10 obras de recuperación de suelo - · pdf filecurvas de nivel. son obras o ... nivel...

47
OBRAS DE RECUPERACIÓN DE OBRAS DE RECUPERACIÓN DE SUELOS Y RECARGA DE ACUÍFEROS SUELOS Y RECARGA DE ACUÍFEROS F. ALBERTO LLERENA V. F. ALBERTO LLERENA V. - - BENJAMÍN SÁNCHEZ B. BENJAMÍN SÁNCHEZ B.

Upload: lyque

Post on 30-Jan-2018

220 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

OBRAS DE RECUPERACIÓN DE OBRAS DE RECUPERACIÓN DE SUELOS Y RECARGA DE ACUÍFEROSSUELOS Y RECARGA DE ACUÍFEROS

F. ALBERTO LLERENA V.F. ALBERTO LLERENA V.-- BENJAMÍN SÁNCHEZ B.BENJAMÍN SÁNCHEZ B.

Page 2: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

Dimensión del Dimensión del problema problema

La solución de éstos graves problemas de degradación y erosión, por su magnitud e importancia representan una tarea muy difícil tanto para el Estado como para la sociedad civil, dado que las acciones de conservación, remediación y mitigación requieren de grandes sumas de recursos financieros, así como de una mayor voluntad política, de una decidida intervención de las autoridades y una mayor participación de toda la sociedad.

Page 3: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

Objetivos de las obras de recuperación y Objetivos de las obras de recuperación y recarga de acuíferos recarga de acuíferos

RRecuperarecuperar, , rehabilitar rehabilitar yy acondicionar áreas degradadas para acondicionar áreas degradadas para reincorporarlas a actividades productivas reincorporarlas a actividades productivas concon diversos fines diversos fines ((forestales, agropecuarios, turísticos o de recreación, etc.forestales, agropecuarios, turísticos o de recreación, etc.), mediante el ), mediante el mmejorejoramiento deamiento de laslas condiciones físicascondiciones físicas,, químicasquímicas y de y de fertilidadfertilidad de los de los suelos, así como con la cosecha del aguasuelos, así como con la cosecha del agua

Controlar la Controlar la erosión, reducir la erosión, reducir la producción de sedimentos y su arrastre producción de sedimentos y su arrastre hacia los cauces, cuerpos de agua y partes bajashacia los cauces, cuerpos de agua y partes bajas de las cuencasde las cuencas

Reestablecer el equilibrio hidrológico para reducir el peligro dReestablecer el equilibrio hidrológico para reducir el peligro de e desbordamientos e inundacionesdesbordamientos e inundaciones, mediante la intercepción y captación , mediante la intercepción y captación de los escurrimientos, la reducción de su velocidad y su de los escurrimientos, la reducción de su velocidad y su aprovechamiento, creandoaprovechamiento, creando condiciones condiciones queque favorezcan la recarga de favorezcan la recarga de acuíferosacuíferos

Reestablecer ecosistemas que protejan el sueloReestablecer ecosistemas que protejan el suelo, que coadyuven a , que coadyuven a la la calidad de calidad de los los recursos naturalesrecursos naturales en general y del medio ambiente, a en general y del medio ambiente, a través de los servicios ambientales que proporcionan través de los servicios ambientales que proporcionan

Page 4: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

Tipos de obra o práctica mecánicaTipos de obra o práctica mecánica

1.1. Sistema zanja bordo:Sistema zanja bordo:Zanjas trinchera continuas o Zanjas trinchera continuas o

discontinuasdiscontinuasTinas ciegasTinas ciegas

2. Terrazas de absorción y/o canal2. Terrazas de absorción y/o canal

3.3. Presas para el control de azolvesPresas para el control de azolves

4. Pozos de absorción4. Pozos de absorción

Page 5: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

1. Sistema Zanja Bordo

Consisten en el afloje, excavación o Consisten en el afloje, excavación o extracción y remoción de suelo extracción y remoción de suelo realizado a cielo abierto, en áreas realizado a cielo abierto, en áreas previamente localizadas y trazadas a previamente localizadas y trazadas a curvas de nivel.curvas de nivel.

Son obras o prácticas mecánicas Son obras o prácticas mecánicas que se utilizan preferentemente para que se utilizan preferentemente para recuperación de suelos, aunque recuperación de suelos, aunque también se pueden utilizar como también se pueden utilizar como obras de conservación. obras de conservación.

Page 6: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

Sistema zanja bordoSistema zanja bordo

Page 7: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

Zanja trincheraZanja trinchera

Page 8: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

Tina ciegaTina ciega

Page 9: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

Objetivo de las Objetivo de las Zanja BordoZanja Bordo

Romper y acondicionar suelos degradados para Romper y acondicionar suelos degradados para facilitar el establecimiento de plantaciones facilitar el establecimiento de plantaciones forestales, especialmente en aquellos con forestales, especialmente en aquellos con presencia de duripanes (tepetates)presencia de duripanes (tepetates)Interceptar los escurrimientos para controlar y Interceptar los escurrimientos para controlar y reducir su velocidad reducir su velocidad Captar agua, almacenarla y propiciar su infiltración Captar agua, almacenarla y propiciar su infiltración en el suelo, para su uso por los cultivos forestales en el suelo, para su uso por los cultivos forestales o las plantas, así como para la recarga de acuíferoso las plantas, así como para la recarga de acuíferosDisminuir la erosión del suelo e interceptar Disminuir la erosión del suelo e interceptar sedimentossedimentosFormar suelos y mejorar su calidad Formar suelos y mejorar su calidad Fungir como una pequeña brecha corta fuego que Fungir como una pequeña brecha corta fuego que aminore el avance de los incendiosaminore el avance de los incendios

Page 10: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

Adaptabilidad Adaptabilidad

SueloSuelo.. En cualquier tipo de suelo que no tenga En cualquier tipo de suelo que no tenga más del 50% de piedra superficial y más del 50% de piedra superficial y preferentemente con más de 40 centímetros de preferentemente con más de 40 centímetros de profundidad. profundidad.

PendientePendiente.. En zonas con pendientes mayores a En zonas con pendientes mayores a 15%15%

ClimaClima.. Se adaptan a cualquier clima y época del Se adaptan a cualquier clima y época del año.año.

Cobertura vegetalCobertura vegetal.. En zonas con porcentajes En zonas con porcentajes de cobertura de entre 10 y 45%, en donde no se de cobertura de entre 10 y 45%, en donde no se recomiendan las terrazas o el subsoleo directo.recomiendan las terrazas o el subsoleo directo.

Page 11: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

Ventajas adicionales Ventajas adicionales Son trabajos que utilizan una gran cantidad de mano Son trabajos que utilizan una gran cantidad de mano de obra fomentando el empleo temporal regional.de obra fomentando el empleo temporal regional.

PRODUCTO DE LA EXCAVACIÓN

ZANJA TRINCHERA

TERRENONATURAL

PENDIENTE RELLENO

Page 12: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

Procedimientos para el diseño del Procedimientos para el diseño del sistema Zanja Bordo y Zanjas trinchera sistema Zanja Bordo y Zanjas trinchera

Medir la Pendiente media del Medir la Pendiente media del terreno(terreno(PP o s)o s)Determinar el Coeficiente de escurrimiento (Determinar el Coeficiente de escurrimiento (C)C)Estimar los Intervalos o espaciamientos entre Estimar los Intervalos o espaciamientos entre zanjas (Vertical zanjas (Vertical IVIV y Horizontal y Horizontal IHIH))Determinar la Capacidad de almacenamiento, Determinar la Capacidad de almacenamiento, para una lluvia máxima en 24 horas con un para una lluvia máxima en 24 horas con un periodo de retorno de 5 años (periodo de retorno de 5 años (A)A)Determinar las Dimensiones Determinar las Dimensiones Calcular el número de zanjas por hectáreaCalcular el número de zanjas por hectáreaCalcular los volúmenes de excavaciónCalcular los volúmenes de excavación

Page 13: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

PROCEDIMIENTO PARA SU DISEÑO, PROCEDIMIENTO PARA SU DISEÑO, TRAZO Y CONSTRUCCIÓNTRAZO Y CONSTRUCCIÓN

1.1. Determinar la pendiente media en campo con nivel de caballete, Determinar la pendiente media en campo con nivel de caballete, nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsitotránsito..

2.2. Utilizando los datos de uso actual del suelo y de su textura Utilizando los datos de uso actual del suelo y de su textura recabados en campo, así como con los de la pendiente, se procederecabados en campo, así como con los de la pendiente, se procede a a determinar el determinar el coeficiente de escurrimiento Ccoeficiente de escurrimiento C (cuadro 10.2. (cuadro 10.2. PagPag 529 529 del MCONSA del CP)del MCONSA del CP)

Textura del suelo Topografía / Vegetación Gruesa Media Fina

Bosque Plano (0 - 5 % pendiente) 0.10 0.30 0.40 Ondulado(5 - 10% pendiente) 0.25 0.35 0.50 Escarpado(10 - 40% pendiente) 0.32 0.52 0.62 Pastizal Plano (0 - 5 % pendiente) 0.10 0.30 0.40 Ondulado (5 - 10 % pendiente) 0.16 0.36 0.55 Escarpado (10 - 40 % pendiente) 0.23 0.43 0.63 Terreno cultivado o denudado Plano (0 - 5 % pendiente) 0.35 0.55 0.65 Ondulado (5 - 10 % pendiente) 0.45 0.65 0.75 escarpado (10 - 40 % pendiente) 0.57 0.77 0.87

Por ejemplo, para una zona cuyas características son:

Pendiente (s) = 16.25 %Uso actual = Bosque de pinoTextura del suelo = Arcillo-limoso (textura media)Entrando al cuadro, el coeficiente de escurrimiento

C = 0.52

Page 14: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

3.3. Espaciamientos entre zanjas o bordos.Espaciamientos entre zanjas o bordos.

a. Intervalo Vertical (IV).a. Intervalo Vertical (IV). Define el espaciamiento entre las Define el espaciamiento entre las zanjas trinchera, utilizando su diferencia de niveles o cotas:zanjas trinchera, utilizando su diferencia de niveles o cotas:

( )305.043

2 ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+=

oPIV

IV = Intervalo Vertical (m)IH = Intervalo Horizontal (m)P = Pendiente del terreno (%)3 = Factor para áreas con menos de 1,200 mm de lluvia al

año4 = Factor para precipitaciones mayores de 1,200 mm0.305 = Factor de conversión de pies a metros

Siguiendo con el ejemplo cuya pendiente es de 16.25% Siguiendo con el ejemplo cuya pendiente es de 16.25% resulta lo siguiente:resulta lo siguiente:

IV = (2 + 16.25/3) x 0.305 = IV = (2 + 16.25/3) x 0.305 = 2.26 m2.26 m

Page 15: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

b. Intervalo Horizontal (IH).b. Intervalo Horizontal (IH). Define la distancia entre líneas de zanjas trincheras:

Continuando con el ejemplo cuyo intervalo vertical es Continuando con el ejemplo cuyo intervalo vertical es de 2.26 m, resulta lo siguiente:de 2.26 m, resulta lo siguiente:

IH = (2.26 + 16.25) x 100 = IH = (2.26 + 16.25) x 100 = 13.92 m13.92 m

100*⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=

PIVIH

IV = Intervalo Vertical (m)IH = Intervalo Horizontal (m)P = Pendiente del terreno (%)3 = Factor para áreas con menos de 1,200 mm de lluvia al año4 = Factor para precipitaciones mayores de 1,200 mm0.305 = Factor de conversión de pies a metros

Page 16: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

El espaciamiento El espaciamiento se puede se puede

determinar determinar entrando al entrando al cuadro concuadro con

pendiente (s) pendiente (s) 16.25% y una 16.25% y una

precipitación de precipitación de mas de 1200 mas de 1200 mmmm

se tiene:se tiene:

IV = 2.24IV = 2.24

IH = 14.00IH = 14.00

Precipitación Intervalo vertical Intervalo horizontal S %

< 1,200 > 1,200 < 1,200 > 1,200 2 0.81 0.76 40.50 38.00 4 1.02 0.91 25.50 22.75 6 1.22 1.07 20.33 17.83 8 1.42 1.22 17.75 15.25

10 1.62 1.37 16.20 13.70 12 1.83 1.52 15.25 12.66 14 2.03 1.68 14.50 12.00 16 2.24 1.83 14.00 11.43 18 2.44 1.98 13.55 11.00 20 2.64 2.13 13.20 10.65 22 2.84 2.28 12.90 10.36 24 3.05 2.44 12.70 10.16 26 3.25 2.59 12.50 9.96 28 3.45 2.74 12.32 9.78 30 3.66 2.90 12.20 9.67 32 3.86 3.05 12.03 9.53 34 4.06 3.20 11.94 9.41 36 4.27 3.35 11.86 9.30 38 4.47 3.50 11.76 9.21 40 4.67 3.66 11.67 9.15 50 5.69 4.42 11.38 8.84

Page 17: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

4. Capacidad de almacenamiento4. Capacidad de almacenamiento. . EsEs el volumen de agua que una zanja trinchera puede retener, en el volumen de agua que una zanja trinchera puede retener, en función de las características de construcción de la zanja y se función de las características de construcción de la zanja y se calcula calcula mediante la siguiente ecuación:mediante la siguiente ecuación:

A = E x C x L x 10

La lluvia máxima se puede obtener de la interpolación, previa ubLa lluvia máxima se puede obtener de la interpolación, previa ubicación icación del área de estudio, en el plano 1 del apéndice III del MCSA deldel área de estudio, en el plano 1 del apéndice III del MCSA del CP.CP.

Para el ejemplo se tienen como datos:Para el ejemplo se tienen como datos:Lluvia máxima en 24 Lluvia máxima en 24 hrhr = 7.5 = 7.5 cmcmCoeficiente de escurrimiento = 0.5Coeficiente de escurrimiento = 0.5Intervalo Horizontal = 13.92 mIntervalo Horizontal = 13.92 m

A = 7.5 x 0.5 x 13.92 x 10 = 522.02 l/mA = 7.5 x 0.5 x 13.92 x 10 = 522.02 l/m

A = Capacidad de almacenamiento (A = Capacidad de almacenamiento (litros por metro lineal o l/mlitros por metro lineal o l/m););E = Espaciamiento o intervalo horizontal entre zanja (m) o IH; E = Espaciamiento o intervalo horizontal entre zanja (m) o IH; C = Coeficiente de escurrimiento (adimensional); C = Coeficiente de escurrimiento (adimensional); L = Lluvia máxima en 24 horas (cm); L = Lluvia máxima en 24 horas (cm); 10 es el factor de ajuste de unidades.10 es el factor de ajuste de unidades.

Page 18: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

55. Dimensiones. Dimensiones

Para conocer las dimensiones de la zanja bordo se entra con pendiente del terreno y se busca que la capacidad de almacenamineto calculada sea menor a la de diseño.

Con la pendiente del 15%, se selecciona la capacidad de almacenamiento 695 l/m, que es mayor que la de diseño y con ello se obtiene una altura de corte (Hc) de 45 cm y un ancho de plantilla (P) de 60 cm. Para el bordo, se obtiene la altura (H) con un valor de 45 cm y una base (B) de 90 cm.

8757068130

8557063120

8347058110

55

7267057120

7087052110

6906056100

50

5927047110

5756050100

559604590

45

20

1,0797068130

1,0597063120

1,0396058110

55

8957057120

8777052110

8586056100

50

7287047110

7127043100

69560459045

15

1,2327057120

1,2147052110

1,1966056100

50

1,0027047110

9857043100

969604590

45

10

A(l/m lineal)

p(cm)

Hc(cm)

B(cm)

H(cm)

S(%)

Page 19: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

6. Número de zanjas por hectárea6. Número de zanjas por hectárea

El número de zanjas por ha, se determina dividiendo el El número de zanjas por ha, se determina dividiendo el valor de 100 (que corresponde a lo largo unitario en una valor de 100 (que corresponde a lo largo unitario en una hectárea), entre el Intervalo Horizontal (IH), que para el hectárea), entre el Intervalo Horizontal (IH), que para el ejemplo que corresponde a 14 m, daría 7.14 líneas que ejemplo que corresponde a 14 m, daría 7.14 líneas que para fines prácticos serían 7.para fines prácticos serían 7.

7. Volúmenes de excavación por hectárea7. Volúmenes de excavación por hectárea

Dado que el volumen de excavación por metro lineal de Dado que el volumen de excavación por metro lineal de una zanja de 60 una zanja de 60 cmcm de ancho y 45 de profundidad resulta de ancho y 45 de profundidad resulta de 0.27 mde 0.27 m33,, que corresponde a un volumen de 27 mque corresponde a un volumen de 27 m33 en en cada línea de 100 m, entonces el volumen total por cada línea de 100 m, entonces el volumen total por hectárea da un valor de 189 mhectárea da un valor de 189 m33..

Page 20: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

SonSon una variación del Sistema una variación del Sistema zanja bordo y consiste en zanja bordo y consiste en interrumpir la continuidad de la interrumpir la continuidad de la construcción de las zanjas, construcción de las zanjas, dejando un tramo ciego cuyo dejando un tramo ciego cuyo valor o distancia depende de las valor o distancia depende de las condiciones de escurrimiento de condiciones de escurrimiento de la zona en cuestión. la zona en cuestión.

Las tinas ciegas se construyen de manera discontinua sobre una Las tinas ciegas se construyen de manera discontinua sobre una curva curva a nivel y en forma perpendicular a la pendiente del terreno.a nivel y en forma perpendicular a la pendiente del terreno.

Se procura Se procura que que la proyección del tramo de cada tina de una línea la proyección del tramo de cada tina de una línea coincida con el tramo ciego de la tina de siguiente curva de nivcoincida con el tramo ciego de la tina de siguiente curva de nivel o línea.el o línea.

Se recomienda Se recomienda que que la longitud de la tina ciega varíe entre 2 y 5 m. la longitud de la tina ciega varíe entre 2 y 5 m.

Generalmente la separación entre tinas es igual al valor de la lGeneralmente la separación entre tinas es igual al valor de la longitud ongitud de la zanja tipo seleccionada, pero depende del escurrimientode la zanja tipo seleccionada, pero depende del escurrimiento

TINAS CIEGASTINAS CIEGAS

Page 21: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

Recomendaciones Recomendaciones para su usopara su uso

En regiones áridas o semiáridas donde la precipitación no es muyalta.

En suelos con alta permeabilidad relativa.

En laderas despobladas de una cuenca hidrográfica en donde se proyecta hacer una reforestación.

En zonas donde se pretenda rehabilitar y que la cobertura vegetal existente dificulte la construcción de zanjas trinchera, así como el uso de maquinaria pesada.

Para el desarrollo de huertos en terrenos de ladera.

Page 22: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

Diseño de Tinas CiegasDiseño de Tinas Ciegas

Se determina el escurrimiento medio para calcular el Se determina el escurrimiento medio para calcular el espaciamiento entre las líneas de las tinas ciegas.espaciamiento entre las líneas de las tinas ciegas.

El diseño tipo propuesto, puede ser de 2 m de largo por El diseño tipo propuesto, puede ser de 2 m de largo por 0.5 m de profundo y 0.5 m de ancho. 0.5 m de profundo y 0.5 m de ancho.

0.5 m

2.0 m

0.5 m

Page 23: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

Procedimiento de diseñoProcedimiento de diseño

Con el uso y tipo de suelo, se obtienen el valor de la Con el uso y tipo de suelo, se obtienen el valor de la curva numéricas (CN).curva numéricas (CN).

Las curvas numéricas se ajusta a las condiciones de Las curvas numéricas se ajusta a las condiciones de humedad antecedente.humedad antecedente.

Se calcula el potencial máximo de retención (S).Se calcula el potencial máximo de retención (S).

EL EL escurrimiento medio (Q) se calcula para la escurrimiento medio (Q) se calcula para la lluvialluviamáxima en 24 máxima en 24 horas para un periodo de retorno de 5 horas para un periodo de retorno de 5 años.años.

Para el diseño de la tina ciega se considera al menos Para el diseño de la tina ciega se considera al menos una captación del 50% del escurrimiento.una captación del 50% del escurrimiento.

Finalmente, se calcula el área tributaria de Finalmente, se calcula el área tributaria de escurrimiento de la tina ciega.escurrimiento de la tina ciega.

Page 24: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

Ejemplo de diseño de Tinas CiegasEjemplo de diseño de Tinas Ciegas

Datos para el diseño de tinas ciegas en el Pueblo de Datos para el diseño de tinas ciegas en el Pueblo de Santo Tomas Ajusco, D. F. Santo Tomas Ajusco, D. F.

Lluvia máxima en 24 horas 68.5 mm 290 ha de bosque con poca cobertura Condición hidrológica mala 271 ha de pastizales muy pastoreados Condición hidrológica regular Lluvia en los cinco días previos 42.5 mm

Relacionando estas características se obtienen los valores de laRelacionando estas características se obtienen los valores de las s curvas numéricas (CN) y se ajustan en función de la condición decurvas numéricas (CN) y se ajustan en función de la condición dehumedad antecedente.humedad antecedente.

Zona CN CHA CNA 1 66 III 82.6 2 69 III 84.4

CN = Curva numérica

CHA = Condición de humedad antecedente

CNA = Curva numérica ajustada

Page 25: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

Ejemplo de diseño de Tinas CiegasEjemplo de diseño de Tinas Ciegas

Con los valores ajustados de la curva numérica, se calcula el Con los valores ajustados de la curva numérica, se calcula el potencial máximo de retención (S)potencial máximo de retención (S)

S = Potencial máximo de retenciónCNA = Curva numérica ajustada25400 y 254 son constantes.

25400 S = CNA - 254

Los valores obtenidos para cada zona de CNA fueron 82.6 y 84.4, que al sustituirlos en la fórmula anterior resultan los dos siguientes datos de S:

S1 = 53.5 mmS2 = 46.95 mm

Page 26: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

Ejemplo de diseño de Tinas CiegasEjemplo de diseño de Tinas CiegasConociendo los valores del potencial máximo de retención y de lalluvia máxima en 24 horas, se calcula el escurrimiento medio (Q) con la ecuación:

Sustituyendo los valores para cada zona, se obtienen los siguientes resultados:

Q1 = 30.01 mmQ2 = 30.94 mm

(P – 0.2 S)2 Q = P + 0.8 S

Q = Escurrimiento medioP = Lluvia máxima en 24 horasS = Potencial máximo de retención

Page 27: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

Ejemplo de diseño de Tinas CiegasEjemplo de diseño de Tinas CiegasCon estos valores se pondera el escurrimiento medio, tal como semuestra en el cuadro siguiente:

Q ponderado = (17,087/561) = 30.46 mm

Como se empleó el dato de lluvia máxima en 24 hr para estimar el escurrimiento medio, se espera que las tinas ciega trabajen a sucapacidad total la mitad de las veces, por lo que para su diseño se seleccionó la captación del 50% del escurrimiento a captar:

Q/2 = (30,46/2) = 15.23 mm

Zona Area (ha)

S (mm)

PP (mm)

Q (mm)

AQ (mm)

Q (mm)

1 290 53.5 68.5 30.01 8,702.9 30.462 271 46.9 68.5 30.94 8,384.7

Total 561 17,087.6

Page 28: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

Ejemplo de diseño de Tinas CiegasEjemplo de diseño de Tinas CiegasLas dimensiones de tinas ciegas que han probado su efectividad en la zona de Santo Tomás Ajusco, DF, son de 2 m de largo, 0.5 m de ancho, 0.5. m de profundidad y 2 m entre tinas de la misma línea.

La capacidad de cada tina es de 0.5 m3, y con ello se puede calcular el área de escurrimiento para que trabajen al máximo.

Volumen = Lámina de escurrimiento x área.

Área = Volumen/ Lámina de escurrimiento

Área tributaria = 31.98 m2

El ancho de la faja que cubre cada tina es de 2 m, por lo que elespaciamiento entre dos tinas que se encuentran en al misma dirección es:

dt = Área tributaria /2.00 mdt = 31.98/2 = 15.99 m

Page 29: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

Ejemplo de diseño de Tinas CiegasEjemplo de diseño de Tinas Ciegas

Por su colocación en el terreno la distancia entre líneas de tinas (dl) será igual a dt/2

dl =15.99/2 = 7.99.m

Para fines prácticos y económicos, se adoptó una distancia final entre línea de tinas de 8.0 m.

Para su aplicación rápida y sencilla se elaboró una hoja de cálculo en el programa excel.

0.5

2.00

0.5

0.5

4 m 4 m

2 m

8 mBordo

Zanja

Bordo

0.5

Distancia de acuerdo con elvolumen medio

Page 30: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

2. Terrazas de absorción y/o canal2. Terrazas de absorción y/o canal

Las terrazas son terraplenes formados entre bordos de tierra o la combinación de bordos y canales, construidos en sentido perpendicular a la pendiente del terreno, que se construyen para restaurar o recuperar suelos degradados o para acondicionar suelos para fines forestales y agropecuarios, con maquinaria pesada realizando movimientos de tierra para conformar los terraplenes.

Page 31: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

ObjetivosObjetivos• Recuperar suelos erosionados

• Romper capas duras de suelo

• Reducir la erosión del suelo, la producción de sedimentos y su arrastre hacia las partes bajas.

• Aumentar la infiltración del agua en el suelo para el desarrollo de la vegetación o para recargar acuíferos, así como disminuir la velocidad y el volumen de escurrimiento.

• Mejorar la superficie de los terrenos acondicionándola para labores de reforestación o agrícolas.

Page 32: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

AdaptabilidadAdaptabilidad

El equipo que se debe utilizar depende del tipo de terraza a construir y de la pendiente.

Si la pendiente es menor al 12% se puedenutilizar tractores agrícolas

Para pendientes de hasta 15% se usan tractores de oruga con carriles equipado con angledozer y ripper con 1 y 2 zancos, con una potencia mínima de operación de 240 H.P., pudiéndose utilizar los D-4

Para pendientes mayores se utilizan los D-8

Page 33: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

Determinación de los factores de Determinación de los factores de construcción para terrazas de bancoconstrucción para terrazas de banco

Dimensiones de la terraza (ancho y longitud)

Áreas de la terraza (unitario y por hectárea).

Determinación del espaciamiento

Número de terrazas por hectárea y por zona.

Volúmenes de corte (unitario, por terraza y por zona).

Metros lineales de terraza.

Page 34: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

1. Dimensiones de la terraza

Para una pendiente de 25%, una profundidad del suelo de 80 cm y utlizando un D-7 cuya cuchilla mide 3.60 m.

La profundidad de 0.60 que tiene un ancho de 3.80 y un volumen unitario de 0.57 m3 /ml.

Profundidad de corte (m) 0.2 0.4 0.6 0.8

Pendiente (%)

A V A V A V A V 15 2.27 0.113 4.53 0.453 6.80 1.020 9.83 1.96620 1.60 0.080 3.20 0.320 4.80 0.720 6.40 1.28025 1.20 0.060 2.40 0.240 3.80 0.570 5.07 1.01330 0.93 0.047 1.87 0.187 2.80 0.420 3.73 0.74735 0.74 0.037 1.49 0.149 2.23 0.334 2.97 0.59440 0.60 0.030 1.20 0.120 1.80 0.270 2.40 0.480

1.1. ANCHO. Es en función de la pendiente, profundidad del suelo, dimensiones de la cuchilla del equipo a utilizar para ajustar el bancal 1).

1) En el Manual de Conservación del CP se presentan los cuadros para obtener las especificaciones de las terrazas en función de la pendiente del terreno y la profundidad permisible de corte determinada por el espesor del suelo.

Page 35: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

1.2. LONGITUD. Este concepto está en función de la microtopografía del terreno, recomendando un mínimo de 40 m y un máximo de 200.

Espaciamiento entre terrazas.Si las terrazas de banco no son continuas se puede utilizar

un espaciamiento de 12 metros.

Este criterio se consideró al observar que en pendientes medias entre 15 y 30% los intervalos van de 14.00 metros a 12.20 metros aproximadamente y que el tramo donde se efectúa subsoleo directo debe ser un múltiplo de 2, debido a que las distancias entre líneas y árboles son 2 metros.

Page 36: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

Ejemplo de diseño de Terrazas de absorciónEjemplo de diseño de Terrazas de absorción

Para una zona cuyas características son:

Pendiente (s) = 16.25 %

Uso actual del suelo = Agricultura con bosque de pino

Textura del suelo = Arcillo-limoso (textura media)

Coeficiente de escurrimiento = 0.65

Page 37: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

Capacidad de almacenamientoCapacidad de almacenamiento

EsEs el volumen de agua que una terraza de absorción puede retener, el volumen de agua que una terraza de absorción puede retener, en función de las características de construcción de la terraza en función de las características de construcción de la terraza y se y se calcula mediante la siguiente ecuación:calcula mediante la siguiente ecuación:

A = E x C x L x 10

La lluvia máxima se puede obtener ubicando la zona de estudio e La lluvia máxima se puede obtener ubicando la zona de estudio e interpolando interpolando en el plano 1 del apéndice III del Manual de Conservación del CPen el plano 1 del apéndice III del Manual de Conservación del CP..

Para el ejemplo se tienen como datosPara el ejemplo se tienen como datos::

Lluvia máxima en 24 Lluvia máxima en 24 hrhr = 10 = 10 cmcmCoeficiente de escurrimiento = 0.65Coeficiente de escurrimiento = 0.65Intervalo Horizontal = 12.00mIntervalo Horizontal = 12.00m

A = 10 x 0.65 x 12.00 x 10 = 780 l/mA = 10 x 0.65 x 12.00 x 10 = 780 l/m

A = Capacidad de almacenamiento (l/m);A = Capacidad de almacenamiento (l/m);E = Espaciamiento o distancia entre terrazas (12 m)E = Espaciamiento o distancia entre terrazas (12 m)C = Coeficiente de escurrimiento (adimensional); C = Coeficiente de escurrimiento (adimensional); L = Lluvia máxima en 24 horas (cm); L = Lluvia máxima en 24 horas (cm); 10 es el factor de ajuste de unidades.10 es el factor de ajuste de unidades.

Page 38: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

Se calcula la Se calcula la capacidad de almacenamiento de la capacidad de almacenamiento de la terraza tipo terraza tipo

TERRAZA DE BANCO

PENDIENTE = m

Relleno

Corte

Corte

Relleno

Terraza tipo: 3.60 m Terraza tipo: 3.60 m de ancho y 0.50 m de de ancho y 0.50 m de bordo en el bordo en el terraplén. terraplén.

ANCHO

10 m

Se toman 0.30 m de altura máxima de retención del bordo de la teSe toman 0.30 m de altura máxima de retención del bordo de la terraza rraza con objeto de tener un coeficiente de seguridad al rompimiento pcon objeto de tener un coeficiente de seguridad al rompimiento por or efectos del empuje cuando se compacta el suelo.efectos del empuje cuando se compacta el suelo.

La capacidad de almacenamiento de la terraza tipo será 3.60 x 0.La capacidad de almacenamiento de la terraza tipo será 3.60 x 0.30 x 1.00 30 x 1.00 = 1,080 l/m, lo que nos indica que la terraza de absorción tiene= 1,080 l/m, lo que nos indica que la terraza de absorción tiene mayor mayor capacidad de almacenamiento (1,080 l/m > 780 l/m). Para el caso capacidad de almacenamiento (1,080 l/m > 780 l/m). Para el caso de de bancos continuos no habrá espacio entre terrazasbancos continuos no habrá espacio entre terrazas

Page 39: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

Criterios prácticos para el establecimiento y Criterios prácticos para el establecimiento y construcción de terrazas de absorción y/o canalconstrucción de terrazas de absorción y/o canal

El ancho de las terrazas que han funcionado para recuperar suelos en conjunto con prácticas vegetativas como la plantación de árbolesforestales, es de 3.60 metros en pendientes entre un 15% y un 45%, que permite que no se realicen grandes movimientos de suelo, además de hacer eficiente los equipos de construcción. Se recomienda que la profundidad de corte no sea mayor de 60 cm.

Dado el alto costo de este tipo de obra, es importante hacer un buen trazo de las terrazas recomendando se haga con auxilio de un nivel fijo o de mano y con el apoyo de dos estadaleros, para ir realizando cambios a lo largo del terreno cada 10 o 15 metros, señalándolo con estacas o con cal o yeso amarrado.

Las terrazas a nivel no deberán tener ondulaciones mayores a 10 cm del piso y la misma cota o nivel en el principio y en el fin del terraplén, por lo que se deberá verificar los niveles finales de la terraza cuando se termine de construir.

Page 40: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

La distribución de los tipos de terrazas que han presentado buenos resultados, son construir tres de absorción por cada una de canal.

En los espacios entre terrazas se puede realizar subsoleo para aprovechar el área, efectuando plantaciones en las líneas roturadas con el ripper del bulldozer.

Todas las terrazas de absorción deberán tener un pequeño bordo sobre el terraplén para su protección, que deberá ser mayor a 50 cm, sobre todo si se hizo relleno.

El terraplén que se forme deberá de tener una contrapendiente del 5%.

Page 41: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

No se deberán de dejar de trabajar las zonas con suelos duros por presencia de tepetates o cualquier otro tipo de cementantes.

Cuando se encuentren tocones, piedras o árboles muertos o enfermos que puedan ser removidos por el tractor, deberán hacerlos a un lado del trazo de la terraza.

Cuando los obstáculos sean verdaderamente difíciles de remover, se podrá suspender la terraza y continuar metros adelante inclusive en otro nivel que puede corresponder a otra terraza.

Page 42: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

Cuando existan una cobertura de árboles o la presencia de renuevos que dificulte la construcción de las terrazas, éstas se podrán trazar espaciando las terrazas y ajustándose a las condiciones reales de cobertura del terreno, pero siempre siguiendo las curvas a nivel o inclusive con otro nivel.

Page 43: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

La construcción de las terrazas se efectúa con la cuchilla frontal del buldózer, realizando los cortes en la línea estacada para rellenar e ir formando el terraplén y conformar el ancho deseado. Cuando el material sea duro como en el caso de algunos tepetates, se deberá excavar y cortar con el ripper efectuando los acarreos del material con la cuchilla.

Deben considerarse las obras complementarias en los sistemas de terrazas tales como caminos y zanjas de desvío (si es el caso), con objeto de tener un funcionamiento correcto ya que los accesos son determinantes para el movimiento de brigadas de trazo, vehículos, equipo, supervisión y distribución y plantación de planta.

Page 44: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

Consiste en realizar roturaciones en suelos con presencia de capas duras con aditamentos o implementos integrados a máquinaria pesada o agrícola, con objeto de romperlas y poder plantar especies forestales, frutales o de otros propósitos.

SUBSOLEO A NIVEL

Page 45: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

Romper capas duras en suelos erosionados con presencia de tepetates

Acondicionar este tipo de terrenos para poder plantar especies forestales, frutales o de otros propósitos.

Infiltrar el agua de lluvia y de escurrimiento

Controlar la velocidad del agua

Disminuir la producción de sedimentos

Detener el proceso erosivo hacia grados mas avanzados, como la presencia de cárcavas.

OBJETIVOS

Page 46: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

Es una práctica sencilla y de bajo costo que permite recuperar áreas sin uso.

Dependiendo de la dureza del suelo se adapta a diferentes capacidades de equipos teniendo un uso más eficiente y económico

VENTAJAS

En las plantaciones facilita la penetración de las herramientas para la excavación de cepas para depositar los árboles.

Fomenta en gran medida la recarga de los acuíferos por la facilidad de infiltración del agua.

Page 47: 10 Obras de recuperación de suelo - · PDF filecurvas de nivel. Son obras o ... nivel de manguera, nivel de mano, plancheta, nivel montado o tránsito. 2. Utilizando los datos de

Se deberá tener cuidado con la textura y estructura de los suelos para no provocar erosión.

Se puede aplicar en zonas con escasa cobertura vegetal que no sea mayor de un 30%, particularmente si esta cobertura corresponde aárboles de mas de 1.00 metro.

En relación a la cobertura de piedra superficial, esta no debe ser mayor de un 30% y con piedras que no excedan los 40 centímetros de diámetro.

CONDICIONES

Se puede establecer en pendientes desde 1% hasta un 15% en suelos con presencia de tepetates. Se puede acompañar de bordos o terrazas colocadas a distancias de 30 o 40 metros .