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“SECRETARÍA DE AGRICULTURA,
GANADERÍA,
DESARROLLO RURAL,
PESCA Y ALIMENTACIÓN”
Subsecretaría de Desarrollo Rural
Dirección General de Apoyos para el Desarrollo Rural”
Ollas de Agua,
Jagüeyes,
Cajas de
Agua o Aljibes
2
Definición
Los jagüeyes, también conocidos como ollas de agua, ca-
jas de agua, aljibes, trampas de agua o bordos de agua,
son depresiones sobre el terreno, que permiten almacenar
agua proveniente de escurrimientos superficiales. Jagüey
es un vocablo taíno que significa balsa, zanja o pozo lleno
de agua, en el que abreva el ganado.
No obstante que existen jagüeyes naturales, el presente
trabajo se referirá a la construcción de jagüeyes artificiales
como medios para captar, almacenar y administrar agua de
lluvia con fines pecuarios, siendo una alternativa para que
el ganado obtenga agua durante las épocas de sequía pro-
longada, reduciendo los problemas ligados a la indisponi-
bilidad de agua.
Un jagüey artificial es un cuerpo de agua más pequeño que
un lago o una presa, aunque no hay un rango de tamaño
bien definido, en El Reino Unido, donde se tienen algunos
de los estudios más extensos sobre bordería multipropósi-
to se ha adoptado una extensión para este tipo de obras de
entre varios m2
y 2 ha, siempre que sobre estas se retenga
agua por al menos cuatro meses del año.
Los jagüeyes artificiales son un caso particular de la cap-
tación de agua de lluvia, misma que ha sido conocida en
nuestro país desde las épocas prehispánicas, tal como lo
demuestra la construcción de“Chultuns”en la región Maya
(Figura 1).
CORTE DEL CHULTUN
CHULTUN
PLATAFORMA
ROCA CALIZA
ÁREA DE CAPTACIÓN
Figura 1. Corte esquemático del sistema de
captación de agua de
Ollas de agua, Jagüeyes, Cajas de agua o Aljibes
Captar agua proveniente de escurrimientos superficiales
durante la época de lluvia y utilizarla de manera controlada
como fuente de abrevadero durante la época de estiaje.
Ventajas
●● Se disminuye la mortandad y/o estrés del ganado,
causado por escases de agua durante la época de
estiaje.
●● Bajo costo, con un horizonte de recuperación de
inversión de uno a dos años.
●● Incremento en la eficiencia del uso de agua de
lluvia.
●● Mejora el entorno micro.
●● No requiere consumo de energía adicional.
●● Los materiales de construcción son adaptables a
las condiciones particulares de cada sitio.
●● No requiere conocimientos técnicos avanzados
para el manejo y administración del jagüey.
●● El agua almacenada se distribuye por gravedad y
de manera controlada.
Desventajas
●● Se debe disponer de la superficie necesaria para
formar el cuerpo de agua, así como la extensión
necesaria para la colecta de agua de lluvia (micro-
cuenca), por lo que no es una opción adecuada
para pequeñas propiedades.
●● Requiere supervisión técnica especializada duran-
te el diseño y construcción para garantizar el buen
funcionamiento hidráulico del sistema.
Condiciones para establecer un jagüey
Los jagüeyes deben diseñarse bajo técnicas ingenieriles,
considerando elementos como, seguridad y estabilidad de
la obra, fuentes de recolección de agua (microcuenca), así
como vertedor para drenar y controlar los niveles máximos
de agua.
Por otra parte, los suelos deberán tener una textura franca o
arcillosa para asegurar un grado de impermeabilidad ade-
cuado. Los suelos arenosos no son aptos para la construc-
ción de jagüeyes, a menos que se consideren inversiones
adicionales para el sellado o impermeabilización con arci-
llas expansivas o colocación de plásticos o geomembrana.
3
A
Curvas
a
n
ivel Linea de flujo
principal
Sentido
del flujo
CORONA DEL JAGÜEY
B
Sentido
del flujo
Curvas
a nivel
CORONA DEL JAGÜEY
Figura 2. Vista aérea de un jagüey construido sobre
una línea de flujo natural.
Figura 3. Jagüey en forma de media luna para con-
diciones de pendiente uniforme.
La mayoría de los jagüeyes se construyen en tierras donde
hay una recarga más o menos constante de agua de lluvia
(superior a los 400 mm por año). En áreas secas existe el
peligro que se evapore demasiada agua y la restante se sa-
linice o pudra, por lo que se deberá recurrir a un sistema de
almacenamiento cerrado.
Procedimientos y equipo de construcción o
implementación
Si se cumplen las condiciones de precipitación media anual
mínima necesaria para que el jagüey se justifique, mismas
que se detallan más adelante, este puede ser adaptado a
casi cualquier condición de relieve en el terreno. Algunas
de las condiciones más comunes son: Aprovechar una co-
C
Sentido
del flujo
Curvas
a nivel
CORONA DEL JAGÜEY
Figura 4. Jagüey en forma rectangular, para condi-
ciones de pendiente uniforme.
Sentido
del flujo
D
CORONA DEL JAGÜEY
Figura 5. Jagüey en forma rectangular (caja de
agua) construido mediante excavación sobre un
terreno de pendiente ligera.
4
Área de corte para la
formación del terraplen
Pendiente original del terreno
Figura 6. Condiciones de corte para la formación
del terraplén, esquema A, B y C
Figura 7. Condiciones de corte para la formación
del terraplén, esquema A, B y C.
Figura 8. Maquinaria Bulldozer D6, recomendada
para la construcción de jagüeyes.
Figura 9. Máquina retroexcavadora JCB Serie 3 en
proceso de formación de un jagüey.
Pendiente original del terreno
Área de corte para la
formación del terraplen
rriente intermitente bien definida (Figura 2); acondicionar
un terre no con un bordo en forma de media luna o rectan-
gular para captar agua en un terreno de ladera con pen-
diente uniforme (Figuras 3 y 4) o realizar una excavación
para colectar agua en un terreno de pendiente muy ligera
(Figura 5).
La condición más simple es la que se muestra en el esque-
ma A, (Figura 3), ya que el relieve se encarga de encauzar
de manera natural el agua al punto de interes, sin embargo
cuando no se dispone de un sitio con estas características
se deberá garantizar el sentido correcto de flujo hacia la
estructura mediante canales colectores, como los presen-
tados en los esquemas B, C y D (Figuras 3,4 y 5).
De manera general, la Figura 6 muestra las condiciones de
superficie de corte para la formación del terraplén compa-
tible con los esquemas A, B y C. La Figura 7 presenta las
condiciones de corte para el jagüey presentado en el es-
quema D.
Nota: En los esquemas anteriores no se hace referencia al vertedor o canal de
desfogue, el cual es imprescindible en cualquier obra de almacenamiento y se
discutirá más adelante.
Para el proceso de construcción es necesario se utiliza ma-
quinaria pesada para realizar los movimientos de tierra ne-
cesarios según los esquemas presentados. Una maquina
que resulta eficiente para este proceso es del tipo Bulldo-
zer D6 (Figura 8), ya puede realizar los desplazamientos de
tierra y la compactación de la misma.
Sin embargo se ha trabajado de manera exitosa con maqui-
naria más ligera del mismo tipo (Bulldozer D4), o retroexca-
vadora del tipo“Mano de Chango”(Figura 9).
Cualquier maquinaria que facilite el movimiento masivo de
tierra puede ser empleada en la construcción de jagüeyes,
la diferencia se verán en la eficiencia y el tiempo de trabajo.
5
Cuadro 1. Demanda diaria de agua para las princi-
pales especies domesticas.
Criterios de diseño
Demanda de agua y volumen de almacenamiento
Los jagüeyes son un caso particular de captación de agua
de lluvia por lo que se deberá conoce en primer lugar:
a)  Cantidad de lluvia anual disponible y su distribución
en el tiempo y
b)  demanda diaria de agua.
De esta información primaria se deduce el área de la mi-
crocuenca mínima necesaria y el volumen de captación de
la obra.
En la Figura A1 del Anexo, se puede obtener el valor medio
de lluvia anual para cada región del país de acuerdo con los
datos reportados por INEGI.
Del Cuadro 1 se puede obtener un estimado de la demanda
aproximada diaria de consumo de agua por cada cabeza
para las principales especies domesticas.
Fuente: Versión sintetizada de Anaya ef al, 1998.
El productor interesado puede obtener sus propios valo-
res por medición directa, para lo cual deberá garantizar la
disponibilidad total de agua a un número de cabezas que
servirán como testigo durante 3 a 5 días y monitorear de
manera cuantitativa los consumos medios.
En el nomograma de la Figura A2 del Anexo se muestra un
balance entre la distribución anual de la lluvia y la deman-
da diaria de agua, por lo que se obtiene de manera estima-
da el volumen de agua que deberá ser capaz de almacenar
el jagüey.
La lectura del nomograma inicia en la parte inferior (De-
manda diaria de agua individual) y se proyecta en línea ver-
tical hacia el primer grupo de líneas, a partir de la intersec-
ción de esta primera línea se proyecta en sentido horizontal
hasta el extremo izquierdo que nos indicaran el área de la
cuenca necesaria (por cada cabeza). La proyección vertical
en el segundo grupo de líneas y su proyección horizontal a
la derecha indicara la capacidad de almacenamiento (por
cabeza) necesaria. El total del área y de la capacidad será el
producto de los correspondientes valores individuales por
el número de cabezas.
Si la superficie del área de captación no es impermeable, el
valor obtenido del nomograma deberá multiplicarse por el
inverso del coeficiente de escurrimiento.
Ejemplo, si el coeficiente de escurrimiento es de 0.2 el valor
del área de la cuenca deberá multiplicarse por cinco (1/0.2).
En el caso del volumen de almacenamiento, no se debe al-
terar el valor obtenido del nomograma.
Dimensiones del jagüey.
Dada la irregularidad de las formas que puede tener un ja-
güey, resulta complicado su dimensionamiento para garan-
tizar que el volumen de almacenamiento sea el obtenido a
partir del nomograma (una sobre excavación se traducirá
en una ineficiencia del sistema). El técnico responsable del
diseño, deberá por tanto recurrir a aproximaciones a partir
de las figuras regulares conocidas. Un método de aproxi-
mación es el propuesto por USDA (Agriculture Handbook
590), cuya fórmula se expresa
V = Volumen de excavación (m3
)
A = Área del plano a (m2
)
B = Área del plano b (m2
)
C = Área del plano c (m2
)
D = Profundidad máxima (m)
Donde:
D
V=
𝐴𝐴 4
6
𝐵𝐵 𝐶𝐶
×
𝐷𝐷
27
1
ESPECIE
Vacas adultas
Cerdos (100 kg)
Ovinos
Cabras
Conejos
Gallinas
Pavos
CONSUMO (L/día)
85
12
7
11
0.50
0.25
0.25
6
A partir de esta fórmula se pueden aproximar volúmenes
para proyectar formas tan irregulares como la siguiente:
A
B
C
Donde el área de cada plano se puede estimar por el mé-
todo de la cuadricula. Así mismo el técnico responsable de-
berá estar familiarizado con el cálculo de las áreas para las
formas más comunes que se encontrara durante el diseño
de un jagüey.
Rectángulo A= HL
Circulo A = 3.14 R2
Cuadrante A = (3.14 R2) /4
Parábola A = 0.67 LH
Elipse A = 0.7854 LH
R
L
H
L
L
H
H
R
Estimación del gasto máximo Q para el diseño
del vertedor.
Existen metodologías para estimar el gasto máximo con
buena aproximación, por ejemplo el método de las curvas
numéricas del SCS o el método racional; sin embargo, estos
método demandan conocimiento sobre las condiciones hi-
drológicas del suelo, las condiciones de cobertura, la inten-
sidad de la lluvia máxima y el tiempo de concentración, por
lo que resultan poco práctico para lugares donde se carece
de información. El método racional simplificado y el méto-
do de las huellas máximas resultan soluciones sencillas, con
aproximaciones de menor precisión que para obras peque-
ñas se pueden considerar como validas (para conocer los
detalles de el método de las curvas numéricas y el método
racional consulte www.sagarpa.gob.mx/desarrollorural/.
El método racional simplificado
El cálculo de gasto máximo (QMAX, en m3
/s), se obtiene El
cálculo de gasto máximo (QMAX, en m3
/s), se obtiene me-
diante la siguiente expresión:
Donde:
C = Coeficiente de escurrimiento (adim 0-1)
L = Lamina de lluvia máxima en 24 hr (cm)
A = Área de la cuenca de aporte (ha)
El valor aproximado de C se obtiene del Cuadro 2, si existe
más de una condición de uso de suelo de debe ponderar
en función del área. De no contar con un valor local de L,
este valor se obtendrá directamente de la Figura A3 del
Anexo, ubicando previamente el área de trabajo. Finalmen-
te el área de la cuenca se podrá obtener a partir de planos
topográficos o por recorrido en campo con Global Positio-
ning System (GPS).
2QMAX=0.028 C L A
Uso de suelo Pendiente(%) Textura
G M F
Bosque 0.10
0-5
6-10
11-30
11-30
0-5
6-10
6-10
11-30
0-5
Pastizales 0.16
Terrenos
cultivados
0.30
0.40
0.52
0.25
0.10
0.22
0.30
0.36
0.50
0.60
0.72
0.35
0.30
0.42
0.40
0.55
0.60
0.70
0.82
0.50
0.40
0.60
Cuadro 2. Aproximación del valor del coeficiente
de escurrimiento.
Disposición y dimensiones del vertedor
Una vez conocido el valor de QMAX, se debe calcular el
área del vertedor. A partir de la expresión:
Donde:
A = Área transversal del vertedor (m2
)
Q=A×V ∴ A=
QMAX
V
3
7
V = Velocidad del flujo sobre el vertedor (m3
/s).
Siempre que sea posible deberá diseñarse el vertedor in-
dependiente al terraplén que forma el bordo del jagüey,
ya que se trata de una obra basada en tierra compactada.
De lo contrario deberá asegurarse la superficie con mam-
postería o empedrado bien compactos que cubran tanto la
base como los taludes (Figura 10).
Un canal vertedor con pendiente mínima de 1%, paredes
bien compactadas y libres de vegetación garantiza una
velocidad mínima de 1.5 m3
/s, por lo que se puede utilizar
este valor para una aproximación sobreestimada del área
necesaria del vertedor, lo que garantiza el buen funciona-
miento del mismo. Por lo tanto la ecuación es:
Otro aspecto básico que se debe garantizar es que el espe-
jo del agua sobre el vertedor, funcionando a gasto máximo
quede al menos 0.5 m por debajo de elevación de la coro-
na (Figura 10).
Compactación
Aunque se manera empírica y poco eficiente, desde hace
tiempo se acostumbraba a compactar los diques de tierra
y jagüeyes. Aun hoy en día sigue latente el problema de la
gran diversidad de variables que se pueden encontrar ante
la necesidad de realizar una buena compactación:
●● 	Tipo de materiales (suelos cohesivos o no cohesi-
vos)
●● 	Humedad óptima
●● 	Maquinaria disponible para la compactación
Próctor ideó la manera de obtener (aunque de forma
aproximada las condiciones óptimas de compactación en
la construcción de un terraplén). Cuando la necesidad de
compactación se presenta en construcciones de grandes
dimensiones o grandes extensiones se justifica de sobre
manera la adquisición o renta del equipo más eficiente en
función de los resultados de las pruebas Próctor. Sin em-
bargo en la construcción de jagüeyes, el proyectista gene-
ralmente se debe adaptar a las condiciones de maquinaria
disponible por ello será necesario recurrir a terraplenes de
prueba.
Terraplenes de prueba
Son ensayos de compactación de campo hecho con el
A=
QMAX
m3
s
1.5
m
s
4
equipo disponible y empleando los materiales a usar en
el terraplén definitivo. Tienen como finalidad determinar
(para ese equipo en específico) el número de pasadas más
económico para obtener el grado de compactación. Se lla-
ma grado de compactación (C) a la relación del peso vo-
lumétrico seco (γS
) sobre el peso volumétrico secó óptimo
expresado en porciento (γ0
). El valor de γ0
se obtiene de la
prueba Próctor a partir de laboratorio.
En México, los terraplenes de prueba se efectúan general-
mente de acuerdo con la siguiente práctica:
Se hacen terraplenes de 30 por 5 m aproximadamente,
donde se va a probar el número conveniente de pasadas
del equipo. El terraplén está dividido en zonas, de tal ma-
nera que cada una reciba un número distinto de pasadas.
El terraplén debe estar formado por 6 u 8 capas de material
colocado de 20 en 20 cm.
Figura 11. Esquema de terraplén de prueba
Con el grado de compactación y con el número de pasadas
de cada zona se hace una gráfica.
Para obtener en 100% de compactación es necesario dar
gran número de pasadas del equipo. Por esta razón los te-
rraplenes se llevan a un grado de compactación de 95%,
resultando en terraplenes económicos en la mayoría de los
casos.
Figura 12. Efecto del número de pasadas en el gra-
do de compactación.
C =
γS
γ0
× 100
12 10 6
Núm de pasadas
Rampa de
seguridad
Zona por compactar
5m 5m 5m
100
90
80
70
60
0 5 10 15 20 25
Num Pasadas
C
%
8
Operación y mantenimiento
El mantenimiento no requiere supervisión especializada,
sin embargo el productor deberá tener presente dos as-
pectos fundamentales.
a)  El consumo diario de agua deberá apegarse a los cri-
terios de diseño para garantizar la disponibilidad de
la misma durante el periodo de sequia.
b)  El principal enemigo del almacenamiento son los azol-
ves que dentro de él se acumulan y disminuyen su vida
útil por lo que el productor deberá, necesariamente,
de complementar la obra con pequeñas estructuras
aguas arriba diseñadas para retener los sedimentos.
Si el área de captación esta impermeabilizada, un desarena-
dor o sedimentador en la entrada al jagüey puede ser sufi-
ciente, de lo contrario se deberán realizarse prácticas de con-
servación de suelos como presas filtrantes sobre los cauces
bien definidos y bordería al contorno sobre las laderas.
La Figura 13 muestra una propuesta de acomodo de prác-
ticas, cualquier práctica conservacionista enfocada en re-
tener sedimentos resulta útil sin importar el orden en que
estas se distribuyan.
Figura 13. Esquema de las trampas de sedimento
en perfil (arriba) y en planta (abajo)
Presas Filtrantes
Aguas arriba del Jagüey
(Criterio Cabeza-Pie)
Sedimentos
Acumulados
Presas Filtrantes
Bordo del
Jagüey
MuroVivo
Piedraacomodada
zanjastrinch
era
Ejemplo de cálculo
Se desea construir un jagüey que cubra la demanda de
agua de 30 cabezas de ganado vacuno, dentro de un pre-
dio destinado a pastizales con textura media y una pen-
diente de 15% y una lluvia media anual de 700 mm y una
máxima en 24 hr de 75 mm.
Demanda Diaria Total (DDT)
Para ganado vacuno se tiene una demanda diaria de 85 L
por cabeza (Cuadro 1).
DDT = 85L×30 = 2,550 L dia-1
Área mínima de la cuenca (AMC)
De la Figura A2 del Anexo se tiene que para un consumo
diario de 85 L en una región semiárida (700 mm) se debe-
rán garantizar 55 m2
de área de captación (por cabeza).
AMC impermeabilizada
AMCC/IMP
= 55m2
×30=1,650m2
AMC sin impermeabilizar
AMCS/IMP
= 1,650m2
×(1/C)
Donde:
C = Coeficiente de escurrimiento = 0.42 (Cuadro 2).
AMCS/IMP
=1,650m2
×(1/0.42)=3,928.6 m2
.
Capacidad Total del Jagüey (CTJ)
CTJ = 14m3
(Figura 2)×30=420m3
Gasto máximo del vertedor (QMAX
).
QMAX
= 0.028×C×L×A
QMAX
= 0.028×0.42×7.5cm× 0.3928 ha(valor de AMCS/IMP
)
QMAX
= 0.035 m3
/s = 35 L/s
Diseño del vertedor.
Utilizando la ecuación 4, se obtiene:
A=
QMAX
1.5
=
0.035
1.5
=0.023m2
9
Si el vertedor se diseña con 0.5 m de ancho, el espejo de
agua a QMAX
tendrá una altura de apenas 0.0466 m (5 cm).
Por lo que el canal del vertedor deberá tener una profundi-
dad mínima de 55 cm.
Elaboró:
Abraham Domínguez Acevedo
dominguezad@colpos.mx.
Especialidad de Hidrociencias del Colegio de Postgradua-
dos, Montecillos, Estado de México. 2009
Revisión Técnica: Dr. Demetrio S. Fernández Reynoso.
Especialidad de Hidrociencias. Colegio de Postgraduados.
Figura A1. Distribución de la lluvia media anual en México.
10
Figura A3. Lluvia máxima en 24 hr con periodo de retorno de 10 años.
Figura A2. Área de captación y volumen de almacenamiento mínimo necesario por unidad animal para
tres regiones de nuestro país.

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  • 1. “SECRETARÍA DE AGRICULTURA, GANADERÍA, DESARROLLO RURAL, PESCA Y ALIMENTACIÓN” Subsecretaría de Desarrollo Rural Dirección General de Apoyos para el Desarrollo Rural” Ollas de Agua, Jagüeyes, Cajas de Agua o Aljibes
  • 2. 2 Definición Los jagüeyes, también conocidos como ollas de agua, ca- jas de agua, aljibes, trampas de agua o bordos de agua, son depresiones sobre el terreno, que permiten almacenar agua proveniente de escurrimientos superficiales. Jagüey es un vocablo taíno que significa balsa, zanja o pozo lleno de agua, en el que abreva el ganado. No obstante que existen jagüeyes naturales, el presente trabajo se referirá a la construcción de jagüeyes artificiales como medios para captar, almacenar y administrar agua de lluvia con fines pecuarios, siendo una alternativa para que el ganado obtenga agua durante las épocas de sequía pro- longada, reduciendo los problemas ligados a la indisponi- bilidad de agua. Un jagüey artificial es un cuerpo de agua más pequeño que un lago o una presa, aunque no hay un rango de tamaño bien definido, en El Reino Unido, donde se tienen algunos de los estudios más extensos sobre bordería multipropósi- to se ha adoptado una extensión para este tipo de obras de entre varios m2 y 2 ha, siempre que sobre estas se retenga agua por al menos cuatro meses del año. Los jagüeyes artificiales son un caso particular de la cap- tación de agua de lluvia, misma que ha sido conocida en nuestro país desde las épocas prehispánicas, tal como lo demuestra la construcción de“Chultuns”en la región Maya (Figura 1). CORTE DEL CHULTUN CHULTUN PLATAFORMA ROCA CALIZA ÁREA DE CAPTACIÓN Figura 1. Corte esquemático del sistema de captación de agua de Ollas de agua, Jagüeyes, Cajas de agua o Aljibes Captar agua proveniente de escurrimientos superficiales durante la época de lluvia y utilizarla de manera controlada como fuente de abrevadero durante la época de estiaje. Ventajas ●● Se disminuye la mortandad y/o estrés del ganado, causado por escases de agua durante la época de estiaje. ●● Bajo costo, con un horizonte de recuperación de inversión de uno a dos años. ●● Incremento en la eficiencia del uso de agua de lluvia. ●● Mejora el entorno micro. ●● No requiere consumo de energía adicional. ●● Los materiales de construcción son adaptables a las condiciones particulares de cada sitio. ●● No requiere conocimientos técnicos avanzados para el manejo y administración del jagüey. ●● El agua almacenada se distribuye por gravedad y de manera controlada. Desventajas ●● Se debe disponer de la superficie necesaria para formar el cuerpo de agua, así como la extensión necesaria para la colecta de agua de lluvia (micro- cuenca), por lo que no es una opción adecuada para pequeñas propiedades. ●● Requiere supervisión técnica especializada duran- te el diseño y construcción para garantizar el buen funcionamiento hidráulico del sistema. Condiciones para establecer un jagüey Los jagüeyes deben diseñarse bajo técnicas ingenieriles, considerando elementos como, seguridad y estabilidad de la obra, fuentes de recolección de agua (microcuenca), así como vertedor para drenar y controlar los niveles máximos de agua. Por otra parte, los suelos deberán tener una textura franca o arcillosa para asegurar un grado de impermeabilidad ade- cuado. Los suelos arenosos no son aptos para la construc- ción de jagüeyes, a menos que se consideren inversiones adicionales para el sellado o impermeabilización con arci- llas expansivas o colocación de plásticos o geomembrana.
  • 3. 3 A Curvas a n ivel Linea de flujo principal Sentido del flujo CORONA DEL JAGÜEY B Sentido del flujo Curvas a nivel CORONA DEL JAGÜEY Figura 2. Vista aérea de un jagüey construido sobre una línea de flujo natural. Figura 3. Jagüey en forma de media luna para con- diciones de pendiente uniforme. La mayoría de los jagüeyes se construyen en tierras donde hay una recarga más o menos constante de agua de lluvia (superior a los 400 mm por año). En áreas secas existe el peligro que se evapore demasiada agua y la restante se sa- linice o pudra, por lo que se deberá recurrir a un sistema de almacenamiento cerrado. Procedimientos y equipo de construcción o implementación Si se cumplen las condiciones de precipitación media anual mínima necesaria para que el jagüey se justifique, mismas que se detallan más adelante, este puede ser adaptado a casi cualquier condición de relieve en el terreno. Algunas de las condiciones más comunes son: Aprovechar una co- C Sentido del flujo Curvas a nivel CORONA DEL JAGÜEY Figura 4. Jagüey en forma rectangular, para condi- ciones de pendiente uniforme. Sentido del flujo D CORONA DEL JAGÜEY Figura 5. Jagüey en forma rectangular (caja de agua) construido mediante excavación sobre un terreno de pendiente ligera.
  • 4. 4 Área de corte para la formación del terraplen Pendiente original del terreno Figura 6. Condiciones de corte para la formación del terraplén, esquema A, B y C Figura 7. Condiciones de corte para la formación del terraplén, esquema A, B y C. Figura 8. Maquinaria Bulldozer D6, recomendada para la construcción de jagüeyes. Figura 9. Máquina retroexcavadora JCB Serie 3 en proceso de formación de un jagüey. Pendiente original del terreno Área de corte para la formación del terraplen rriente intermitente bien definida (Figura 2); acondicionar un terre no con un bordo en forma de media luna o rectan- gular para captar agua en un terreno de ladera con pen- diente uniforme (Figuras 3 y 4) o realizar una excavación para colectar agua en un terreno de pendiente muy ligera (Figura 5). La condición más simple es la que se muestra en el esque- ma A, (Figura 3), ya que el relieve se encarga de encauzar de manera natural el agua al punto de interes, sin embargo cuando no se dispone de un sitio con estas características se deberá garantizar el sentido correcto de flujo hacia la estructura mediante canales colectores, como los presen- tados en los esquemas B, C y D (Figuras 3,4 y 5). De manera general, la Figura 6 muestra las condiciones de superficie de corte para la formación del terraplén compa- tible con los esquemas A, B y C. La Figura 7 presenta las condiciones de corte para el jagüey presentado en el es- quema D. Nota: En los esquemas anteriores no se hace referencia al vertedor o canal de desfogue, el cual es imprescindible en cualquier obra de almacenamiento y se discutirá más adelante. Para el proceso de construcción es necesario se utiliza ma- quinaria pesada para realizar los movimientos de tierra ne- cesarios según los esquemas presentados. Una maquina que resulta eficiente para este proceso es del tipo Bulldo- zer D6 (Figura 8), ya puede realizar los desplazamientos de tierra y la compactación de la misma. Sin embargo se ha trabajado de manera exitosa con maqui- naria más ligera del mismo tipo (Bulldozer D4), o retroexca- vadora del tipo“Mano de Chango”(Figura 9). Cualquier maquinaria que facilite el movimiento masivo de tierra puede ser empleada en la construcción de jagüeyes, la diferencia se verán en la eficiencia y el tiempo de trabajo.
  • 5. 5 Cuadro 1. Demanda diaria de agua para las princi- pales especies domesticas. Criterios de diseño Demanda de agua y volumen de almacenamiento Los jagüeyes son un caso particular de captación de agua de lluvia por lo que se deberá conoce en primer lugar: a)  Cantidad de lluvia anual disponible y su distribución en el tiempo y b)  demanda diaria de agua. De esta información primaria se deduce el área de la mi- crocuenca mínima necesaria y el volumen de captación de la obra. En la Figura A1 del Anexo, se puede obtener el valor medio de lluvia anual para cada región del país de acuerdo con los datos reportados por INEGI. Del Cuadro 1 se puede obtener un estimado de la demanda aproximada diaria de consumo de agua por cada cabeza para las principales especies domesticas. Fuente: Versión sintetizada de Anaya ef al, 1998. El productor interesado puede obtener sus propios valo- res por medición directa, para lo cual deberá garantizar la disponibilidad total de agua a un número de cabezas que servirán como testigo durante 3 a 5 días y monitorear de manera cuantitativa los consumos medios. En el nomograma de la Figura A2 del Anexo se muestra un balance entre la distribución anual de la lluvia y la deman- da diaria de agua, por lo que se obtiene de manera estima- da el volumen de agua que deberá ser capaz de almacenar el jagüey. La lectura del nomograma inicia en la parte inferior (De- manda diaria de agua individual) y se proyecta en línea ver- tical hacia el primer grupo de líneas, a partir de la intersec- ción de esta primera línea se proyecta en sentido horizontal hasta el extremo izquierdo que nos indicaran el área de la cuenca necesaria (por cada cabeza). La proyección vertical en el segundo grupo de líneas y su proyección horizontal a la derecha indicara la capacidad de almacenamiento (por cabeza) necesaria. El total del área y de la capacidad será el producto de los correspondientes valores individuales por el número de cabezas. Si la superficie del área de captación no es impermeable, el valor obtenido del nomograma deberá multiplicarse por el inverso del coeficiente de escurrimiento. Ejemplo, si el coeficiente de escurrimiento es de 0.2 el valor del área de la cuenca deberá multiplicarse por cinco (1/0.2). En el caso del volumen de almacenamiento, no se debe al- terar el valor obtenido del nomograma. Dimensiones del jagüey. Dada la irregularidad de las formas que puede tener un ja- güey, resulta complicado su dimensionamiento para garan- tizar que el volumen de almacenamiento sea el obtenido a partir del nomograma (una sobre excavación se traducirá en una ineficiencia del sistema). El técnico responsable del diseño, deberá por tanto recurrir a aproximaciones a partir de las figuras regulares conocidas. Un método de aproxi- mación es el propuesto por USDA (Agriculture Handbook 590), cuya fórmula se expresa V = Volumen de excavación (m3 ) A = Área del plano a (m2 ) B = Área del plano b (m2 ) C = Área del plano c (m2 ) D = Profundidad máxima (m) Donde: D V= 𝐴𝐴 4 6 𝐵𝐵 𝐶𝐶 × 𝐷𝐷 27 1 ESPECIE Vacas adultas Cerdos (100 kg) Ovinos Cabras Conejos Gallinas Pavos CONSUMO (L/día) 85 12 7 11 0.50 0.25 0.25
  • 6. 6 A partir de esta fórmula se pueden aproximar volúmenes para proyectar formas tan irregulares como la siguiente: A B C Donde el área de cada plano se puede estimar por el mé- todo de la cuadricula. Así mismo el técnico responsable de- berá estar familiarizado con el cálculo de las áreas para las formas más comunes que se encontrara durante el diseño de un jagüey. Rectángulo A= HL Circulo A = 3.14 R2 Cuadrante A = (3.14 R2) /4 Parábola A = 0.67 LH Elipse A = 0.7854 LH R L H L L H H R Estimación del gasto máximo Q para el diseño del vertedor. Existen metodologías para estimar el gasto máximo con buena aproximación, por ejemplo el método de las curvas numéricas del SCS o el método racional; sin embargo, estos método demandan conocimiento sobre las condiciones hi- drológicas del suelo, las condiciones de cobertura, la inten- sidad de la lluvia máxima y el tiempo de concentración, por lo que resultan poco práctico para lugares donde se carece de información. El método racional simplificado y el méto- do de las huellas máximas resultan soluciones sencillas, con aproximaciones de menor precisión que para obras peque- ñas se pueden considerar como validas (para conocer los detalles de el método de las curvas numéricas y el método racional consulte www.sagarpa.gob.mx/desarrollorural/. El método racional simplificado El cálculo de gasto máximo (QMAX, en m3 /s), se obtiene El cálculo de gasto máximo (QMAX, en m3 /s), se obtiene me- diante la siguiente expresión: Donde: C = Coeficiente de escurrimiento (adim 0-1) L = Lamina de lluvia máxima en 24 hr (cm) A = Área de la cuenca de aporte (ha) El valor aproximado de C se obtiene del Cuadro 2, si existe más de una condición de uso de suelo de debe ponderar en función del área. De no contar con un valor local de L, este valor se obtendrá directamente de la Figura A3 del Anexo, ubicando previamente el área de trabajo. Finalmen- te el área de la cuenca se podrá obtener a partir de planos topográficos o por recorrido en campo con Global Positio- ning System (GPS). 2QMAX=0.028 C L A Uso de suelo Pendiente(%) Textura G M F Bosque 0.10 0-5 6-10 11-30 11-30 0-5 6-10 6-10 11-30 0-5 Pastizales 0.16 Terrenos cultivados 0.30 0.40 0.52 0.25 0.10 0.22 0.30 0.36 0.50 0.60 0.72 0.35 0.30 0.42 0.40 0.55 0.60 0.70 0.82 0.50 0.40 0.60 Cuadro 2. Aproximación del valor del coeficiente de escurrimiento. Disposición y dimensiones del vertedor Una vez conocido el valor de QMAX, se debe calcular el área del vertedor. A partir de la expresión: Donde: A = Área transversal del vertedor (m2 ) Q=A×V ∴ A= QMAX V 3
  • 7. 7 V = Velocidad del flujo sobre el vertedor (m3 /s). Siempre que sea posible deberá diseñarse el vertedor in- dependiente al terraplén que forma el bordo del jagüey, ya que se trata de una obra basada en tierra compactada. De lo contrario deberá asegurarse la superficie con mam- postería o empedrado bien compactos que cubran tanto la base como los taludes (Figura 10). Un canal vertedor con pendiente mínima de 1%, paredes bien compactadas y libres de vegetación garantiza una velocidad mínima de 1.5 m3 /s, por lo que se puede utilizar este valor para una aproximación sobreestimada del área necesaria del vertedor, lo que garantiza el buen funciona- miento del mismo. Por lo tanto la ecuación es: Otro aspecto básico que se debe garantizar es que el espe- jo del agua sobre el vertedor, funcionando a gasto máximo quede al menos 0.5 m por debajo de elevación de la coro- na (Figura 10). Compactación Aunque se manera empírica y poco eficiente, desde hace tiempo se acostumbraba a compactar los diques de tierra y jagüeyes. Aun hoy en día sigue latente el problema de la gran diversidad de variables que se pueden encontrar ante la necesidad de realizar una buena compactación: ●● Tipo de materiales (suelos cohesivos o no cohesi- vos) ●● Humedad óptima ●● Maquinaria disponible para la compactación Próctor ideó la manera de obtener (aunque de forma aproximada las condiciones óptimas de compactación en la construcción de un terraplén). Cuando la necesidad de compactación se presenta en construcciones de grandes dimensiones o grandes extensiones se justifica de sobre manera la adquisición o renta del equipo más eficiente en función de los resultados de las pruebas Próctor. Sin em- bargo en la construcción de jagüeyes, el proyectista gene- ralmente se debe adaptar a las condiciones de maquinaria disponible por ello será necesario recurrir a terraplenes de prueba. Terraplenes de prueba Son ensayos de compactación de campo hecho con el A= QMAX m3 s 1.5 m s 4 equipo disponible y empleando los materiales a usar en el terraplén definitivo. Tienen como finalidad determinar (para ese equipo en específico) el número de pasadas más económico para obtener el grado de compactación. Se lla- ma grado de compactación (C) a la relación del peso vo- lumétrico seco (γS ) sobre el peso volumétrico secó óptimo expresado en porciento (γ0 ). El valor de γ0 se obtiene de la prueba Próctor a partir de laboratorio. En México, los terraplenes de prueba se efectúan general- mente de acuerdo con la siguiente práctica: Se hacen terraplenes de 30 por 5 m aproximadamente, donde se va a probar el número conveniente de pasadas del equipo. El terraplén está dividido en zonas, de tal ma- nera que cada una reciba un número distinto de pasadas. El terraplén debe estar formado por 6 u 8 capas de material colocado de 20 en 20 cm. Figura 11. Esquema de terraplén de prueba Con el grado de compactación y con el número de pasadas de cada zona se hace una gráfica. Para obtener en 100% de compactación es necesario dar gran número de pasadas del equipo. Por esta razón los te- rraplenes se llevan a un grado de compactación de 95%, resultando en terraplenes económicos en la mayoría de los casos. Figura 12. Efecto del número de pasadas en el gra- do de compactación. C = γS γ0 × 100 12 10 6 Núm de pasadas Rampa de seguridad Zona por compactar 5m 5m 5m 100 90 80 70 60 0 5 10 15 20 25 Num Pasadas C %
  • 8. 8 Operación y mantenimiento El mantenimiento no requiere supervisión especializada, sin embargo el productor deberá tener presente dos as- pectos fundamentales. a)  El consumo diario de agua deberá apegarse a los cri- terios de diseño para garantizar la disponibilidad de la misma durante el periodo de sequia. b)  El principal enemigo del almacenamiento son los azol- ves que dentro de él se acumulan y disminuyen su vida útil por lo que el productor deberá, necesariamente, de complementar la obra con pequeñas estructuras aguas arriba diseñadas para retener los sedimentos. Si el área de captación esta impermeabilizada, un desarena- dor o sedimentador en la entrada al jagüey puede ser sufi- ciente, de lo contrario se deberán realizarse prácticas de con- servación de suelos como presas filtrantes sobre los cauces bien definidos y bordería al contorno sobre las laderas. La Figura 13 muestra una propuesta de acomodo de prác- ticas, cualquier práctica conservacionista enfocada en re- tener sedimentos resulta útil sin importar el orden en que estas se distribuyan. Figura 13. Esquema de las trampas de sedimento en perfil (arriba) y en planta (abajo) Presas Filtrantes Aguas arriba del Jagüey (Criterio Cabeza-Pie) Sedimentos Acumulados Presas Filtrantes Bordo del Jagüey MuroVivo Piedraacomodada zanjastrinch era Ejemplo de cálculo Se desea construir un jagüey que cubra la demanda de agua de 30 cabezas de ganado vacuno, dentro de un pre- dio destinado a pastizales con textura media y una pen- diente de 15% y una lluvia media anual de 700 mm y una máxima en 24 hr de 75 mm. Demanda Diaria Total (DDT) Para ganado vacuno se tiene una demanda diaria de 85 L por cabeza (Cuadro 1). DDT = 85L×30 = 2,550 L dia-1 Área mínima de la cuenca (AMC) De la Figura A2 del Anexo se tiene que para un consumo diario de 85 L en una región semiárida (700 mm) se debe- rán garantizar 55 m2 de área de captación (por cabeza). AMC impermeabilizada AMCC/IMP = 55m2 ×30=1,650m2 AMC sin impermeabilizar AMCS/IMP = 1,650m2 ×(1/C) Donde: C = Coeficiente de escurrimiento = 0.42 (Cuadro 2). AMCS/IMP =1,650m2 ×(1/0.42)=3,928.6 m2 . Capacidad Total del Jagüey (CTJ) CTJ = 14m3 (Figura 2)×30=420m3 Gasto máximo del vertedor (QMAX ). QMAX = 0.028×C×L×A QMAX = 0.028×0.42×7.5cm× 0.3928 ha(valor de AMCS/IMP ) QMAX = 0.035 m3 /s = 35 L/s Diseño del vertedor. Utilizando la ecuación 4, se obtiene: A= QMAX 1.5 = 0.035 1.5 =0.023m2
  • 9. 9 Si el vertedor se diseña con 0.5 m de ancho, el espejo de agua a QMAX tendrá una altura de apenas 0.0466 m (5 cm). Por lo que el canal del vertedor deberá tener una profundi- dad mínima de 55 cm. Elaboró: Abraham Domínguez Acevedo dominguezad@colpos.mx. Especialidad de Hidrociencias del Colegio de Postgradua- dos, Montecillos, Estado de México. 2009 Revisión Técnica: Dr. Demetrio S. Fernández Reynoso. Especialidad de Hidrociencias. Colegio de Postgraduados. Figura A1. Distribución de la lluvia media anual en México.
  • 10. 10 Figura A3. Lluvia máxima en 24 hr con periodo de retorno de 10 años. Figura A2. Área de captación y volumen de almacenamiento mínimo necesario por unidad animal para tres regiones de nuestro país.