prevención y control de la erosión y los deslizamiento con técnicas de bioingeniería en la...

Seminario internacional Manejo de Cuencas Hidrográficas y Cambio Climático

(FAO - NEIVA).

PREVENCIÓN Y CONTROL DE LA EROSIÓN Y LOS DESLIZAMIENTOS

CON TÉCNICAS DE BIOINGENIERÍA EN LA REGIÓN ANDINA COLOMBIANA.

.José Horacio Rivera posada I.A. Ph.D., MSc. Centro Nacional de Investigaciones de Café (CENICAFE) - Directivo Sindicato Nacional de Trabajadores de la

Federación Nacional de Cafeteros de Colombia (SINTRAFEC)

INTRODUCCION 

La erosión y los movimientos masales, son procesos de degradación que avanzan en forma acelerada en el mundo, tanto en las zonas rurales como urbanas debido al desconocimiento generalizado por parte de las comunidades sobre las causas y consecuencias de los mismos.

Por lo general los problemas de erosión y movimientos masales son controlados tradicionalmente mediante obras mecánicas de ingeniería convencional (obras de concreto), demasiado costosas. Es decir las propuestas de solución pueden alcanzar valores mayores que el mismo costo de la tierra, lo que ha dado como resultado el abandono de las mismas antes que realizar cualquier práctica que contrarreste el proceso degradativo.

BIOINGENIERÍA

Se refiere a la prevención y control de erosión, protección y estabilización de taludes, y problemas de movimientos masales integrando los Procesos Físicos, Químicos y Biológicos de los fenómenos degradativos, hasta hallar las causas de los mismos.

Lo anterior permite la construcción de estructuras totalmente vivas, usando diferentes partes de las plantas, tales como: raíces y tallos principalmente. La bioingeniería es considerada como algo único en el sentido que las mismas partes de las plantas (raíces y tallos) sirven como elementos mecánicos a las estructuras principales en los sistemas de protección de laderas y se transforman a través del tiempo en obras vivas que cada día son más fuertes. Estas obras, se convierten en refuerzo, drenajes hidráulicos y barreras para contener erosión y movimientos masales.

EJEMPLOS REALES DE LA SITUACIÒN ACTUAL DEL PAÌS FRENTE A LOS MOVIMIENTOS MASALES O DESLIZAMIENTOS

BARRIO SILOÉ. CASA DESTRUIDA POR LLUVIAS (http://www.pa-digital.com.pa/archivo/mundo360-interna.php?story_id=648671)

DESLIZAMIENTOVILLATINA

Viotá 2008-02-29 (http://www.cundinamarca.gov.co/agonzalezd/Fotos/Viota/Viota%202008-02-

29%20Zona%20de%20la%20tragedia/pages/Viot%E1%202008-02-29%20036.htm)

LLUVIA

Escurrimientopor el Tallo

Escorrentía

Percolación

Interceptación

Lluvia efectiva

100 mm

1 mm

6 mm

55 mm

38 mm44 mm

Balance HídricoCafetal + guamoCafetal + pinoCafetal + eucaliptoCafetal + nogal

Jaramillo R., A. 2000

A= R. K. S.L.C.P

Perdida total de suelo

Erosividad Erodabilidad Pendiente Cultivo Prácticas de conservación

Susceptibilidad de los suelos a la erosión

Erosión= f (activos, pasivos, atemperantes)Erosión= f (activos, pasivos, atemperantes)

AguaViento Hombre

Suelo Vegetación

prácticas de conservación

ECUACION UNIVERSAL DE EROSION (USLE)

Longitud

CONTROL

PREVENCIÓN

LADERA BARRIO LA SULTANA MANIZALES CALDAS

COLOMBIA

SECUENCIA DEFORESTACIÓN DEL BARRIO LA SULTANA, MANIZALES CALDAS COLOMBIA

DICIEMBRE 4 DE 2012

DICIEMBRE 4 2012

MOVIMIENTO MASAL

Es la remoción de una masa de suelo, causada por la infiltración del agua y la acción de la gravedad. Puede ser de movimiento lento como la solifluxión o de flujo rápido como los derrumbes (Federacafé, 1975).

Donde:

S: Resistencia al cortante tangencial del suelo

C: Cohesión del suelo

: Esfuerzo normal al plano de corte

: Presión de poros

: Angulo de fricción interna

S = C + ( - ) tan

Resistencia al cortante tangencial del suelo

(Coulomb, 1773)

Capa blanda permeable sobre capa dura impermeable

Cuando se remueve la vegetación se acelera la ocurrencia de deslizamientos, debido a que se aumentan las presiones intersticiales que disminuyen la resistencia a la ruptura del suelo en un 60% (Swanston, 1969; citado por Ziemer, 1981).

La tala completa de la vegetación arbórea para el establecimiento de pastos y cultivos genera una inestabilidad de las formaciones superficiales expresada por una gran cantidad de movimientos en masa. En pendientes fuertes, parte de la estabilidad se debe al enraizamiento (Rice, 1977 citado por Florez, 1986), tanto por el anclaje vertical como por el horizontal (Gray, 1971, Dyrnes, 1967, citados por Florez, 1986).

Estudio del efecto de la vegetación arbórea y arbustiva sobre la resistencia al cortante tangencial de los suelos (Barrera y Rivera, 2002)

Raíces de Nacedero (Trichanthera gigantea)

DEFORESTACIÓN LADERAS DE MANIZALES

Manizales, Avenida Paralela Octubre 2006

Barrio Palermo Oct 2006

Ladera de Chipre, Manizales. Talud de Cenizas volcánicas muy profundas, permeables, sin fallamiento, árboles totalmente verticales, pendiente mayor del 100%. Se observa deforestación total del terreno, causando desequilibrio ecológico e impacto ambiental negativo. (Foto Rivera, Febrero 2 de 2004).

Factor de Seguridad = 1,25. Suelo Estable.

Ladera de Chipre, Manizales. Costo de la obra: $465.000.000.oo (Foto Rivera, Abril 23 de 2005 ).

Deforestación Barrio Panorama, Manizales Caldas Colombia (Junio de 2005 a Septiembre 14 de 2006). (En la foto Estudiantes de Doctorado en Suelos de la Universidad Nacional de Palmira)

SECUENCIA DEFORESTACIÓN DEL BARRIO LA SULTANA, MANIZALES CALDAS COLOMBIA MARZO DE 2006

Deforestación de Talud del Barrio Fátima, Manizales Colombia, para el establecimiento de obra de concreto (Febrero 18 de 2006 – Septiembre 10 de 2006).

Talud alto Barrio Los Alcázares, Manizales Caldas Colombia (Septiembre 10 de 2006)

CÁRCAVA TEJARES MUNICIPIO DE EL CAIRO VALLE

COLOMBIA

Vs.

CÁRCAVA DE EL TABLAZO MUNICIPIO DE MANIZALES CALDAS COLOMBIA

TRATAMIENTO CÁRCAVA EL TABLAZO, MANIZALES

CALDAS COLOMBIAINGENIERÍA CONVENCIONAL

Cárcava El Tablazo Manizales Caldas1975

1992

2002

2005

Cárcava El Tablazo Mayo de 2005

Cárcava El Tablazo Mayo de 2005

Octubre 24 2007

OCTUBRE DE 2007

DICIEMBRE 4 DE 2012

Noviembre 20 2007

NOVIEMBRE DE 2007

NOVIEMBRE DE 2007

AREA DE LA CÁRCAVA EL TABLAZO: 34 ha

COSTO DE LA SOLUCIÓN $4.500 MILLONES

DICIEMBRE 4 2012

DICIEMBRE 4 2012

DICIEMBRE 4 2012

DICIEMBRE 4 2012

TRATAMIENTO CÁRCAVA TEJARES

EL CAIRO VALLE COLOMBIABIOINGENIERÍA

CÁRCAVA DE TEJARES MUNICIPIO DE EL CAIRO VALLE COLOMBIA

PROCESO DE RESTAURACIÓN CÁRCAVA TEJARES, MUNICIPIO DE EL CAIRO VALLE (ENERO DE 2003

SEPTIEMBRE DE 2007)

Tejares Dic 2003

El Cairo Cárcava Tejares (34 ha). Julio 22 de 2004 Agosto 24 de 2006. Sistemas de drenaje con filtros vivos y Trinchos vivos disipadores de aguas de escorrentía.

El Cairo Valle del Cauca. Cárcava Tejares (34 ha) Tratamientos bioingenieriles, Noviembre 23 de 2006

Cárcava Tejares. Mayo 2007

Cárcava Tejares Junio 1 de 2007

Cárcava TejaresOctubre 22 de 2007

Cárcava Tejares. Mayo de 2007

ÁREA DE LA CÁRCAVA: 38 ha

COSTO TRATAMIENTO Y RESTAURACIÓN DEL 50 % DE

LA CÁRCAVA:

$180 MILLONES

RESTAURACIÓN CÁRCAVA REMONTANTE PALESTINA

CALDAS

Recuperación de cárcavas remontantes con tratamientos Bio-Ingenieriles

1990 1990 Y TRES MESES DESPUES

1991 DICIEMBRE DE 2012

Cenicafé Plan Alto Agosto de 1996

Los tratamientos Bio-Ingenieriles pueden reducir los Los tratamientos Bio-Ingenieriles pueden reducir los costos en relación con las obras de ingeniería costos en relación con las obras de ingeniería convencional, hasta en un 98 % (2011)convencional, hasta en un 98 % (2011)

Cenicafé, Chinchiná Caldas. Mayo de 2000

Cenicafé, Chinchiná Caldas, Diciembre 12 de 2003

CENICAFE, CHINCHINA CALDAS ABRIL DE 2011

RESTAURACIÓN CÁRCAVA CHICHARRONAL, MUNICIPIO DE

DAGUA VALLE, COLOMBIA

Diferentes apartes de la cabeza de la cárcava Chicharronal. Dagua Valle, Septiembre 24 de 2003.

Cárcava Chicharronal, Cercos vivos y Barrera pirorresistente. Agosto 10 de 2004

FIGURA 14. Caballón en la cabeza de la cárcava Chicharronal y disipadores de energía dentro de ella. Dagua Valle, Octubre 24 de 2004

Cárcava Chicharronal Enero 17 de 2004a Junio 15 de 2006

DAGUA VALLE, VEREDA EL DIVISO.

CONVENIO C.V.C.

Diviso Abril 13 de 2004

Diviso Abril 27 de 2004

Abril 27 a Oct. 1 de 2004

Abril 27 de 2004 a Mayo 16 de 2006

Recuperación de movimiento masal. Barrio San Rafael Escobar segunda Etapa, Obando Valle, Colombia Agosto 2 de 2003 - Diciembre 22 de 2004. Costo Propuesta Convencional: $326.000.000. Solución Bioingenieril: $13.000.000

Mayo 4 de 2006

OCT. 22DE 2011

JULIO 23 DE 2011 JULIO 23 DE 2011

OCT 20 DE 2012

Buga Valle. Canal Chambimbal, Barrio Palmitas. Recuperación Talud. Junio 24 de 2003 - Diciembre 22 de 2004. Propuesta Convencional: $75.000.000/10m L. Costo Bioingeniería: 34.000.000/103 mL y 10 m altura Talud.

El Cairo Cárcava Tejares (34 ha). Julio 22 de 2004 Agosto 24 de 2006. Sistemas de drenaje con filtros vivos y Trinchos vivos disipadores de aguas de escorrentía.

SECUENCIA DE RECUPERACIÓN DE AREAS DEGRADADAS,

DAGUA VALLE, VEREDA EL CARMEN SITIO RIO DAGUA.

CONVENIO C.V.C. - CIPAV

Río Dagua. Junio 29 2004

Río Dagua Corregimiento El Carmen. Septiembre 8 de 2004 a Febrero 2006

RESTURCION DRENJE NATURAL RGELI A VALLE

SECUENCIA RECUPERACIÓN DE AREAS DEGRADADAS,

MUNICIPIO DE LA CUMBRE – VALLE DEL CAUCA.

CONVENIO C.V.C. - CIPAV

La Cumbre Finca Santafé. Junio 18 de 2004

La Cumbre, Finca Santafé. Agosto 10 de 2004

La Cumbre, Finca Santafé Vereda Pavitas. Diciembre 4 de 2004

Enero 27 de 2006

SECUENCIA RECUPERACIÓN DE AREAS DEGRADADAS,

RESTREPO VALLE, VEREDA EL AGUACATE

CONVENIO C.V.C.

Vereda El Aguacate. Municipio de Restrepo- Valle del Cauca Sept. 2 a Nov. 8 2004

Vereda El Aguacate. Municipio de Restrepo- Valle del Cauca, Sept. 10 de 2004 – Noviembre 11 de 2004

Vereda El Aguacate. Municipio de Restrepo- Valle del Cauca, Diciembre 4 de 2004 a Mayo 6 de 2006

VEREDA EL SALADITO, CALI VALLE. CONVENIO C.V.C. –

CIPAV

MARZO 3 DE 2005 A JULIO 15 DE 2006

Junio 15 de 2006

CALI, VEREDA BAJO NIEVES

Mayo 4 de 2006

Mayo 16 de 2006 a Julio 6 de 2006

Octubre 26 de 2006

Vía Vereda Nieves La Felidia, Cali Valle Enero 19 de 2006 a Julio 25 de 2006

Talud Vía Alto Nieves La Felidia, Cali Valle. Enero 19 de 2006 a Agosto 16 de 2006

Argelia Vereda Calentadero Abril 14 2005

Calentaderos Septiembre 13 de 2006

Argelia Villa Rosa Abril 20 de 2005 a Septiembre 13 de 2006

Estructuras de estabilización de talud, con complemento de estacas vivas de nacedero. Hace falta el complemento de cobertura densa de maní forrajero. Municipio La Cumbre. Convenio 126 de 2006.

Vivienda del señor Dorancé Manrique. Se observa las obras de estabilización bien construidas y complementadas con estacas vivas de nacedero y guaduilla. La cuneta está bien protegida por pasto grama. Municipio La Cumbre. Convenio 126 de 2006.

Estructuras para estabilización y disipación de aguas de escorrentía, complementadas con estacas vivas de nacedero y coberturas densas de pasto. Vivienda de la señora María Helena López. Se observan algunas áreas sin siembra de coberturas densas. Barrio Miravalle, Corregimiento de Pavas, Municipio La Cumbre. Convenio 126 de 2006.

Vivienda de la señora Marlene Rojas. Estructuras de estabilización de talud alto, complementadas con estacas vivas de nacedero y cobertura densa de maní forrajero. Barrio Miravalle, Corregimiento de Pavas, Municipio La Cumbre. Convenio 126 de 2006.

Vivienda de la señora Marlene Rojas. Estructuras de estabilización de talud alto, complementadas con estacas vivas de nacedero y cobertura densa de maní forrajero. Se debe fomentar el cubrimiento del patio con coberturas densas de pasto o maní forrajero. Barrio Miravalle, Corregimiento de Pavas, Municipio La Cumbre. Convenio 126 de 2006.

Estado actual de la cárcava. Vereda Calimita, Restrepo Valle. Convenio 217.

Construcción de Trinchos vivos escalonados en Cárcava Alto Boleo, vereda Alto Boleo; municipio Calima Darién. Convenio 022.

OBRAS DE BIOINGENIERIA VEREDA EL ESCOBAL

MUNICIPIO DE PACORA

AGOSTO 8 DE 2012

SAN BARTOLO NOVIEMBRE DE 2009

SAN BARTOLO MARZO DE 2009

SAN BARTOLO JULIO DE 2009

JULIO DE 2009

JULIO DE 2009

SAN BARTOLO NOVIEMBRE DE 2009

SEPTIEMBRE DE 2008

NOVIEMBRE DE 2009

AGOSTO 8 2012

AGOSTO DE 2008

SEPTIEMBRE DE 2008

DICIEMBRE DE 2008

FEBRERO DE 2009

MAYO DE 2009

OBRAS DE BIOINGENIERÍA VEREDA RÍOCLARO

MUNICIPIO DE VILLAMARÍA

RIO CLARO VILLAMARÍA AGOSTO 10 DE 2010

OBRAS DE BIOINGENIERÍA VEREDA BALMORAL MUNICIPIO

DE FILADELFIA

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

- El Control de la Erosión y los Movimientos Masales, no necesariamente se debe enfocar a la construcción de estructuras de contención, sino, que primero se debe determinar la relación Causa - Efecto del Proceso Degradativo, el cual debe partir de un buen Inventario y Diagnóstico integral a la luz de la relaciones Roca - Suelo - Grado y Longitud de la pendiente del terreno - Clima - Vegetación- Animal - Infraestructura - Hombre, lo que permite tomar las decisiones más acertadas.  - En Control de Erosión y Remociones Masales, se debe evitar al máximo la disturbación del terreno, conservando en el sitio toda la vegetación existente, ya que ella entra a ser parte de la solución del problema.  

- La deforestación de las zonas de ladera, es una de las causas principales de los deslizamientos. - Los resultados de investigación han demostrado que la manera más eficiente, eficaz y económica de prevenir y contrarrestar la erosión y los movimientos masales es a través del uso de la vegetación. - Todo programa de Conservación de Suelos y Control de Erosión y Movimientos Masales, para tener éxito, debe ir acompañado de grupos multi e interdisciplinarios y por un Proceso previo de Sensibilización, Socialización, Concientización y Capacitación a la Comunidad, para que esta adquiera sentido de pertenencia hacia dicha problemática, y se convierta así, en un factor atemperante. - Todo Programa de Prevención y Control de Erosión y Movimientos Masales, para tener éxito, debe ir acompañado de un seguimiento y evaluación permanente a través del tiempo.