuación de
Bernoulli y en la ecuación general de vertedores aunque utiliza otras fórmulas y factores para la obten-
ción de los coeficientes de la rejilla y agrupa los términos de 2/3 y Raíz de (2g) en un solo coeficiente.
Además, utiliza la longitud horizontal de la rejilla en lugar de la longitud inclinada.
Se presenta en el Anexo 1 la aplicación de este método al diseño de la rejilla de una toma tirolesa, junto
con las fórmulas y coeficientes utilizados.
A continuación, se presenta la aplicación del método propuesto por GTZ (1989) al diseño de la rejilla.
Ejemplo de Diseño de Rejilla según GTZ (1989)
Mediante una toma tirolesa se desea captar un caudal de Q = 300 l/s que proviene de un embalse
situado 10 km aguas arriba. En época de estiaje no existe agua en el río y debe ser captado todo el
caudal. El cauce tiene un ancho de 30 metros en el sitio seleccionado para la construcción de la toma
y una pendiente media del 3%. Se tiene como condición que el azud se sobre-eleve como máximo 10
cm por encima del borde superior de la rejilla. Diseñar la rejilla y calcular el caudal de ingreso máximo
para una crecida de Qmáx.= 20 m3
/s.
1. Rejilla. Material de construcción: según disponibilidad en el mercado, se define la construcción
de una rejilla de pletina de hierro, de ½” de espesor x 4” de altura.
Se adopta una separación entre pletinas de: a = 2 cm
Distancia entre ejes de pletinas: 2 + 1,27 b = 3,27 cm ≈ 3,3 cm
2. Según las recomendaciones de la literatura, se adopta un ángulo de inclinación de β = 30º para
la rejilla.
3. Con la fórmula del tirante crítico, ecuación (6), se ensaya una longitud de rejilla Ben procura de
que el tirante crítico sea de 6 a 7 cm de altura, de manera que la altura de la línea de energía sea
de 10 cm, aproximadamente, como condición de diseño.

= = 0,0634 m
Emin = 3/2 hcrit = 0,095 m
De este modo, con una longitud de rejilla B = 6,0 m se cumple la condición de diseño de H < 10
cm.
4. Coeficiente de rejilla c, viene dado por la ecuación (2):

= = 0,296
5. Coeficiente de descarga µ
Para rejilla de sección rectangular (de Figura 3): µ = 0,62
3
2
2
*Bg
Q
hcr = 3
2
2
6*819
30
=crh
2
3
)(cos**60
b
a
c = 2
3
)30(cos*
033.0
02.0
*60=c

54
TomasTirolesas
6. Profundidad del agua en el borde superior de la rejilla h. Ecuación (5)
kc
= 0,88*cos β = 0,88 * cos 30º = 0,762
h = kc * hcr = 0,762 * 0,0634 = 0,048 m
7. Cálculo del ancho de la rejilla L
De la ecuación (1):

=

= 0,42 m
8. Longitud adoptada
L adoptada = 1,20 * L calculada = 1,2 * 0,42 = 0,504 m
Se adopta L = 0,50 m
9. Verificación del ingreso máximo de agua
- Altura de agua sobre el azud para la crecida máxima. De la fórmula simplificada de vertedores:

= 0,536 m
- Tirante crítico: hcr = 2/3 * H = 0,357 m
- Altura de entrada de agua por la rejilla h
h = kc * hcr = 0,762 * 0,357 = 0,272 m
- Caudal máximo de entrada de agua por la rejilla Qmax
Aplicando la ecuación (1):
(1)

= 0,848 m3
/s
Caudal con el que debe diseñarse el aliviadero lateral de la toma.
ghBc
Q
L
2****2
3
=
3
2
)
*
(
LC
Q
H =
3
2
)
30*71
20
(=H
ghLBcQ 2*****
3
2
=
2720*819*2*500*06*620*2960*
3
2
=Q
0480*819*2*06*620*2960*2
3.0*3
=L

TomasTirolesas
55
3.5.2 Diseño del Canal Colector
El canal colector tiene la función de recibir y transportar el caudal que ingresa por la rejilla, así como el
material sólido que logra pasar a través de ella; por tanto, la sección transversal del canal colector debe
ser dimensionada para evacuar el caudal de diseño de la toma. Según S. Krochin (1978), es recomen-
dable que la velocidad inicial del agua sea de 1,0 m/s al entrar en el canal colector y de 2,0 a 3,0 m/s
al salir para garantizar que las piedras y arena que han pasado por la rejilla sean evacuadas hacia el
desarenador. Este aspecto ha sido tomado en cuenta en todas las tomas analizadas.
Respecto a la sección transversal del canal se ha observado que esta puede ser trapezoidal o rectangular.
- En la publicación GTZ (1989), se recomienda tener en cuenta los siguientes principios para el
diseño del canal colector.
- El ancho del canal debe corresponder con la longitud L de la rejilla Viene dado por la fórmula:
Bcanal = L*cos β (8)
Donde β es el ángulo de inclinación de la rejilla con respecto a la horizontal.
- La profundidad o tirante de agua en el canal debería ser aproximadamente igual al ancho del
canal: d ≈ Bcanal
- El canal debe tener un bordo libre de aproximadamente 0,25d hasta el extremo superior de la re-
jilla. Si el agua no puede ser evacuada de acuerdo a estas recomendaciones, se debe aumentar
ya sea la pendiente del canal o la profundidad del agua.
- La pendiente del canal debería ser por lo menos del 3% a fin de dar al agua la fuerza tractiva ne-
cesaria para mover del canal colector el material sólido que entre por la rejilla. Para este propó-
sito es necesaria una alta velocidad del agua, lo que depende de la pendiente del canal colector
Ejemplo de diseño del canal colector según publicación GTZ (1989)
Se aplica al ejemplo de cálculo de la rejilla.
Datos: Caudal de diseño Q = 0,3 m3
/s
Pendiente del canal (adoptada): S = 3%
Material de construcción: hormigón ciclópeo
Debido a la alta turbulencia del flujo y al ingreso de material grueso por la rejilla, se
adopta una rugosidad alta. n = 0,025
1. Base del canal Bcanal.
Se adopta sección rectangular. Según fórmula (8):
Bcanal = 0,50 * cos 30º = 0,433 m
Por razones constructivas se adopta ancho de canal Bcanal = 0,50 m.
2. Tirante de agua en el canal d
A lo largo de la rejilla el caudal se incrementa linealmente y alcanza su máximo valor al final del
canal. Para simplificar los cálculos, se usa la sección transversal final para el dimensionamiento
del canal.

56
TomasTirolesas
El tirante d se obtiene aplicando el software Hcanales.
d = 0,32 m
v = 1,87 m/s
Froude F = 1,06
El flujo en el canal es ligeramente supercrítico. El agua debe desembocar en una cámara de
menor cota que no produzca un remanso hacia el canal colector.
3. Altura del canal
H = 1,25 d = 0,40 m
Altura de canal que se adopta en el extremo inferior del canal.
En el extremo superior, según la pendiente adoptada del 3%, el canal estará 0,18 m por encima de la
cota de salida, pero manteniendo las mismas dimensiones .
Diseño del Canal Colector según S. Krochin (1978) (Método de Zamarin)
El flujo de agua en el canal colector que queda bajo la rejilla tiene un caudal variable. La longitud total
B del canal colector se divide en partes iguales y el caudal en cada punto se determina por la fórmula:

(9)
donde:
x = Distancia desde el comienzo del canal colector (m)
Con el objeto de que el material de arrastre que pasa por la rejilla pueda ser evacuado, la velocidad
promedio en el canal colector debe ser como mínimo:

(10)
Donde s es el tamaño del grano que puede pasar a través de las rejillas, o sea, igual a la separación
entre rejillas.
Para que esta condición se cumpla se toma, generalmente, como velocidad al inicio del canal, Vo
= 1,0
m/s y al final Vf
de 2,0 a 3,0 m/s.
La velocidad en cada punto se determina con la fórmula:
(11)
x
B
Q
Q d
x *=
sgVprom **3
o
of
x Vx
B
VV
V += *

TomasTirolesas
57
La relación entre el caudal y la velocidad determina el área, con la cual se determina el tirante necesario
para cada punto del canal colector.
Se asume que la energía del agua que cae a través de la rejilla se disipa en la mezcla turbulenta que
se encuentra en el canal colector, es por ello que el coeficiente de Manning se toma alto, de 0,025 a
0,045; en consideración de las pérdidas adicionales que se producen por el flujo espiral y altamente
turbulento en el canal colector.
Con la ecuación de Bernoulli se determina las cotas de agua en el canal colector.
(12)
Ejemplo de Diseño de Canal Colector según Krochin (1978)
1. Para el cálculo de la rejilla se aplica la fórmula (9):

= 0,05 x
2. Para este cálculo, se adopta la división de la galería en 3 partes:
Δ x = 2,0 m
3. La velocidad promedio recomendada en la galería se obtiene aplicando la fórmula (10)

= 1,33 m/s
Según recomendación se adopta:
• Velocidad inicial Vo = 1,0 m/s
• Velocidad final Vf = 2,0 m/s
4. Con los valores obtenidos anteriormente y aplicando las ecuaciones de continuidad Bernoulli y
Manning, se calculan las velocidades, tirantes, pérdidas de carga y línea de energía en el canal
colector.
La ecuación de continuidad es:

(13)
La ecuación de Bernoulli es la ecuación (12)
Ecuación de Manning:
(14)
xQx *
6
30
=
VAQ *=
2
3
2
)
*
(
R
nV
L
h
S
f
==
020*819*3promV

58
TomasTirolesas
5. Los valores obtenidos se presentan en la Tabla 4.
Tabla 4. Cálculo de la línea de energía en el canal colector
x Q V A=Q/V
d =
A/Lcanal
P R (R)2/3
S energía hf Σhf V2
/2g
0,00 0 1,00 0,00 0,00 0,5 0,000 0,000 0 0,000 0,0000 0,051
2,00 0,1 1,33 0,08 0,15 0,8 0,094 0,206 0,026 0,052 0,0522 0,091
4,00 0,2 1,67 0,12 0,24 0,98 0,122 0,247 0,029 0,057 0,1093 0,142
6,00 0,3 2,00 0,15 0,30 1,1 0,136 0,265 0,036 0,071 0,1805 0,204
Número de Froude en la sección 6: = 1,17 > 1,0
El flujo es ligeramente supercrítico, por lo que se debe independizar el flujo del canal colector respecto
del flujo que se genera en el tanque de salida.
Las alturas totales de la línea de energía se estiman en la Tabla 5.
Tabla 5. Alturas totales de la línea de energía en el canal
x d+Σhf+v2/2g Cotas canal
0,00 0,051 0,524
2,00 0,293 0,282
4,00 0,439 0,136
6,00 0,575 0
Las cotas se han obtenido considerando la cota de salida del canal igual a 0,0. Según recomienda Kro-
chin (1978), a estas cotas se suma una altura de seguridad equivalente al 15% por encima de la altura
de la línea de energía.
Análisis Comparativo
Para un canal de la misma base Bcanal = 0,50 m, y que capta el mismo caudal, el método GTZ (1989)
da un tirante a la salida de 0,32 m, mientras que el método Krochin (1978) da un tirante de 0,30 m,
valores muy similares. Por seguridad, GTZ recomienda incrementar el tirante en un 20%, mientras que
Krochin recomienda tomar el tirante de la línea de energía con un 15% adicional a este valor como al-
tura de seguridad, entonces la altura del canal según Krochin es mucho más alta que la que se obtiene
al aplicar el método GTZ.
3.5.3 Diseño del Azud
El agua del río que no es captada por la toma tirolesa se vierte por encima del azud construido en el lecho
del río. Es por ello que, con la finalidad de aumentar su coeficiente de descarga, el azud debe tener, en lo
posible, un perfil hidrodinámico. Un elemento que se ha reconocido en la totalidad de las obras investiga-
das. Usualmente, este perfil se diseña con coordenadas de perfil Creager, o una caída inclinada,
La altura máxima del azud sobre la cota superior de la rejilla debe ser pequeña. En los casos de las
tomas de Millu Mayu y Toralapa Alta esta medida oscila entre 0,2 m a 0,5 m , en el caso del Kora Tiqui-
paya es de 0 m. También es importante considerar que la estructura del azud debe conformar un solo
cuerpo con la rejilla, para que las piedras pasen fácilmente por encima del azud, evitándose, de este
modo, la construcción de una compuerta de limpieza de sedimentos como en el caso de una presa
derivadora.
30*819
02
*
==
dg
V
F

TomasTirolesas
59
Cálculo de Estabilidad
Al igual que en el caso de cualquier muro de gravedad construido en el lecho de un río, la estabilidad
del azud y de la presa derivadora deben ser verificadas al volcamiento, deslizamiento y asentamiento.
Al analizar las tomas tirolesas, en general, se consideran los dos primeros casos, ya que el tercer caso
solo se analiza cuando el suelo de sustentación tiene poca resistencia. En el caso de las zonas de es-
tudio de Bolivia, la capacidad portante de los lechos aluviales tiende a ser mayor a 1 kg/cm2
.
Las solicitaciones que deben tomarse en cuenta son el peso propio, peso del agua, empuje del
agua, empuje del material aluvial tanto de aguas arriba como de aguas abajo, y principalmente la
subpresión.
3.6. Componentes Complementarios
Entre los componentes complementarios y necesarios para el funcionamiento de una toma tirolesa se
encuentran los siguientes.
Cámara de Inspección
Con el propósito de dar mantenimiento y realizar la limpieza del canal colector, es necesario construir
una cámara de inspección a la salida del canal, de manera que la dimensión perpendicular del canal
sobresalga como mínimo 0,50 m en cada lado del mismo. Su ancho debe ser, como mínimo, de 1,0 m
y su profundidad debe permitir que se independice el flujo del canal colector del nivel del agua en la
cámara. Estas dimensiones permiten que una persona con herramienta pueda trabajar sin dificultad el
realizar la limpieza respectiva. Entre las tomas analizadas, este elemento solo se ha respetado en la
toma del Kora Tiquipaya. En las demás tomas no se incluyó la cámara colectora y existen serios pro-
blemas para realizar la limpieza del canal colector.
Muros de Encauce y Disipación de Energía
Los muros de encauce tienen la función de encauzar el río hacia la toma tirolesa y azud, protegiendo de
esta manera la cámara de control y demás estructuras situadas aguas abajo de la toma. Asimismo, en
caso de que la obra no haya sido fundada en roca, aguas abajo se requiere la construcción de muros
transversales al cauce, que actúen como caídas y disipen la energía cinética del río. Entre las obras
investigadas, exceptuando la toma de Titiri, se han presentado problemas de socavamiento basal y co-
lapsos de las estructuras, tal el caso de la toma de Toralapa Alta. Esta situación se presenta en cuanto
que no existen estructuras de control y corrección de torrentes.
Canal de Salida
Es el canal que recibe las aguas del canal colector y las lleva al desarenador, su longitud depende de
las condiciones topográficas, principalmente de la pendiente y características del río. En el caso de las
tomas del Kora Tiquipaya y Apote, los desarenadores están a pocos metros del canal colector: en los
casos de Millu Mayu, Toralapa Alta, Laimiña y Titiri, existe un promedio de 25 m de longitud de canal
colector. En todos los casos el canal de de salida debe mantener las velocidades mayores o iguales a
2,0 m/s para poder arrastrar los sedimentos al desarenador.
En general, como un criterio de diseño, se sostiene que la longitud del canal de salida debe ser lo mas
corta posible debido a que el arrastre de sedimentos la solera sufre un desgaste prematuro; sin embar-
go, todo depende de las condiciones topográficas.
Desarenador
Un desarenador es imprescindible en la salida de la toma tirolesa, a fin de evitar que la grava y arena
que ingresa por la rejilla pase a los canales de conducción y los colmate, además de ocasionar el rápido

60
TomasTirolesas
desgaste de la solera y muros de los canales. Se ubica entre el canal colector y el canal de aducción y
tiene la función de retener y evacuar todos los sedimentos que ingresan por la obra de toma.
Es importante tomar en cuenta que el diámetro de las partículas que son arrastradas hacia el desare-
nador, lo que depende directamente de las aberturas de la rejilla, está en el orden de 0,02 a 0,05 m,
pudiendo ingresar toda la gama de azolves de estas dimensiones que contiene el río.
Los desarenadores de Laimiña, Millu Mayu, Toralapa Alta y Titiri son muy parecidos en su concepción,
a partir del canal de salida presentan una zona de transición divergente, con un ángulo de 12º a 15º,
para luego entrar a la cámara de sedimentación y al final de ésta existe un desfogue con compuerta de
control. En general, estas obras tienen un adecuado funcionamiento.
Respecto al desarenador de Apote, se ha observado que entra directamente a la cámara de sedimenta-
ción sin una transición. En esta obra también se ha podido notar que parte de los sedimentos se quedan
en la parte inicial de la cámara, lo cual dificulta su evacuación.
El desarenador de la toma de Kora Tiquipaya es diferente a los anteriores, está basado bajo el con-
cepto de mantener una velocidad continua del agua por el canal de aproximación de modo que sea
evacuada directamente por el desfogue, entre tanto que los azolves en suspensión son evacuados por
un vertedero lateral.
Se incluye en el Anexo 2 el Capítulo 15, denominado Desarenadores, de la publicación del Programa
Nacional de Riego PRONAR “Obras de Riego para Zonas Montañosas” (2004). En este texto se pre-
senta en forma detallada la descripción y ubicación de un desarenador, sus diferentes componentes,
todos los fundamentos del diseño hidráulico y un ejemplo de cálculo.
3.7 Factores de Riesgo
Crecidas
Este elemento tiene una importancia significativa en la duración y el funcionamiento de las obras de
toma. No obstante, pese a la investigación realizada, muy poco se ha podido conocer sobre los cálculos
efectuados para la determinación de máximas crecidas y sus tiempos de recurrencia. Solo en los casos
de Millu Mayu, Kora Tiquipaya y Titiri se tiene alguna idea de los valores determinados para las crecidas
extraordinarias. En estos casos se han usado para el diseño crecidas con un período de retorno de 25
años de tiempo de recurrencia, aspecto que tiene que ver con el costo de la obra.
En general, las obras han sufrido fuertes deterioros, fundamentalmente, en su sistema de disipación de
energía, lo cual está en directa relación con las crecidas ya que los caudales presentados resultaron
mucho mayores a los calculados. Un caso interesante es el de la toma de Laimiña, en la cual la rejilla
ha sido arrancada por la fuerza del río y arrastrada 300 m aguas abajo.
Arrastre de Sedimentos
Este aspecto está en directa relación con el comportamiento de la cuenca, las zonas potenciales ero-
sionables, el comportamiento hidrológico, las pendientes de los tributarios y el torrente principal. Sobre
esto se ha observado que las tomas tirolesas se encuentran ubicadas en torrentes con fuerte pendiente
y susceptibles a producir erosión.
Con el objeto de minimizar los riesgos, el proceso ideal de construcción de una obra de toma supone
realizar el estudio integral de la cuenca de aporte e intervenir ésta de acuerdo a las diferentes alternati-
vas técnicas comparadas con la factibilidad económica, para poder minimizar los riesgos. Sin embargo,
este criterio es prácticamente imposible de aplicar en la región debido a que los costos son altísimos
e inviabilizarían cualquier proyecto. Prácticamente en todas las obras estudiadas existe el problema
de arrastre de sedimentos, fundamentalmente en la época de lluvias, cuando se presentan crecidas
intempestivas que cubren con sedimentos la obra de toma o desvían el curso del río, incrementándose

TomasTirolesas
61
los costos de mantenimiento. Ante la escases de recursos económicos, la forma más adecuada de
paliar este problema es construir obras de control del torrente en pequeños tramos aguas arriba y abajo
de la obra de toma.
Caudales Mínimos
Se ha observado que en tomas ubicadas en ríos con fuerte pendiente, como en los casos de las tomas
Kora Tiquipaya y Apote, existe una gran cantidad de sedimentos que tienen un comportamiento muy
variable en los períodos de sedimentación y erosión debido a que se forman en el cauce del río islas
de sedimentos y pequeños canales. Cuando las rejillas de las tomas se encuentran ubicadas parcial-
mente en la sección del torrente, es difícil controlar el flujo hacia este sector, por lo que se requiere de
mantenimiento continuo, aspecto que se observa con mucha frecuencia en tiempo de estiaje donde
los caudales son mínimos y se requiere captar la mayor cantidad de agua. Por este motivo, se puede
asegurar que para garantizar el aprovechamiento de caudales mínimos es necesaria la construcción de
obras de control del cauce del río.
3.8. Características Constructivas de la Toma
Una de las ausencias más importantes que se ha podido percibir en la construcción de las obras tiro-
lesas analizadas se advierte en la falta de obras de control del torrente. Esta característica se presenta
aún a pesar de la necesidad de controlar la pendiente del torrente para evitar que las obras de disipa-
ción colapsen. En las tomas de Apote y Kora Tiquipaya ya se ha generado esta situación y únicamente
en el caso de la toma de Laimiña, donde existe una cama de piedras, no se corre este riesgo.
En algunos casos, entre ellos las tomas de Kora Tiquipaya y Apote, se han utilizado muros transver-
sales de gaviones como estructuras de disipación, los cuales son fácilmente destrozados por el golpe
de las piedras. Las estructuras de tomas tirolesas no pueden ser construidas solo en un tramo de la
sección transversal del torrente, sino que deben cruzar completamente la sección transversal del río
con el azud ya que en caso contrario el río escurre hacia el lugar más débil, concentrando su flujo, tal
como sucedió en la toma de Apote.
Debido a que los torrentes en la época de crecidas arrastran una gran cantidad de piedras de gran diá-
metro no es recomendable la utilización de gaviones; sin embargo, en caso de utilizarse este material
debe ser protegido por troncos en la zona de impacto o ser recubiertos por una capa de hormigón.
La caja del canal colector donde se recibe el agua que ingresa por la rejilla debe construirse de hor-
migón, preferiblemente armado, con la armadura de esta estructura soldada y trabada al marco de la
rejilla. Es recomendable que la rejilla sea construida con rieles, puesto que en la práctica este material
ha dado un excelente resultado. En este caso, el marco debe ser de un mínimo de 0,15 m por 0,15 m
en perfil angular donde la riel debe ir soldada. En todos los casos, los travesaños de la rejilla deben ir
soldados al marco macizo de hierro angular.
En la medida de las posibilidades el azud debe tener en su cresta (cimacio) hormigón armado o ser
recubierto con piedra dura, ya que el hormigón ciclópeo sufre un desgaste muy acelerado. Se debe
tener mucho cuidado con la dosificación.
Los muros de encauce deben ser como mínimo de hormigón ciclópeo y estar diseñados y construidos
con una cimentación sólida para evitar problemas de socavación y de abrasión.
3.9. Criterios de Gestión de Agua que Orientan el Diseño y Construcción
La capacidad de operar y mantener un sistema de riego es posiblemente el factor determinante de
mayor importancia en el diseño de sistemas de riego en zonas montañosas. La determinación de las
habilidades de mantener la infraestructura debe considerarse cuando se selecciona una alternativa de
obra de toma entre las muchas opciones de diseño. Esto significa que seleccionar la estructura correcta

62
TomasTirolesas
no es suficiente para mantener el riego sino se establecen claramente los acuerdos, normas y reglas
para la gestión del sistema de riego mejorado.
La evaluación de la adaptabilidad del “diseño de la infraestructura y gestión” a la capacidad de gestión
de la organización beneficiaria puede realizarse a través del análisis los siguientes criterios:
Comprensión. Un sistema de riego es comprensible cuando todos los usuarios (hombres, mujeres,
niños, ancianos) entienden el funcionamiento de la infraestructura y la gestión del sistema de riego. Es,
entonces, necesario que todos comprendan y asuman las bases para la asignación de agua de modo
que, todos participar en la operación/distribución del agua y adicionalmente en el mantenimiento de la
infraestructura.
En los casos de las tomas tirolesas analizadas es necesario separar los casos que presentan la capta-
ción de agua de una sola fuente y los casos que presentan la captación de agua desde varias fuentes
que ingresan al río aguas arriba de la toma. En el primer caso, como ocurre en Laimiña, por la sim-
plicidad de la obra, su funcionamiento es comprensible para todos los usuarios, aunque el grado de
comprensión es variable. Son los dirigentes, jueces de agua y los usuarios que recogen este recurso
los que comprenden mejor el funcionamiento de la obra, esto se debe a su mayor relacionamiento con
la obra.
En el segundo caso (Kora Tiquipaya y Apote), la comprensión tiene más limitaciones por las acti-
vidades que demanda captar simultáneamente diferentes fuentes, separar cada fuente, conocer y
controlar los turnos, etc. Estos aspectos hacen que el conocimiento se concentre en los que tienen
inmediata relación con la toma. Esto significa que mientras el tomero, el juez de agua y los dirigentes
tienen una buena comprensión del sistema de riego, el resto de los usuarios tiene sólo un conoci-
miento limitado
El hecho de que se concentre el conocimiento en algunos puede derivar en situaciones de concentra-
ción de poder y abuso; por consiguiente, es bueno que durante el diseño se establezcan mecanismos
de control social para el aprovechamiento y mantenimiento del sistema.
Minimización de Conflictos. Se entiende como la capacidad para evitar conflictos en la gestión cam-
pesina de los sistemas de riego. La infraestructura de este tipo de sistemas contribuye a aplicar este cri-
terio, tal como indica Vermillion citado por Yoder (1989), los agricultores prefieren minimizar la división
de canales y los niveles dentro de la jerarquía de las redes. En Bolivia, por ejemplo, existe la práctica
de la construcción de canales en forma radial, de manera que la distribución también sea transparente
y evite la necesidad de aplicar mediciones de flujo.
En el caso de la toma tirolesa de Kora Tiquipaya8
, que capta aguas de diversas fuentes, si bien con la
toma tirolesa única han desaparecido los trabajos de reconstrucción de cada una de las tomas rústicas,
existen algunos problemas relacionados con el reparto de agua por la ausencia de aforadores. Estos
problemas se podían haber evitado en el diseño y construcción de la obra mediante la implementación
de aforadores que hubiesen permitido un funcionamiento más comprensible del sistema.
Equidad. Se entiende por equidad en relación con la infraestructura, la que se presenta cuando la in-
fraestructura existente permite hacer uso de los derechos de agua en iguales condiciones para todos
los usuarios. Al ser la toma una obra de beneficio común, con la construcción debe mantenerse este
principio excepto cuando no se haya tomado en cuenta a determinados grupos de usuarios. En general,
esta situación de equidad no se dío en ninguno de los casos estudiados.
También es importante considerar la distribución de las responsabilidades de mantenimiento de las
obras en función al beneficio que tiene cada uno, pues, esto permitirá la equidad en el sistema mejora-
do. En este proceso de definición de los criterios de equidad también es imprescindible tomar en cuenta
las percepciones y definiciones de los propios campesinos.
8 Antes de la construcción de la toma tirolesa, cada fuente de agua tenía su propia toma rústica

TomasTirolesas
63
Capacidad de Uso y Control. Se entiende como la aptitud de la gente para hacerse cargo de la tec-
nología introducida. La aplicación de este criterio requiere la consideración de nociones referidas a la
organización, conocimiento y recursos económicos de las organizaciones beneficiarias.
Las deficiencias o limitaciones relacionadas en el mantenimiento de las obras de toma tirolesas limitan
la capacidad de control, tal como se ha indicado en un capítulo anterior. Esta limitación hace que la
obra se vaya deteriorando paulatinamente hasta que queda destruida, como ocurrió en las tomas de
Toralapa y Laimiña. En el caso de Kora Tiquipaya el control que ejercen los usuarios para mantener la
obra se basa en la regla de prueba y error (colocación de gaviones, reforzamiento con tierra y piedra),
lo que puede derivar en el colapso de la obra puesto que las prácticas que realizan son principalmente
medidas paliativas. Una obra bien construida aumenta las posibilidades de control y permite disminuir
las inversiones de mano de obra y dinero destinadas a las actividades paliativas.
En los casos de Toralapa y Laimiña, el mantenimiento de las tomas ha rebasado la capacidad de los
usuarios sin que estos pudieran evitar la destrucción de las mismas. El cambio de una toma rústica a
una toma tirolesa ha demandado requerimientos mayores a las capacidades existentes, llegando en
el caso de Toralapa a la solicitud de una nueva intervención por no contar con los recursos suficientes.
Lo indicado permite concluir que la introducción de una obra de toma puede crear dependencia econó-
mica y dependencia de conocimiento. De cualquier manera, la dependencia económica es ineludible,
tarde o temprano los usuarios tendrán que hacer un aporte económico para el mantenimiento. Lo im-
portante es que esos aportes sean bien utilizados, para lo que es indispensable que los usuarios tengan
un adecuado conocimiento sobre el sistema de riego. Esto significa que no es suficiente la dotación
de un manual de mantenimiento sino, adicionalmente, una preparación práctica a todos los usuarios.
Flexibilidad. La flexibilidad se entiende como la capacidad de la red física del sistema de riego para
responder a las necesidades cambiantes de agua de los usuarios. En el caso de las tomas estudiadas,
en general, responden a las necesidades de los usuarios, aunque con la Toma Tirolesa ya no es posible
realizar la práctica del lameo.
El diseño físico o de infraestructura es flexible cuando permite captar flujos altos y bajos. En los casos
estudiados, en épocas de crecidas los canales colectores de las tomas se colmatan y se dificulta el
uso del agua. Al contrario, en época de escasez de agua la obra requiere de labores adicionales para
encauzar el flujo hacia la toma.
Funcionalidad. La funcionalidad de una obra está relacionada con el cumplimiento del objetivo para
el cual fue construida. Una toma puede tener el objetivo de captar mayor cantidad de agua, disminuir
la mano de obra invertida en la reconstrucción periódica de tomas rústicas, asegurar la disponibilidad
de agua en época seca y de lluvias, reducir la vigilancia y otros. propósitos que también pueden estar
combinados.
En el caso de las tomas de Millu Mayu y Kora Tiquipaya se puede indicar que las tomas cumplen con
su función. Es así que los usuarios aceptan la obra porque ha permitido la reducción de mano de obra
en la reconstrucción de las tomas rústicas ; se asegura la captación de agua disponible y se reduce la
necesidad de vigilancia. Contrariamente, en los casos de Toralapa y Laimiña, las obras de toma al estar
inhabilitadas no están cumpliendo con su función, aunque en sus inicios pudieron cumplir con los fines
para las que fueron construidas.
Por las condiciones climáticas de Bolivia, en el período de lluvias existe la necesidad de complementar
con riego los requerimientos hídricos de algunos cultivos; sin embargo, existe la idea generalizada de
que en este período no se requiere de riego sin considerarse que es justamente en este periodo que
las áreas cultivadas son generalmente mayores a las de la época seca, razón por la cual también hay
requerimientos de riego. Es en este sentido que se asume que la obra de toma debe ser funcional para
responder a las necesidades de época de lluvias y de época seca.

64
TomasTirolesas
Los casos investigados muestran que en la época seca existen fechas indicativas de siembra y cose-
cha. Fechas que son determinantes de oportunidad de riego durante el desarrollo de los cultivos con
el objetivo de que la producción se acomode a los requerimientos del mercado, a la diversificación de
productos de consumo para la familia, a la reducción de riesgos (heladas) y otros. Este análisis permite
observar que la obra de toma deberá responder a estos requerimientos para ser funcional.
Sostenibilidad. Se entiende como la habilidad de movilizar recursos propios de los usuarios (cono-
cimiento, dinero, mano de obra, material) para responder a la necesidad permanente de continuar
operando y manteniendo el sistema de riego mejorado. Difiere del concepto de durabilidad de la obra.
El aporte económico por usuario es menor cuando el número de usuarios de un sistema es mayor y, por
el contrario, cuando el número de usuarios es menor los aportes económicos son mayores; estalecién-
dose una lógica que puede definir el nivel de dificultad que se deben atender según los requerimientos
de la obra.
Entre los casos analizados, Kora Tiquipaya y Millu Mayu son las tomas que tienen mayores posibilida-
des de ser sostenibles porque cuenta con una organización (Asociación de Regantes) que alberga a
varios Comités y que a su vez cuentan con un gran número de afiliados. Este tipo de organizaciones
tiene mayores posibilidades de relacionarse con instituciones como el municipio, ONGs y entidades
financieras para obtener recursos y asistencia técnica que responda a cualquier requerimiento de la
obra. Además, estas organizaciones cuentan con mayor aceptación o reconocimiento por el medio de-
bido a la importancia que muestran del riego y por el número de usuarios que aglutina.
En los casos de organizaciones pequeñas todos los aspectos indicados en el párrafo anterior ocurren
con menor intensidad, lo que repercute en las posibilidades de sostenibilidad. La sostenibilidad de un
sistema también está afectada por las migraciones temporales, en cuanto que impiden que se cuente
con mano de obra de manera inmediata; por lo general los jóvenes y personas de mediana edad tien-
den a migrar, quedando los niños, mujeres y ancianos. Esta situación obliga a que durante el diseño
de la infraestructura se analicen las posibilidades de mantenimiento tomando en cuenta el tipo y dispo-
nibilidad de mano de obra o fuerza de trabajo. Asimismo, esta situación conlleva a que muchas veces
las decisiones e intervención oportuna se posterguen hasta el retorno de los migrantes para tomar
decisiones de manera conjunta, que muchas veces son a destiempo.
La sostenibilidad de la obra también está afectada por la diversidad de “usuarios” (propietario, parti-
dario, jornalero). Así, la respuesta y grado de compromiso de un propietario será diferente a la de un
jornalero, puesto que sus objetivos de participar en este trabajo son diferentes.
La participación de los usuarios durante el proceso de diseño contribuirá a la sostenibilidad de la obra.
El usuario puede aportar con conocimiento de experiencias locales y conocimiento de su medio, por
ejemplo dando información sobre el comportamiento del río en diferentes épocas del año. Por otra
parte, en la etapa de ejecución la intervención de los usuarios con mano de obra permitirá que éstos
tengan conocimiento del proceso constructivo y adquieran prácticas constructivas que luego facilitarán
los trabajos de mantenimiento y/o reparaciones. Asimismo, la participación de los usuarios en la su-
pervisión o seguimiento a las actividades de construcción contribuiría a asegurar la calidad de la obra,
efectuar ajustes o cambios oportunos y adquirir conocimientos “técnicos” para poder mantener la obra.
Es recomendable que en la etapa de ejecución, se explique a los usuarios las características del pro-
yecto y se efectúen prácticas sobre las actividades inherentes a la operación y mantenimiento de la
obra, enfatizando los peligros o riesgos que podría correr la obra en caso de no aplicarse dichas prác-
ticas.

TomasTirolesas
65
BibliografÍa
Acharya B.N. (1985) Design issues in farmer-managed irrigation systems: Experiences in the hills of
Nepal. In Design Issues in farmer-managed irrigation systems. Edited by Yoder R. and Thurston J. IIMI
Colombo, Sri Lanka.
Ankum P. (1995) Flow controlling irrigation and drainage. International Institute for Infrastructural,
Hydraulic and environmental Engineering (IHE) Delft, The Netherlands.
Archer. A first definition of design and related terms as part of the Royal College of Art “Design in Gene-
ral Education” projects.
Cuenca R. (1989) Irrigation system design. An engineering approach. Department of Agricultural Engi-
neering, Oregon State University, New Jersey, USA.
Ford Foundation (1995) Hill irrigation Engineering, with special emphasis on planning, design and im-
plementation of farmer hill systems. Institute of Engineering, Pulchowk Campus, Tribhuvan University,
Kathmandu, Nepal. New Delhi, India.
García, E. (1991) Manual de pequeñas irrigaciones andinas. Documento de trabajo SNDC/COTESU
21. La Paz, Bolivia.
Guijt I. & Thompson J. (1994) Landscapes and livelihoods. Environmental and socio-economic dimen-
sions of small-scale irrigation. Land Use Policy, Vol II number 4.
GTZ (1989). Helmut Lauterjung/Gangolf Schmidt. Planning of Water and Hydropower Intake Structures.
Community Development Library. Germany.
Horst L. & Ubels J. (1993) Designing sustainable farmer-managed irrigation in Africa. In Irrigation De-
sign in Africa. CTA- WAU. The Netherlands.
Horst L. (1987) Choice of irrigation structures: the paradox of operational flexibility. Proceedings of the
Asian Regional Symposium on Irrigation Design for management.
Horst L. () Relación entre infraestructura técnica y gestión. Resumen en castellano de artículos sobre el
tema escasez y distribución de agua de irrigación. ODI. UK.
Horst L. (1996). Irrigation water division technology in Indonesia. A case of ambivalent development.
Wageningen Agricultural University. International Institute for Land Reclamation and Improvement, The
Netherlands.

66
TomasTirolesas
Horst L. (1998) The dilemmas of water division. Considerations and Criteria for irrigation System De-
sign. IWMI. Wageningen Agricultural University, The Netherlands.
Ibañez P. (1994). Control de erosión en obras hidráulicas. American Concrete Institute -. Universidad
Nacional de Ingeniería.
Jurriens. and de Jong.(1994) Design and management. In Irrigation water management.
Kraatz, D. and Mahajan (1975). Small hydraulic structures Irrigation and drainage paper 26,
FAO, Rome.
Krochin S. (1978). Diseño Hidráulico. Editorial de la Escuela Politécnica Nacional. Quito,
Ecuador.
Laboratoire de Constructions Hydrauliques, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Mo-
hammadreza Andaroodi. Communication 26 (2006). Standardization of civil engineering works
of small high-head hydropower plants and development of an optimization tool. Lausanne,
Switzerland.
Levine G. (1998) Equity considerations in system design and in the allocation and distribution
of water. In Searching for Equity. Edited by Boelens and Dávila. The Netherlands.
Mansen A. (?) Problemas en el manejo de quebradas. American Concrete Institute- Universi-
dad Nacional de Ingeniería.
Meijer T. (1992) Three pitfalls in irrigation design. In Irrigation and Engineers. CIP. Amsterdam,
The Netherlands.
Meijers T. (1990) The interaction between users and designer in the design process of a villa-
ge irrigation system on the island of Ile à Morphil, in north Senegal. In Design for sustainable
farmer-managed irrigation schemes in sub-Saharan Africa. WAU, The Netherlands.
Ng, Ph-Kok. (1987) Irrigation design: a conceptual framework. IIMI. In Irrigation design for
management. Asian regional symposium. Kandy, Sri Lanka
Norwegian University of Science and Technology (NTNU), Ecole Nationale Supérieure
d’Hydraulique et de Mécanique de Grenoble (ENSHMG), Huber, D. (2005). BEDUIN Project.
Grenoble, France.
Programa Nacional de Riego (PRONAR), Bottega, A y Hoogendam P. (2004). Obras de Riego
para Zonas Montañosas. Cochabamba, Bolivia.
Smout R. and Ward R. (1987) Appropriate planning and design of hill irrigation schemes. Cam-
bridge, United Kingdom.
Yoder R. (1994) Designing Irrigation Structures for Mountainous Environments. IIMI, Colombo,
Sri Lanka.
Yoder R. and Thurston J. (1989) Design Issues in Farmer-Managed Irrigation System. IIMI, Colom-
bo, Sri Lanka, contenido

TomasTirolesas
67
Anexo 1
Ejemplo de CÁlculo HidrÁulico
de Toma Tirolesa
Toma Toralapa
Datos
Q = 0,5 m3
/s
El coeficiente K que reduce el área efectiva disponible para el caso del agua está dado por:
Ho H
Q1
Q h
Q
Q2 h2
h1
L
( )
ts
s
fK
+
= 1

68
TomasTirolesas
donde:
f = 0,15 Porcentaje de la superficie que queda obstruida por las arenas y grava que se incrus-
tan entre las rejas y que se toma de 15 – 30%
s = 0,025 Espaciamiento entre barrotes (m)
t = 0,08 Ancho de un barrote (m)
Remplazando valores:
K = 0,202
El coeficiente de contracción C varía en función de la disponibilidad de los hierros de la rejilla. Su valor
depende de la inclinación α de la rejilla con la horizontal y esta dado, por:
L = 1,2 m Longitud transversal de la rejilla
i = 0,36 Pendiente de la rejilla (m/m). i = tgα α = 20 grados
C0
= 0,6 para e/s > 4
C0
= 0,5 para e/s < 4
De donde:
C = 0,383
Ancho de la rejilla:
Adoptamos b = 3,0 m longitud total de la rejilla
Cálculo de la altura de agua sobre la rejilla:
Se conoce que:
De donde:
H0
= 0,12 m Carga de entrada de agua. La cresta del azud debe estar 0,2 m más alta a los lados de
la rejilla.
2
3
2
3
)(
3130
LCK
Q
b =
02 HCKbLQ = 55
iCC 325.00=
55
=
CKbL
Q
H
2
0

TomasTirolesas
69
Anexo 2
Desarenadores

Tomas tirolesas

Más contenido relacionado

La actualidad más candente (20)

Destacado (20)

Similar a Tomas tirolesas (20)

Último (20)

Tomas tirolesas