Este estudio evalúa la causa de la salinización en un esquema de riego de 100 ha abastecido desde un embalse. El esquema está ubicado en la cuenca de Gumselasa (28 km), región de Tigray, norte de Etiopía. La cuenca está compuesta por intercalaciones de caliza-arcilla-marga con intrusión de dolerita y algunos sedimentos recientes. En esta investigación se utilizaron métodos de cálculo del balance hídrico, análisis hidroquímicos y análisis de calidad del agua de riego. Se recopilaron y analizaron muestras de aguas superficiales (río y embalse) y aguas subterráneas. El nivel freático en la tierra de riego varía de 0.2 a 2 m por debajo del nivel del suelo. La mayoría de las aguas subterráneas en el área de la cuenca efectiva y las aguas del río y la presa son frescas y alcalinas, mientras que en el área de comando las aguas subterráneas son predominantemente salobres y alcalinas. Las principales facies hidroquímicas en las aguas subterráneas en el área de la cuenca efectiva son Ca-Na-SO-HCO, Ca-Na-HCO-SO y Ca-Na-Mg-SO-HCO. Las aguas del río y de la presa son de los tipos Mg-Na-HCO-SO y HCO-SO-Cl, respectivamente. En el área de comando, las principales facies hidroquímicas en las aguas subterráneas son Ca-Na-HCO-SO y Ca-Na-Mg-SO-HCO. Los análisis de calidad del agua de riego revelaron que los peligros de salinidad y toxicidad aumentan desde la cuenca efectiva hasta la tierra de riego siguiendo la dirección del flujo de agua. Los resultados también mostraron que las aguas analizadas para fines de riego no presentaban riesgo de sodicidad. Los mecanismos de control de la composición principal en la química de las aguas subterráneas fueron identificados como la disolución de minerales de carbonato, intemperismo de silicatos e intercambio catiónico. Uno de los impactos de la construcción de la presa en el entorno hidrológico de la cuenca es su potencial de aguas subterráneas. La presa está recargando indirectamente los acuíferos y mejora el potencial de aguas subterráneas de la zona. Este aumento de la disponibilidad de aguas subterráneas mejoró los procesos de disolución de minerales de carbonato (calcita, dolomita y yeso), intemperismo de silicatos e intercambio catiónico, que son las principales causas de salinidad en la tierra de riego. El aumento de las aguas subterráneas salobres combinado con un lavado insuficiente contribuyó al desarrollo de la salinización secundaria en la tierra de riego. Se recomienda la instalación de sistemas de drenaje superficial y subsuperficial y la siembra de plantas tolerantes a la sal (halófitas) para minimizar el riesgo de salinización y acumulación de sal en los suelos de la tierra de riego.