Evaluación de peligro por erosión hídrica en el sector Las Vegas

Introducción

La erosión hídrica pluvial sucede en regiones cuyas precipitaciones se consideran importantes, muchos de estos suceden en ciertos periodos o épocas del año, durante el cual los volúmenes de agua son los.

Este tipo de erosión produce formas que de acuerdo a las características del daño pueden clasificarse en erosión laminar, de surcos o arroyamiento, cárcavas.

Son muchos los factores que ayudan a que las pérdidas del suelo tengan un efecto devastador, una de las principales causas es las precipitaciones altas y el suelo, para poder tomar medidas correctivas es necesario evaluar ciertos parámetros así como también estimar que cantidad de suelo se pierde anualmente en un área

Determinada.

OBJETIVOS

• Evaluar del peligro por erosión hídrica de lugar de las Vegas.

Materiales y métodos

• Winncha

• Libreta de campo

• Gps

METODOLOGIA

Durante el trabajo de campo y con los planos topográficos levantados de la zona, se recorrió las cárcavas, teniéndose una apreciación de los problemas, los mismos que se plasman en los análisis siguientes.

se han formado cárcavas en el lado izquierdo de la vía, identificadas como Cárcavas . Así también se ha formado una Cárcava 4 en el lado derecho de la vía. En general los suelos se encuentran desnudos con mínima cobertura vegetal y sin ninguna práctica de conservación.

La plataforma de la carretera en este tramo pasa por la parte alta y las cárcavas se han formado en ambos taludes hacia aguas abajo, formando un cuello de botella, no permitiendo las condiciones físicas existentes

Toda la zona se encuentra totalmente desestabilizada y continúan los deslizamientos, por cuanto las lluvias continúan profundizando los cauces de las quebradas.

Resultados

ANÁLISIS HIDROLÓGICO.

De acuerdo con la información pluviométrica estudiada se puede observar que la zona del proyecto se caracteriza por la presencia de dos períodos lluviosos en el año, el primero en los meses de febrero, marzo y abril y el segundo en los meses de octubre, noviembre y diciembre, comportamiento característico de las zonas de latitudes bajas,

Los resultados del análisis de intensidad-duración-frecuencia, confirman que la zona corresponde a lluvias de alta intensidad y alta escorrentía superficial.

Se cuenta con datos de precipitaciones máximas de 24 horas en la estación Tingo María para el período.

Los valores de precipitación para períodos de retorno de 5, 10 y 25 años, se presentan en el siguiente cuadro:

Precipitación máxima en 24 horas (mm)

INTENSIDADES DE LLUVIA

La estación de lluvia ubicada en la zona, no cuenta con registros pluviográficos que permitan obtener las intensidades máximas. Sin embargo estás pueden ser calculadas a partir de las lluvias máximas en base al modelo de Dick y Peschke (Guevara, 1991). Este modelo permite calcular la lluvia máxima en función de la precipitación máxima en 24 horas. La expresión es la siguiente:

CAUDALES MÁXIMOS

Como no se cuenta con datos de caudales, las descargas máximas para el diseño de los canales de coronación serán estimadas en base a las precipitaciones y a las características de las cuencas colectoras, tomando en cuenta el Método Racional.

En el presente caso se ha aplicado para superficies menores a 3 km2. A pesar de que han surgido críticas válidas acerca de lo adecuado de este método, se sigue utilizando debido a su simplicidad. La descarga máxima instantánea es determinada sobre la base de la intensidad máxima de precipitación y según la relación:

Donde:

Q = Descarga pico en m3/seg.

C = Coeficiente de escorrentía

I = Intensidad de precipitación en mm/hora.

A = Area de cuenca en Km2.

ANÁLISIS DE EROSIONABILIDAD

La formación de cárcavas es un proceso complejo, unas veces ocurre por la acción del corte vertical y lateral del flujo, ampliando y profundizando el cauce; otras son el resultado de la concentración de la escorrentía de varios cauces formando uno de mayores dimensiones, el que se convierte en cárcava al progresar el proceso hacia aguas abajo y como erosión regresiva hacia aguas arriba del punto de origen. El desarrollo de una cárcava se debe a procesos que ocurren simultáneamente durante un evento de tormenta o en períodos sucesivos.

El riesgo de erosión se define como el efecto combinado de los factores que lo originan (lluvia, escurrimiento, suelo y topografía). La combinación de estos factores se incluyen en la Ecuación Universal de Pérdida de Suelo: USLE (Wischmeier y Smith 1978). Este es un modelo empírico que toma en cuenta: un factor R (potencial erosivo de la lluvia), un factor K (erosionabilidad del suelo), un factor L (longitud de pendiente), un factor S (grado de pendiente), un factor C (cobertura vegetal) y un factor P (prácticas de conservación de suelos). Los cuatro primeros factores de la USLE determinan el riesgo de erosión en un área determinada, la ecuación que estima la pérdida de suelo es la siguiente:

INDICE R DE EROSIVIDAD DE LA LLUVIA

El procedimiento para estimar R requiere de información detallada sobre registros pluviográficos continuos de lluvias diarias sobre períodos de varios años.

• Lluvias de gran intensidad y duración, y abundante escorrentía superficial

R = 750-800.

• Lluvias de gran intensidad y duración, y mediano o poco escurrimiento superficial

R = 500 – 650.

• Lluvias de mediana intensidad y, abundante escurrimiento superficial,

R = 450-550.

• Lluvias de mediana intensidad y, poco escurrimiento superficial

R = 200-350.

FACTOR K DE EROSIONABILIDAD DEL SUELO.

El factor de erosionabilidad del suelo K es una medida de la vulnerabilidad del suelo; es una característica propia que depende de la granulometría, porosidad, contenido de materia orgánica y condiciones hidrológicas. Cuantifica la erosionabilidad de cada suelo mediante una expresión deducida experimentalmente; representa la tasa de erosión del suelo por cada unidad de índice de erosión R para condiciones de relieve y vegetación estándares y valores de L, S, C y P iguales a la unidad.

Wischmeier y Smith (1978) estiman el valor de K en función de la textura, contenido de materia orgánica, estructura y permeabilidad del suelo.

El contenido de materia orgánica proporciona estabilidad a los agregados y mejora su estructura y resistencia a la erosión; constituye el segundo factor más importante después de la textura en relación con la erosionabilidad del suelo. La estructura y permeabilidad también influyen sobre el factor K,

Wischmeier y Smith presentan el nomograma dado para calcular el valor de K, adaptado al sistema internacional de medidas por Foster et al., (1981.

Nomograma para calcular el factor K de erosionabilidad del suelo

Factor Topográfico LS

Tanto la longitud de la ladera L como su pendiente S influyen considerablemente en las tasas de erosión de un suelo, convirtiendo al relieve en uno de los principales factores que determinan la emisión de sedimentos de las cuencas vertientes.

Wischmeier y Smith (1978)

La influencia de esta longitud de ladera sobre la erosión se estima en el modelo USLE, mediante la siguiente expresión:

longitud de ladera estándar de lS = 22.1 m, donde L es igual a la unidad; m es un exponente que depende de la pendiente de la ladera que oscila entre 0.2 para pendientes suaves y homogéneas inferiores a l %, y 0.5 para pendientes superiores al 5%.

Para pendientes mayores que 4%, asumiendo un valor de m = 0.5, el factor LS se puede estimar como sigue:

donde L es la longitud en m. desde el punto donde se origina la escorrentía hasta el punto donde se inicia la deposición debido a la disminución de la pendiente o la escorrentía entra a un cauce definido; S es la pendiente media de la ladera en porcentaje sobre la cual ocurre la escorrentía.

FACTOR DE COBERTURA VEGETAL C

La cobertura vegetal es el elemento natural de protección del suelo contra la fuerza erosiva de la lluvia, controlando no sólo la energía de las gotas, sino la velocidad de la escorrentía superficial. El factor C de USLE da cuenta por esta influencia, incluyendo el tipo de vegetación existente y el manejo y disposición de los residuos vegetales.

FACTOR DE PRÁCTICAS DE CONSERVACIÓN P

Recoge la influencia que tienen las prácticas de conservación de suelos sobre las tasas de erosión de una parcela, realizando los trabajos culturales o cultivando en curvas de nivel, en franjas o terrazas para cortar las líneas de escorrentía. La disposición en terrazas crea escalones donde se diferencian los taludes de la terraza con pendiente similar a la de la ladera pero con una longitud de declive mucho menor y las áreas horizontales o terraza propiamente dicha donde supuestamente la erosión es nula.

Con un diseño correcto de la terraza se consigue una sedimentación mayor que el 80% de los materiales erosionados en los taludes que quedan por encima de cada zona horizontal, de tal forma que sólo se pierde un 20% de la erosión total producida (P = 0.2). No obstante, cuando en las terrazas se acumula mas cantidad de agua de la que puede infiltrar y no se ha previsto convenientemente su desagüe, existe el riesgo de que la terraza falle y deje salir el agua por la línea de máxima pendiente, dando origen a surcos o cárcavas que aumentan la pérdida de suelo de forma considerable, en términos incluso superiores a los de las laderas antes de la construcción de las terrazas.

Luego del análisis de las características hidrológicas, topográficas, tipos de suelo, coberturas de suelo y prácticas de conservación de las cárcavas formadas en el sector de las Vegas considerando: 1º que se va a recuperar la cobertura vegetal y 2º que se van a considerar prácticas de conservación.

LAS VEGAS

A partir de su nacimiento, los drenajes alcanzan rápidamente un nivel base, prosiguiendo su recorrido con muy baja pendiente. El fondo de los cauces es amplio, cargado de arena, grava, y guijarros entre los que se mueven hilos de agua en forma sinuosa. En el verano estas aguas son rápidamente absorbidas por el lecho permeable, y en invierno se tornan torrenciales, con muy alto poder de socavación de las márgenes. Los problemas de inestabilidad objeto de este estudio se presentan en la zona de transición desde el filo hasta el fondo, donde el cauce alcanza su gradiente subhorizontal.

La naturaleza de los materiales que componen los conglomerados no ha permitido el desarrollo de un cementante entre las partículas. Esta característica se traduce en una muy alta susceptibilidad a los procesos morfodinámicos, y principalmente a los de tipo erosivo.

Se analizaron para el estudio cuatro alternativas que darían solución al problema del sector "Las Vegas". Las áreas expuestas a la precipitación serán protegidas por geomantas en el terraplén compactado y por biomantas en los taludes de corte de la carretera y zonas aledañas al terraplén.

Conclusiones

• La erosión está determinada por los siguientes factores, en los cuales el hombre no tiene capacidad de intervención; están dadas por la propia naturaleza de los factores.

Indice R de Erosividad de la Lluvia

Factor K de Erosionabilidad del Suelo

Factor Topográfico LS

• El hombre puede intervenir en los siguientes factores, mediante prácticas de mecánicas y de conservación.

Factor de Cobertura Vegetal C

Factor de Prácticas de Conservación P

• Como Prácticas de Conservación se recomienda en el Sector Las Vegas, la revegetación de las laderas con especies nativas.

• Así también la construcción en los sectores, Las Vegas, Deslizamiento Potencial, de diques de contención en las quebradas, para el control de la acción erosiva del agua y estabilización de las cárcavas.

Revisión bibliográfica

• http://www.proviasnac.gob.pe:81/pte_pumahuasi-pte_chino/VOLUMEN%202%20-%20MEMORIA%20DESCRIPTIVA/SECTORES%20CRITICOS/ANEXO%20

Autor:

Gustavo Campero Sánchez

UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA

Facultad de Recursos Naturales Renovables

Conservación de Suelos y Agua

TINGO MARÍA

PERÚ