“SECRETARÍA DE AGRICULTURA, GANADERÍA,

DESARROLLO RURAL, PESCA Y ALIMENTACIÓN”

Subsecretaría de Desarrollo Rural Dirección General de Apoyos Para el Desarrollo Rural

Terrazas

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TERRAZAS

Definición.Las terrazas son los terraplenes formados por bordos de tierra, o la combinación de bordos y canales, construidos en sentido perpendicular a la pendiente del terreno.

Objetivo de las terrazas ● Reducir la erosión del suelo. Aumentar la infiltración del agua en el suelo para ●que esta pueda ser utilizada por los cultivos. Disminuir el volumen de escurrimiento que llega a ●las construcciones aguas abajo. Desalojar las excedencias de agua superficial a ve- ●locidades no erosivas. Reducir el contenido de sedimentos en las aguas ●de escorrentía. Acondicionar los terrenos para las labores agríco- ●las.

Para que un sistema de terrazas sea efectivo debe usarse en combinación con otras prácticas, tales como: surcado al contorno, cultivos en fajas, rotación de cultivos y un mane-jo de acuerdo a la capacidad de uso del terreno. Además, se requiere de un sistema de manejo del agua, ya sea para almacenar los excesos de agua o conducirlos hacia cauces naturales, empastados, desagües subterráneos, drenes y estructuras de desviación de los excedentes de agua.

Adaptabilidad de las terrazas Las terrazas se adaptan a terrenos con diferentes caracterís-ticas y para diseño y construcción depende de los factores como los que se presentan a continuación:

a) Clima: Las terrazas se adaptan a condiciones va-riadas de clima, lo que difiere es el tipo de sistema a utilizar. Así se tienen terrazas que almacenan el agua o desaguan los excesos de agua, si la precipitación media anual es menor o mayor de 800 mm respec-tivamente. b) Erosión: Las terrazas se construyen para reducir la erosión del suelo hasta la tasa de erosión máxima permisible o para recuperar terrenos fuertemente erosionados. En este caso, la construcción es costo-sa, el mantenimiento es constante y las operaciones de labranza en general son difíciles. c) Topografía: Al aumentar la pendiente, la construc-ción, el mantenimiento y las dificultades de laboreo de las áreas terraceadas pueden incrementarse los costos hasta llegar a ser mayores que los beneficios que pudieran obtenerse en un tiempo razonable. Los rangos de pendiente donde ya no es recomen-dable utilizar las terrazas no se determinan por algu-na fórmula, sino por aspectos sociales, económicos y técnicos que incluyen la facilidad de laboreo y las prácticas de conservación adicionales por aplicar, los cuales deben analizarse para la construcción de terrazas, considerando en todos los casos que este sistema reduce la erosión de los suelos.d) Pedregosidad: Los suelos extremadamente pe-dregosos no permiten una construcción práctica y económica de las terrazas con maquinaria; sin em-bargo, en estos casos se pueden construir bordos de piedra acomodada para tratar captar los excesos de agua y sedimentos en las partes bajas de las parce-las. e) Suelos: Las características del suelo determinan el tipo de terraza y de desagüe que se debe utilizar, así como la profundidad de corte tolerable y el espacia-miento que debe existir entre las terrazas. Generalmente, cuando los suelos son profundos y permeables, se puede construir cualquier tipo de terraza, en cambio si los suelos son poco profundos e impermeables, es recomendable construir terrazas con gradiente que permitan la salida de los excesos de agua hacia un cauce natural o artificial debida-mente protegido. f) Disponibilidad de maquinaria o mano de obra: Debido a los movimientos de tierra que implica la construcción de terrazas, algunas veces en las áreas de corte afloran a la superficie materiales no fértiles que pueden hacer prohibitivo algún sistema de te-rrazas.

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Clasificación de terrazas Los sistemas de terrazas se pueden clasificar según la con-dición de escurrimiento, el tipo de sección transversal y la clase de desagüe.

Clasificación de terrazas según la condición de escurrimiento. La agrupación está en función de las características pluvia-les y de suelos de cada región; se consideran dos tipos:

Terrazas con declive o de drenaje. Se utilizan en áreas don-de la precipitación anual es mayor de 800 mm o las caracte-rísticas de permeabilidad y profundidad de los suelos, pro-pician la acumulación excesiva de agua que es necesario desalojar hacia una salida natural o artificial debidamente protegida (Figura 1).

Terrazas a nivel. Generalmente se recomiendan en áreas con precipitaciones menores de 800 mm anuales, o donde los suelos son profundos, con buena permeabilidad y capa-ces de retener toda el agua de lluvia.

Figura 1. Terrazas a declive que muestra el desagüe hacia un cauce empastado

Este tipo de terraza se construye con un bordo y canal am-plio a nivel, de manera que el agua se almacene a largo de la terraza. Algunas veces se cabecean los extremos para que el agua se infiltre en el suelo (Figura 2).

Figura 2. Terrazas a nivel

Clasificación de las terrazas de acuerdo a la sec-ción transversal. La sección transversal está formada de un bordo y de un canal. La sección consta de tres pendientes laterales cono-cidas como: pendiente de corte, pendiente frontal y contra-pendiente (Figura 3).

Super�cie original del terreno

Pendiente de corte Pendiente frontal

CanalBordo

Contrapendiente

Figura 3. Sección transversalExisten cinco tipos de secciones transversales de las terra-zas que pueden adaptarse a las diferentes condiciones to-pográficas y ecológicas del lugar (Figura 4). Estas se discu-ten a continuación:.

Corte Relleno

Terrazas de base ancha

RellenoCorte

Terrazas de barcos alternos

Terrazas de base angosta

Corte

Relleno

Corte Relleno

Terrazas de banco

Terrazas de canal amplio

Area de captación Area de siembra

CorteRelleno

Figura 4. Tipos de secciones transversalesde terrazas

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Terrazas de base ancha. Son secciones transversales am-plias que se construyen de manera que se permiten labo-rear toda la sección transversal. Las pendientes del bordo y el canal se proyectan para permitir el paso de la maquina-ria de acuerdo con el ancho de la propia maquinaria.

Terrazas de banco o bancales. Las terrazas se construyen para formar bancos o escalones amplios. El bordo tiene el talud aguas abajo y debe ser protegido con vegetación permanente. Este tipo de terrazas aprovecha eficientemen-te el agua de lluvia o de riego y facilita el laboreo.

Terrazas de bancos alternos. Este sistema está constituido por una serie de bancales construidos en forma alterna con fajas de terreno de cultivo o natural donde no se realiza ningún movimiento de tierra. El sistema se diseña para me-jorar las condiciones del terreno para las labores agrícolas.

Terrazas de base angosta o de formación sucesiva. Las secciones transversales están formadas por un pequeño bordo y un canal a nivel o con pendientes. El bordo de la terraza no se siembra, pero debe protegerse con vegeta-ción permanente.

Terrazas de canal amplio o de Zingg. Este sistema de terra-zas se forma por un área de siembra y otra de escurrimien-to. El área de siembra esta conformada por un canal amplio a nivel construido en la parte baja, definida como área de captación. Esta terraza se recomienda para las zonas áridas donde se deja un área de siembra y otra de escurrimiento. El ancho del canal varía dependiendo de la pendiente del terreno, la profundidad permisible de corte, el ancho de la maquinaria, el tipo de cultivo y la precipitación pluvial de la zona.

Atendiendo el tipo de las terrazas se pueden clasificar en los siguientes tres grupos:

Terrazas con desagüe hacia un cauce empastado. Este sis-tema de terrazas se caracteriza por tener desagües hacia un cauce natural o empastado, los cuales pueden estar ubica-dos en diferentes partes del terreno (Figura 1).

Terrazas con desagüe hacia un sistema de drenaje subsu-perficial. Este tipo de terrazas se caracteriza por conducir los excedentes de agua hacia las partes bajas, donde pre-viamente se ha instalado un sistema de tubería enterrada con entradas múltiples que permite desalojar los excesos de agua (Figura 5).

Terrazas de absorción. Este sistema es el denominado de terrazas a nivel, donde los excesos de agua se infiltran a lo largo de las terrazas, a través del perfil del suelo (Figura 2).

Figura 5. Terrazas con desagüe a un sistema subsu-perficial

Criterios de diseño de terrazas Para el diseño de las terrazas, es necesario considerar los aspectos siguientes:

Espaciamiento entre terrazas. ● Sección transversal ●

Capacidad de almacenamiento y de desagüe de las terrazas.

Espaciamiento entre terrazas. El espaciamiento entre te-rrazas depende principalmente de la pendiente. Sin em-bargo, también influye la precipitación pluvial, la sección transversal de la terraza, los implementos agrícolas que se van a utilizar y el tamaño de las parcelas.

De acuerdo con la sección transversal a construir se define el procedimiento para estimar el espaciamiento entre te-rrazas. Para las terrazas con secciones transversales de base angosta, base ancha y bancos alternos se utiliza el proce-dimiento que se presenta a continuación. Para las otras terrazas (bancales y de canal amplio), el espaciamiento se definirá en los trabajos donde se discuten estas.

Cálculo del espaciamiento entre terrazas de base angosta. El espaciamiento se puede medir utilizando la diferencia de nivel entre ellas, denominado intervalo vertical (IV) o con-siderando la distancia horizontal entre ellas, que se conoce como intervalo horizontal (IH) expresado en metros.

Generalmente el intervalo horizontal se mide sobre el te-rreno (distancia superficial), sobre todo en terrenos de poca pendiente pequeñas donde la diferencia entre el IH y la distancia superficial es mínima. En terreno con pendien-tes altas sí debe utilizarse el IH, ya que la distancia superfi-cial puede provocar errores considerables (Figura 6).

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Distancia Super�cialSuper�cie original del terreno

Intervalo Horizontal

Inte

rval

o Ve

rtic

al

Figura 6. Mediciones utilizadas para elespaciamiento entre terrazas

El intervalo vertical para una terraza de base angosta se cal-cula utilizando la siguiente fórmula: Donde: IV es el inter-

valo vertical (m); P es la pendiente media del terreno (%); 3 es un factor que se utiliza en áreas donde la precipitación anual es menor de 1,200 mm; 4 es el factor que se utiliza en áreas donde la precipitación anual es mayor de 1,200 mm; y 0.305 es el factor de conversión de unidades (pies a metros).

El intervalo horizontal se estima utilizando la fórmula si-guiente:

Donde: IH es el intervalo horizontal (m); IV es el intervalo vertical (m): y P es la pendiente del terreno (%).

Los valores de los intervalos vertical y horizontal para dife-rentes pendientes se muestran en el Cuadro 1

P % Precipitación (mm)

< 1,200 > 1,200 < 1,200 >1,200Intervalo vertical (m) Intervalo horizontal (m)

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

Cuadro 1. Espaciamiento entre terrazas de base angosta al considerar la pendiente (P) y la precipi-

tación

Sección transversal de la terraza de base angos-ta Al diseñar estas terrazas se debe definir la ubicación del banco de préstamo. El material puede obtenerse de la par-te de aguas arriba o abajo bordo, o bien dividir los requeri-mientos del material tomando una parte de aguas arriba y otra de aguas abajo (Figura 7).

Relleno

Corte

a)

b)

c)

Figura 7. Ubicación de los materiales de préstamospara las terrazas de base angosta.

Cuando el material de préstamo se obtiene aguas ●arriba del bordo (a)

Se recomienda para suelos con más de 50 cm de profundi-dad y precipitación alta, ya que al seleccionar este sistema, se aumenta la capacidad de almacenamiento total de la terraza ya que se consideran los volúmenes de almacena-miento natural y excavación.

Cuando el material de préstamo se obtiene aguas ●abajo del bordo (b)

En este caso el material puede provenir de una zanja o de una sección parabólica, donde lo único que se hace variar es la profundidad de corte, para obtener el volumen de tie-rra necesario para construir el bordo. Este procedimiento, se recomienda cuando se trata de propiciar la formación de las terrazas de banco y cuando la precipitación no sea alta, ya que la capacidad de almacenamiento se reduce porque no se tiene el almacenamiento de excavación y solo se con-sidera el almacenamiento natural.

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Cuando el material de préstamo se obtiene tanto ●de aguas arriba como de aguas abajo del bordo (c)

Este sistema de construcción de terrazas, se recomienda en suelos poco profundos, ya que la profundidad de corte se reduce. Este tipo de construcción incrementa ligeramente la capacidad de almacenamiento del agua, porque en la parte aguas arriba del bordo se suman los almacenamien-tos de excavación y natural, pero tiene el inconveniente que se incrementa el área que cubre la sección transversal, lo cual reduce el área cultivable.

Dimensiones de las terrazas de base angosta La sección transversal de la terraza de base angosta consi-dera un canal parabólico con un ancho (Y1) una profundi-dad de corte (H1) y un bordo con una base (B) y una altura del bordo (h) (Figura 8).

Y1

H1 H

B

Figura 8. Sección transversal de una terraza debase angosta (zona de préstamo agua abajo)

Pendiente %

h B H1 Y1Capacidad de almace-namiento

cm l/m lineal

1 a 5

40 80 20 160 1,413

90 20 180 1,428

100 20 200 1,443

45 90 20 202 1,789

100 25 180 1,805

110 25 198 1,822

50 100 25 200 2,208

110 25 220 2,227

120 30 200 2,245

6 a 10

40 80 20 160 765

90 20 180 780

100 20 200 795

45 90 20 202 969

100 25 180 985

110 25 198 1,002

50 100 25 200 1,196

110 25 220 1,214

120 30 200 1,232

11a 15

45 90 20 202 695

100 25 180 712

110 25 198 728

50 100 25 200 858

110 30 183 877

120 30 200 895

55 110 30 202 1,039

120 30 220 1,059

130 30 238 1,079

16 a 20

45 90 20 202 559

100 25 180 575

110 25 198 592

50 100 25 200 690

110 25 220 708

120 30 200 726

55 110 30 202 834

120 30 220 855

130 30 238 875

Las dimensiones propuestas para las terrazas de base an-gosta se presentan en el Cuadro 2.

Cuadro 2. Dimensiones propuestas para las terra-zas de formación sucesiva.

Los bordos pueden ser parabólicos o trapezoidales y la rela-ción entre la base y la altura es de 2 o 3 es a 1. Esta relación se selecciona dependiendo de tipo de suelo y la capacidad de almacenamiento deseada. En el caso de los bordos tipo trapezoidal se recomienda un corona de 20 a 30 cm en fun-ción de su altura.

Con las dimensiones de la base y la altura del bordo o el canal se puede estimar el área de la sección transversal del canal y del bordo, que al multiplicarla por un metro de an-cho se determina el volumen de relleno del bordo o corte del canal (m3/ml) y se multiplica por el largo de la terraza se obtiene el volumen de corte y relleno de la terraza.

Capacidad de almacenamiento de las terrazas de base angosta Antes de la construcción de las terrazas hay que definir si las terrazas de base angosta son para la captación del agua de lluvia o para el desagüe de los escurrimientos superficia-les de acuerdo con las necesidades locales. Para las terrazas de base angosta a nivel se tiene que calcular la capacidad de almacenamiento.

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Capacidad de almacenamiento. El volumen de agua por almacenar de una terraza de base angosta considera los vo-lúmenes de excavación y de embalse natural como se ob-serva en la Figura 9. El almacenamiento del embalse natural es el que forma la superficie del terreno y el bordo, consi-derando que el material de préstamo para construir éste, se obtiene de la parte baja y el excavado, cuando dicho mate-rial corresponde a la parte de aguas arriba del bordo.

Almacenamiento natural

Bordo de la

Terraza

Linea originaldel terreno

Almacenamientoexcavado

Figura 9. Tipos de almacenamiento en una terraza

De acuerdo con el volumen de escurrimiento calculado, el bordo de la terraza debe tener una altura suficiente para asegurar la capacidad de almacenamiento deseada.

Capacidad de almacenamiento de las terrazas de base angosta. Para determinar la capacidad de almacenamiento en litros por metro lineal en un sistema de terrazas de base angosta, es necesario considerar los aspectos siguientes:

Pendiente del terreno. ● Espaciamiento entre terrazas. ● Lluvia máxima esperada para un período de retor- ●no dado (generalmente cinco años). Coeficiente de escurrimiento. ●

El procedimiento recomendado para determinar la capaci-dad de almacenamiento de un sistema de terrazas de base angosta, es el siguiente:

Primeramente se calcula el espaciamiento entre terrazas por el procedimiento previamente definido, para después calcular el escurrimiento por almacenar utilizando el mé-todo racional modificado de acuerdo con la siguiente fór-mula.

Donde: Q es el volumen por almacenar (m3/ml); C es el coeficiente de escurrimiento, adimensional; L es la lluvia máxima en 24 horas (periodo de retorno de 5 años) en mm y A es el área de drenaje (largo por ancho de la terraza) en m2.

Los valores del coeficiente de escurrimiento que pueden utilizarse en el cálculo de la capacidad de almacenamiento de las terrazas de base angosta se muestran en el Cuadro 3.

Cuadro 3. Coeficientes de escurrimientos para utili-zarlos en el método racional.

Uso Pendiente %

Textura

Gruesa Media Fina

Agrícola (cultivos)

0 a 2 0.08 0.11 0.14

2 a 6 0.13 0.15 0.19

>6 0.16 0.21 0.26

Pastizales 0 a 2 0.12 0.18 0.24

2 a 6 0.20 0.28 0.30

>6 0.30 0.37 0.44

Bosque 0 a 2 0.05 0.08 0.10

2 a 6 0.08 0.11 0.13

>6 0.11 0.14 0.16

La lluvia máxima en 24 horas para un periodo de retorno se puede obtener de tablas o estimar si se tiene la información de lluvia máxima en 24 horas para varios años y obtenerlo utilizando el siguiente procedimiento:

Obtener los datos de lluvia máxima en 24 horas ●por varios años Ordenar la lluvia máxima de mayor a menor ● Calcular la probabilidad de excedencia (P ● e) donde: m es el número de orden y n es número de años de observación.

Calcular la probabilidad de no excedencia (P ● ne)

Calcular el periodo de retorno en años (P ● R) como:

El área de drenaje de la terraza de base angosta se determi-na considerando el intervalo vertical ajustado al ancho de la maquinaria a utilizar en el área por terracear.

Considerando el coeficiente de escurrimiento seleccionado (de acuerdo con el uso y tipo del suelo y la pendiente me-dia del terreno), la precipitación máxima en 24 horas para un periodo de retorno de 5 años y el intervalo horizontal entre terrazas por unidad de ancho se puede estimar el vo-lumen por almacenar.

El volumen estimado de escurrimiento (Q) debe comparar-se con el volumen por almacenar (QA) de la terraza de base angosta (volumen de excavación y natural previamente de-finidos). Si Q>QA, es mayor el se deben aumentar las dimen-

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siones del bordo hasta que el QA>Q; entonces se aceptan las dimensiones de las terrazas.

Capacidad de desagüe de las terrazas de base angosta Las terrazas de base angosta pueden trazarse con un des-nivel para desalojar los excesos de agua hacia un cauce na-tural o artificial. Este tipo de terrazas se recomiendan para terrenos con baja permeabilidad y en zonas con altas pre-cipitaciones donde no es posible almacenar los excesos de agua, sino conducirlos hacia una salida,

Las dimensiones para este tipo de terrazas son iguales las reportadas en el Cuadro 2 y lo único que varía es que el ca-nal en lugar de trazarlo a nivel, se traza con pendiente para desaguar los excesos de agua a velocidades no erosivas.

Para el diseño de las terrazas de base angosta con desagüe, es necesario calcular el escurrimiento máximo instantáneo para un periodo de retorno de 5 años y definir la pendiente del canal de la terraza y la sección transversal del canal que permita desalojar los excesos de agua.

Escurrimiento máximo instantáneo. Para su estimación se recomienda el método racional modificado que se estima utilizando la fórmula siguiente:

Donde: qp es el volumen por desalojar (m3/seg); C es el coeficiente de escurrimiento (adimensional); L es la lluvia máxima en 24 horas (periodo de retorno de 5 años) en mm, A es el área de drenaje en ha y 360 es un factor de ajuste de unidades.

Para calcular el escurrimiento máximo instantáneo para el periodo de retorno deseado, se utiliza el procedimiento descrito, proponiendo un valor de C, la lluvia máxima en 24 hrs para el periodo de retorno deseado y el área de drenaje definida por el espaciamiento entre terrazas (IH ajustado) y la longitud de la terraza que se expresa en hectáreas).

Diseño del canal de la terraza. La sección transversal del canal a construir recomendable es el triangular, las fórmu-las para estimar el área, el perímetro de mojado, el radio hi-dráulico y el ancho superficial se presentan en la Figura 10.

Figura 10. Especificaciones de diseño de un canal triangular

d

zdT

1 z

zd

z 1

d z +12

SecciónArea

APerímetro

mojadop

Radiohidráulico

R

Anchosuper�cial

T

2zd 12 2 zd 12 2

2

zdzd zd2

El procedimiento de cálculo incluye los siguientes pasos:

Se calcula el escurrimiento máximo instantáneo ●(qp) para un periodo de retorno de cinco años con el procedimiento descrito. Se selecciona la velocidad máxima permisible en ●el canal de acuerdo con las características del sue-lo y de la vegetación que tendrá el canal. La velocidad máxima permisible (V en m/seg) de- ●penderá del tipo sustrato (textura del suelo) y las condiciones de operación en cuanto a la cobertura de suelo. Los valores se muestra a continuación:

Material Suelo desnudo

Pasto con cobertura

media

Pasto con buena

coberturaArena limosa 0.3 0.75 1.5

Arena fina 0.5 0.9 1.5

Arena gruesa 0.75 1.25 1.7

Arena 0.75 1.5 2

Migajón arcilloso 1 1.7 2.3

Arcilla 1.5 1.8 2.1

Grava gruesa 1.5 1.8

Tepetate, material consolidado

1.8 2.1

Material cementado

2.5

De la ecuación de continuidad se despeja A (área ●de la sección transversal) con lo que resulta:

Estimar la velocidad del flujo de agua utilizando la ●ecuación de Manning:

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Donde: V es la velocidad del flujo (m/seg); R es el radio hi-dráulico, S es la pendiente del terreno en tanto por uno y n es el coeficiente de rugosidad.

Considerando que se va diseñar un canal triangu- ●lar se estima el área, perímetro de mojado, radio hidráulico y ancho superficial con la fórmulas que se presentan en la Figura 10. El área del canal por diseñar se estima proponien- ●do un talud (1/Z), una profundidad del canal (d) y utilizando la siguiente expresión . El perímetro de mojado se estima con la siguiente ●formula: El radio hidráulico, es la relación entre el área y el ●perímetro de mojado del canal, se estima con la expresión Para aplicar la ecuación de Manning se debe pro- ●poner un valor de pendientes máxima permisible de acuerdo con la longitud de la terraza y el tipo de suelo. Los valores de pendiente propuestos se presentan a continuación:

Longitud de la terraza (m)

Pendiente en %Suelo erosionable Suelo resistente

Mayor de 150 0.35 0.5

60 – 150 0.5 0.65

30 – 60 1 1.5

Menor de 30 2 2.5

El coeficiente de rugosidad para diferentes materiales se puede seleccionar del cuadro siguiente:

Material nArena fina coloidal 0.02

Marga arenosa no coloidal 0.02

Marga limosa no coloidal 0.02

Limo aluvial no coloidal 0.02

Marga firme 0.02

Ceniza volcánica 0.02

Arcilla dura muy coloidal 0.025

Limo aluvial coloidal 0.025

Lutita y tepetate 0.025

Grava fina 0.02

Marga con cantos rodados 0.03

Limos con cantos rodados 0.03

Grava gruesa 0.025

Grava con cantos rodados 0.035

Suelos agrícolas 0.03

Con los valores numéricos de las variables de la ecuación de Manning, se procede a calcular el valor de la velocidad teórica. Si el valor de velocidad calculada es mayor que la velocidad máxima permisible, es necesario diseñar un canal más amplio, para disminuir el radio hidráulico y consecuen-temente la velocidad, hasta lograr que la velocidad calcula-da sea menor que la velocidad máxima permisible seleccio-nada. Si la velocidad calculada es mayor que la velocidad máxima permisible, entonces se debe diseñar un canal más pequeño, que cumpla con la condición mencionada.

La longitud de las terrazas de base angosta con canal de desagüe es importante ya que la longitud máxima reco-mendable para que una terraza drene en una dirección determinada es de 300 m. Cuando el canal excede de esa longitud, la altura del bordo de la terraza debe ser mayor, lo cual incrementa los costos por movimientos de tierra.

En suelos permeables y con pendiente uniforme, las terra-zas funcionan satisfactoriamente aun con longitudes de 500 m, siempre y cuando se proyecten, construyan y man-tengan en forma adecuada. En terrenos con cárcavas o de pendiente irregular, la longitud no debe exceder de 200 m.

Los canales de desagüe de las terrazas deben descargar los excesos de agua hacia cauces bien protegido para evitar el crecimiento del sistemas de drenaje. Los desagües colecto-res deben construirse antes, ya que es necesario asegurar el establecimiento de una buena cobertura vegetal en el mismo.

Ejemplo de diseño de un sistema de terrazas de base angosta Se desea establecer un sistema de terrazas de base angosta en un predio agrícola ubicado en Huejotzingo, Puebla de 200 m de largo, 180 m de ancho, la cota de la parte alta es de 2,245 y la parte baja es de 2,239 msnm. El suelo es miga-jón arenoso, profundo y la precipitación media anual de la zona es de 800 mm.

Se trata de determinar el espaciamiento entre terrazas, la sección transversal y la capacidad de almacenamiento de agua.

Para diseñar las terrazas de base angosta se hizo un progra-ma en Excel que permite obtener las variables solicitadas con el procedimiento siguiente:

Con la información del largo, ancho y cotas del ●predio, se calcula el área y la pendiente media del terreno.

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Datos de la parcela

Dimenciones Largo:

Ancho:mm

CotasParte alta:

Parte baja:mm

200180

2.245.02,239.0

Precipitación media: 800 mm

Area: 3.6 ha Pendiente media: 3%

Con la pendiente y la precipitación media anual se ●calcula el espaciamiento entre terrazas (intervalo vertical e intervalo horizontal).

Espaciamiento entre terrazas

Espaciamiento ajustado= 29.40 m

Intervalo Vertical= 0.92m Intervalo Horizontal= 30.5 m

Intervalo vertical IV = (2+ P3 ó 4

)×0.305

Intervalo Horizontal IH = IVP

= 100

Donde: IV = Intervalo verticalIH = Intervalo horizontal P = Pendiente media (%)3 ó 4 = Factor de precipitación3 si precipitación < 1,200 mm4 si precipitación > 1,200 mm

Distancia Super�cial = 30.51m

El intervalo vertical (IV) calculado fue de 0.92 m y el interva-lo horizontal (IH) de 30.95 m. Este último debe ajustarse al ancho de la maquinaria que se va a utilizar en el predio, ra-zón por la cual el IH que se propone es de 29.4 m, dado que la maquinaria que se utilizará tiene un ancho de 4.2 m.

Para calcular la capacidad de almacenamiento se debe ob-tener la precipitación máxima en 24 h para un periodo de retorno de 5 años. Para ello, es recomendable obtener al menos 9 datos de precipitación máxima en 24 h de años previos y utilizando la hoja en Excel diseñada se obtiene directamente la que corresponde a 5 años.

Cálculo de lluvia máxima en 24 h para periodo d retorno de 5 años

r

Captura datos de precipitacion

DondePe = Probabilidad de excedencia Pne = Probabilidad de no excedenciaPn = Periodo de retorno m = Número de orden del eventon = Número de eventos registrados

197619771978197919801981198219831984198519861987198819901993

405035855976604878394434806028

AñoLluvia máxima en 24 h (mm)

123456789

101112131415

858078766060595048444039353428

0.0630.1250.1880.2500.3130.3750.4380.5000.5630.6250.6880.7500.8130.8750.938

0.9380.8750.8130.7500.6880.6250.5630.5000.4300.3750.3130.2500.1880.1250.063

16.08.05.34.03.22.72.32.01.81.61.51.31.21.11.1

Número deOrden (m)

Lluvia máxima en 24 h (mm)

Pe Pne PR

Datos ordenados

Calcular o actualizar periodo de retorno

n=15PRLluvia máx. en

24 h (mm)

5.34

7876

Lluvia mámima en24 h para un PR 5años = 77.54 mm

Con la precipitación máxima en 24 h para un periodo de retorno de 5 años de 77.54 mm, la textura media, el uso agrícola, la pendiente y el intervalo horizontal ajustado se calcula el volumen escurrido y la capacidad de almacena-miento de la terraza de base angosta en l/m lineal, en el formato en Excel que se muestra a continuación:

Volumen escurrido por metro lineal de terraza

Q = CLA

A = 1x lH

Donde: Q = Volumen escurrido (l/m lineal)C = Coe�ciente de escurrimiento (adimencional)A = Área unitaria de escurrimiento (m2)L = Lluvia mámima en 24 h para un PR 5 años (mm)

Datos:

Uso actual del suelo =Textura del suelo =

Pendiente media (%) =

AgrícolaMedia3

Coe�ciente de escurrimiento = 0.15

Area de escurrimiento (m2) = 29.4

Volumen Escurrido (l/m lineal) = 341.95

El volumen escurrido de la terraza fue de 341.95 l/m lineal, el cual se compara con la capacidad de almacenamiento de una terraza tipo que se muestra en el cuadro siguiente:

Dimenciones de la terraza y capacidad de almacenamiento (Terraza a nivel)

DIMENCIONES RECOMENDADAS

8090

10090

100110100110120

202020202525252530

160180200202180198200220200

1,4131,4281,4431,7891,8051,8222,2082,2272,245

h B H1 Y1 Capacidad de almacenamiento

cm l/m lineal

40

45

50

Pendiente %

1 a 5

Y1

H1 H

B

Almacenamiento

Del cuadro anterior se seleccionan las medidas del bordo tipo, de tal forma que su capacidad de almacenamiento sea menor al escurrimiento pico calculado y tratando de mover el menor volumen de tierra para disminuir costos.

Trazo de las terrazasCon los resultados obtenidos del programa de Excel, pode-mos empezar a trazar las líneas que servirán de guía para el trazo de la terraza.

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Para empezar con el trazo de las terrazas, primero se marca una línea guía perpendicular a la pendiente en la mitad del terreno. La línea guía se traza con el nivel disponible y se marca con yeso o cal; las demás terrazas se trazan paralelas a la línea guía utilizando el IH modificado (17m).

De acuerdo con el espaciamiento ajustado y a los cálculos realizados, se construirán 6 terrazas con las siguientes di-mensiones:

Y1

H1 H

B

Almacenamiento

h = 40 cmB = 80 cmH1 = 20 cmY1 = 160 cm

Para iniciar la construcción debe removerse la vegetación que haya en el sitio por trabajar. Se recomienda hacer los ajuste necesarios en la base de la terraza para evitar surcos muertos o cornejales; el desnivel que se pueda tener por este ajuste puede compensarse nivelando la corona del bordo. No puede haber desniveles mayores a 10 cm en la base de la terraza.

Como se trata de una terraza de absorción deben cerrarse los extremos del bordo para evitar la salida de agua. Final-mente, es recomendable sembrar especies vegetales que protejan el bordo, por ejemplo: maguey, nopal, pasto, ár-boles frutales, entre otros.

TERRAZAS.xlsm

Bibliografía. Hudson, N.W 1981. Soil Conservation. Ithaca, New York, USA. Cornell University Press. Second Edition.

Pizarro, T.R., P.C. Sangüesa., C.C. Bravo., D.C. Farías., B.M. Soto y V.P. Flores 2003. Manual de Conservación de agua y suelo. Instructivo No.2. Terrazas Agrícolas y Forestales. Facultad de Ciencias Forestales. Universidad de Talea.

SARH. Colegio de Postgraduados. 1991. Manual de conser-vación del suelo y del agua. Montecillo, Estado de México. México. 581 pp.

Schwab, G.O., D.D. Fangmeier., W.J. Elliot and R.K. Frevert, 1993. Soil and Water Conservation Engineering. Fourth Edi-tion. New York. USA. John Wiley & Sons Inc. 507 pp.

USDA, NRCS. 1979. National Engineering Handbook, Part 650. Engineering Field Handbook. Chapter 8.

USDA, NRCS. 1998. Terraces. Alabama, Guide Sheet No. AL 600.

USDA, NRCS. 2008. Terraces. Conservation Practice Stan-dard.

Elaboraron:Mario R Martínez Menes (mmario@colpos.mx)Erasmo Rubio Granados (erubio@colpos.mx)Carlos Palacios Espinosa

Especialidad de Hidrociencias del Colegio de Postgradua-dos, Montecillos, Estado de México. 2009.