IIntroducción

Los hafirs, o reservorios para cosecha agua, cuentan con una larga historia en África Oriental, sobre todo en regiones áridas y semiáridas donde la escasez de agua en un gran reto para la agricultura y los medios de vida. Esta tecnología tradicional se originó en Sudan y se extendió a otras partes de la región. Los hafirs son estructuras cavadas someras que reciben y almacenan el agua de lluvia para varios usos, como riego, abrevaderos del ganado y necesidades domésticas (Figura 1; Awad, 2024).

En Sudán, los hafirs se han utilizado durante décadas como una adaptación crítica a las recurrentes sequías, la desertificación y la escasez de agua. Los sistemas hafir son fundamentales para apoyar la agricultura y reducir el impacto de la escasez de agua estacional. Los proyectos internacionales en Sudán, como los financiados por la Unión Europea, han además perfeccionado y promovido la construcción de hafirs, con un énfasis en la gestión integral de la captación para mejorar la disponibilidad de agua, reducir los conflictos basados en recursos y mejorar la productividad agrícola.

En Kenia y Tanzania, la adopción de hafirs cobró fuerza a través del desarrollo de iniciativas dirigidas a mejorar el acceso al agua para los pequeños productores y los pastores. Su éxito yace en su simplicidad y escalabilidad, que los hace idóneos tanto para comunidades pequeñas como para entornos agrícolas más grandes. 

Instalación de hafirs

Los siguientes pasos para la construcción de hafirs se basan en nuestra experiencia, pero pueden adaptarse a los elementos y limitaciones locales.

1. Selección y preparación del lugar

Elija un lugar adecuado para que el hafir logre máximas efectividad y sostenibilidad. Evalúe varios factores para garantizar que el reservorio pueda recoger y almacenar agua con eficacia y al mismo tiempo llene las necesidades de la comunidad. Inspeccione visualmente el paisaje y aborde con la comunidad la ubicación del hafir. Los factores a tomar en cuenta incluyen

• Pendiente: un área con una ligera pendiente es ideal para dirigir la escorrentía hacia el hafir. Evite pendientes pronunciadas para minimizar la erosión del suelo. 
• Área de captación: evalúe el tamaño y las características del área de captación para garantizar un suficiente suministro de agua. Los hafirs pueden construirse a nivel de hogar para utilizarse durante la estación seca y deben ser de al menos 10m³. Para usos mayores, agrícolas o producción, los hafirs deben ser mucho más grandes para llenar las necesidades de agua de los cultivos fuera de temporada.
• Proximidad a los usuarios: el lugar debe estar cerca de los beneficiarios previstos, como fincas, escuelas o puntos para abrevar el ganado.
• Propiedad: confirme que la tierra está libre de disputas y que se cuenta con todos los permisos de ley. Pregunte a la comunidad/propietario sobre los planes futuros en relación con el terreno a fin de minimizar la probabilidad de tener que trasladar el hafir. 
• Participación de la comunidad: involucre a la comunidad para garantizar que el lugar cumple con sus necesidades y que están dispuestos a darle al hafir mantenimiento a largo plazo. Trate con la comunidad las opciones para armonizar la selección del lugar con sus prioridades. 
• Patrones de precipitación: analice los datos de precipitación histórica para garantizar que el sitio pueda captar agua con fiabilidad durante la estación lluviosa. 
• Tasas de evaporación: en zonas donde se produce mucha evaporación, el lugar debe estar estratégicamente colocado para recibir sombra o protección contra el viento siempre que sea posible. Piense en materiales para los que haya fácil acceso en su zona (p. ej. árboles frente a material de cobertura física). En Arusha, Tanzania, hemos estado utilizando malla sombra agrícola. 
• Preparación del terreno: incluye desbrozar, limpiar de rocas y desechos el lugar seleccionado. Durante el proceso de selección tome en cuenta qué se necesitará para limpiar el lugar.

2. Determinar la capacidad de almacenamiento y el diseño del sistema 

La capacidad de almacenamiento de un hafir se calcula en función de sus dimensiones y forma. La mayoría de los hafirs tiene forma trapezoidal o rectangular, y su volumen se determina utilizando la geometría. Los hafirs trapezoidales tienen lados inclinados (Figura 2), que significa que sus dimensiones en la parte superior son mayores que las dimensiones de la base (en la parte inferior del área de excavación o vaso). 

Calcule el volumen utilizando la fórmula del trapecio:

Para hafirs trapezoidales, la fórmula para el volumen es:
V=1/6·D·[(Lt·Wt)+(Lt·Wb)+(Lb·Wt)+(Lb·Wb)]
Donde:

• D  es la profundidad 
• Lt es la longitud superior 
• Wt es el ancho superior 
• Lb es la longitud inferior 
• Wb es el ancho inferior 

Aproximación rectangular simplificada (si aplica):

Para un hafir con paredes verticales o pendientes laterales mínimas, utilice la forma del rectángulo :
V=L·W·D
Donde:

• L es la longitud 
• W es el ancho 
• D es la profundidad 

El volumen de un hafir depende de la capacidad financiera del usuario y sus preferencias1 porque esto determinará la cantidad de materiales necesarios. 

Medidas

A fin de obtener medidas precisas para hafirs trapezoidales, lo mejor es comenzar midiendo y marcando las dimensiones inferiores de la estructura. Comience a excavar el foso basándose en las dimensiones del fondo o parte inferior, asegurándose de que la profundidad alcance el nivel específico. Una vez que el foso se ha excavado a la profundidad deseada, los lados se pueden moldear y darles formar cuidadosamente para que correspondan con las dimensiones de la parte superior logrando a la vez las pendientes deseadas. Este método asegura precisión y eficiencia para lograr la forma que se pretende (Figura 3).

3. Preparar la estructura del reservorio (Figura 4)

Tomando como base la experiencia de Karatu, Tanzania, un equipo de 10 trabajadores calificados utilizando herramientas manuales (p. ej., picos, palas y carretillas) pueden juntos excavar un reservorio de 85 metros cúbicos en aproximadamente 6 a 9 días, dependiendo de las condiciones del suelo. Cuando los suelos son duros o rocosos, tienden a hacer más lento el avance, mientras que los suelos sueltos y arenosos facilitan una excavación más rápida.

4. Instalar el revestimiento de geomembrana (Figura 5)

La instalación de un revestimiento de geomembrana (material de polímero impermeable utilizado para estabilización del terreno) para prevenir la filtración del agua, refuerza la durabilidad del reservorio, y mantiene la calidad del agua en el hafir. La instalación correcta garantiza la eficiencia a largo plazo y minimiza la pérdida de agua. Para obtener una instalación óptima, haga lo siguiente.

• Elija un material de geomembrana de alta calidad adecuado para las condiciones específicas del lugar. Las opciones habituales incluyen revestimientos de polietileno de alta densidad (HDPE), polietileno de baja densidad (LDPE) o cloruro de polivinilo (PVC), cada uno ofreciendo excelente impermeabilidad, flexibilidad, y resistencia a los factores de estrés ambientales.
• Limpie cuidadosamente y empareje el lecho del reservorio para eliminar objetos afilados o puntudos, desechos o irregularidades que pudieran perforar el revestimiento. Como base de protección, agregue una capa de arena fina o tela geotextil (opcional). 
• Coloque la geomembrana con precisión, asegurándose de que los paneles queden bien alineados y con el traslape correcto. Esto impide vacíos o arrugas que pudieran comprometer la integridad del revestimiento. 
• Asegure las orillas del revestimiento en zanjas alrededor del perímetro del hafir. Esto impide que haya algún desplazamiento provocado por la presión del agua, el viento u otras fuerzas externa

5. Diseñar y conectar el sistema de entrada de agua

Monte un sistema de entrada fiable y eficiente para garantizar que el hafir reciba un suministro adecuado y constante de agua, al tiempo que se minimiza la entrada de sedimentos y se previenen daños a la estructura del reservorio (Figura 6). A fin de lograr la máxima eficiencia del sistema de entrada de agua:

• Coloque la toma de agua de manera que maximice su captación de fuentes naturales como la lluvia, la escorrentía o el desvío de agua de arroyos. Asegúrese de que esté orientada para reducir la velocidad del agua entrante, lo cual ayuda a prevenir la erosión y la acumulación de sedimentos. 

• 

  Incluya cajas de captación, aguas arriba de la entrada para captar los desechos y reducir el flujo de sedimentos (Figura 7). Esto impide la obstrucción y mantiene la calidad del agua y la capacidad de almacenamiento del reservorio. 
• Instale escollera,2 vegetación, o geotextiles alrededor de la zona de entrada o toma para estabilizar el suelo y protegerlo contra la erosión causada por el movimiento del agua.
• Diseñe la toma de modo que sea de fácil acceso, permita la limpieza rutinaria, la inspección y la eliminación de desechos para asegurar el flujo ininterrumpido del flujo de agua. 

6. Establecer y optimizar el sistema de salida (Figura 8)

Asegúrese de que el sistema de salida esté diseñado, instalado y conectado correctamente para regular la liberación de agua desde el hafir con eficiencia y seguridad. El sistema de salida debe ser fuerte, fácil de operar y apropiado para los requisitos específicos del uso del reservorio, ya sea para riego, ganado o uso humano. Tiene que ser accesible para que se inspeccione y dé mantenimiento con regularidad. Incluya mecanismos para limpiar desechos u obstrucciones sin tener que necesitar equipo complejo o una perturbación significativa para el reservorio. Integre un desagüe o vertedero de emergencia cerca de la salida para evacuar el excedente de agua durante precipitación fuerte o inundación, reduciendo el riesgo de daño al reservorio o a la infraestructura circundante. Adecúe el sistema de salida en función del uso principal del hafir. Por ejemplo, una estructura de salida de varios niveles puede servir a varias necesidades, como agua para riego en un nivel y para ganado en otro. 

7. Cubrir y proteger el reservorio (Figura 9)

Cubrir y proteger un hafir es esencial para mantener la calidad del agua, reducir al mínimo la evaporación y resguardar el agua almacenada de la contaminación y de daños externos. Cree barreras físicas o medidas de protección para salvaguardar el reservorio de las amenazas ambientales o humanas. Los principios básicos se presentan a continuación.

• Minimizar la evaporación: puede perderse una cantidad importante de agua debido a la evaporación, particularmente en climas calientes y áridos. Cubra el reservorio con forros flotantes, malla sombra o materiales reflectantes para reducir esta pérdida. En algunos casos, sembrar árboles altos o instalar estructuras de sombra alrededor del perímetro también puede ayudar.
• Prevenir la contaminación: proteger el reservorio a fin de reducir el riesgo de contaminación por desechos, escorrentía agrícola, intrusión de animales y actividad humana. Instalar barreras como cercas, cajas de captación o incluso mallas biodegradables para asegurar que el agua permanezca clara y utilizable para los propósitos planificados.
• Mejorar la integridad estructural: las cubiertas o mecanismos de protección ayudan a proteger el reservorio de la erosión del suelo, de vientos fuertes o de inundación que pudiera debilitar sus orillas o paredes. Para reservorios de tierra, refuerce los lados con vegetación o materiales protectores para prevenir la erosión y daños estructurales. 
• Medidas de seguridad física: cercar la zona y agregar rótulos puede restringir el acceso no autorizado, de esta manera se reduce el riesgo de contaminación accidental, robo del agua almacenada o daños a la infraestructura del reservorio. 

8. Nivelación y sistema de drenaje del terreno alrededor del hafir

Asegúrese de nivelar correctamente el terreno alrededor del hafir para facilitar un flujo eficiente del agua y prevenir la erosión. Diseñe e implemente un sistema de drenaje que dirija el exceso de escorrentía lejos del hafir y a la vez minimice la deposición de sedimentos dentro del cuerpo de agua. Utilice taludes nivelados para dirigir el agua hacia las tomas de entrada diseñadas y considere la incorporación de medidas de control de la erosión, como la siembra de vegetación para estabilizar el suelo. Además, monitoree con regularidad y haga el mantenimiento requerido para garantizar que el sistema de drenaje permanezca funcional y eficaz en su función de apoyo de la longevidad y calidad del agua del hafir.

9. Mantenimiento y monitoreo 

El mantenimiento y el monitoreo regulares son cruciales para asegurar la eficiencia, la seguridad y la sostenibilidad a largo plazo de un hafir. Estas actividades ayudan a detectar y atender problemas potenciales en forma temprana, al reducir la pérdida de agua y mantener la funcionalidad del reservorio. Entre los problemas habituales y su gestión se incluye: 

• 

  Acumulación de sedimentos/lodo: las inspecciones regulares, en particular después de la estación de lluvias, son necesarias para monitorear la acumulación 3 de lodo en el fondo del hafir. Si se detecta una acumulación considerable de lodo, puede sacarse con herramientas como palas para restaurar la capacidad del reservorio. 
• Daño a los revestimientos: los revestimientos pueden dañarse o tener fugas con el paso del tiempo, comprometiendo la integridad del hafir. Es necesario revisar con regularidad para identificar rasgaduras, perforaciones o desgaste. Hacer las reparaciones con prontitud (Figura 10) puede prevenir la fuga de agua y asegurar que el reservorio permanezca operativo. 

Consideraciones económicas

Los costos de construcción de un hafir variarán en función de la disponibilidad local de los materiales, la mano de obra y el tamaño del hafir. En África Oriental, el costo por metro cúbico de los tres principales materiales de construcción es muy distinto, con la geomembrana plástica siendo la opción más asequible (Tabla 1). La Tabla 2 incluye algunas consideraciones de costo para un hafir de 60m³ con características opcionales incluidas (cubierta de malla, capa de protección, cerca etc.). Los costos para la comunidad pueden reducirse al excluir algunas de estas características, pero esta exclusión añade riesgos potenciales. Una opción para cerca y cubierta es utilizar cercas vivas y arbustos espinosos como barreras para ahuyentar a los animales o la entrada de personas. Esto es apropiado para la mayoría de los hafirs más pequeños.

Conclusión

Los hafirs captan con eficacia la escorrentía durante la estación lluviosa para utilizarla en la estación seca, y así ofrecen una solución sostenible para las necesidades de agua. Los hafirs son especialmente útiles en las tierras secas, donde la lluvia es errática y las fuentes de agua tradicionales como ríos y pozos a menudo son insuficientes. Involucre a todas las partes interesadas en la toma de decisiones, la construcción y el mantenimiento para garantizar que la tecnología sea adecuada, monitoreada y exitosa. Si necesita ayuda para decidir si un hafir es adecuado para las necesidades de su comunidad o para planificar su proyecto de hafir, no dude en contactarnos en tru@echocommunity.org indicando en el asunto “hafir”.

Referencia