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