MANEJO DE CUENCAS HIDROGRÁFICAS
EROSIÓN
EROSIÓN LA EROSIÓN ES UN PROCESO A TRAVÉS DEL CUAL, POR LA ACCIÓN DE AGENTES EXOGÉNICOS COMO EL VIENTO O LAS CORRIENTES DE AGUA, SE REMUEVEN LOS SUELOS Y LAS ROCAS DE LA SUPERFICIE TERRESTRE, PARA SER TRANSPORTADOS Y DEPOSITADOS EN OTROS LUGARES ALEJADOS. A PESAR QUE LA EROSIÓN ES UN PROCESO NATURAL, A NIVEL MUNDIAL LAS ACTIVIDADES HUMANAS LO HAN INCREMENTADO DE 10-40 VECES. UNA EROSIÓN ACENTUADA CAUSA PROBLEMAS COMO DESERTIFICACIÓN, DESCENSO DE LA PRODUCTIVIDAD AGRÍCOLA (DEBIDO A UNA DEGRADACIÓN DE LA TIERRA), SEDIMENTACIÓN DE CAUCES Y EL COLAPSO ECOLÓGICO ORIGINADO POR LA PÉRDIDA DE LAS CAPAS SUPERIORES DEL SUELO, RICAS EN NUTRIENTES . LA EROSIÓN HÍDRICA Y EÓLICA SON, POR AHORA, LAS DOS PRINCIPALES CAUSAS DE LA DEGRADACIÓN DE LA TIERRA. AMBAS SON LAS RESPONSABLES DEL 84% DE LA PÉRDIDA DE SUELOS, QUE CONSTITUYE UNO DE LOS MÁS IMPORTANTES PROBLEMAS AMBIENTALES.
INDICE DE EROSION (IE)
IE=
QS
QS= Caudal Sólido
A
A = área de la cuenca
EROSIÓN HIDRICA (En áreas montañosas)
PERDIDA DE SUELOS t/km2/año
Tolerable
1000 -2000
Muy Peligrosa
> 2500
Boul y McCraken, 1973
EROSIÓN HIDRICA
PÉRDIDA DE SUELO t/ha/año
Ninguna o Ligera
< 10
Moderada
10 -50
Alta
50 - 200
Muy Alta
> 200
Ref: FAO
MAG –ORSTOM midieron en la zona de Alangasí, Ilaló una pérdda de suelo de 200 -500 t/ha/año
Área de la Cuenca (km2)
Q líquido medio (m3/s)
Q sólido medio (t/año x 1000)
Índice de Erosión (t/ km2/año)
Río Coca en San Rafael
3790
310.90
10738
2833
Río Quijos en Baeza
853
48.3
1648
1932
Estación
Clima y evolución del relieve Acción de las aguas superficiales El río como agente geológico (I) El río erosiona
Con la acción directa del agua
Con el impacto de la carga
El río transporta
Materiales en suspensión
Materiales en disolución Materiales por el fondo
El río sedimenta
Clima y evolución del relieve Acción de las aguas superficiales El río como agente geológico (II)
Mayor energía cinética Predominan la erosión y el transporte
Menor energía cinética Predomina la sedimentación Nivel de base
Clima y evolución del relieve Acción de las aguas superficiales El río como agente geológico (III)
Diagrama de Hjulström, relaciona el tamaño de las partículas transportadas con la velocidad del agente de transporte. Obsérvese cómo la capacidad de transporte es mayor cuanto menor es el tamaño de las partículas y cómo la sedimentación predomina al aumentar el tamaño de las partículas
EROSIÓN Y DEPOSITACIÓN
EROSIÓN HÍDRICA PROCESO DE REMOCIÓN DE UNA MASA SÓLIDA DEL SUELO O ROCA DE LA SUPERFICIE TERRESTRE, POR EFECTO DE UN FLUJO DE AGUA QUE CIRCULA SOBRE LA MISMA.
TIPOS DE EROSIÓN HÍDRICA 1. EROSIÓN POR SALPICADURA LA EROSIÓN QUE PROVOCA LA CAÍDA DE UNA GOTA DE LLUVIA ES EL RESULTADO DE LA ENERGÍA CINÉTICA DE LA PARTÍCULA DE AGUA SOBRE LAS PARTÍCULAS DE SUELO. SE HA DETERMINADO QUE LA VELOCIDAD DE LAS GOTAS Y SU IMPACTO SOBRE LA SUPERFICIE CONSTITUYE LA MAYOR FUERZA PARA DESPRENDER LAS PARTÍCULAS DE SUELO E INICIAR LA EROSIÓN. EL IMPACTO ES MUCHO MAYOR CUANDO FALTA VEGETACIÓN PARA INTERCEPTAR LA LLUVIA Y AMORTIGUAR LA FUERZA DE IMPACTO DE LAS GOTAS.
.
• La gota impacta arena seca • En tiempo real, la secuencia dura 0,1 s. • La velocidad de toma es 1/240 s.
EROSIÓN POR SALPICADURA
UNA VEZ QUE SE HAN AFLOJADO, LAS PARTÍCULAS DEL SUELO PUEDEN SER FÁCILMENTE DESPLAZADAS POR ACCIÓN DEL AGUA O EL VIENTO. LA INTENSIDAD DE LA LLUVIA ES EL FACTOR PRIMORDIAL DEL FENÓMENO.
LA VELOCIDAD DE INGRESO DEL AGUA AL SUELO ES, A MENUDO INSUFICIENTE, SI ES QUE SE PRECIPITA CON UNA GRAN INTENSIDAD. SI ES QUE EN UN CORTO TIEMPO LLEGA AL SUELO UNA ELEVADA CANTIDAD DE LLUVIA, PRODUCIRÁ RÁPIDAMENTE ESCORRENTÍA.
EN CONSECUENCIA; NO ES TAN IMPORTANTE EL TOTAL DE LA LLUVIA, SINO LA INTENSIDAD .
EROSIÓN POR SALPICADURA INFLUENCIA DE LA PENDIENTE DEL TERRENO
EN CONDICIONES NORMALES, LA EROSIÓN SE INCREMENTA EN FUNCIÓN DE LA INCLINACIÓN Y LA LONGITUD DE LA PENDIENTE, EN VISTA DE LOS RESPECTIVOS INCREMENTOS EN VELOCIDAD Y VOLUMEN DE LA ESCORRENTÍA SUPERFICIAL. MIENTRAS EN UNA SUPERFICIE PLANA EL GOLPETEO DE LAS GOTAS DE LLUVIA ARROJA LAS PARTÍCULAS DE SUELO AL AZAR (EN TODAS LAS DIRECCIONES), EN CONDICIONES DE PENDIENTE INCLINADA MÁS SUELO ES SALPICADO HACIA ABAJO QUE HACIA ARRIBA. LA PROPORCIÓN SE INCREMENTA EN RELACIÓN DIRECTA CON LA INCLINACIÓN (MORGAN, 1986). EN TEORÍA, LA VELOCIDAD DEL AGUA VARÍA CON LA RAÍZ CUADRADA DE LA DISTANCIA VERTICAL QUE ELLA RECORRE, Y SU CAPACIDAD EROSIVA CON EL CUADRADO DE LA VELOCIDAD. DE AQUÍ SE DEDUCE QUE; SI LA PENDIENTE DEL TERRENO SE INCREMENTA CUATRO VECES, LA VELOCIDAD DEL AGUA QUE FLUYE SOBRE ÉL SE DUPLICA, Y SU CAPACIDAD EROSIVA SE CUADRUPLICA.
TIPOS DE EROSIÓN HÍDRICA EROSIÓN LAMINAR: ES EL RESULTADO DEL MOVIMIENTO DEL AGUA A LO LARGO DE LA SUPERFICIE DEL SUELO Y LA CONSECUENTE REMOCIÓN DE LAS PARTÍCULAS FLOJAS DEL SUELO EN UNA CAPA UNIFORME. CUANDO LA PRECIPITACIÓN EXCEDE LA INFILTRACIÓN, SE PRODUCE ESCURRIMIENTO CON TRANSPORTE DE PARTÍCULAS DE SUELO.
DONDE LA SUPERFICIE DEL SUELO ESTÁ PROTEGIDA POR ROCAS O PLANTAS, NO PUEDE REMOVERSE Y PUEDEN APARECER PEDESTALES.
EROSIÓN LAMINAR
LA EROSIÓN LAMINAR ES LA REMOCIÓN UNIFORME DE FINAS CAPAS DE SUELO, POR EFECTO DE LA FUERZA DE LAS GOTAS DE LLUVIA Y EL FLUJO SUPERFICIAL. PUEDE SER UN PROCESO EROSIVO MUY EFECTIVO, PORQUE ES CAPAZ DE CUBRIR GRANDES AREAS DE TERRENOS INCLINADOS Y PASAR DESAPERCIBIDA DURANTE MUCHO TIEMPO. SE LA PUEDE RECONOCER POR ALGUNA ACUMULACIÓN DE SUELO EN EL PIE DE UN TALUD, O POR EL APARECIMIENTO DE UN SUELO DE COLOR CLARO EN LA SUPERFICIE DEL TERRENO. SI ES QUE SE LA DESATIENDE, LA EROSIÓN LAMINAR PUEDE REMOVER GRADUALMENTE LOS NUTRIENTES Y MATERIA ORGÁNICA, IMPORTANTES PARA LA AGRICULTURA Y, EVENTUALMENTE, CONVERTIRLOS EN IMPRODUCTIVOS.
EROSIÓN LAMINAR
PISAC, PERÚ
TERRAZA INCA
NEPAL, CULTIVOS DE ARROZ
EROSIÓN HÍDRICA EROSIÓN EN CÁRCAVAS LAS CÁRCAVAS SON ZANJAS (CANALES) DE DRENAJE INTERMITENTE, BASTANTE PEQUEÑOS (UNOS POCOS CENTÍMETROS DE PROFUNDIDAD). A MEDIDA QUE SE INCREMENTA EL FLUJO SUPERFICIAL, POR LAS PRECIPITACIONES, EL AGUA COMIENZA A ACUMULARSE Y CANALIZARSE, FORMANDO CÁRCAVAS. ESTE TIPO DE EROSIÓN ES COMÚN EN SUELOS DESNUDOS Y CON UNA BAJA PENDIENTE.
EROSIÓN HÍDRICA SI ES QUE EL FLUJO SUPERFICIAL CONTINÚA CONCENTRÁNDOSE, CRECEN LAS CÁRCAVAS Y APARECEN PROFUNDOS CORTES EN EL SUELO, QUE SE CONVIERTEN EN BARRANCOS, O CANALES DE DRENAJE, DE PROFUNDIDAD VARIABLE ENTRE METROS Y DECENAS DE METROS. A PESAR DE QUE SUS FUERZAS SON APARENTEMENTE INÓCUAS, LA EROSIÓN LAMINAR Y EN CÁRCAVAS PRODUCEN MÁS PÉRDIDAS DE SUELO QUE LA EROSIÓN EN BARRANCOS.
BARRANCO
CÁRCAVA
EROSIÓN POR CÁRCAVAS
PROCESO DE FORMACIÓN DE UNA CÁRCAVA
EROSIÓN POR CÁRCAVAS UNA VEZ QUE SE HA INICIADO LA FORMACIÓN DE UNA CÁRCAVA, ÉSTA EVOLUCIONA SEGÚN LA CONSISTENCIA RELATIVA QUE PRESENTEN LOS DIFERENTES HORIZONTES DEL SUELO. CUANDO LA CONSISTENCIA DEL MATERIAL ES RELATIVAMENTE UNIFORME, LAS PAREDES DE LA CÁRCAVA SON MÁS O MENOS VERTICALES, MIENTRAS QUE, CUANDO SE INCREMENTA LA RESISTENCIA DE LAS CAPAS INFERIORES, SE DESARROLLAN EN FORMA DE " V" .
FAO (1967) DESCRIBE EL CRECIMIENTO DE LAS CÁRCAVAS COMO EL RESULTADO DE UNA SERIE DE PROCESOS, QUE ACTÚAN AISLADOS O COMBINADOS: •
• •
FRICCIÓN EN EL FONDO O EN LOS LADOS DE LA CÁRCAVA, POR LA CORRIENTE DE AGUA Y LOS MATERIALESS ABRASIVOS (PARTÍCULAS DE SUELO O DETRITOS QUE ARRASTRA EL FLUJO). EROSIÓN POR EL AGUA QUE SE PRECIPITA POR LA CABEZA DE LA CÁRCAVA, LA QUE OCASIONA UN PROGRESIVO RETROCESO DE LA MISMA. DESMORONAMIENTO EN LOS LADOS DE LA CÁRCAVA, POR EFECTO DEL AFLOJAMIENTO QUE CAUSAN LAS AGUAS DE INFILTRACIÓN.
Cabeza de una Cárcava
CONTROL DE CÁRCAVAS
De manera general, el incremento en la resistencia al corte originado por las raíces, está relacionado con la resistencia a la tracción de las raíces, o la fuerza promedio de las raíces a la tensión (tr), y de una relación de áreas: Área efectiva de las raíces cruzada por la superficie de rotura (Ar) y Área de la superficie potencial de falla o área total de la superficie de rotura (A). Ambas tienen que ver con la densidad de raíces en la superficie de rotura y
la inclinación de las mismas con respecto a la superficie de rotura (β).
CAUDAL SÓLIDO EL CAUDAL SÓLIDO DE UN RÍO ESTÁ CONSTITUIDO POR EL MATERIAL TRANSPORTADO POR LA CORRIENTE . EL TRANSPORTE DEL MATERIAL SÓLIDO SE PRODUCE BAJO DOS MODALIDADES, DEPENDIENTES DEL DIÁMETRO DE LAS PARTÍCULAS, LA DENSIDAD DE LAS MISMAS, Y LA VELOCIDAD DEL FLUJO.
SUSPENSIÓN. SE TRATA EN GENERAL DE MATERIAL FINO, ARCILLAS, LIMOS Y ARENAS FINAS. AL DISMINUIR LA VELOCIDAD DE LA CORRIENTE DE AGUA, TAMBIÉN BAJA SU CAPACIDAD DE ARRASTRE Y, CONSECUENTEMENTE, EL MATERIAL SE DEPOSITA EN EL FONDO, FORMANDOBANCOS. ESTE TIPO DE TRANSPORTE ES EL MAYOR RESPONSABLE DEL AZOLVAMIENTO DE LOS EMBALSES.
ARRASTRE DE FONDO, CARACTERÍSTICO DE FLUJOS TORRENCIALES. EL TAMAÑO DEL MATERIAL TRANSPORTADO PUEDE LLEGAR A BLOQUES DE ROCA DE GRANDES DIMENSIONES. CADA SECCIÓN DE UN RÍO TIENE UNA DETERMINADA CAPACIDAD DE ARRASTRE DE SÓLIDOS, QUE ES FUNCIÓN DE LA VELOCIDAD DEL AGUA, DE LA PROFUNDIDAD Y LA GEOMETRÍA DE LA SECCIÓN.
SI ES QUE SE RETIRA ARTIFICIALMENTE DE LA CORRIENTE EL MATERIAL SÓLIDO TRANSPORTADO NATURALMENTE POR ESTA; POR EJEMPLO INTRODUCIENDO EN EL CAUCE DEL RÍO UN EMBALSE, AGUAS DEBAJO DE ESE EMBALSE EL FLUJO SE ENCUENTRA CON UNA IMPORTANTE CAPACIDAD EROSIVA.
Grado de erosión hídrica
1. SIN EROSIÓN
No se aprecia pérdida de suelo por arrastre superficial
Procesos que ocurren Solifluxión. Hundimientos.
2. Erosión LIGERA
La capa arable, cuando existe, se adelgaza uniformemente; no se aprecian huellas visibles de erosión. La erosión laminar se presenta en menos del 25% del área del lote.
Erosión laminar. Erosión pluvial.
3. Erosión MODERADA La capa arable ha perdido espesor; se aprecian Erosión laminar severa surquillos. Se presenta entre el 25 y 75% del área del lote. Solifluxión con pequeños hundimientos en semicírculo. Terracetas. 4. Erosión SEVERA Pérdida casi total del horizonte orgánico; se Erosión combinada (laminar, presentan surcos frecuentes y cárcavas aisladas. surcos, cárcavas) Ocurre en más del 75% del área del lote. Coladas de barro Deslizamientos y derrumbes
5. Erosión MUY SEVERA Cárcavas en una red densa; paisaje sin Erosión en cárcavas vegetación, derrumbes, deslizamientos, coladas de barro, frecuentes y grandes. Remociones en masa
REFERENCIA: Gómez y Alarcón, 1975.